[发明专利]一种传输流解复用硬件结构和实现方法

说明书

技术领域

本发明是一种遵循DVB标准的传输流进行解复用的硬件结构，主要应用于数字电视解码芯片及数字电视机顶盒芯片领域。

背景技术

视频图像和声音经过编码压缩后生成了各自的基本流(ES，Elementary Stream)，这些ES流以及辅助数据必须复合在一起才能构成一路实际的电视节目传送信息流。MPEG2标准的第一部分(ISO/IEC13818-1)详细规定了多路节目的复用和解复用方式，视频、音频的ES流和辅助数据按所需频带被分配到复接的高速二元数字比特流的各传输时隙中，构成一路TS流进行传输，从时间上看TS流中各路ES流是分时轮流传输的。多路节目的TS流也以同样方式复用构成更高速率的传输流。在多路数字信号间实现分时轮流传输的过程称为数字复用或复接，逆过程被称之为数字解复接或解复用。

为了使接收端的解复用器能够正确地从复接信息流中解复用出各路信息，以便进行相应的解码处理，要求发送端的复接器按照规定的结构对复接信息流进行打包，即将顺序连续传输的复接信息流按一定的时隙长度分段，每段前加入规定的同步比特信息以及描述段内信息类型和用户类型的标志比特信息，构成具有特定结构和时隙长度的传输单元，称之为包，然后将这些包按照先后顺序组成一个连续的包序列，实际在媒体中进行传输的信息流(即TS流)就是这种包序列。在一个包中，同步及标志信息称为包头(Header)，后面跟随的传送给用户的信息称为净荷或负载(Payload)，TS流的包序列如图2所示。

DVB(Digital Video Broadcasting)是欧洲有200个组织参加的一个项目，它包括了卫星、有线电视、地面电视广播、SMATV和MVDS的普通电视和高清晰电视的广播与传输，DVB规定了其系统流能够灵活传送MPEG-2视频、音频和其他数据信号，使用统一的MPEG-2传送比特流复用，使用统一的服务信息系统(SI)提供广播节目的细节等信息，使用统一的加扰系统。与MPEG-2传输流相比较，符合DVB标准的传输流增加了SI信息等，该传输流的数据结构如图3所示。

在TS流的负载数据中，数据内容按照两种方式进行组织，一种是PES分组包方式，音频ES、视频ES和数据ES均按照PES分组包方式进行打包；另外一种按照区段(Section)方式进行组织，一些辅助信息如PSI(Program Specific Information)和SI数据按照这种方式进行组织。另外，还有部分解码和播放的关键信息例如PCR(Program Clock Reference)、PTS(Presentation Time Stamp)和DTS(Decode Time Stamps)等都以不同的方式包含于TS流中。TS流解复用的目的就是将各种混和传输的音视频流从TS流中分离出来，目前通常的解复用方法包括软件解复用、硬件解复用和软硬件解复用三种方法，软件解复用速度受限于CPU的性能，同时对CPU的占有率较大，不利于充分发挥CPU的性能；硬件解复用能够解决解复用速度限制，但很难做到灵活应对未来的发展需要。只有软硬件协调工作的解复用方法能够满足解复用速度和灵活应对各种自定义数据的以及将来扩展的需求。

本发明中所描述的用于传输流(TS流)解复用的硬件电路结构就是配合主CPU对这两种方式的数据进行解码，CPU通过提前访问硬件内部寄存器，对硬件解复用方式进行配置，并完成硬件难以处理的部分协议解析工作。硬件根据配置寄存器的内容，接收和过滤所需要的包，并将这些数据从复用流中提取出来并在主存储器中重新组织，便于音频和视频解码器进行解码和播放。本发明经过实现后能够稳定工作于150MHz，完全满足高清解码的需求。

发明内容