[发明专利]一种基于嵌入式的码流分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字电视技术领域，具体涉及一种基于嵌入式的码流分析系统。

背景技术

随着数字电视技术的日渐成熟，我国电视网络的数字化也在紧张的进行当中。有线数字电视系统从前端的信号接收、编码、复用、调制到用户端的机顶盒等环节形成了一个复杂的TS码流传输系统，其传输码流中的关键数据字段必须在接收端能准确无误地得以接收，否则会直接影响到有线数字电视系统的传输质量。目前在有线数字电视系统中使用码流分析仪测试传输码流，用其检测传输码流是否符合MPEG-2/DVB标准、传输码流是否有错误、错误在什么方面、是否被接收端正确解码以及分析传输码流中的PSI/SI等信息、码流分析仪还可用作数字卫星接收机、编码器、复用器、调制器等数字电视设备的调试工具、检测输入输出的TS码流是否符合标准。

因此，为了保证数字电视网络的正常运转和传输质量，研发相应的检测系统、检测设备等成了一项非常重要的工作，这些检测设备是数字电视开发和应用中心必不可少的测试和调试工具。码流分析系统也是在这样的背景下成为广大研发工作者的工作内容和目标。

目前国外相关单位及研究部门已开发了相应的设备，但国外的数字电视码流分析系统和设备较难符合我国的国情，而且价格昂贵，因此对码流分析系统及设备的开发和研究是一项重要而迫切的事情。

码流文件指的是最原始的数字图像、音视频等信息经编码或打包处理而形成的数据流，通常对码流文件的分析包括对其包结构、包大小、PSI/SI表信息等等进行提取并显示。本发明根据DVB检测标准，将相关码流分析的硬件、软件及显示界面等集中在一个嵌入式系统中，采用服务器和浏览器的B/S架构来实现码流分析和分析结果的显示。

发明内容

本发明提供一种基于FPGA+ARM平台、Linux操作系统的码流分析软硬件系统的设计和实现方法，将具备功能强大、成本低、可靠性高、体积小等特点的嵌入式系统广泛的应用于数字电视领域。

一种基于嵌入式的码流分析系统，包括硬件部分和软件部分；硬件部分主要是由FPGA和ARM组成，再配以ASI接口芯片和以太网接口芯片，SDRAM，FLASH等外围芯片组成一个完整的嵌入式系统；软件部分分为FPGA接口、TS码流分析、网络服务器、web服务器四个模块。

选用ARM和FPGA共同组成系统是为了能够实现码流分析的实时性；所述ARM作为主设备从FPGA中读写数据，完成TS码流结构的分析和对FPGA的控制，以及和上位机的通信协议的解析；所述FPGA主要用作对TS流的包过滤。

TS流通过接口TUNE或ASI进入系统后分成两路：一路传给解码器解码和作基本的SI/PSI信息的提取；另一路传给FPGA作为码流分析，FPGA和ARM之间通过HOST总线进行通信。

软件部分各个模块之间的工作步骤如下：

步骤1：FPGA接口模块读取IO内存中的数据，分类后转发到各个模块；

步骤2：TS码流分析模块接收TS包，按照PID拼接出完整的PSI/SI信息包；然后解码信息包而得到码表，如果硬件资源足够，可以考虑并行分析TS packets，这样可以加速数据分析的速度；最后把码表信息传递给网络服务器；同时，解码过程中检测到的PSI/SI码表错误也要统计后传递给网络服务器；

步骤3：网络服务器收集PSI/SI码表信息，TS码流错误信息，PCR/PID信息，按照传输协议编码后发送到连接web服务器的客户端；同时，网络服务器接收客户端的回传指令，发送到码流分析模块和FPGA接口；

步骤4：web服务器，提供用于显示的网页和Java Applet给客户端下载；当客户端连接web服务器，就把客户端的网络信息传给网络服务器模块，以便其和客户端建立网络连接；采用的是支持多平台的GoAhead WebServer，也可以使用Boa、thttpd等；

步骤5：Java Applet用于接收和显示码流分析结果，并给ARM发送命令，具有简单的交互功能。

上述技术方案可以看出，由于本发明具有以下有益效果：

1.本发明可以对TS码流数据进行同步字节提取和包序错误检查，并对数据流进行实时监测，及时记录出错的时间和错误的情况；

2.本发明可以实时的统计各路PID的当前带宽占用情况，当前的TS包的总数量和传输码率；

3.本发明可以一目了然的显示TS流文件的基本信息、节目信息、带宽信息等。

附图说明