基于FPGA的HD-SDI音頻嵌入解嵌系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著人們數(shù)字消費水平的需求不斷提高，對高清晰電視（HDTV）等數(shù)字視頻的高性能的需求也與日俱增。數(shù)字演播室作為制作電視信號的工廠，在提高高清晰電視性能方面起到源頭的作用。本文涉及的內(nèi)容主要就是針對電視臺數(shù)字演播室中的高清視頻信號中嵌入、解嵌音頻等問題。在深入分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎上，對演播室中的音頻嵌入視頻，同步傳輸以及音頻解嵌出視頻并同步播放的問題進行了深入研究，并完成了初步的設計解決方案。
　　 首先，本文介紹了高清數(shù)字電

2、視發(fā)展的必然趨勢以及視音頻信號在電視臺演播室傳輸途徑及對視音頻信號接收質(zhì)量的影響，引入了數(shù)字音頻嵌入技術(shù)并分析了其在提高演播室視音頻信號傳輸、接收質(zhì)量方面的優(yōu)越性。結(jié)合我國數(shù)字視音頻信號的實際情況，對數(shù)字音頻及高清數(shù)字視頻信號的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行了深入的研究。并利用Verilog語音進行了相應的信號源生成設計，便于設計后期對設計進行仿真調(diào)試。
　　 其次，本文深入研究了高清數(shù)字視頻信號中的音頻信號嵌入標準SMPTE 299M。在此基礎

3、上建立了數(shù)字音頻嵌入視頻的模塊框架，并進行相應的設計實現(xiàn)。重點實現(xiàn)了數(shù)字視頻信號的接收、時序信息的提取，數(shù)字音頻信號的接收、嵌入音頻包的格式化以及最終的音頻包嵌入視頻信號空白區(qū)間。
　　 然后，本文根據(jù)前面的數(shù)字音頻信號嵌入標準的學習以及實際的嵌入模塊的設計，進行了相應的音頻解嵌模塊設計。由于本文提出的音頻嵌入和解嵌系統(tǒng)設計的目的就在于將音頻嵌入視頻和從視頻中解嵌音頻的功能集成在一個系統(tǒng)中，因此在設計的最后，將數(shù)字音頻嵌入和解嵌

4、兩個模塊并行地集成起來，通過一個輸入端來選擇當前的功能，分時復用同一個視頻接收模塊。
　　 最后，基于FPGA的系統(tǒng)設計的優(yōu)點就是減少專用芯片的束縛，設計者可以真正為自己的產(chǎn)品量身定做。同時，利用FPGA定制設計了各種電路模塊，也可以小系統(tǒng)體積，提高系統(tǒng)的靈活性。文章中在每個小的電路模塊設計完成之后，還針對這每個環(huán)節(jié)進行了詳細的功能仿真，確保設計的每一個步驟都能準確實現(xiàn)。并利用了FPGA系統(tǒng)設計的靈活性，將設計中的嵌入和解嵌模塊