高清晰度電視編碼器測(cè)試系統(tǒng)和子圖劃分單元的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)字電視是指將模擬電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以數(shù)字形式進(jìn)行壓縮、處理、存儲(chǔ)，并采用數(shù)字調(diào)制方式進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)。數(shù)字電視可以解決模擬電視系統(tǒng)所不能克服的缺陷：如存儲(chǔ)困難、噪聲積累、亮色互擾等，并且具有保密性能好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，數(shù)字電視具有強(qiáng)大的生命力和光明的前景，數(shù)字電視將會(huì)大大豐富人們的生活，并最終取代模擬電視。 高清晰度電視（HDTV）是數(shù)字電視技術(shù)的一個(gè)重要的發(fā)展方向，而高清晰度電視編碼器是數(shù)字電視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)關(guān)

2、鍵設(shè)備。目前的高清晰度電視編碼器都采用了MPEG—2作為視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。 本文對(duì)高清晰度電視編碼器的子圖劃分單元和高清晰度電視編碼器測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了研究，這些研究成果已經(jīng)成功地用于我國(guó)第三期高清晰度電視編碼器的研制和開(kāi)發(fā)過(guò)程中。 本文的第一部分介紹了高清晰度電視，以及視頻壓縮的基本原理，并簡(jiǎn)要介紹了常用的視頻壓縮方法和主要的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，也介紹了本文的主要內(nèi)容和作者在碩士期間的主要工作。 在本文的第二部分首先對(duì)

3、子圖劃分的可行性和子圖劃分的方法進(jìn)行了深入地研究，指出在目前的實(shí)際條件下，將HDTV圖像劃分為幾個(gè)區(qū)塊，采用并行處理實(shí)現(xiàn)高清晰度電視編碼器是一個(gè)比較好的方法；在論證各種子圖劃分方法的基礎(chǔ)上提出了新的水平劃分的實(shí)現(xiàn)方案，該方案已成功地實(shí)現(xiàn)并用于我國(guó)第三期高清晰度電視編碼器；與以前的水平劃分方案相比，本方案提出的輸入幀同步監(jiān)測(cè)機(jī)制使得編碼器的魯棒性大大提高。然后，介紹了我國(guó)高清晰度電視編碼器第三期的概況和各模塊的功能框圖，分析了如何對(duì)各個(gè)模

4、塊進(jìn)行有效地測(cè)試，并在PC機(jī)上以虛擬儀器的方式實(shí)現(xiàn)高清晰度電視測(cè)試系統(tǒng)：發(fā)送和接收部分基于PCI總線開(kāi)發(fā)，用軟件產(chǎn)生信號(hào)源并分析接收數(shù)據(jù)的方案。與以前的測(cè)試方案相比，本方案有兩個(gè)特點(diǎn)：良好的邏輯設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性大為提高；發(fā)送時(shí)鐘產(chǎn)生模塊采用DDS設(shè)計(jì)，使得發(fā)送時(shí)鐘在DC-10MHz范圍內(nèi)1Hz可調(diào)。 本文的第三部分詳細(xì)討論了高清晰度電視編碼器的子圖劃分單元實(shí)現(xiàn)方案；介紹了子圖劃分單元總體框圖，并詳細(xì)討論了子圖劃分的輸入、輸出

5、接口，SMPTE274M數(shù)據(jù)流的同步和解包電路，以及子圖的劃分電路；最后，給出了子圖劃分單元的試驗(yàn)結(jié)果。 本文的第四部分主要介紹了高清晰度電視測(cè)試系統(tǒng)的硬件部分的方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，詳細(xì)介紹了PCI總線控制模塊，著重介紹了如何控制對(duì)外部FIFO和PCI控制器的內(nèi)部FIFO的讀寫(xiě)；并且介紹了DDS電路的設(shè)計(jì)，DDS電路使得高清晰度電視測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)送時(shí)鐘在DC-10MHz之間1Hz可調(diào)，能夠用于不同發(fā)送數(shù)據(jù)速率的要求；在本章的最后，介紹

6、了高清晰度電視測(cè)試系統(tǒng)在高清晰度電視編碼器和其它數(shù)字電路系統(tǒng)中的應(yīng)用。 在本論文的設(shè)計(jì)過(guò)程中，作者主要從事了以下幾方面具有創(chuàng)新性的工作： 1．對(duì)子圖劃分的可行性和子圖劃分的方法進(jìn)行了深入地研究，提出并實(shí)現(xiàn)了新的水平劃分的實(shí)現(xiàn)方案； 2．設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了子圖劃分單元，提出了幀同步檢測(cè)機(jī)制，使得系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)橥狡苹蛲藉e(cuò)誤而死鎖； 3．提出了新的高清晰度電視編碼器測(cè)試系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)方案，設(shè)計(jì)的DDS電路使得發(fā)送時(shí)