集中器高频模块接口及下行视频流帧格式转换软件设计

集中器高频模块接口及下行视频流帧格式转换软件设计

论文摘要

随着网络资源的不断扩展和所提供业务的不断增加,电信网、广播电视网和计算机通信网之间的相互渗透、相互融合,实现三网合一,为用户提供综合业务是必然的发展趋势。新型HFC网络具有频带宽、适合提供综合业务、网络建设费用低和易于普及等优点,符合家庭用户的普遍要求,具有广泛的应用前景。集中器是新型HFC网络的关键设备,它的引入改变了网络的传出机制,有效地克服了原来的漏斗效应,解决了目前HFC网络存在的一些问题。由于传输机制的变化,集中器需要承担数字电视的解复用功能,采用的协议与DOCSIS不同,所需的硬件和软件都与机顶盒或Cable Modem不同,必须重新开发,论文作者主要负责集中器高频模块接口的软件设计,并对视频信号进行解复用、将视频流信息封装进成以太网帧。首先,论文对集中器高频接口模块硬件做了详细的介绍,对高频模块做了需求分析,高频模块将对由前端CTS传送过来的射频信号进行变频,解调,同步,分类传送到相应的模块进行处理。论文中所选用的高频头主要由调谐模块TUA6020,解调模块STV0297组成,完成将下行高频信号的变频解调工作。然后论文对集中器高频接口主体软件进行了设计,主要对其中的主任务软件设计做了详细的介绍,主任务主要执行集中器高频接口部分初始配置,完成下行同步。初始化配置通过对高频头的内部结构分析,从而对相关寄存器进行配置,驱动高频头正常工作。同步任务通过对TS数据包分析,当连续检测到3次开始标志0X47就表示完成同步。集中器下行视频流经过变频解调,完成系统级解复用以后,还需要对它进行以太网封装,才能将视频流传送到集中器交换模块。本文通过分析TCP协议和UDP协议,根据实时多媒体数据传送的特点,说明了TCP协议不适合传输实时多媒体数据,因此本论文采用了一种RTP/UDP数据封装方法。为了减少时延和误码率,采用了将一个TS数据包封装成一个IP数据包,通过与管理服务器的交互,将组播地址添加到IP数据包中,从而完成对TS数据包的以太网封装工作。论文对所设计的软件进行了实验测试,实验表明论文设计的软件都实现了预期的功能。在论文的最后,提出了对集中器后续研究工作的建议。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 研究的内容和意义
  • 1.4 论文的内容安排
  • 2 MPEG-2 标准和AVS 标准
  • 2.1 MPEG-2 标准简介
  • 2.1.1 MPEG-2 结构简介
  • 2.1.2 ES、PES 和TS
  • 2.1.3 其它MPEG 标准
  • 2.2 AVS 标准简介
  • 2.2.1 AVS 面临的机遇与挑战
  • 2.2.2 AVS 的产业化前景
  • 2.3 本章小结
  • 3 集中器高频接口模块
  • 3.1 集中器高频接口的需求分析
  • 3.2 集中器高频接口模块
  • 3.2.1 高频接口
  • 3.2.2 高频头扩展板
  • 3.3 本章小结
  • 4 集中器高频接口模块主体软件设计
  • 4.1 功能模块设计
  • 4.2 主任务软件设计
  • 4.2.1 初始化软件设计
  • 4.2.2 同步任务
  • 4.3 实验测试
  • 4.3.1 硬件平台
  • 4.3.2 linux 内核的烧写
  • 4.3.3 开发环境的建立
  • 4.3.4 主任务程序实验结果
  • 4.3.5 同步实验结果
  • 4.4 本章小结
  • 5 集中器MPEG 流的以太网封装
  • 5.1 TCP/IP协议
  • 5.1.1 TCP 不适合传输实时多媒体数据
  • 5.2 实时传送协议RTP
  • 5.2.1 RTP 协议
  • 5.2.2 MPEG 流的RTP 封装
  • 5.3 本系统所采用的数据封装方案
  • 5.3.1 数据封装过程
  • 5.3.2 采用上述封装形式的原因
  • 5.3.3 简化的封装方案
  • 5.4 IP 地址的封装
  • 5.5 实现的代码及结果
  • 5.6 本章小结
  • 6 结论与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 相关论文文献

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