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《中南大学》 2011年
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基于FPGA的标清数字电视音频层叠加嵌系统的研究与设计

陈海赞  
【摘要】:随着广播电视技术的不断发展,电视台制播系统将逐步全数字化;多声道立体声的出现,以及观众对电视节目的要求越来越高使得数字音频加嵌技术得到很大的发展。国内外对数字音频加嵌的解决方案多采用专用音频加嵌芯片,专用的ASIC无法正确识别视频行消隐中的空隙,从而导致层叠加嵌的失败。针对这一问题,本文提出了一种基于FPGA的音频层叠加嵌解决方案。 本文采用FPGA的内部RAM对视频信号中原有音频及新嵌入的音频进行缓存,然后重新打包嵌入到视频行消隐中,完成层叠加嵌过程。两大核心技术层叠加嵌及EDH处理技术都是在FPGA内部完成的。FPGA芯片选用的是Altera公司的高性价比CycloneⅢ系列的EP3C25E144C8,利用EDA平台QuartusⅡ(?) 8.0实现了SDI接收、数字音频接口、音频数据包探测、层叠加嵌核心处理、EDH处理等主要功能。本设计采用FPGA的自顶向下及模块化设计思想,首先将整个系统分为多个功能模块,然后按各个功能模块的需求完成其功能,最后将整个系统进行整合并优化。利用音频层叠加嵌技术,将视频中原有音频信息与新嵌入的音频数据重新打包嵌入视频行消隐中,保证了音频的无损输出,满足了电视台制播系统多通道立体声的要求。 基于FPGA的数字音频层叠加嵌系统实现了音频的全部接收及无损输出,输出音质效果好、系统处理速度快且便于系统升级,充分体现了FPGA设计实时性和灵活性。对我国广电事业发展具有积极意义。
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