淺析解碼器終端的節能降耗

吳凱　楊軍　陳擁軍

摘要：本文系統的介紹了解碼器終端的節能降耗的設計方案，針對不同功能模塊，通過對模塊電源的控制，改變CPU和GPU工作頻率的高低，FPGA緩存和邏輯資源的有效分配等，實現解碼器終端的綠色設計。

關鍵詞：綠色設計模塊節能低功耗

引言

隨著電子產品的日益發展，綠色制造越來越被提倡，中國正在推進“中國制造2025”綠色制造重大戰略項目部署。對于長時間工作的電子產品，如何能夠使電子產品正常工作的情況下且工作功耗越來越低，是我們在產品開發的過程中，不可忽視的一環。解碼器終端主要應用于廣電行業的播控系統，接收有線/地面/衛星的信號并進行轉發，通常是24小時不斷電工作，且機器本身功耗較大，正常工作時，一般在40W左右。所以如果能讓解碼器做到節能，將會大大減少用電開支和輻射損耗。

1解碼器終端的綠色設計思路

解碼器終端的系統構架由一個信源接收解調模塊，一個流處理模塊和一個解碼解密模塊構成。信源接收模塊負責接收衛星鍋蓋、地面覆蓋、有線線纜傳輸來的電視廣播信號，經過解調為TS流信號，送人流處理模塊。流處理模塊則主要負責進行TS流的分配和復用，TS流轉換為IP信號，ASI信號，并傳輸到下一級設備。解碼解密模塊則將流處理模塊送來的TS流進行解碼和解密，回傳解密后的TS流給流媒體中心，并且產生可觀看的音視頻信號。解碼器節能，就要從這3個模塊人手。

2技術實現方案

2.1信源接收解調模塊節能

信源接收解調模塊分為2個小模塊，分別為衛星信號解調模塊，有線地面信號解調模塊。兩個模塊分別單獨供電，由解碼解密模塊通過2個通用GPIO口控制供電的關斷。解密解碼模塊通過I2C接口去讀TUNER的狀態，如果檢測到已經鎖頻，則代表有信號輸入，此時對DEMOD進行供電工作。如果沒有檢測到鎖頻，則帶代表沒有信號輸入，則此時對DEMOD不供電。以避免當只有一種信號輸入或沒有信號輸入時，造成的空轉浪費。

2.2流處理模塊節能

流處理模塊由FPGA來實現，主要完成對衛星信號輸入流、地面信號輸入流、有線信號輸入流進行預處理，同時完成整個設備各種輸出接口數據封裝工作，在解碼器處理芯片的統一控制和調度下，完成對整個解碼器的數據流預處理工作。整個系統詳細設計框圖如下圖所示。

整個設計采用綠色節能理念，通過對各個模塊輸入狀態的監測，來控制每一個模塊的使能;同時通過對輸入碼流的大小監測，來控制整個系統的緩存、時鐘等參數。可以根據用戶的需求，對輸出邏輯單元進行獨立控制，以降低整個片內邏輯資源的占用。每一個模塊有單獨的使能控制接口，可以根據不同的應用場景和需求靈活的完成使能控制來達到整個系統資源最優、能效最優。

2.5解碼解密模塊節能

解碼解密模塊實現節能，主要通過兩方面來實現。對于CPU運行，我們根據當前節目是高清或者標清節目，讓CPU工作在不同的頻率和工作電壓下，已達到節能的目的。對于GPU的一些特效，我們通過開關來自動開啟或者關閉，自動進行GPU的頻率調整和工作電壓的調整。

3結束語

綜上所述，作為一個24小時不斷電工作的解碼器終端，在保證其功能正常工作，又能節能降耗。在設計該產品之初就應該考慮到該問題，預留電源關斷接口，采用合理的CPU和GPU芯片，同時合理配置FPGA的資源，當每個細節做到節能降耗，整機的功耗最終才會大大的降低，達到綠色設計的全新理念。

參考文獻

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