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论文研究-基于嵌入式Linux的IP-ASI适配器的设计与实现 .pdf
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2019-08-15
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基于嵌入式Linux的IP-ASI适配器的设计与实现,张明华,侯鑫磊,IP-ASI适配器是数字电视传输系统中的重要设备,它的功能是将因特网上的以IP形式传输的数字电视传输流转换为符合MPEG-2标准的ASI流。本�
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基于嵌入式 Linux 的 IP-ASI 适配器的设计与实现
张明华,侯鑫磊,饶一鸣
北京邮电大学信息与通信工程学院,北京 (100876)
E-mail:zhangminghua115@gmail.com
摘 要: IP-ASI 适配器是数字电视传输系统中的重要设备,它的功能是将因特网上的以 IP
形式传输的数字电视传输流转换为符合 MPEG-2 标准的 ASI 流。本文提出了一种 IP-ASI 适
配器的设计与实现方案。该系统采用 ARM9 处理器和 FPGA 芯片为硬件平台,充分发挥了
ARM9 处理器的控制能力和 FPGA 的高速数据处理能力,系统采用嵌入式 Linux 操作系统
为软件开发平台。本文详细介绍了系统的硬件设计、Linux 内核的移植和软件架构的设计与
实现。同时,开发了客户端网络管理软件与之相配合,用户可以通过客户端的网络管理软件
界面,对设备进行远程控制与管理。
关键词:嵌入式;Linux;ARM;ASI;IPTV;DVB
中图分类号:TP37
1. 引 言
近年来,随着数字电视的发展,基于 DVB over IP 技术的 IPTV 系统得到了迅速发展
[1]
。
数字电视传输流通过 DVB over IP 网关,转换成合适的形式在 TCP/IP 网络中传输,用户可
以通过机顶盒等设备接收并观看数字电视节目。然而在很多应用中,并不需要观看节目,而
是需要接收 TCP/IP 网络中的数字电视传输流,并将其转换为标准的 ASI 流。这就需要 IP-ASI
适配器。
嵌入式 Linux 系统以其功能强大、成本低、可靠性高等特点在数字电视领域中得到了广
泛应用。我们开发的 IP-ASI 适配器系统即以 ARM9 处理器和嵌入式 Linux 操作系统为开发
平台,功能是接收 TCP/IP 网络中的数字电视传输流,进行分析,并将其转换为标准的 ASI
流。系统与客户端的网络管理软件配合,来实现远程的管理与控制。本文介绍了系统的设计
原理与具体实现。
2. 背景介绍
目前我国数字电视传输主要采用欧洲的 DVB 标准
[2]
。根据这一标准,数字电视传输流
在不同的传输媒体中传播。不同的传输媒体可以选用不同的调制方式和通道编码方法,其中
DVB-S(卫星传输)采用 QPSK调制方式, DVB-C(有线传输)采用 QAM方式, DVB-T(地面传输)
采用 COFDM 方式。所有的 DVB 系列标准完全兼容 MPEG-2 标准,同时指定了解码器公共
接口标准、支持条件接收、提供数据广播系统等特性。
数字电视可以采用基于 DVB over IP 技术的 IPTV,通 过 DVB over IP 网关,转换成合适
的形式在 TCP/IP 网络中传输,然后在另一端用户可以通过机顶盒等设备接收并观看数字电
视节目。随着 TCP/IP 网络的发展,IPTV 得到了广泛的应用。
在很多应用中,如有线数字电视前端系统中,人们希望可以接收 TCP/IP 网络中的数字
电视传输流,与其它传输流一起复用、调制,然后通过有线电视信道传播。然而 TCP/IP 网
络中的数字电视节目是以多播 UDP 包的形式传输的,不能直接复用,因此首先需要利用
IP-ASI 适配器将多播 UDP 形式传送的数字电视码流转换成标准 ASI 流,再对 ASI 流与其他
来源的 ASI 流进行复用与调制。
因此,IP-ASI 适配器在数字电视前端系统中有非常重要的作用,图 2.1 说明了 IP-ASI
适配器在数字电视系统中的地位和作用。
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