CN109167943B - Coax接口电视isdb-t信号处理方法及系统 - Google Patents

Coax接口电视isdb-t信号处理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种COAX接口电视ISDB－T信号处理方法及系统，通过该方法和系统对ISDB－T信号进行处理，实现更高刷新率的视频数据和更高质量的音频数据播放，具有良好的实用性。

Description

COAX接口电视ISDB-T信号处理方法及系统
技术领域
本发明涉及电视广播领域，具体涉及一种COAX接口电视ISDB-T信号处理方法及系统。
背景技术
ISDB-T为采用地面广播传输形式的可独立或同时传播传输数字电视信号(图像和伴音)、声音信号、数据信号等信号的制式标准。
在ISDB-T中，每个频道里有13个频片(segment，简称seg)。其中1seg用于播放面向移动终端(例如手提电话)的低解析度(QVGA 320×240/320×180)节目，其余12seg提供给高清节目。使用手提电话等通信设备进行收视时，遵守NHK放送契约，播放时还可以通过互联网下载电视节目详细数据。
12seg最高能支持一个高清频道或三个标清频道，根据分辨率的不同，高清频道为50帧/秒或25帧/秒，标清频道的刷新率为30帧/秒或25帧/秒。
ISDB-T系统包括发送部分和接收部分，图像数据、声音数据和其他数据经复用器生成传送流，然后经信道编码和OFDM调制后以地面广播形式发出，接收部分以相同的形式逆向，还原图像数据、声音数据和其他数据。
随着电视机功能的日益增强，现有的ISDB-T信号处理方法很难充分发挥电视机的性能。具体的，电视机的性能增强主要体现在高分辨率、高刷新率和高质量音频播放性能三方面。
发明内容
针对现有ISDB-T信号处理方法，本发明提供了一种COAX接口电视ISDB-T信号处理方法及系统，通过该方法和系统对ISDB-T信号进行处理，实现更高刷新率的视频数据和更高质量的音频数据播放，具有良好的实用性。
相应的，本发明提供了一种COAX接口电视ISDB-T信号处理方法，包括以下步骤：
基于天线模块获取ISDB-T信号；
基于ISDB-T解码模块解码所述ISDB-T信号，得到视频数据、音频数据、时间戳以及无损音频数据网络地址；
基于处理器模块将所述视频数据储存在视频缓存器中；
基于处理器模块将所述无损音频数据网络地址发送至网络模块；
基于无损音频数据网络地址，所述网络模块获取所述视频数据的无损音频数据并储存在音频缓存器中；
基于所述时间戳，所述处理器模块控制所述视频缓存器和音频缓存器中的视频数据和无损音频数据同步的分别输出至视频输出模块和音频输出模块。
所述基于天线模块获取ISDB-T信号包括以下步骤：
基于天线模块获取ISDB-T信号的12seg电视节目信号和1seg包括无损音频数据网络地址的电视节目详情信号。
所述基于ISDB-T解码模块解码所述ISDB-T信号，得到视频数据、音频数据、时间戳以及无损音频数据网络地址包括以下步骤：
基于ISDB-T解码模块解码所述ISDB-T信号，得到多个频道的视频数据、音频数据、时间戳以及一个无损音频数据网络地址。
所述基于处理器模块将所述视频数据储存在视频缓存器中包括以下步骤：
基于处理器模块将所述多个频道的视频数据储存在不同的视频缓存器中。
所述基于所述时间戳，所述处理器模块控制所述视频缓存器和音频缓存器中的视频数据和无损音频数据同步的分别输出至视频输出模块和音频输出模块包括以下步骤：
基于时钟模块的时钟信号，所述处理器模块将所述多个视频缓存器的视频数据依次输出至视频输出模块；
基于时间戳，所述处理器模块同步地将所述音频缓存器的音频数据输出至音频输出模块。
所述基于时间戳，所述处理器模块同步地将所述音频缓存器的音频数据输出至音频输出模块包括以下步骤：
基于时间戳，所述处理器模块同步地将所述音频缓存器的音频数据经音频数模转换模块输出至音频输出模块。
所述网络模块基于COAX接口与所述缓存器连接，所述处理器模块将所述COAX接口接收的无损音频数据储存在所述音频缓存器中。
相应的，本发明还提供了一种COAX接口电视ISDB-T信号处理系统，包括
天线模块：用于获取ISDB-T信号的12seg电视节目信号和1seg包括无损音频数据网络地址的电视节目详情信号；
ISDB-T解码模块：用于解码ISDB-T信号的12seg电视节目信号和1seg电视节目详情信号，得到所述电视信号的视频数据、音频数据、时间戳以及所述电视信号详情的无损音频数据网络地址；
处理器模块：用于将所述视频数据储存在视频缓存器中、将所述无损音频数据网络地址发送至网络模块、根据时钟信号和时间戳控制所述缓存器中的视频数据和无损音频数据同步输出；
网络模块：用于基于无损音频数据网络地址，获取所述视频数据的无损音频数据并储存在音频缓存器中；
视频缓存器：用于缓存视频数据；
音频缓存器：用于缓存无损音频数据；
音频数模转换模块：用于将所述无损音频数据数模转换后输出至音频输出模块；
视频输出模块：用于播放所述视频数据；
音频输出模块：用于播放所述音频数据。
所述视频缓存器数量为多个。
所述COAX接口电视ISDB-T信号处理系统还包括：
时钟信号模块：用于提供时钟信号，供处理器读取所述多个视频缓存器的内存地址。
本发明提供了一种COAX接口电视ISDB-T信号处理方法及系统，通过该方法和系统对ISDB-T信号进行处理，实现更高刷新率的视频数据和更高质量的音频数据播放，具有良好的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了本发明实施例的COAX接口电视ISDB-T信号处理方法流程图。
图2示出了本发明实施例的COAX接口电视ISDB-T信号处理系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
ISDB-T系统包括发送部分和接收部分，本发明实施例主要针对接收部分的SIDB-T信号处理方法。在进行本发明实施例的COAX接口电视ISDB-T信号处理方法及系统介绍前，先简要介绍发送部分的基本结构。
ISDB-T能支持一个高清频道或三个标清频道的同步发送，根据分辨率的不同，高清频道为50帧/秒或25帧/秒，标清频道的刷新率为30帧/秒或25帧/秒。
一般的，ISDB-T使用MPEG-2输出流，MPEG-2输出流包括两个基本元素，分别为视频数据+时间戳、音频数据+时间戳；视频数据和音频数据的时间戳是相对应的。
在本发明实施例中，以完全利用三个标清频道为例进行介绍，三个标清频道分别为第一频道、第二频道、第三频道。
录制一节目时，分别生成多个版本的视频数据和音频数据，视频数据包括高刷新率90帧/秒视频数据、压缩音频数据、无损音频数据。
假定发送部分发送包括高刷新率90帧/秒视频数据和压缩音频数据的节目，首先将该节目按照设定的时钟信号，拆分成三个30帧/秒的子节目数据；例如，第一秒的前30帧以及时间戳0至1/3秒加载在第一频道中，第一秒31帧至60帧以及时间戳1/3至2/3秒加载在第二频道中，第一秒的61帧至90帧以及时间戳2/3秒至1秒加载在第三频道中；第二秒的前30帧以及时间戳1秒至4/3秒加载在第一频道中……以此类推，生成三个相应的30帧/秒的子节目数据以及对应的时间戳；音频数据按照对应的时间戳同步加载至对应的频道中。
然后，三个标清频道的视频数据、音频数据和电视节目详情数据经复用器生成传送流，然后经信道编码和OFDM调制后以地面广播形式发出，共包括13seg数据。其中，电视节目详情数据为1seg数据，其中包括有该节目的无损音频网络地址。
由发送部分对节目信号的处理过程可知，ISDB-T发送部分的发送信号包括三个标清频道(12seg)的音视频数据以及无损音频对应的无损音频网络地址(1seg)。
以下对接收部分，即本发明实施例的COAX接口电视ISDB-T信号处理方法和系统进行介绍。
图1示出了本发明实施例的COAX接口电视ISDB-T信号处理方法流程图。本发明实施例的COAX接口电视ISDB-T信号处理方法，包括以下步骤：
S101：基于天线模块获取ISDB-T信号中的12seg电视节目信号和1seg电视节目详情信号；
ISDB-T信号的12seg电视节目信号包括三个标清频道，分别为第一频道、第二频道、第三频道；第一频道、第二频道、第三频道中分别包括三个子节目音视频数据；1seg电视节目详情信号包括有所述节目所对应的无损音频网络地址。
S102：基于ISDB-T解码模块解码所述12seg电视节目信号和1seg电视节目详情信号，得到所述电视节目信号的视频数据、音频数据、时间戳以及所述电视节目所对应的无损音频数据网络地址；
具体的，ISDB-T解码模块对13seg数据进行解码，分别还原第一频道、第二频道、第三频道的子节目视频数据、音频数据、时间戳以及节目所对应的无损音频网络地址。
需要说明的时，ISDB-T信号的解码过程实际包括A/D转换、OFDM解调、解频率交织、解时间交织、分层、解符号映射、解比特交织、解字节交织、层合并、RS编码、解TS再复用、MPEG2解复用、MPEG2/H.264解码等多个步骤，具体的解码原理现有技术已有充分的介绍，本发明实施例所述的解码是将天线模块接收的13seg信号还原为原子节目的视频数据、音频数据以及电视节目详情数据，电视节目详情数据中包括有节目所对应的无损音频网络地址。
S103：基于处理器模块将所述视频数据储存在视频缓存器中；
具体的，由于本发明需要同步利用三个标清频道的子节目视频数据，因此，将三个频道视频数据分别储存在三个视频缓存器中，三个视频缓存器分别命名为第一视频缓存器、第二视频缓存器、第三视频缓存器，分别对应储存有第一频道、第二频道、第三频道的子节目视频数据。
一般的，经过现有ISDB-T解码模块对ISDB-T信号解码处理后，可直接导出视频数据的像素点的YCbCr信息，经过换算后，还可以转换成像素点的RGB信息；此处视频缓存器中存储的视频数据的像素点的YCbCr信息，每一个像素点的YCbCr信息占用缓存器中固定长度的地址空间。
S104：基于处理器模块将无损音频数据网络地址发送至网络模块；
处理器模块将ISDB-T解码模块解码所得的节目对应的无损音频数据网络地址传输至网络模块。
S105：基于无损音频数据网络地址，所述网络模块获取所述节目的无损音频数据并储存在音频缓存器中；
网络模块接收无损音频数据网络地址后，按照无损音频数据网络地址下载对应的无损音频数据并储存在音频缓存器中，无损音频数据中自带有时间戳属性。
进一步的，为了保证无损音频数据的质量，网络模块与音频缓存器中间可通过COAX接口进行连接，所述处理器模块将所述COAX接口接收的无损音频数据储存在所述音频缓存器中。
进一步的，网络模块还可以设置在COAX接口电视外部，设置在如路由器、终端机等设备上。
S106：基于时钟模块的时钟信号，所述处理器模块将所述第一视频缓存器、第二视频缓存器、第三视频缓存器中的视频数据依次输出至视频输出模块；
具体的，在本发明实施例中，处理器模块通过时钟模块获取时钟信号，依次将第一视频缓存器、第二视频缓存器、第三视频缓存器的第一频道、第二频道、第三频道的子节目视频数据发送至视频数模转换模块；本发明实施例具体的时钟信号时间间隔为1/3秒，以1/3秒为时钟周期依次选取第一视频缓存器、第二视频缓存器、第三视频缓存器，并读取相应视频缓存器中的1秒视频数据。具体的，在软件层面上，即以1/3秒为时钟周期依次选中第一视频缓存器、第二视频缓存器、第三视频缓存器进行视频输出，被选中的视频缓存器输出1秒的视频数据至视频输出模块，即以1/3秒的时钟信号读取第一视频缓存器或第二视频缓存器或第三视频缓存器中的设定长度地址区间的数据。
针对不同类型电视的视频信号输出原理，有的视频数据可以直接进行输出，有的视频数据需要经数模转换后输出，如显像管电视，视频信号输出原理为通过行场扫描电路将调制到显像管阴极的模拟视频信号以电子流的方式轰击荧光屏，荧光屏发出对应亮度、颜色的光点形成图像，需要模拟视频信号进行驱动；液晶电视，视频信号输出原理为通过AD转换将模拟视频信号转换为数字信号，处理后再转换为模拟信号去控制液晶分子的扭角，而扭角的大小决定了通过液晶分子的光线强度，从而在液晶屏上显示出图像，需要模拟信号进行驱动；等离子电视，视频信号输出原理为通过AD转换将模拟视频信号转换为数字信号，处理后直接控制等离子屏上像素的亮灭，从而在等离子屏上显示出图像，需要数字信号进行驱动。
根据电视所需的驱动信号，可能部分数字形式的视频信号需要通过数模转换后输出或直接输出。
需要说明的是，已进行输出的视频数据在视频缓存器中不再保留，避免空间占用和内存溢出。
S107：基于时间戳，所述处理器模块同步地将所述音频缓存器的音频数据经音频数模转换模块输出至音频输出模块；
一般的，ISDB-T中三个标清频道的音频信号可按照视频信号的储存原理和处理原理进行播放，但由于本发明实施例通过网络模块额外取得无损音频信号，应优先播放无损音频信号。
一般的，音频数据需要通过数模转换后才能进行播放。因此，本发明实施例的音频数据需要经过音频数模转换模块后进行输出。
需要说明的是，步骤S106和步骤S107中，视频数据和无损音频数据的播放应该同步，以实现声画同步。
具体的，本发明实施例以两秒的节目为例进行COAX接口电视ISDV-T信号处理方法的介绍，该节目刷新率90帧/秒，共180帧。
该节目在ISDB-T的发送部分，第一秒和第二秒的0～30帧以30帧/秒的刷新率加载在第一频道中，第一秒和第二秒的31～60帧以30帧/秒的刷新率加载在第二频道中，第一秒和第二秒的61～90帧以30帧/秒的刷新率加载在第三频道中；相对应的压缩音频数据同步加载至对应的频道中。最终，该节目的音视频数据和包含无损音频数据网络地址的电视节目详情以地面广播形式发送，共13seg。
天线模块从ISDB-T的广播信号中获取13seg信号，使用ISDB-T解码模块解码还原得出第一频道、第二频道、第三频道的视频数据、音频数据以及该节目的无损音频数据网络地址。第一频道、第二频道、第三频道的视频数据分别临时储存子第一视频缓存器、第二视频缓存器、第三视频缓存器中。
假定用户不满意原音频数据的播放质量，处理器模块可将无损音频数据网络地址发送给网络模块进行读取，网络模块从网络中下载该节目的无损音频数据并储存在音频缓存器中。
处理器模块按照1/3秒的时钟速度分别将第一视频缓存器、第二视频缓存器、第三视频缓存器输出至视频输出模块上，在1/3秒的时间内，处理器模块需要将视频缓存器中1秒的视频数据即30帧的视频数据发送至视频输出模块上，刷新率变为90帧/秒。
具体的，依次从第一视频缓存器、第二视频缓存器、第三视频缓存器将30帧的视频数据所占用的内存空间的数据依次取出，发送至视频输出模块；取出数据后处理器控制模块再将第一频道、第二频道、第三频道的视频数据分别临时储存子第一视频缓存器、第二视频缓存器、第三视频缓存器中；每个视频缓存器取出视频数据发送至视频输出模块和存入视频数据是依次有序进行的，保证每次取出视频数据的内存地址空间总是相同的。
同步的，音频缓存器发送无损音频数据至音频输出模块。
图2示出了本发明实施例的相应的COAX接口电视ISDB-T信号处理系统结构示意图，其中虚线代表控制信号连接关系。本发明实施例还提供了一种COAX接口电视ISDB-T信号处理系统，包括
天线模块：用于获取ISDB-T信号的12seg电视节目信号和1seg包括无损音频数据网络地址的电视节目详情信号；
ISDB-T解码模块：用于解码ISDB-T信号的12seg电视节目信号和1seg电视节目详情信号，得到所述电视信号的视频数据、音频数据、时间戳以及所述电视信号详情的无损音频数据网络地址；
处理器模块：用于将所述视频数据储存在视频缓存器中并将所述无损音频数据网络地址发送至网络模块并根据时钟信号和时间戳控制所述缓存器中的视频数据和无损音频数据同步输出；
网络模块：用于基于无损音频数据网络地址，获取所述视频数据的无损音频数据并储存在音频缓存器中；
视频缓存器：用于缓存视频数据；具体的，包括第一视频缓存器、第二视频缓存器和第三视频缓存器；
音频缓存器：用于缓存无损音频数据；
音频数模转换模块：用于将所述无损音频数据数模转换后输出至音频输出模块；
视频输出模块：用于播放所述视频数据；
音频输出模块：用于播放所述音频数据。
本发明实施例提供了一种COAX接口电视ISDB-T信号处理方法及系统，通过该方法和系统对ISDB-T信号进行处理，实现更高刷新率的视频数据和更高质量的音频数据播放，具有良好的实用性。
以上对本发明实施例所提供的COAX接口电视ISDB-T信号处理方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。

Claims (9)

1.一种COAX接口电视ISDB-T信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于天线模块获取ISDB-T信号的12seg电视节目信号和1seg包括无损音频数据网络地址的电视节目详情信号；
基于ISDB-T解码模块解码所述ISDB-T信号，得到视频数据、音频数据、时间戳以及无损音频数据网络地址；
基于处理器模块将所述视频数据储存在视频缓存器中；
基于处理器模块将所述无损音频数据网络地址发送至网络模块；
基于无损音频数据网络地址，所述网络模块获取所述视频数据的无损音频数据并储存在音频缓存器中；
基于所述时间戳，所述处理器模块控制所述视频缓存器和音频缓存器中的视频数据和无损音频数据同步的分别输出至视频输出模块和音频输出模块。
2.如权利要求1所述的COAX接口电视ISDB-T信号处理方法，其特征在于，所述基于ISDB-T解码模块解码所述ISDB-T信号，得到视频数据、音频数据、时间戳以及无损音频数据网络地址包括以下步骤：
基于ISDB-T解码模块解码所述ISDB-T信号，得到多个频道的视频数据、音频数据、时间戳以及一个无损音频数据网络地址。
3.如权利要求2所述的COAX接口电视ISDB-T信号处理方法，其特征在于，所述基于处理器模块将所述视频数据储存在视频缓存器中包括以下步骤：
基于处理器模块将所述多个频道的视频数据储存在不同的视频缓存器中。
4.如权利要求3所述的COAX接口电视ISDB-T信号处理方法，其特征在于，所述基于所述时间戳，所述处理器模块控制所述视频缓存器和音频缓存器中的视频数据和无损音频数据同步的分别输出至视频输出模块和音频输出模块包括以下步骤：
基于时钟模块的时钟信号，所述处理器模块将所述多个视频缓存器的视频数据依次输出至视频输出模块；
基于时间戳，所述处理器模块同步地将所述音频缓存器的音频数据输出至音频输出模块。
5.如权利要求4所述的COAX接口电视ISDB-T信号处理方法，其特征在于，所述基于时间戳，所述处理器模块同步地将所述音频缓存器的音频数据输出至音频输出模块包括以下步骤：
基于时间戳，所述处理器模块同步地将所述音频缓存器的音频数据经音频数模转换模块输出至音频输出模块。
6.如权利要求1所述的COAX接口电视ISDB-T信号处理方法，其特征在于，所述网络模块基于COAX接口与所述音频缓存器连接，所述处理器模块将所述COAX接口接收的无损音频数据储存在所述音频缓存器中。
7.一种COAX接口电视ISDB-T信号处理系统，其特征在于，包括
天线模块：用于获取ISDB-T信号的12seg电视节目信号和1seg包括无损音频数据网络地址的电视节目详情信号；
ISDB-T解码模块：用于解码ISDB-T信号的12seg电视节目信号和1seg电视节目详情信号，得到所述电视节目信号的视频数据、音频数据、时间戳以及所述电视节目详情信号的无损音频数据网络地址；
处理器模块：用于将所述视频数据储存在视频缓存器中、将所述无损音频数据网络地址发送至网络模块、根据时钟信号和时间戳控制视频缓存器中的视频数据和音频缓存器中的无损音频数据同步输出；
网络模块：用于基于无损音频数据网络地址，获取所述视频数据的无损音频数据并储存在音频缓存器中；
视频缓存器：用于缓存视频数据；
音频缓存器：用于缓存无损音频数据；
音频数模转换模块：用于将所述无损音频数据数模转换后输出至音频输出模块；
视频输出模块：用于播放所述视频数据；
音频输出模块：用于播放所述音频数据。
8.如权利要求7所述的COAX接口电视ISDB-T信号处理系统，其特征在于，所述视频缓存器数量为多个。
9.如权利要求8所述的COAX接口电视ISDB-T信号处理系统，其特征在于，所述COAX接口电视ISDB-T信号处理系统还包括：
时钟信号模块：用于提供时钟信号，供处理器读取所述多个视频缓存器的内存地址。
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