关键词：DVB-C数据广播 TS复接器 DSP FPGA

信息时代的到来使人们需要共享越来越多的信息。随着信息及其需求的爆炸性增长,信息的选择及传输速率成为一个重要问题。有线电视网络有其固有的高带宽特性,适合大容量的数据传输和实时性要求,使宽带数字接入成为可能。在我国由于有线电视网是一个已经存在的接入网络,成本低、可维护性强、频率资源丰富、覆盖面广、用户量大,因而通过有线电视网进行数据广播是目前国内应用领域的一大热点。DVB-C是ETSI（European Telecommunications Standards Institute）提供的基于Cable上数据广播的一整套标准[1,2,3],本文首先介绍DVB-C数据广播系统的基本结构,接着详细分析TS复接器在整个系统中的重要性与功能,然后详细说明利用DSP（数字信号处理器）与FPGA（现场可编程门阵列）相结合的一个实现方案,阐明了其中的设计方法和系统结构。

1 DVB-C数字广播系统简介

一个实用的DVB-C广播系统的结构如图1所示[3-6],整个系统可以大致分为三个部分：（1）信息前端,包括视频服务器、播控服务器、通信控制服务器、用户管理工作站、节目采集工作站、节目 编排工作站等;（2）传输网络,利用现有的HFC网络巨大的频带资源实现数据传输;（3）用户终端,用户利用机顶盒或者Cable-Modem接收和浏览信息。

从图1可以看到,在DVB-C数字广播系统中,一个通道上传输的数据可能包含多路节目或来自多个节目源,因此需要对多路多节目TS流（MPTS）进行复合转接,生成一个符合DVB-C标准的MPTS,再经调制后在一个通道上传输。由TS复接器来完成这个功能。TS复接器在前端系统中相当于一个交换机,它负责对多个MPTS进行转换和复合,生成一个MPTS。在复合过程中,要完成服务信息（PSI/SI）、多路MPTS的交织等工作[4,5]。从中可以看出复接器在整个系统中的重要性,TS复接器工作是否稳定可靠,直接影响整个系统的正常运作。

2 TS复接器的设计方法

在该系统中需要对6路数字卫星电视节目进行复接。各路有效速率为0～15Mbps的异步串行接口（ASI）输入,6路总速率不超过36Mbps,输出为恒定速率38.1Mbps的ASI输出,输出的MPTS为符合DVB-C标准的传送流;复接器度同PID,包括将输入MPTS中的PSI/SI等不需要的信息过滤掉以及对有效TS包重新分配PID。新的PSI/SI信息作为复接器的输入按一定速率插入到MPIS中,插入的PSI/SI信息包括节目关联表（PAT）、节目映射表（PMT）、网络信息表（NIT）、服务描述表（SDT）等[4,5],复接器还能接受来自播控系统的数据信息,作为复接器输出流的一部分。系统的功能模块结构如图2所示。

由图2可以看到,由于需要处理的数据速率快、数据量大、要求实时性,一般的处理芯片无法完成。为了达到上述目的,采用高速DSP和FPGA一起来完成。整个系统基于DSP和FPGA,配以CPLD、高速SRAM、异步FIFO等。DSP具有运算速度快、计算能力哟、可用资源比较丰富的特点,尤其适合于实现各种数字信号的处理功能,在各种领域具有广泛的应用。但由于所要处理的数量太大,仅靠DSP片内RAM是远远不够的,所以还必须要有大容量、访问速度快的缓冲区对接收到的数据进行缓冲,以便于DSP进行处理。基本思想是FPGA完成TS包过滤和PID置换、PSI/SI提取等工作,系统的控制工作、TS包交织算法则由DSP完成,整个控制逻辑则由CPLD完成。

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