[优秀论文]基于FPGA的数字电视传输流插播技术研究.pdf

上海交通大学
硕士学位论文
基于FPGA的数字电视传输流插播技术研究
姓名:熊怡因
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:王兴东
20100101
上海交通大学硕士学位论文摘要
基于 FPGA 的数字电视传输流插播技术研究

摘要
在数字电视整体平移的过程中,为了解决模拟电视插播技术无法适
应当前的数字电视网络的情况,应用于数字电视传输流的插播技术就成
为了近年来数字电视发展中提出的一个新问题。鉴于以上背景,与其他
基于软件合成的技术方案不同,我们提出了基于 FPGA 的数字电视插播技
术的研究。通过 FPGA 设计,系统可以在硬件平台上解决软件合成的稳定
性问题,同时功耗也比软件合成方式低。
本文的主要工作内容是:根据数字电视传输流的特点,提出了数字
电视传输流插播技术的总体方案,并在研究过程中解决了方案涉及的几
个问题:异常码流的检测及处理、传输流的数据复用、传输流的码率控
制、传输流 PCR 异常的校正。以上部分都用 Verilog 语言在 FPGA 中实现,
本文给出了模块说明,流程图及关键代码,以及通过 FPGA 硬件平台处理
以后的校正前后效果对比。
本文的主要成果是:其一,针对传输流的实际情况,分析出现异常
的原因,提出了针对解码和复用两部分的一些解决办法并加以实现,保
证出现异常能够自动检测及复位,不会导致系统崩溃。其二,针对复用
中出现 PCR 间隔错误的问题,提出了运用相关传输流码率统计结果对复
用数据调度方式动态调整的方法,该方法有效地解决了系统复用中出现
的 PCR 间隔问题。

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上海交通大学硕士学位论文摘要
关键词:数字电视,传输流复用,PSI 信息重用,PCR 校正
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上海交通大学硕士学位论文 ABSTRACT

Research on FPGA-based digital television transport stream
Subtitle insertion technology


ABSTRACT
This paper presents the design and implementation of digital television
transport stream subtitle insertion system, which is one of the new equipments
in the television broadcasting system when the system changes from analog to
digital. In order to fit the digital work, the design which is based
on the FPGA is proposed to solve the issue. Compared to the methods
based-on posite, the FPGA-based design can work more stably
and save the energy.
The main work in this paper: Firstly, the paper presents the design of the
digital television transport stream subtitle insertion system which is base on
the characteristics of digital television transport stream. Then some issues are
solved in the implementation, including abnormal detection and treatment of
the transport stream, the data transport stream multiplexing, transport stream
rate control, and the transport stream PCR correction. These parts is achieved
by using Verilog language implementation in FPGA, also the modules in the
design are given in this paper, as well as the flowchart and t