ATSC制数字电视机顶盒研究3行政文.doc

ATSC制数字电视机顶盒研究3行政论文范文大全 ATSC制数字电视机顶盒研究 　　对ts流进行信道编码，要经过如下处理：首先ts包中187个字节和一个伪随机序列按比特位异或运算（ts包长度为188个字节，同步头0x47没有进行异或和rs编码），使ts流数据随机化，码率仍然是19.39mbps。随机化后数据送入 t=10（207，187）的 rs编码器，每个ts包增加 20校验字节，包长度为 208字节，码率上升为21.52mbps。然后又通过（208，52）的卷积交织器，可以抵御长度相当于4ms的突发干扰。在格状编码之前还通过一个12符号交织器。格状编码采用2／3模式，即每两个比特输入形成3比特输出，此时码率升为35．28mbps。映射处理将每 3比特数据映射到一个 8电位符号，每个符号相当于映射前的 3比特，格状编码前的2比特。插入段同步，场同步后，便组装成为数据帧。每一数据帧包括两个数据场；每一数据场由313个数据段组成，其中第一个数据段作为该场的同步；每个数据段又由832个8电位符号组成，其中开始四个符号作为该段的同步。于是形成了符号率为10．76msym／s的数据流，由于一个符号表示两比特，所以比特率相当于对21．52mbps，除去同步开销和检错冗余，净比特率为19．28mbs。 　　3 机顶盒系统设计 　　3．1 数字电视机顶盒系统构成 　　atsc制机顶盒系统可分为两个相对独立的模块：前端信道解调和后端信源解码。前端和后端接口的数据格式是ts码流。前端部分主要完成高频下变换和8vsb信道解调，并输出ts流；后端部分实现ts流的解复用，并将视频和音频的es/pes流分别送入相应的音视频解码器，最终输出视频和音频信号。系统的整体控制部分由后端的主控cpu负责，包括i2c总线，前端的信道解调，ts流解复用，音频解码和视频解码，以及遥控器和键盘等流程控制。图3表示了atsc制机顶盒的系统设计框图。 3．2 前端解调模块设计 　　（1）调谐器（tuner） 　　调谐器通过i2c总线来控制，完成高频调谐并输出中频信号。有些调谐器没有i2c总线，而是由3根控制线来设置调谐参数，此时要求机顶盒的主控芯片带有一定数量的pio编程端口。另外，信道解调器根据中频信号幅度，通过agc信号来调节调谐器输出的中频信号幅度，使其稳定在一定的范围之内。中频信号输出幅度通常较小，需要经过中频放大器，然后送入8vsb解调器。 　　（2）信道解调器 　　8vsb解调器收到中频信号后，对其进行模数转换，然后逐级进行解调。信道解调器可以直接对输入44mhz中频信号进行a/d采样，提供agc信号调节中频信号增益。正常工作状态下，解调芯片先通过非相关agc模式使中频信号幅度在a/d采样范围之内；接着进行载波锁定和同步信号恢复；实现同步后，相关agc模式进一步细调中频信号幅度。然后依次进行ntsc同频干扰滤波、信号均衡、9相位跟踪锁定以及fec处理（包括格状解码、去卷积交织、rs解码和去随机）等步骤，最后输出ts码流。实际解调的每一步都可以通过内部寄存器来跟踪。解调过程中各阶段信号的实际性能，如锁定状态，信噪比，误码率等可以由解调芯片内部的寄存器指示。 　　3．3 后端解码模块设计 　　（1）主控cpu 　　主控cpu实现操作系统的各种控制功能，同时完成ts流解复接。一方面，主控cpu解析来自前端送入的ts流，提取相关的psi表，并利用pid过滤器来分离音视频es或pes流，实现ts流解复用。另一方面，主控cpu管理多个进程，如视频解码、音频解码、红外遥控、键盘响应、前端解调和ts解复用等，控制着接收机的解码全过程。 　　（2）视频解码器 　　视频解码器完成符合 mpeg－2压缩标准的视频实时解码，包括 mp＠hl格式。解码器外接128mbits的sdram，用于解码过程中的数据存储。视频解码时，主控cpu解析es流或pes流帧以上高层语法，提取图片尺寸，比特率，量化距阵等控制参数，然后将参数写入解码器的控制寄存器。而帧以下的，涉及大运算量的视频解码，主要通过视频解码器的硬件解码单元实现。视频解码器支持atsc制中的所有十八种格式及其中的某些格式转换，它既可以输出8-bit的标准清晰度视频信号，也可以输出24-bit高清晰度视频信号。它还支持osd，通过节目信息和频道选择的显示，使用户具有本地信息交互功能。 　　（3）音频解码器 　　音频解码由单片兼容 mpeg－2和 ac－3的音频解码器完成，不需要外部存储器。解码过程中，主控 cpu可以通过 8bit数据接口或者通过i2c接口来控制音频解码器。音频解码器可接收 mpeg－1，mpeg－2，ac-3和pcm多种音频数据输入，具有三路双声道pcm数据串行输出接口