基于“龙芯”的卫星数字电视接收系统的研究与实现

摘要

随着数字电视广播技术的发展，数字电视接收系统的研究与开发已成为新的发展方向。龙芯处理器以其低成本、低功耗、指令级并行等优点广泛应用于嵌入式领域。本文基于龙芯2E处理器平台，设计并实现该平台下的卫星数字电视接收系统。
　　 本文提出一种基于龙芯的DVB-S卫星数字电视接收处理方案，采用基于龙芯2E平台的PCI接口方式，结合SHARP公司的BS2F7VZ0194a作为前端调谐器模块和捕获TS码流的Philip saa7130芯片来设计整个系统，符合DVB-S/MPEG-2标准，充分应用了龙芯平台对MPEG-2高效解码特性，可用于龙芯PC接收和播放卫星数字电视节目。该系统具有使用方便、结构简单、便于实现和成本低等特点，对基于国产处理器的3C融合(即计算机、通信与消费类电子融合)产品的产业化应用具有重要意义。在卫星数字电视接收系统的设计与实现过程中，基于特定硬件方案的接收系统驱动开发与优化是工作的重点，在龙芯平台下对电视节目流的解码分析与优化是本课题研究的主要工作。
　　 本文主要分析了数字电视接收系统的基本原理并在龙芯Linux操作系统上进行了卫星数字电视接收的原型设计与实现。文章首先介绍了基于DVB标准的数字电视传输和接收原理，在此基础上给出了接收系统的整体硬件方案。在对系统软件平台与Linux操作系统进行简要介绍后，根据系统的功能模块明确了软件系统的层次划分和各部分完成的主要工作，并给出了软件系统实现的整体分层结构。然后，文章分析了在Linux下开发设备驱动程序的一般方法，并针对数字电视接收设备，详细探讨了如何在龙芯Linux操作系统下实现对该设备的驱动。接下来，本文对在龙芯平台下数字电视节目流的解码播放进行分析和优化，并应用基准测试程序进行了相关测试。最后对系统实现过程中的研究与开发工作进行了总结，并阐述了将来进一步对该系统进行扩充与完善的一些工作。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1背景及意义

1.2研究现状

1.2.1数字电视接收系统在不同平台下的实现

1.2.2基于龙芯的数字电视接收系统

1.3主要工作及目标

1.4文章的组织

第二章 DVB数字电视基本原理

2.1数字电视与DVB标准

2.2 DVB数据流编码MPEG-2简介

2.3 MPEG-2传输流系统及解复用原理

2.4本章小结

第三章基于龙芯的卫星数字电视接收系统总体方案设计

3.1基于龙芯的卫星数字电视接收系统设计原理

3.1.1一般卫星数字电视接收系统分析

3.1.2龙芯平台下卫星数字电视接收系统设计

3.2龙芯平台下卫星数字电视接收系统硬件方案

3.2.1卫星数字电视接收系统主要芯片介绍

3.2.2卫星数字电视接收系统硬件主要功能模块

3.3基于龙芯的卫星数字电视接收系统软件方案

3.3.1龙芯平台下主流操作系统简要分析

3.3.2卫星数字电视接收系统软件总体设计

3.4本章小结

第四章基于龙芯的卫星数字电视接收系统驱动开发

4.1 Linux设备驱动原理分析

4.1.1 Linux设备驱动概述

4.1.2 Linux的设备管理机制

4.2基于龙芯的卫星数字电视接收系统前端驱动设计与实现

4.2.1 QPSK解调与基于saa7130的DVB驱动设计

4.2.2前端驱动加载与测试

4.3基于龙芯平台的DVB-S接收系统驱动优化

4.4本章小结

第五章龙芯平台数字电视节目流解码分析与优化

5.1龙芯平台下TS流解码分析

5.1.1 MPlayer对TS流解码分析

5.1.2 FFMpeg的解码流程简析

5.1.3 MPEG-2 TS格式的探测与解析分析

5.2龙芯平台下MPEG-2解码优化

5.2.1视频解码优化思路分析

5.2.2 MPEG-2解码优化部分实现

5.2.3 MPEG-2解码优化总结

5.3龙芯平台下TS流解码性能测试

5.4本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢