数字电视复用器远程控制方案的设计和实现

论文摘要

复用器的基本作用是将多路符合MPEG-2标准的TS（transport stream）流按照一定的规则打包复用,以便在一路模拟带宽中传送多路数字化节目。除此之外,数字视频广播中文业务信息规范和DVB-SI标准的规定,进入数字电视传输系统网络的复用器必须在传输流中携带电子节目指南（EPG）信息。因此,作者根据基于NIOSII的数字电视复用器的特点,设计和实现了基于以太网控制芯片LAN91C111的远程控制以及EPG数据插入方案,完善了该复用器的功能。该方案将系统控制和EPG信息配置两大功能在同一控制软件当中实现,这样使用一台主机就可以控制多台复用器,系统集成度高,成本低,有极强的实用性。在分析了基于NIOSII的数字电视复用器多路复用原理的基础上,本文所做的主要工作如下:（1）将嵌入式操作系统UC/OS-II移植到该复用器软件模块当中,并设计了测试程序,验证了移植后的操作系统能正常运行。（2）根据MPEG-2和DVB-SI标准,用C语言在FPGA的RAM当中对携带EPG信息的PSI/SI信息表进行了设计,包括描述符的选择和段的设计。（3）针对复用器在进行传输流复用同时需要插入EPG信息的要求,作者设计并实现了一种基于以太网控制芯片LAN91C111的复用器远程控制和EPG数据插入方案。该方案可以通过以太网向复用器插入PSI/SI数据,并可以实现对复用器的远程控制。（4）用VC++在PC上完成对复用器控制软件的设计和编程。重点在TCP/IP协议基础上完成了主机控制软件通信模块的程序设计并给出了程序流程。（5）针对整套远程控制和数据插入方案,设计了一个测试系统进行验证。整个测试系统包括:控制主机、复用器、ASI接口卡、码流采集卡、码流分析软件等。作者设计了一套四路TS流输入的测试方案,并通过码流分析软件给出了测试结果。该结果表明整套系统达到了设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 数字电视复用器发展现状
• 1.2 MPEG-2 标准简介
• 1.2.1 MPEG-2 系统简介
• 1.2.2 节目特定信息（PSI）简介
• 1.3 DVB-SI 标准简介
• 1.4 本文内容与安排
• 第二章 基于NIOSII 的复用器原理分析
• 2.1 NIOSII 软核介绍
• 2.1.1 NIOII 软核概述
• 2.1.2 NIOSⅡ软核的特点
• 2.2 复用器整体方案
• 2.2.1 PSI 分析模块
• 2.2.2 PID 映射模块
• 2.2.3 复用交织及包管理模块
• 2.2.4 包同步检测模块
• 2.3 本章小结
• 第三章 UC/OS-II 在复用器上的移植和运行
• 3.1 UC/OS-II 简介
• 3.2 UC/OS-II 在 NIOSII 上的移植
• 3.3 UC/OS-II 在 NIOSII 上的运行
• 3.4 本章小结
• 第四章 PSI/SI 信息表设计
• 4.1 条件接收表（CAT）设计
• 4.1.1 描述符的选择
• 4.1.2 CAT 表设计
• 4.2 网络信息表（NIT）设计
• 4.2.1 描述符的选择
• 4.2.2 NIT 表设计
• 4.3 业务群关联表（BAT）设计
• 4.3.1 描述符的选择
• 4.3.2 BAT 表设计
• 4.4 业务描述表（SDT）设计
• 4.4.1 描述符的选择
• 4.4.2 SDT 表设计
• 4.5 事件信息表（EIT）设计
• 4.5.1 描述符的选择
• 4.5.2 EIT 表设计
• 4.6 时间和日期表（TDT）设计
• 4.7 时间偏移表（TOT）设计
• 4.7.1 描述符的选择
• 4.7.2 TOT 表设计
• 4.8 运行状态表（RST）设计
• 4.9 填充表（ST）
• 4.10 间断信息表（DIT）设计
• 4.11 选择信息表（SIT）设计
• 4.12 本章小结
• 第五章 基于LAN91C111 的复用器远程控制和数据插入方案
• 5.1 以太网控制器芯片LAN91C111
• 5.2 远程控制和数据插入方案的提出及其特点
• 5.3 远程控制和数据插入方案的设计和实现
• 5.3.1 嵌入式系统通信模块程序流程
• 5.3.2 主机控制软件程序结构
• 5.4 本章小结
• 第六章 系统测试以及结论分析
• 6.1 NIT 表控制软件设置以及测试结论分析
• 6.2 SDT 表控制软件设置以及测试结论分析
• 6.3 EIT 表控制软件设置以及测试结论分析
• 6.4 TDT/TOT 表控制软件设置以及测试结论分析
• 第七章 工作总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 附录
• 附录1 复用器主板图
• 附录2 ASI 接口卡
• 附录3 系统前期开发板