DVB-S 码型研究及信道编码FPGA实现

DVB-S码型研究及信道编码的FPGA

DVB-S 码型研究及信道编码FPGA实现

摘 要

数字电视广播系统，与以往的模拟电业务相比，在节省频谱资源、提高节目质量方面带来了一场新的革命，

DVB(DigitalvidcoBroadcasting)标准的建立更是加速了数字电视广播系统的大规模应用。DVB标准选定MPEG一2标准作为音频及视频的编码压缩方式，随后对MPEG一2码流进行打包形成TS流(transPortstream)，进行多路传输流复用，通过不同媒介进行传输。

本文主要工作：

1、 对DVB码型、TS流复用做了深入研究。

2、 对信道编码进行了基于VHDL的FPGA实现，并通过QUARTUSii编译实现。 3、 对电视视频系统相关编码知识进行扩展与展望。

关键词：DVB-S TS FPGA VHDL QUARTUSII

I

DVB-S码型研究及信道编码的FPGA

The Research Of DVB-S Code And The FPGA

Implementation of Channel Code

Abstract

Digital television broadcasting system, and compared to the previous analog business, saving spectrum resources, improve the quality of programs to bring about a new revolution,

DVB (Digital video Broadcasting) standard is to accelerate the establishment of more large-scale application of digital television broadcasting system. DVB standard MPEG-2 standard as the selected audio and video compression encoding, and then on the MPEG-2 TS stream to form a stream package (transPortstream), for multi-transport stream multiplexing, is transmitted through different media.

This paper work

Firstly：on the DVB pattern, TS stream multiplexing done in-depth study， Second: the channel coding based on the realization of VHDL, and compiled by QUARTUSii achieved.

Finally: to extend knowledge of the relevant codes and Prospects on the television video systems.

Key Words: DVB-S TS FPGA VHDL QUARTUSII

II

DVB-S码型研究及信道编码的FPGA

目 录

第一章:DVB简介 ………………………………………………… （1）

1.1、DVB定义 ………………………………………………… （1） 1.2、DVB核心技术 ……………………………………………… （1） 1.3、DVB-S卫星数字电视广播标准 …………………………… 第二章:信源编码简介 …………………………………………… 2.1、信源编码介绍 ………………………………………………… 2.2、图像：预测编码 …………………………………………… 2.3、Ipb帧:帧内编码 …………………………………………… 2.4、变换编码 …………………………………………………… 2.5、其他信源编码标准……………………………………………… 第三章:TS流 …………………………………………………第四章:信道编码 …………………………………………………… 4.1、扰码(M序列) ………………………………………………… 4.2、(204,188)RS码 ……………………………………………… 4.3、卷积交织 ……………………………………………………… 4.4、(2,1,7)卷积码 ………………………………………………… 第五章:拓展与展望…………………………………………………… 第六章:参考文献………………………………………………………… 第七章:谢辞 ……………………………………………………………

III

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（3）

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（31）（33） （34）

DVB-S码型研究及信道编码的FPGA

正文：

第一章 DVB简介

1.1、DVB定义

DVB, 数字视频广播Digital Video Broadcasting的缩写, 是由DVB项目维护的一系列国际承认的数字电视公开标准。 1993年，欧洲成立了国际数字视频广播组织（DVB组织）。建立在MPEG-2压缩算法上的数字技术，必须是以市场为导向的数字技术。DVB的宗旨是要设计一个通用的数字电视系统 。DVB数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、 地面、SMATV、MNDSD在内的所有通用电视广播传输媒体。它们分别对应的DVB标准：DVB-S、DVB-C、DVB-T、 DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。

(1)从清晰角度来说：数字高清晰度电视（HDTV）和数字标准清晰度电视（SDTV）.前者清晰度是现行模拟电视图像的2倍，色域宽，图像宽高比从4：3变为16：9，更加符合人眼视觉特性，高保真多声道环绕立体声。后者图像分辨力为720*576（PAL制式）和720*480（NTSC制），是一种普及型数字电视，成本低。

(2)从输入数字电视信号的途径和方式分：卫星数字电视、有线数字电视、地面数字电视。

1.2、DVB核心技术：

（1）系统采用MPEG-2压缩的音频、视频及资料格式作为资源； （2）系统采用公共MPEG-2传输（TS）复用方式；

（3）系统采用公共的用于描述广播节目的系统服务信息（SI）； （4）系统的第1级信道编码采用R-S前向纠错编 码保护；

（5）调制与其他附属的信道编码方式，由不同的传输媒介来确定；使用通用的加扰方法及条件接收接口。

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DVB-S码型研究及信道编码的FPGA

1.3、DVB-S :卫星数字电视广播标准

QPSK 工作频率11/12GHZ 调制效率高 MPEG-2的MP@ML格式，用户端达到CCIR601演播室质量的码率为9Mbit/s 可多套节目复用。

DVB-S2：

使用纠错能力更强的低密度奇偶校验码（Low desity parity cheek,LDPC)和BCH码级联实现的纠错编码和速率更高的8PSK、16PSK、32APSK调制，她离理论上的香农极限只差0.7DB比DVB-S标准提高了近50/100。

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