1、基于st20tp4的hdtv信源解碼器的軟硬件實現的音響效果 hdtv聲光效果上的優勢,注定它的進展有著技術和市場的雙重必定性 為了適應該前電視市場的過渡時期,需要一種即能接收信號,又能解碼輸出用于顯示的中間設備-,充當電視臺信號與用戶顯示設備之間的橋梁 機頂盒是隨著數字電視廣播的進展而浮現的,同時也必定隨著數字電視廣播的進展而不斷進展 本文論述的信源則是機頂盒的關鍵部件1 總體計劃按照本課題的任務和內容,挑選了st公司的數字高清楚度電視機頂盒系統解決計劃,即st20+sti7000+sti4600的三片計劃 該計劃采納st20-tp4作為系統的主控制芯片,它負責將前端或lvds板輸入的ts流

2、解復用,同時負責系統初始化和系統音 視頻解碼控制 為了協作st20tp4st20tp4的運行,需要配備一定數量的dram來提供運行程序的存儲空間,并存儲ts流 解復用后的音 視頻pes流數據等 ts流經st20tp4解復用后分兩路輸出:一路是解復用后的音頻pes流,這路信號將被送入sti4600sti4600舉行音頻解碼,解碼后的數字信號再通過轉換改變為模擬信號輸出?另一路解復用后的視頻pes流將送入sti7000sti7000舉行視頻解碼和格式變換 sti7000所配的sdram用來緩存pes流 解碼幀 顯示幀 參考幀及osd數據 解碼后的圖像以4:4:4的高清楚度格式送入視頻dac電路舉行

3、d/a變換 另外,為了協作實際需求,視頻模擬輸出要求兼容vga(r,g,b,hs,vs)和y,pr,pb兩種接口 其中,y,pr,pb信號要帶有三電平或兩電平同步信號2 硬件設計硬件電路設計以st20tp4為核心綻開,依據主控制芯片的結構規劃視頻接口 音頻接口以及各類存儲器 st20tp4有一個32位帶符號的2的補碼地址空間 按32位地址尋址,總的地址空間大小為4g字節 (所謂帶符號的2的補碼地址空間是指該空間地址羅列是由底部mixint80000000向下增長至ffffffff,接著是00000000然后增長到maxint7fffffff) 囫圇尋址空間分為四個區(每區1g字節),由地址a3

4、1 a30打算需要注重:3區(a31a30=01 400000007fffffff)為外部存儲器空間 外部存儲器接口(emi)把它又分為4組,不同的外部存儲器和外部設備可以映射到其中 這4組中組0 組1和組3是通用存儲器組,每一個都可以通過有關寄存器的設置來挑選時序;組0和組1可以挑選dram型或sram型器件,組3僅支持sram型器件 emi組2(600000006fffffff)指定與mpeg音視頻解碼芯片接口 它提供4個選通信號:兩個mpeg解碼器ic的片選notcs0-1;兩個解碼器壓縮數據選通信號notcdstrb0-1 其中notcs0-1用來哀求一個mpeg解碼器寄存器存取周期,

5、而notcdstrb0-1用來哀求壓縮數據寫周期 這4個選通信號有效與否取決于組2的地址范圍,也就是說可以依賴地址來區別不同的mpeg解碼器及同一mpeg解碼器的寄存器和壓縮數據接收fifo 此外,為了與各種速度的mpeg解碼器件接口,當挑選不同地址時,notcs0-1可以有不同的時序(可分離插入14個等待狀態)3 軟件編程在機頂盒這種實時系統中,因為cpu要同時對解復用 視頻解碼 音頻解碼等多個方面的大事舉行處理,其中既有通信問題,又有同步等問題 因而有須要實行多任務多進程實時操作系統的方式 應用程序可以被分割成多個相對自立的任務分享系統資源 本課題軟件開發中用法的實時操作系統是st公司的s

6、tlite/os20 該操作系統已提供的內容包括:較完整的實時操作系統軟件 部分硬件驅動和部分testtool指令 能夠實現的功能包括:各種接口功能,如i2c uart等;mpeg和ac-3音頻解碼 mpeg視頻解碼和顯示 基本流解復用 section濾波 osd測試功能 時鐘復原和sd輸出等 詳細1所示需要開發的部分主要有:新增強和變動的硬件模塊的驅動 前端或lvds輸入的控制 節目操作和管理模塊軟件的開發 節目操作的軟件開發中,節目信息的獵取 分析 保存和更新及節目數據庫的操作是十分關鍵的部分,這是由于:一方面,它與前端或lvds輸入模塊 解復用模塊 音 視頻解碼模塊等硬件驅動層都有很大的

7、聯系;另一方面,要實現機頂盒的音 視頻解碼功能,就必需從碼流中找到全部基本流的pid,需要對節目特定信息(psi)舉行提取和分析 psi(program specific information)節目特別信息包含了解碼器端解復用所需要的數據 在mpeg-2系統層標準中,每路數字節目都包含一個或多個基本流,每個基本流都分配了一個pid值作為標志 節目 基本流或其中的部分內容可能會被加密,但是psi信息作為解碼的前提是不會被加密的傳輸流中的psi信息可以分成四種表的結構,每種表又可以分成多個section 這四種表分離為:節目組合表pat(program association table) 節目

8、映射表pmt(program map table) 有條件接收表cat(conditional access table)和網絡信息表nit(network information table) pat包含了全部的節目號及其相關pmt的pid值;pmt給出pat表中列出的全部節目的基本流pid信息;cat的任務在于預備解密數據組用的信息(加密系統的標識 存取權的分配及各碼序的發送);nit可以傳送網絡數據和頻帶 轉發信號 通帶寬度等參數,mpeg對此表的內容沒有做具體規定 每個ts流中都應當有pat表,由于全部pmt和nit表的pid值都在pat表中給出,pat的pid固定為0x0000,當p

9、at表內容更新時,表中的版本號version_number會增1 當ts流中有一個或多個基本流被加擾,則需要在ts流里傳送一個pid值固定為 0x0001的cat,提供有關加擾了的流的信息 pmt也是ts流中所必須的表,它包含了各個節目的基本流pid信息,這是解復用必不行少的,pmt的pid在pat中給出 nit表在ts流里不是必須的,它的內容屬于私有數據表(private),假如ts流里存在nit表,則它的pid值由pat的內容提供,且ts流中應包含若干個private section iso/iec 13818-1 mpeg-2系統層標準中關于psi信息定義了四個section結構,分離代

10、表四個表的信息數據結構 這四個 section 結構分離為:program association section conditional access section transport stream program map section和private section 對各表信息的分析實際是對這些section結構的內容舉行分析對符合mpeg-2標準的傳輸流舉行音 視頻解碼前必需先經過解復用分出音 視頻基本流 為了可以解復用分出音 視頻基本流,首先要分析psi表的各 section并從中提取基本流pid信息 尋覓基本流pid主要對pat和pmt兩個表舉行處理 這兩個表與基本流pid的關系

11、可以用圖2表示解復用的過程是這樣的:首先,得到完整的pat表,按照pat的section結構找到全部的節目號和各節目號所對應的pmt pid;然后,分離對pat中列出的每一個節目舉行如下操作:按照該節目的pmt pid得到pmt表中對應節目號的section,根據pmt section的結構舉行分析,進而找到全部該節目的基本流pid值加以保存下面以加入新頻道為例,簡要介紹分析pat和pmt得到解復用所需的各基本流pid信息的過程 首先,系統會發來一個消息,要求分析最新版本的pat,調用相應函數(psi_processforpat)得到pat后,調用pat分析函數?3 得到各節目對應的pmt表的信息,并將信息存入指定的數據結構中;然后此任務向系統發一個消息,通知系統pat分析完畢;接著,根據數據結構中各pmt的pid,系統會依次向本任務發送要求分析各pmt表的消息 本任務在調用相應函數(psi_processforpmt)得到所需pmt表后調用分析pmt表的函數(3)舉行分析,得到各個基本流信息的pid,并將信息存入指