IPQAM系统复用技术研究与实现

论文摘要

随着用户对信息需求的逐步增长,已不满足单向的被动的接受信息,他们希望参与其中,交互成为视频领域的发展方向。随着卫星直播电视,网络电视等新的视频传输技术和手段的出现,传统有线电视网(HFC)的垄断优势不复存在,各大运营商在视频传输领域的竞争加剧。本课题所研究的IP网络边缘QAM调制器(IPQAM)正是在HFC网络中实现交互业务的关键设备。论文首先分析了IPQAM应用的网络环境,介绍了与IPQAM系统相关的协议,从业务要求、功能要求、性能要求等各方面对IPQAM进行了详细的需求分析;依据需求分析结果,分析了IPQAM的软硬件结构,IPQAM的研制主要包括数据交换模块、主控模块、QAM调制模块和上变频模块的开发;论文根据软件环境的要求选用了嵌入式Linux作为实时操作系统,并构建了嵌入式linux开发环境。为应用软件的开发奠定了基础。论文重点设计了IPQAM的复用功能。复用分两个层次:节目级复用和系统级复用,论文所要设计的是IPQAM的系统复用,就是在IPQAM中完成将多个单节目流(SPTS)复用成一路多节目流(MPTS),同时要进行PSI信息的搜索与重构、PCR的校正、PID的重映射和复用码流交织等,论文分别对以上模块进行了设计。在分析了系统复用的原理和节目特殊信息PSI的基础上深入研究了系统复用的关键技术:PCR的调整和PSI信息的搜索与重构,根据IPQAM设备的实际情况详细设计了PCR的调整方案,考虑到数据处理模块不便于提供复用所需的42位计数器,所以PCR的调整放到QAM调制模块中设计。论文还提出了IPQAM的复用方案。最后,论文完成了IPQAM复用软件的设计。根据复用处理流程设计了PSI处理软件,其中包括PSI的提取、重构和PID重映射,并完成了程序设计和验证,给出实验结果,结果表明设计正确、达到了预期的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 IPTV 概述
• 1.1.2 IPTV 发展状况
• 1.1.3 IPTV 发展中存在的问题
• 1.1.4 IPQAM 技术优势
• 1.2 课题的提出及其价值意义
• 1.3 国内外IPQAM 研究现状
• 1.4 课题主要研究的内容
• 1.5 论文的内容安排
• 2 DVB 和MPEG-2 标准
• 2.1 IPQAM 应用的网络环境
• 2.2 DVB 标准简介
• 2.3 MPEG-2 标准简介
• 2.3.1 MPEG-2 结构
• 2.3.2 ES、PES 和TS
• 2.4 本章小结
• 3 IPQAM 需求分析与总体设计
• 3.1 IPQAM 的需求分析
• 3.2 IPQAM 的结构及硬件体系
• 3.2.1 IPQAM 的硬件结构
• 3.2.2 IPQAM 功能模块划分及软件架构
• 3.3 IPQAM 软件系统
• 3.3.1 IPQAM 软件需求分析
• 3.3.2 IPQAM 的软件架构
• 3.4 IPQAM 底层软件设计
• 3.4.1 BootLoader 的移植
• 3.4.2 嵌入式Linux 的移植
• 3.4.3 实验验证
• 3.5 本章小结
• 4 IPQAM 复用关键技术研究与方案设计
• 4.1 引言
• 4.2 复用原理及PSI 表
• 4.2.1 复用原理
• 4.2.2 PSI 的作用
• 4.2.3 PSI 的描述机制
• 4.2.4 PSI 的结构
• 4.3 IPQAM 系统复用关键技术研究
• 4.3.1 PCR 的调整
• 4.3.2 PSI 信息的搜索和重构
• 4.4 复用方案设计
• 4.4.1 本文的复用方案
• 4.4.2 PCR 调整在IPQAM 中的实现
• 4.4.3 复用交织处理
• 4.5 本章小结
• 5 IPQAM 系统复用的软件实现
• 5.1 复用软件设计流程
• 5.2 节目特殊信息PSI 的提取
• 5.2.1 PAT 信息提取
• 5.2.2 PMT 信息的提取
• 5.2.3 PSI 解析模块的实现
• 5.3 节目特殊信息PSI 的重构
• 5.3.1 PAT 信息的重构
• 5.3.2 PMT 信息的重构
• 5.3.3 CRC 校验
• 5.4 PID 重映射设计
• 5.5 软件开发环境及实验结果
• 5.6 本章小结
• 6 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录