论文部分内容阅读
所谓数字电视,是将传统的模拟电视信号经过量化和编码转换成由二进制数组成的数字式信号,然后对数字式信号进行各种功能的处理、传输、存储和记录,在信号的转换过程中也可以用电子计算机进行处理、监测和控制。与传统的模拟电视相比,数字电视不只是图象更清晰,声音更逼真,屏幕更大及频道更多,而且集电视、电脑、电信的功能为一体,使电视的用途由单一性向多元化发展,成为前家万户进入信息高速公路的便捷通道,对于电视机厂家、电视台、电视制作和传播媒体而言,数字电视的出现既是一种挑战也是一种机遇。它所带来的电视市场的扩容潜力将无可估量,利用数字电视的交互式特点,开展各项增值业务,将推动各种行业的发展。数字电视图象信号信源编码遵循MPEG-2标准,本文介绍的TS图文字幕平台核心部件主要是基于FPGA、DSP、ARM处理器系列平台,是一种提供给各电视运营商发展“增值业务”的平台。可实现为用户提供一种可以对DVB数字节目MPTS或SPTS中的任意节目实现最多8套节目的字幕叠加(包括:台标、台钟、飞字)或声音路由等功能。本文中首先介绍了数字电视前端接收的业务处理平台,并介绍了FPGA的基本概念和硬件描述语言的特点及FPGA的设计方法,然后论述了MPEG-2系统层协议和视频结构的部分内容,并讲述了MPEG-2编码时PCR时钟标记在流处理的重要作用。随后介绍了业务处理中的几个重要模型:复用、解复用、ASI接口等原理,并介绍了一种新型的ASI接口模型。接着研究了TS图文字幕平台在数字电视播出系统中的位置,及其所能实现的功能。提出了TS图文字幕平台的硬件电路结构。重点论述TS图文字幕平台中FPGA所完成的功能及其实现方法。提出了FPGA程序总体结构设计,然后将整个FPGA系统拆分为不同的功能模块,逐个分析和研究:ASI接口的设计、ES分析模块设计、MUX复用系统设计、PCR校正系统设计、控制接口模块设计。最后讨论了系统的测试结果,并论述了本设计存在的优势和待改进的部分。