專利名稱：基于數(shù)字電視ts流的信息資訊平臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及廣電行業(yè)數(shù)字電視廣播前端播出設備，特別是一種基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，采用該信息資訊平臺能夠在電視數(shù)字信號中完成臺標及字幕等信息的插入。
背景技術：
我國數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)前進步伐明顯加快，現(xiàn)階段，正積極推進模擬電視向數(shù)字電視的過渡，穩(wěn)步啟動數(shù)字電視市場。數(shù)字電視化以后，原本在模擬信號中，很成熟的臺標及字幕插入設備和技術，在數(shù)字信號中不能再使用，廣大運營商迫切需要能在數(shù)字信號中完成臺標及字幕等信息的插入設備。我公司產(chǎn)品針對這方面的市場需求，特推出基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺。
中國已把廣播影視數(shù)字化納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃，納入全國文化發(fā)展綱要和國家信息化基礎設施建設規(guī)劃，納入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃。從2004年開始，數(shù)字廣電的設備市場已經(jīng)進入快速的發(fā)展期，到2008年，數(shù)字高清晰度電視將在國內(nèi)主要城市普及商用播出，將迎來數(shù)字廣電市場發(fā)展的高潮期。
2004年，我公司在業(yè)界率先推出了基于數(shù)字電視的信息資訊設備--TS流圖文字幕機，并榮獲當年的中國國際影視博覽會產(chǎn)品獎。在此基礎上，公司又推出了第二代基于數(shù)字電視的信息資訊平臺，該產(chǎn)品配備強大的圖文制作軟件系統(tǒng)，使用方便，并可支持插入10個以上的目標對象，國外雖有1家廠商也推出了信息資訊平臺的類似產(chǎn)品，但只可插入4個目標對象，并且沒有圖文制作軟件系統(tǒng)，僅僅相當于我公司的第一代TS流圖文字幕機；另外，該產(chǎn)品所采用的是DSP和FPGA硬件架構的處理方式，穩(wěn)定性、可靠性遠遠超出國外采用的依據(jù)服務器的軟件處理方式。到目前為止，我公司是全球唯一一家可以解決8通道在線圖文字幕插入的廠商。目前國內(nèi)外市場已存在多家資訊設備，有的畫面美觀但只能支持單路流字幕臺標插入；有的可支持多路但最多的也只有六路，且畫面效果不理想。市場目前尚未推出可調(diào)整視頻大小的產(chǎn)品，我們的資訊平臺是唯一可調(diào)整視頻大小的設備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷或不足，提供一種基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，采用該信息資訊平臺能夠在電視數(shù)字信號中完成臺標及字幕等信息的插入。
本發(fā)明的技術構思為，利用ES流的疊加圖文技術，通過MHP解碼模塊將數(shù)字電視TS流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ES流后進行圖文信息的疊加，并輸出處理后的ES流到MDSP編碼模塊，MDSP編碼模塊將收到的ES流重新編碼，生成帶有圖文信息的TS流數(shù)據(jù)并輸出，從而在電視數(shù)字信號中實現(xiàn)圖文信息的插入。
本發(fā)明技術方案如下基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，包括MHP解碼模塊，MDSP編碼模塊，以及接口FPGA，其特征在于所述MHP解碼模塊通過接口FPGA接收數(shù)字電視TS流數(shù)據(jù)，并將該數(shù)字電視TS流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ES流后進行圖文信息的疊加處理，并輸出處理后的ES流到MDSP編碼模塊，MDSP編碼模塊將收到的ES流重新編碼，生成帶有圖文信息的TS流數(shù)據(jù)并輸出，從而在電視數(shù)字信號中實現(xiàn)圖文信息的插入。
所述帶有圖文信息的TS流數(shù)據(jù)發(fā)送到接口FPGA，該接口FPGA將帶有圖文信息的TS流數(shù)據(jù)直接以ASI模式輸出，或者該接口FPGA將帶有圖文信息的TS流數(shù)據(jù)進行PID的過濾和替換后，發(fā)送到復用FPGA。
所述復用FPGA在收到TS流數(shù)據(jù)后，進行PCR校準，并將所收到的TS流數(shù)據(jù)復用以ASI格式輸出。
所述信息資訊平臺支持1:8:1模型實現(xiàn)1路ASI輸入，經(jīng)過內(nèi)部解復用后，指定節(jié)目流的節(jié)目進行臺標、字幕等插入后，將節(jié)目再復用輸出。
所述信息資訊平臺支持8:8:1模型實現(xiàn)8路ASI輸入，經(jīng)節(jié)目臺標、字幕設置模塊處理后，將節(jié)目復用輸出。
所述信息資訊平臺支持原始DVB視頻，畫面進行DVE縮放；支持同屏設置時鐘、日期、星期、文字、臺標、預定圖片、字幕、視頻八種模塊。
所述信息資訊平臺采用嵌入式實時Linux操作系統(tǒng)。
所述信息資訊平臺采用斷電旁通和雙冗余電源。
所述信息資訊平臺采用刀片插拔式機箱，輸出支持ASI接口以及IP網(wǎng)絡接口，2個以太網(wǎng)接口，滿足網(wǎng)絡化管理ASI輸出接口可將各路節(jié)目分別輸出；以太網(wǎng)接口，可通過TS OVER IP的方式將數(shù)字節(jié)目流封裝，直接在IP網(wǎng)上進行傳輸。
所述信息資訊平臺包括以下技術架構基于IP軟交換技術架構；8路獨立的GDS加速器，滿足多特技圖文信息的處理功能；2組TS流再復用器，支持內(nèi)部PSI/SI再生；人機交互采用背光式按鍵操作，采用圖文LCD或LED。
本發(fā)明的技術效果如下本發(fā)明解決了由模擬電視向數(shù)字電視升級換代中存在的圖文飛字、信息資訊插入等諸多關鍵問題，可以極大的提升運營商的服務品質(zhì)。


圖1是采用本發(fā)明基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺的系統(tǒng)架構。
圖2是本發(fā)明基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺的基本構造。
圖3是從板完成圖文信息插入功能的原理框圖。
圖4是主板完成圖文信息插入功能的原理框圖。
具體實施例方式
根據(jù)現(xiàn)有用戶的反饋信息及市場部的調(diào)查信息，為了實現(xiàn)公司在編碼、轉(zhuǎn)碼等功能模塊的靈活使用，在公司原有的媒體服務器基礎上，公司推出基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，通過此機可以實時8路SPTS/MPTS圖文信息插入功能，每路支持將原始DVB視頻畫面進行DVE縮放處理，支持同屏設置時鐘、日期、星期、文字、臺標、預定圖片、字幕、視頻等七種模塊，TS(SPTS/MPTS)碼流通過ASI輸入，經(jīng)TS碼流圖文處理模塊處理完成之后，再通過ASI接口TS(SPTS/MPTS)碼流輸出，單機可以實現(xiàn)4-8路SPTS碼流內(nèi)的圖文信息插入功能。
圖1指明了采用我們的資訊平臺的系統(tǒng)架構，最終輸出的MPTS中完成了用戶疊加的圖文信息。其中衛(wèi)星接收機接收衛(wèi)星信號，轉(zhuǎn)換成ASI格式的MPTS并輸出。
QAM調(diào)制設備。
STB/TVSTB是數(shù)字機頂盒，TV為電視機，二者為播出的接收端。
圖2指明了資訊平臺的基本構造，這樣的配置在主板和從板各有一套，主從板之間通過高速串口進行通信。主板和從板的配置是一致的，因此沒有再單獨畫圖。
圖中各單元的說明如下(1)RISC主控CPU主控模塊，和遠程用戶控制端進行通訊，并控制本地的各個處理單元(2)TEMP溫度監(jiān)測模塊，測量整機工作內(nèi)部溫度。主控模塊對其設定工作溫度范圍，當超出設定溫度范圍時，產(chǎn)生過溫報警，通知主控模塊(3)E2PROM電可改寫只讀存儲器，保存FPGA的程序(4)System Rest系統(tǒng)復位，用于提供整機系統(tǒng)上電統(tǒng)一復位信號(5)Debug Console調(diào)試端口。主要通過此接口連接PC機對設備進行監(jiān)控(6)Slave RISC從板上的主控CPU，與本RISC主控CPU是主從關系。兩個RISC通過高速串口(HUART 0)通信。
(7)LAN 1通過MII總線與RISC連接。該網(wǎng)口主要用作TS OVER IP的UDP/IP的輸出。
(8)LAN 2通過MII總線與RISC連接。該網(wǎng)口的主要作用是與SNMP網(wǎng)管、WEB網(wǎng)管進行通信。
(9)MDSP進行MPEG2的編碼單元(10)SDRAM同步動態(tài)隨機存取存儲器，SDRAM為內(nèi)存大小為64Mbyte；當系統(tǒng)運行時進行數(shù)據(jù)交換。
(11)BOOT ROM用于保存BOOTLOADER；是啟動時首先訪問的芯片。把啟動的程序讀進CPU來進行啟動(12)FLASH ROM用于保存程序的大小為4M，用于保存操作系統(tǒng)和其他應用程序。
(13)MUX FPGA復用FPGA，對輸入流進行復用(14)DDS直接數(shù)字頻率合成器，為復用FPGA提供一個高精度的，穩(wěn)定的，頻率可設定的時鐘源。通過設置頻率來控制輸出碼率。
(15)GPIO通用輸入輸出口?？刂仆獠緿DS產(chǎn)生復用器asi輸出時鐘(16)時鐘驅(qū)動芯片將DDS產(chǎn)生的時鐘信號分為四組輸出給四個接口FPGA，其中第4個時鐘輸出除了要輸出給接口FPGA(4CH)外，還要輸出給復用FPGA。
(17)接口FPGA對輸入TS流進行PID的過濾和替換等功能。
(18)UsbHubUSB交換機，連接主控CPU模塊和USB設備(19)Panel設備的前面板，包括按鍵、指示燈、液晶屏，通過USB HUB和主控CPU通訊(20)USB DISKUSB存儲卡，用來保存用戶設置的各項參數(shù)(21)外接USB接口可以與具有USB接口的外設對接。
(22)JTAGFPGA程序的調(diào)試接口圖3、圖4分別指明了從板和主板具體完成圖文信息插入功能的步驟。
在圖1中，資訊平臺接收ASI類型的輸入源，輸入源的內(nèi)容可以是SPTS或者是MPTS，解析其中的內(nèi)容并發(fā)送給資訊平臺控制終端，控制終端操作員進行圖文信息插入的參數(shù)配置，利用SNMP協(xié)議發(fā)送到資訊平臺。資訊平臺完成圖文信息的插入后，輸出ASI類型的SPTS或者是MPTS給QAM，由QAM調(diào)制后發(fā)送到用戶端，在用戶端解調(diào)播出。
在圖2中指明了平臺的主要模塊及其之間啟動及控制流程設備上電后，分兩個啟動流程同步進行1.操作系統(tǒng)的啟動上電后，BOOT ROM(11)讀取BOOTLOADER，BOOTLOADER從FLASH ROM(12)中讀取操作系統(tǒng)到RISC主控CPU(1)，操作系統(tǒng)啟動后，RISC主控CPU(1)通過LAN2(8)和遠程用戶控制端進行網(wǎng)絡通訊，接收用戶的配置參數(shù)，設置給相應的處理模塊，并保存到USBDISK(20)中。同時也返回各模塊的工作狀態(tài)給遠程用戶控制端。
2.FPGA的啟動上電后，接口FPGA(17)和MUXFPGA(13)從E2PROM(3)加載FPGA程序并啟動運行。
啟動完成后，即開始業(yè)務處理。
圖3和圖4列出了所有可能的業(yè)務處理流程，在此以平臺支持的兩種模型進行說明1.1:8:1模型圖4中的接口FPGA(4CH)接收外部輸入的ASI源的MPTS數(shù)據(jù)流，提取第四組處理的數(shù)字信號輸出給MHP模塊進行圖文信息的疊加處理，并將輸入的MPTS流，原封不動的輸出給接口FPGA(3CH)，同時接收MDSP生成的SPTS數(shù)據(jù)流并發(fā)送給MUXFPGA1；依次類推，接口FPGA(3CH)作同樣的處理并將MPTS流輸出給接口FPGA(2CH)，接口FPGA(2CH)輸出MPTS給接口FPGA(1CH)，接口FPGA(1CH)將數(shù)據(jù)輸出給圖3中的FPGA(8CH)。在各個模塊完成圖文信息疊加后，圖3中的接口FPGA(5CH)到接口FPGA(8CH)對應的SPTS發(fā)送給圖3中的MUX FPGA2，MUX FPGA2輸出MPTS到圖4中的MUXFPGA1。MUX FPGA1在收到8組SPTS數(shù)據(jù)流后，進行PCR校準，并將所收到的TS數(shù)據(jù)流復用以ASI格式輸出。
2.8:8:1模型圖3和圖4中的接口FPGA(1CH)到接口FPGA(8CH)分別接收8組ASI源的MPTS數(shù)據(jù)流，提取用戶選中的數(shù)據(jù)流輸出給MHP模塊進行圖文疊加的處理，并丟棄未選中的數(shù)據(jù)流，同時接收MDSP生成的SPTS數(shù)據(jù)流，并分別發(fā)送給MUX FPGA1和MUXFPGA2，MUX FPGA2發(fā)送5-8組的數(shù)據(jù)給MUX FPGA1。MUX FPGA1在收到8組SPTS數(shù)據(jù)流后，進行PCR校準，并將所收到的TS數(shù)據(jù)流復用以ASI格式輸出。
3.圖文信息疊加的具體過程，以第一組為例接口FPGA(1CH)在接收到MPTS后，根據(jù)用戶的設置進行解復用操作，將選中的TS流數(shù)據(jù)發(fā)送給MHP模塊(同時設備模型的不同，會將未選中的TS流發(fā)送給MUX FPGA1)，在MHP模塊中將TS流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ES流，然后根據(jù)需要進行圖文信息的疊加，并輸出處理后的ES流到MDSP模塊，MDSP模塊將收到的ES流重新編碼，生成TS流數(shù)據(jù)，并將TS流數(shù)據(jù)發(fā)送到接口FPGA(1CH)。接口FPGA收到TS流數(shù)據(jù)后，有兩種處理方式1).直接以ASI模式輸出；2).將對輸入TS流進行PID的過濾和替換后，發(fā)送到復用FPGA。至此，完成了圖文信息的插入功能。
基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺是兼容ATSC/DVB體系TS碼流多圖文窗口的資訊平臺，通過此機可實現(xiàn)實時8路SPTS/MPTS碼流圖文插入功能，每路支持將原始DVB視頻畫面進行DVE縮放處理。
基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺具有以下特點1、實時8路SPTS/MPTS碼流圖文插入功能，支持原始DVB視頻，畫面進行DVE縮放；支持同屏設置時鐘、日期、星期、文字、臺標、預定圖片、字幕、視頻八種模塊2、采用嵌入式實時Linux操作系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、啟動速度以及防病毒能力更加出色；斷電旁通；雙冗余電源；3、嚴密的機箱結(jié)構1)緊湊的1RU機箱，刀片插拔式結(jié)構1RU刀片插拔式機箱，為用戶現(xiàn)場升級及維護提供了實施條件。
2)輸出支持ASI接口以及IP網(wǎng)絡接口，2個以太網(wǎng)接口，滿足網(wǎng)絡化管理ASI輸出接口可將各路節(jié)目分別輸出。以太網(wǎng)接口，可通過TS OVER IP的方式將數(shù)字節(jié)目流封裝，直接在IP網(wǎng)上進行傳輸。
3)8/2個DVB ASI銅纜輸入/輸出，支持標準TS流規(guī)范4、所支持的結(jié)構1)1:8:1模型實現(xiàn)1路ASI輸入(SPTS/MPTS)，經(jīng)過內(nèi)部解復用后，指定節(jié)目流的節(jié)目進行臺標、字幕等插入后，將節(jié)目再復用輸出；2)8:8:1模型實現(xiàn)8路ASI輸入(SPTS/MPTS)，經(jīng)節(jié)目臺標、字幕設置模塊處理后，將節(jié)目復用輸出。
5、先進的技術架構
1)基于IP軟交換技術架構。
2)8路獨立的GDS加速器，滿足多特技圖文信息的處理功能。
3)2組TS流再復用器，支持內(nèi)部PSI/SI再生。
4)人機交互采用背光式按鍵操作，采用圖文LCD、LED。
應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領域的技術人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本發(fā)明已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發(fā)明專利的保護范圍當中。
權利要求
1.基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，包括MHP解碼模塊，MDSP編碼模塊，以及接口FPGA，其特征在于所述MHP解碼模塊通過接口FPGA接收數(shù)字電視TS流數(shù)據(jù)，并將該數(shù)字電視TS流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ES流后進行圖文信息的疊加處理，并輸出處理后的ES流到MDSP編碼模塊，MDSP編碼模塊將收到的ES流重新編碼，生成帶有圖文信息的TS流數(shù)據(jù)并輸出，從而在電視數(shù)字信號中實現(xiàn)圖文信息的插入。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，其特征在于所述帶有圖文信息的TS流數(shù)據(jù)發(fā)送到接口FPGA，該接口FPGA將帶有圖文信息的TS流數(shù)據(jù)直接以ASI模式輸出，或者該接口FPGA將帶有圖文信息的TS流數(shù)據(jù)進行PID的過濾和替換后，發(fā)送到復用FPGA。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，其特征在于所述復用FPGA在收到TS流數(shù)據(jù)后，進行PCR校準，并將所收到的TS流數(shù)據(jù)復用以ASI格式輸出。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，其特征在于所述信息資訊平臺支持1:8:1模型實現(xiàn)1路ASI輸入，經(jīng)過內(nèi)部解復用后，指定節(jié)目流的節(jié)目進行臺標、字幕等插入后，將節(jié)目再復用輸出。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，其特征在于所述信息資訊平臺支持8:8:1模型實現(xiàn)8路ASI輸入，經(jīng)節(jié)目臺標、字幕設置模塊處理后，將節(jié)目復用輸出。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，其特征在于所述信息資訊平臺支持原始DVB視頻，畫面進行DVE縮放；支持同屏設置時鐘、日期、星期、文字、臺標、預定圖片、字幕、視頻八種模塊。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，其特征在于所述信息資訊平臺采用嵌入式實時Linux操作系統(tǒng)。
8.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，其特征在于所述信息資訊平臺采用斷電旁通和雙冗余電源。
9.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，其特征在于所述信息資訊平臺采用刀片插拔式機箱，輸出支持ASI接口以及IP網(wǎng)絡接口，2個以太網(wǎng)接口，滿足網(wǎng)絡化管理ASI輸出接口可將各路節(jié)目分別輸出；以太網(wǎng)接口，可通過TS OVER IP的方式將數(shù)字節(jié)目流封裝，直接在IP網(wǎng)上進行傳輸。
10.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，其特征在于所述信息資訊平臺包括以下技術架構基于IP軟交換技術架構；8路獨立的GDS加速器，滿足多特技圖文信息的處理功能；2組TS流再復用器，支持內(nèi)部PSI/SI再生；人機交互采用背光式按鍵操作，采用圖文LCD或LED。
11.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，其特征在于對TS流中視頻信號的處理，疊加圖文信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于數(shù)字電視TS流的信息資訊平臺，包括MHP解碼模塊，MDSP編碼模塊，以及接口FPGA，其特征在于所述MHP解碼模塊通過接口FPGA接收數(shù)字電視TS流數(shù)據(jù)，并將該數(shù)字電視TS流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ES流后進行圖文信息的疊加處理，并輸出處理后的ES流到MDSP編碼模塊，MDSP編碼模塊將收到的ES流重新編碼，生成帶有圖文信息的TS流數(shù)據(jù)并輸出，從而在電視數(shù)字信號中實現(xiàn)圖文信息的插入。采用該信息資訊平臺能夠在電視數(shù)字信號中完成臺標及字幕等信息的插入。
文檔編號H04N7/52GK101087428SQ200710117820
公開日2007年12月12日 申請日期2007年6月25日 優(yōu)先權日2007年6月25日
發(fā)明者趙照 申請人:北京恒通視訊科技發(fā)展有限公司