本文關鍵詞：基于FPGA的SDI音頻加解嵌設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,隨著經濟、科技日益的高速發(fā)展,廣電現場節(jié)目制作、專業(yè)音視頻信號傳輸等領域的數字消費需求也就愈發(fā)的迫切。演播室是錄制電視節(jié)目的源頭,高質量的電視設備與高質量的視頻信號源是不可或缺的。音視頻信號的播放都是基于同一個平臺上完成,即視頻信號傳送的同時音頻信號也需相應配合視頻同步傳輸。目前國內市場上基本已經告別多設備傳送音視頻信號,但是絕大多數產品都是利用專門的音視頻芯片來完成聲音與視頻的融合,這種解決方式無論從成本上或是資源上都顯得極其不劃算,與此同時不利于產品的升級維護。針對上面描述的問題,結合SDI視頻的固定格式,即內部含有數字輔助數據區(qū)域,本文選取一款FPGA器件來處理SDI視頻信息中的音頻信息,完成嵌入與逆向解嵌。由于在演播室等場所需要求不同,本文設計了兩個分離的互逆系統(tǒng)。設計主要有三大部分構成,首先是前端的視頻及音頻輸入處理階段,其次是音頻信息加解嵌的處理階段,最后是視頻及音頻的輸出階段。整個系統(tǒng)兼容標清、高清、超清視頻;音頻也相應兼容模擬音頻和數字音頻。SDI視頻部分采用了由美國國家半導體公司生產的LMH03XX系列芯片,主要完成對視頻信號處理并且增強視頻的驅動輸出能力。音頻采用TI公司的PCM1808以及SSM2142芯片,主要用于完成音頻相關格式轉變、音頻差分輸入輸出轉換。采用Xilinx公司的XC3S400A作為核心芯片,其主要完成音頻在視頻空白區(qū)域的嵌入與提取。硬件系統(tǒng)設計完之后,后期軟件部分利用硬件語言Verilog進行開發(fā),最終從測試結果可以看出本系統(tǒng)能夠同步音視頻的傳輸,在一定程度上減少了PCB面積,并且可以依據音視頻標準進行后期的系統(tǒng)維護,大大的提升了系統(tǒng)的內在靈活性,最終結果達到了預期的目標和要求。
【關鍵詞】：SDI視頻 音頻 加嵌 解嵌
【學位授予單位】：南京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN912.3;TN948.1
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 課題國內外研究的現狀10-11
• 1.3 設計的內容和重點11-13
• 1.3.1 SDI音頻加嵌11-12
• 1.3.2 SDI音頻解嵌12-13
• 第二章 加解嵌系統(tǒng)中視音頻相關技術13-25
• 2.1 SDI串行數字視頻信號13-17
• 2.1.1 SDI的概念及傳輸規(guī)范13-14
• 2.1.2 SDI信號傳輸過程14-16
• 2.1.3 SDI信號編解碼16-17
• 2.2 音頻加解嵌相關標準17-25
• 2.2.1 I2S音頻標準17-19
• 2.2.2 AES/EBU接口標準19-23
• 2.2.3 音頻加解嵌的參考標準23-25
• 第三章 系統(tǒng)硬件設計25-41
• 3.1 系統(tǒng)硬件電路設計25-26
• 3.2 SDI數字電視接收電路26-29
• 3.2.1 SDI信號均衡電路26-28
• 3.2.2 SDI信號接收處理電路28-29
• 3.3 音頻電路29-35
• 3.3.1 音頻發(fā)送電路29-32
• 3.3.2 音頻接收電路32-35
• 3.4 SDI數字電視發(fā)送35
• 3.5 FPGA及其配置電路35-38
• 3.5.1 FPGA的選擇36
• 3.5.2 編程及配置模塊36-37
• 3.5.3 人機交互模塊37-38
• 3.6 電源38-41
• 3.6.1 3.3V和 5V電源模塊38-39
• 3.6.2 2.5V電源模塊39-40
• 3.6.3 1.2V電源模塊40
• 3.6.4 -5V電源模塊40-41
• 第四章 系統(tǒng)FPGA設計41-53
• 4.1 ISE開發(fā)介紹41-42
• 4.2 音頻加嵌模塊42-48
• 4.2.1 音頻加嵌原理42-43
• 4.2.2 音頻加嵌框圖43-44
• 4.2.3 SDI信號處理44-46
• 4.2.4 音頻接收處理46-47
• 4.2.5 音頻嵌入模塊47-48
• 4.3 音頻解嵌模塊48-53
• 4.3.1 音頻解嵌原理及SDI接收處理48-49
• 4.3.2 音頻解嵌49-53
• 第五章 系統(tǒng)功能驗證53-60
• 5.1 系統(tǒng)測試環(huán)境搭建53-54
• 5.2 系統(tǒng)測試準備54-56
• 5.3 測試結果56-58
• 5.4 系統(tǒng)驗證問題58-60
• 第六章 總結和展望60-62
• 6.1 總結60-61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻62-65
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文65-66
• 附錄：部分電路原理圖66-71

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前6條

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4 李鴻強;苗長云;劉曉軍;儀魯男;;HD-SDI數字視頻信號處理及傳輸的FPGA設計與實現[J];計算機應用研究;2007年10期

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6 劉蓓,宋文秀,楊羅經;嵌入式音頻技術及應用[J];現代電視技術;2004年11期

  本文關鍵詞：基于FPGA的SDI音頻加解嵌設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：254887