基于MPEG-2传输流分析的数字电视传输质量监测技术的研究与实现

摘要

随着我国广播电视系统和数字电视产业的迅速发展,对广播电视系统的监管工作也提出了更高的要求。数字电视系统质量监测是包括数字电视节目编辑制作质量、播出质量和广播电视传输质量三个重要环节的系统性监测,需要使用客观有效地监测方法。随着MPEG-2多媒体数据压缩技术的开发和广泛应用,MPEG协议分析已经成为现代电视系统运行、设备开发的基本检测手段,同时也是数字电视系统质量监测的有效方法。本文主要研究MPEG-2系统层原理、传输流分析方法和传输流监测的实现。本文主要阐述了采用基于FPGA的数字逻辑电路,实时、准确、自动地监测MPEG-2传输流的一种硬件实现方法。围绕MPEG-2传输流分析和数字电视传输质量监测,本文完成了以下内容:根据广播电视监测中“反应快捷、准确”的原则,给出了数字电视传输质量监测系统的总体设计;一种基于硬件实现的快速、实时、准确的MPEG-2传输流分析和监测方案;数字电视传输质量监测中的MPEG-2传输流分析原理、准则和内容;传输流分析和监测电路中各个模块的工作方案,及基于FPGA的硬件设计方法和逻辑实现;传输质量监测报警方案和卫星信道非法干扰预警方案;综合码流信息和码流出错参数,对不同程度的传输质量问题给出了适当的判决准则和报警级别。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 数字电视传输系统简介

1.2 MPEG-2 TS流监测的研究价值

1.3 国内外MPEG码流分析技术的发展

1.4 课题任务及设计目标

第二章 MPEG-2 TS流分析和监测硬件系统的总体设计

2.1 数字电视传输质量监测系统的总体设计方案

2.2 MPEG-2 TS流分析和监测系统的总体工作流程

2.3 本章总结

第三章 MPEG-2 TS流分析模块的设计

3.1 MPEG-2系统层规范和TS流基本结构

3.2 TS流分析准则

3.2.1 ETSI TR101 290标准

3.2.2 传输质量监测中的TS流分析

3.3 TS流分析模块的逻辑设计

3.3.1 节目选择控制的逻辑实现

3.3.2 TS流结构分析和包头参数监测的逻辑实现

3.3.3 PAT分析和参数监测的逻辑实现

3.3.4 PMT结构分析和参数监测的逻辑实现

3.3.5 PCR结构分析和参数监测的逻辑实现

3.3.6 音视频相关参数监测的逻辑实现

3.3.7 CAT相关参数监测的逻辑实现

3.4 本章总结

第四章 监测数据处理和报警模块的设计

4.1 监测数据汇总统计模块的设计

4.1.1 控制模块

4.1.2 信息统计

4.1.3 数据汇总和格式转换

4.2 数字电视传输质量监测报警模块的设计

4.2.1 非法干扰监测

4.2.2 传输质量报警分级

4.2.3 传输质量报警信号确定

4.3 本章总结

第五章 系统验证和调试

5.1 FPGA设计

5.2 系统调试平台

5.3 集成化逻辑分析工具ChipScope Pro简介

5.4 系统调试

5.4.1 串口调试

5.4.2 传输信道出错模拟模块的设计

5.4.3 TS流结构分析电路的调试

5.5 本章总结

第六章 总结

致谢

参考文献

附录A MPEG-2 TS流分析和监测电路

攻硕期间取得的研究成果