CN2579119Y - 一种适于数字电视广播应用的高速传输流再复用器 - Google Patents

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潘且鲁
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Abstract

一种适于数字电视广播应用的高速传输流再复用器，其特征在于，它包括：若干个输入模块、一再复用模块和一输出模块。其中，输入模块包括输入FPGA芯片和与其相连的至少一个输入接口芯片；再复用模块采用高速DSP芯片；输出模块包括输出FPGA芯片和与其相连的至少一个输出接口芯片。其中：输入FPGA芯片经由DSP数据总线与再复用模块相连；再复用模块经由DSP数据总线与输出FPGA芯片相连。本实用新型采用了FPGA芯片对输入传输流进行预处理、对输出传输流进行后处理，在高度为1.8英寸嵌入式单机设备中实现了多路高速传输流的再复用，因此本实用新型支持的再复用速率高、时间延迟小、带宽利用率高、稳定性高、体积小，可广泛应用于数字电视广播、数字图像监控等场合。

Description

一种适于数字电视广播应用的高速传输流再复用器
(1)技术领域
本实用新型涉及一种数字电视广播(Digital Video Broadcast，DVB)领域的高速传输流再复用器。
(2)背景技术
随着数字电视广播技术的发展以及网络传输带宽的增加，人们对MPEG-2(活动图像专家组)多节目传输流再复用器的要求越来越高，包括：高输入/输出码速率、低时间延迟、高可靠性、高带宽利用率。目前常见的传输流再复用器采用软件复用为主的方式：输入传输流经过输入接口芯片后，进入专用FIFO(现场可编程门阵列)芯片缓存；CPU或DSP(数字信号处理器)从FIFO芯片中读取传输流数据进行处理和复用，然后输出到专用FIFO芯片或SRAM(静态随机存取存储器)芯片中缓存；复用后的传输流从输出接口芯片输出。这就引发了以下问题：(a)由于复用任务主要由软件完成，且每路输入必须配备一个专用FIFO芯片或SRAM芯片对传输流数据进行缓存，因此传输流从进入再复用器到离开再复用器的时间延迟较大；(b)再复用器支持的输入、输出传输流有效码速率较低。
(3)实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种低时延、高速传输流再复用器，通过采用FPGA芯片对输入、输出传输流进行预处理和后处理，同时摒弃了专用FIFO芯片或SRAM芯片，极大地减轻了DSP的负担，提高再复用器支持的码速率和带宽利用率、并大大缩短了时间延迟。
本实用新型提供一种适于数字电视广播应用的高速传输流再复用器，包括：若干个输入模块、一再复用模块和一输出模块。其中，输入模块包括输入FPGA芯片和与其相连的至少一个输入接口芯片；再复用模块采用高速DSP芯片；输出模块包括输出FPGA芯片和与其相连的至少一个输出接口芯片。其中：输入FPGA芯片经由DSP数据总线与再复用模块相连；再复用模块经由DSP数据总线与输出FPGA芯片相连。
上述的高速传输流再复用器，其中：输入模块中的输入接口芯片的输入接口类型是DVB-ASI(异步串行接口)或DVB-SPI(同步并行接口)。
上述的高速传输流再复用器，其中：输出模块中的输出接口芯片的输出接口类型是DVB-ASI(异步串行接口)或DVB-SPI(同步并行接口)。
上述技术解决方案，采用了FPGA芯片对MPEG-2输入传输流进行了预处理，对输出传输流进行了后处理，同时摒弃了常见的采用专用FIFO芯片或专用SRAM芯片对输入传输流、输出传输流进行缓存的方式，在高度为1.8英寸嵌入式单机设备中实现了多路高速传输流的再复用，因此该实用新型支持的再复用速率高、时间延迟小、带宽利用率高、稳定性高、体积小，可广泛应用于数字电视广播、数字图像监控等场合。
(4)附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
(5)具体实施方式
如图1所示，本实用新型由以下模块组成：分别是多个输入模块1，1′、再复用模块2、输出模块3。
输入模块1接收的MPEG-2传输流信号，经过串并转换后，进入输入FPGA进行预处理，最后向DSP数据总线输出经预处理的MPEG-2传输流信号。如图1所示，输入模块由输入接口芯片11和输入FPGA芯片12所组成，其中：
输入接口芯片11，完成高速串行数据的接收、串并转换功能，并把有效数据以字节形式输出。输入接口芯片11采用CYPRESS公司型号为CY7B933的芯片。
输入FPGA芯片12，完成输入MPEG-2传输流数据的预处理功能，主要包括误码检测功能、8位/16位转换功能等。输入FPGA芯片12采用Xilinx公司型号为XC2S50的芯片。
再复用模块2从输入模块1接收输入传输流后，进行分析和复用，并输出给输出模块3。再复用模块2采用DSP芯片21。其中，DSP芯片21完成功能主要有：多路输入传输流的复用、通信、控制，以及实时码速率统计、输出码速率调节、PSI/SI表生成和插入、输入码流分析、状态检测和故障处理等。DSP芯片21采用德洲仪器(TI)公司型号为TMS320VC5402的芯片。
输出模块3收到再复用模块2传来的传输流数据，进行后处理，然后由输出接口芯片把后处理过的传输流发送出去。如图1所示，输出模块由输出接口芯片31、31‘和输出FPGA芯片32组成，其中：
输出FPGA芯片32，完成传输流后处理任务，主要完成16bit/8bit转换、PCR插入等功能，并对输出接口芯片进行控制，采用Xilinx公司型号为XC2S50的芯片。
输出接口芯片31完成对传输流数据的8位/10位转换、并串转换功能，并以DVB-ASI方式把传输流数据发送出去。输出接口芯片31采用CYPRESS公司型号为CY7B923的芯片。
输出接口芯片31’对传输流数据进行差分驱动，以DVB-SPI方式发送出去。输出接口芯片采用NI公司型号为DS90C031芯片(3片)。
综上所述，本实用新型提出的适于数字电视广播应用的MPEG-2高速传输流再复用器，采用FPGA芯片对输入传输流进行预处理、对输出传输流进行后处理，摒弃了通常采用的利用专用FIFO芯片、SRAM芯片对传输流数据进行缓存的方式，大大提高了输入传输流、输出传输流的码速率、降低了时间延迟、提高了带宽利用率，并能缩小设备体积。可广泛应用于各种数字电视广播、数字图像监控领域。

Claims (3)

1.一种适于数字电视广播应用的高速传输流再复用器，其特征在于，它包括：若干个输入模块、一再复用模块和一输出模块。其中，输入模块包括输入FPGA芯片和与其相连的至少一个输入接口芯片；再复用模块采用高速DSP芯片；输出模块包括输出FPGA芯片和与其相连的至少一个输出接口芯片。其中：输入FPGA芯片经由DSP数据总线与再复用模块相连；再复用模块经由DSP数据总线与输出FPGA芯片相连。
2.根据权利要求1所述的一种适于数字电视广播应用的高速传输流再复用器，其特征在于：输入模块中的输入接口芯片的输入接口类型是异步串行接口或同步并行接口。
3.根据权利要求1所述的一种适于数字电视广播应用的高速传输流再复用器，其特征在于：输出模块中的输出接口芯片的输出接口类型是异步串行接口或同步并行接口。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100370827C (zh) * 2005-01-12 2008-02-20 吉林大学 基于fpga实现4路音视频合路方法
CN102098541A (zh) * 2010-12-11 2011-06-15 福州大学 码流复用器构成装置

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