基于DSP的DVB流發(fā)射/接收系統(tǒng)

摘　要：研究了數(shù)字視頻廣播流的發(fā)射/接收系統(tǒng)，基于DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)了0~8 Mbps的DVB流的發(fā)射和接收系統(tǒng)，誤碼率低于10-7，詳細(xì)介紹了發(fā)射/接收系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理原理，探討了相關(guān)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)問題。
關(guān)鍵詞：數(shù)字視頻廣播流；發(fā)射/接收系統(tǒng)；數(shù)據(jù)處理；DSP；設(shè)計(jì)
一、序言
隨著數(shù)字視頻廣播(DVB)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)開展了相關(guān)研究，其中真正研制數(shù)字視頻廣播流發(fā)射和接收系統(tǒng)的卻很少。為滿足DVB系統(tǒng)發(fā)射和接收的需要，基于DSP技術(shù)研制了可以進(jìn)行0~8 Mbps的數(shù)字視頻廣播流（DVBS）發(fā)射/接收系統(tǒng)，誤碼率低于10-7。?
二、系統(tǒng)框圖及流程
為滿足0~8 Mbps的數(shù)據(jù)處理能力，采用美國(guó)TI公司最新DSP處理芯片TMS320VC33-120（以下簡(jiǎn)稱VC33）為系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)處理器，美國(guó) Lucent公司E1/T1收發(fā)兩用芯片T7688作為發(fā)射/接收系統(tǒng)E1數(shù)據(jù)接口。E1接口即時(shí)分復(fù)用TDM方式PCM30/32傳輸，對(duì)系統(tǒng)發(fā)送端的時(shí)鐘同步有較高要求??［1］。系統(tǒng)在硬件和軟件共同控制下，將輸入數(shù)據(jù)流分割為4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的E1接口數(shù)據(jù)。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

1DVBS發(fā)射系統(tǒng)框圖及流程
首先介紹DVBS發(fā)射系統(tǒng)數(shù)據(jù)流形成過程，如圖2所示。發(fā)射系統(tǒng)接口電路中，為形成標(biāo)準(zhǔn)DVBS，系統(tǒng)將接口電路中接收到的6 Mbps視頻流、384 kbps音頻流、每188字節(jié)包含4字節(jié)的TS包頭以及用戶數(shù)據(jù)復(fù)合成傳送流TS。系統(tǒng)在傳輸中每隔40 ms還插入一個(gè)程序參考時(shí)鐘PCR，相應(yīng)TS包頭將增加8個(gè)字節(jié)，插入PCR后系統(tǒng)速率增加為


在實(shí)際中，PES分組包頭將會(huì)對(duì)視頻和音頻數(shù)據(jù)增加約1%，當(dāng)數(shù)據(jù)送入系統(tǒng)信道之前，數(shù)據(jù)還需經(jīng)過擾碼及糾錯(cuò)編碼，被分成4路分別送入4個(gè)E1接口電路。在圖2中，糾錯(cuò)編碼選用BCH（511，493）碼，經(jīng)過模2運(yùn)算可實(shí)現(xiàn)糾正2個(gè)誤碼。由于糾錯(cuò)編碼的加入，最后數(shù)據(jù)率增加為 ;
　

系統(tǒng)在VC33 的控制下將數(shù)據(jù)等分為4， 每路TDM輸出的信號(hào)為1.662 Mbps，隨后數(shù)據(jù)在E1接口電路中經(jīng)加入幀同步頭，聯(lián)絡(luò)信號(hào)及特定的填充字比特后形成標(biāo)準(zhǔn)基群的2.048 Mbps比特流，經(jīng)E1接口電路變換為HDB3碼后直接送出E1接口。發(fā)射系統(tǒng)的具體流程如下：并行DVB流(串行異步DVB數(shù)據(jù)先經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換成16位并行數(shù)據(jù))送至發(fā)射緩存1（FIFO1為4 k×16 bit），VC33判斷緩存1處于半滿后，從緩存1讀取半滿數(shù)據(jù)量并按照E1格式劃分幀時(shí)隙、組幀、添加幀同步頭、復(fù)幀同步頭、添加信令等，寫入發(fā)射緩存 2（FIFO2為4k×16 bit）。緩存2數(shù)據(jù)經(jīng)過16位并行—1路串行—4位并行變換電路，完成4路2.048 Mbps比特流E1分組，經(jīng)E1接口電路變換為HDB3碼后直接送出E1接口。為避免出現(xiàn)緩存2數(shù)據(jù)被讀空而緩存1未處于半滿的數(shù)據(jù)紊亂情況，我們采用 VC33自動(dòng)添加特定格式的添加字（在接收通道中必須將添加字檢測(cè)并剔除）方法處理。DVBS發(fā)射系統(tǒng)工作原理框圖如圖3所示，DVBS發(fā)射系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖如圖4所示。


2. DVBS接收系統(tǒng)流程
接收系統(tǒng)是發(fā)射系統(tǒng)的逆過程，其各框圖與發(fā)射系統(tǒng)框圖基本一致（本文略去）。接收系統(tǒng)流程是：接收變壓器接收4 路E1數(shù)據(jù)，通過4位并行—