基于FPGA的高清数字台标系统的研究与设计

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1、万方数据中图分类号型丝墨UDC620硕士学位论文学校代码!Q三三3密级公珏基于FPGA的高清数字台标系统的研究与设计ResearchandDesignofdigitallogosystemofHDTVbasedonFPGA作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：朱小倩电子科学与技术数字电视信息科学与工程学院陈明义教授论文答辩日期2：!堡：坚：生答辩委员会主席!塾堇中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明／／．／／／／，／／／／INy／／／19l／m(W驷／／／／／／／／l／9／／／／／／／本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进

2、行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：垒坠煎日期：丝竖年』月上日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容

3、编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：整0：馈导师签名隧瞧万方数据基于FPGA的高清数字台标系统的研究与设计摘要：台标，代表了一个电视台的形象，在电视播出中起着重要作用。台标发生器是电视播出系统中不可缺少的部分，连接在键控混合器上或播出切换台上或直接串接在最后节目输出上。进入21世纪以来，高清数字电视正在逐步替代标清数字电视，这对台标发生器的设计提出了更高的要求。为了满足电视技术及电子技术的发展需求，论文对基于FPGA的高清数字台标系统进行研究。论文采用现代电子系统设计的EDA技术，研究了

4、基于)【ilinx公司的spartan．6系列FPGA芯片的数字台标系统的设计方法，设计出了以FPGA作为系统主控芯片的高清数字台标发生器。系统主要包括台标低速非易失存储模块、台标数据缓存模块、台标高速存储模块、数字合成模块、外同步模块以及HI)．SDI发送模块。传统台标发生器使用FLASH存储器实现台标数据的存储，但高清数字视频码率高达1．485Gbps，单片FLASH难以实现如此高的码率。为了解决高清数字台标发生器台标数据高速非易失存储的问题，论文中的系统采用了二次存储的解决方案。首先采用低速FLASH来实现台标图像数据的存储，以避免系统掉电后台标数据丢失的

5、问题；其次采用DDR2进行高速存储来匹配高清数字视频高达1．485Gbls的码率。另外，为了提高系统的稳定性，外同步信号的提取、台标填充信号及键信号的串化及编码都通过专用芯片来实现。硬件逻辑功能设计在xilinx公司的ISEl3．1平台上用vefilog语言编程实现，完成了DDR2控制器、数据缓存、数字合成、系统外同步等主要功能。最后完成了在测试平台上对系统中FPGA各模块设计进行综合仿真及台标填充信号的输出测试，经测试证明该系统具有稳定的台标填充信号和键信号输出。高清数字台标系统基于FPGA进行开发，处理速度快且便于系统升级，降低了研发成本，缩短了开发周期，体

6、现了FPGA设计实时性和灵活性，具有较强的竞争力及实用价值。图56幅，表6个，参考文献67篇。关键词：高清数字电视；台标系统；FPGA；数字合成分类号：TN94B万方数据ResearchandDesignofdigitallogosystemofHDTVbasedonFPGAAbstract：Logo，asallimageofaTVstation，playsanimportantroleinTVbroadcast．LogogeneratorisanessentialdeviceintheTVplaysystem，whichconnectstotheswitchs

7、tationorthekeycontrolmixerorthelastprogramoutputdevice．Since21Century,皿rⅣisreplacingSDTv，whichhashigherrequirementsonthelogogeneratordesign．Inordertomeettherequirementsofthedevelopmentoftelevisiontechnologyandelectronictechnology,thispaperresearchsthedigitallogosystemofHDTVbasedonFPG

8、A．Thispaperu