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ATSC制数字电视机顶盒研究3行政文.doc

发布:2016-10-18约3.84千字共7页下载文档
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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
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