[发明专利]PCMCIAMPEG码流分析方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字电视广播中对传输码流的分析方法及其相应的设备。

背景技术

随着MPEG-2标准的制定，国内外数字音视频和MPEG的开发应用正进入迅速发展的阶段；在MPEG-2码流的编码及使用过程中，需要知道生成的码流或得到的码流是否符合相应的标准，有时还要分析码流的编码性能及传输的性能。生成或接收到的码流很难读懂，也无法象模拟电视信号一样直接观看，因此需要有能够对MPEG码流进行分析的仪器。同时，有一些设备调试过程中需要有相应的验证码流，这需要能够发生MPEG码流的仪器。虽然国内外的几个主要测试仪器和广播设备生产商有这方面的设备，但大都采用PCI计算机接口来实现的，有的虽然涉及到PCMCIA，但也只是作为一个接口，并没有真正的PCMCIA专业分析仪，因此对于一些经常需要进行实地测量的技术人员来说，它们的体积过于庞大，给搬运和携带带来许多不便；而且，有些设备的分析功能不齐全，对于使用者来说，不能很好地、直观地了解MPEG码流，在调试、检查和验证设备时也不方便。基于这一系列的情况，上海广播科学研究所开发并完成了性能良好且体积小的PCMCIA-MPEG码流分析仪。它适用于MPEG-2数字电视标准清晰度和高清晰度领域各个环节输出码流的错误监测和特性分析，以及设备的验证和安装调试：在数字电视系统的安装与调试过程中，可以对系统的各个环节进行分析、验证以及故障定位；在数字电视系统的监测环节，可以对系统的主要节点进行监视；在数字电视设备开发和研制过程中，可以对其进行调试和性能分析等。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用硬件、软件相结合的方法，利用PCMCIA接口对MPEG传输码流进行分析的仪器设备。

本发明包括硬件和软件，硬件制成分析仪器，硬件包括码流输入控制及处理设备，PCMCIA接口硬件，软件采用独立的三个软件层次：应用软件、支持软件和驱动程序，驱动程序完成与硬件控制及操作系统相关工作，支持软件用于联系应用软件和驱动程序，屏蔽硬件细节，为应用软件提供数据，分析进程管理，提供访问硬件的接口函数，进行数据整理，应用软件完成用户输入的处理，按用户要求对取得的数据进行分析、统计、显示。

所述硬件包括输入模块完成输入信号格式的转换。输入信号是ASI格式。ASI接口是串行270M的信号，接口电路完成信号耦合与整形，采用一个ASIC完成比特时钟恢复，线路解码及10比特/8比特转换，将其转换成并行信号。

时钟信息模块负责监视和记录PCR时钟值。PCR是MPEG码流中系统时钟基准，它的精确度与抖动对数字视频系统的影响较大，因此对它的分析必须准确，这就要求对它的记录也要即时、准确。时间信息寄存器寄存上述的时间信息，并在适当时间通过计算机接口提代给软件进行分析处理。

输入分析与控制模块控制输入芯片的参数及操作，接收从输入模块进来的数据，根据其中控制信号对码流进行分析，并向输入缓冲器写入数据。

输入缓冲及控制模块对数据进行缓存，为简化电路，缓存器采用FPGA内部的块RAM实现。模块还负责检查缓冲器的充满程度，给出相应的指示信号。再结合数据传输控制部分的指示将输入码流数据经PCMCIA接口传给软件进行分析和处理。

时钟处理模块生成27M的系统时钟，并经过驱动后发送到各部分进行工作。

PCI状态控制模块主要完成PCMCIA接口中PCI规范，实现PCI的功能与控制。PCI规范是比较复杂的，它的状态控制也比较复杂，这里包括PCI接口空间的控制、命令的解释、地址与数据的选择、数据传输过程及状态的控制等。

寄存器及控制模块。寄存器是硬件中提供控制参数及硬件信息的主要手段，在PCI规范中，寄存器是空间中的一个重要的组成部分。它的控制主要包括地址解析、数据读写、初始化、参数对其它模块的控制等。

数据传输控制模块主要完成的任务有：判断并发起数据PCI传输过程，通知相应的硬件及缓冲器对此进行准备，控制相应的PCI硬件进行正确的地址数据选择，选择正确的缓冲器及找到相应的地址，确认任务的完成，结束传输过程等。

中断控制模块根据输入数据传输与输出数据传输的次数及相关的控制寄存器的参数，在完成一定的数据传输后产生中断，通知计算机中相关软件对数据进行记录分析处理。

计算机接口模块主要完成与计算机的直接连接的缓冲，保证计算机接口部分的电气性能符合规范要求。