数字和模拟电视混合接收到网络流媒体发送系统的硬件设计与实现

论文摘要

本论文设计并实现了通过网络来播放数字电视和模拟电视的用户接收终端的硬件部分。创新地将数字电视和模拟电视信号经过转换与电脑网络结合在一起,可以支持NTSC、PAL、ATSC、DVB-T等模拟和数字多制式电视广播标准射频信号, Composite、S-video、YPbPr等模拟视频信号,以及LR左右声道音频信号等输入。通过以太网口或者PCI无线网卡接入互联网,实现数字或模拟电视广播信号到流媒体网络上传输或由PC用户终端解码播放的目的。数字电视接收系统设计的重点在于数字电视广播信号的调谐和信道解调,本系统采用Micronas推出的集成了IF放大器的多标准解调芯片DRX系列芯片,可同时支持数字和模拟电视信号的解调,对ATSC和DVB将采用不同的解决方案。流媒体编码芯片采用了Micronas的Cypher 7108,它是一种多格式的SoC流媒体编码器。其以先进的硬件压缩技术为基础,支持多种音频和视频标准编码格式,包括MPEG、MJPEG和H.263,支持分辨率为720×480的视频编码。音频编码格式则包括杜比AC3以及MPEG-1/2 layer I &II。同时它借助32位MIPS中央处理器而具备了二次编码功能。它还拥有32位DDR存储器接口以及与ATAPI、以太网MAC、PCI 2.2、USB 2.0、I2C和I2S的直接连接能力。流媒体编码器负责整个系统的资源调配,通道转换,压缩数据输出以及实现与用户的交互等功能。本硬件系统由调谐器模块、数字模拟混合电视信号信道解调器模块、模拟音视频解码器和A/D转换器模块、流媒体编码器模块以及将串行TS流转换为I2S标准格式数据的CPLD等主要模块构成。本论文详细介绍了系统的硬件构成,信号流程和实现原理,以及电路板的设计方法,并给出系统的调试、测试方法和结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数字电视概述
• 1.2 数字电视技术的发展现状
• 1.2.1 国际上数字电视技术的发展
• 1.2.2 我国数字电视的发展现状
• 1.3 数字电视接收系统关键技术及标准简介
• 1.3.1 数字电视的信源编解码技术
• 1.3.2 数字电视的复用系统
• 1.3.3 数字电视的信道编解码及调制解调
• 1.3.4 ATSC 数字电视标准
• 1.4 本文研究的主要内容
• 1.5 本课题的研制进展和成果
• 1.6 论文结构
• 第二章 数字和模拟混合电视接收技术
• 2.1 概述
• 2.2 调谐技术
• 2.3 ATSC 接收技术
• 2.3.1 ATSC 发送信号
• 2.3.2 ATSC 信号接收技术
• 2.4 模拟音视频信源解码技术
• 2.4.1 模拟视频接口与格式
• 2.4.2 彩色解码原理
• 2.4.3 数字视频接口与格式
• 2.5 本章小结
• 第三章 网络流媒体转发技术
• 3.1 网络流媒体转发系统概述
• 3.2 流媒体编码技术
• 3.2.1 编码标准
• 3.2.2 视频编码原理
• 3.3 流媒体传输协议
• 3.3.1 流媒体传输
• 3.3.2 实时传输协议RTP/RTCP 协议
• 3.3.3 RTP 和RTCP 数据包的格式
• 3.3.4 RTP/RTCP 在网络实时传输中的作用
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统的硬件设计与实现
• 4.1 系统功能结构概述
• 4.2 流媒体编码器
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 Cypher7108 的特征
• 4.2.3 Cypher7108 的应用
• 4.3 存储模块
• 4.3.1 Flash
• 4.3.2 DDR SDRAM
• 4.4 芯片调谐器
• 4.5 数字模拟电视信号混合信道解调器
• 4.6 模拟音视频解码和A/D 转换器
• 4.7 CPLD 逻辑功能设计
• 4.8 IR Blaster 模块设计
• 4.9 软件流程简介
• 4.10 其他部分
• 4.10.1 I2C 总线
• 4.10.2 复位控制
• 4.10.3 电源和地
• 4.11 PCB 设计
• 4.11.1 电源和地的设计
• 4.11.2 调谐器模块的版图设计
• 4.11.3 信号完整性设计
• 4.12 本章小结
• 第五章 系统的功能和性能测试
• 5.1 系统的功能测试
• 5.2 系统数字电视接收性能测试
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文