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Forum: FPGA, VHDL & Co. DVB-C Decoder


Autor: Thorsten2605 (Gast)
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Hallo,

Haltet ihr es für realisierbar einen DBD-C HDTV Decoder mit einem FPGA 
selber bauen zu können?

Reicht die Geschwindigkeit eines FPGAs für HD aus?

Oder kennt jemand vielleicht sogar eine Seite bei der so etwas in der 
Art schon realisiert wurde?

Autor: Bernd Geyer (bege)
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Hallo,

machbar ist's bestimmt. Die Frage ist lohnt sich das, denn es muß wohl 
schon ein 'dicker' FPGA sein (z.B. Xilinx Virtex) und die sind ja nicht 
gerade günstig zu haben.

Ob so etwas schon gemacht wurde? Bestimmt, viele ASIC-Hersteller werden 
ihr Design auf FPGA Basis entwickeln und testen.

Offen ist das aber bestimmt nicht! Schließlich fallen für die Benutzung 
bestimmer Algorithmen z.B. MPEG Dekodierung Lizenzgebühren an.

Ich weiß ja nicht, was/warum Du das machen willst, aber ich gehe stark 
davon aus, daß ein gekaufter DVB-C Receiver (für PC oder als 
Set-Top-Box) wesentlich (mind. Faktor 10) günstiger ist. Von der zu 
investierenden Zeit mal ganz zu schweigen.

Gruß Bernd

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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Gut mir geht es nicht um die Zeit und auch weniger ums Geld!

Ich will das eher als Hobbie machen!

Aber wenn für MPEG-Decodierung Lizenzen anfallen ist das sowieso 
hinfällig, weil man die ja sowieso wahrscheinlich als Privatmann nicht 
bekommen wird!

Oder sind diese für Privatanwender frei verfügbar?

Autor: Morin (Gast)
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> Oder sind diese für Privatanwender frei verfügbar?

Selbst wenn keine Lizenzgebühren anfallen, heißt das nicht, dass du die 
nötigen Informationen umsonst bekommst. Im Zweifel kannst du dir 
Open-Source-Implementierungen im Netz ansehen, um das "wie" zu erfahren. 
Solange du den Kram privat hältst und nicht veröffentlichst sollte dir 
auch wenig passieren.

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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OK!

Und wie "groß" muss der FPGA sein?

Ich denke mal die Anzahl der Gates ist egal, denn da sollte auch der 
kleinste reichen oder?

Und wie schnell muss er sein?

Autor: Chris (Gast)
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> Ich denke mal die Anzahl der Gates ist egal, denn da sollte auch der
> kleinste reichen oder?

Wie Bernd Geyer weiter oben schon gesagt hat, wirst du einen großen FPGA 
brauchen, sowas wie Xilinx Virtex.
Die MPEG-Variante von DVB-C ist nicht so trivial zu dekodieren, dafür 
braucht man schon kompliziertere Algorithmen.


Nur aus Interesse: Wie bist du auf den Gedanken gekommen, dass die 
Anzahl der Gates für die Implementierung eines MPEG-Decoders egal wäre?

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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http://www.sr-systems.de/V02/content.php?show=Prod...

Der DVB-T-Encoder braucht ein größeres FPGA als der für -S oder -C 
(Spartan 2-150). Die Empfängerplatinen benutzen anscheinend spezielle 
Decoderchips, keine FPGAs.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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aber da gehts noch nicht um HD, das hatte ich übersehen

Autor: hmm (Gast)
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Grundsätzlich ist diese Thematik realisierbar, aber sicherlich nicht als 
Hobby-Projekt.

Ich wollte in meiner Diplomarbeit ein ähnliches Thema angehen, wobei es 
ebenfalls um HD-Signale ging.

Es war auch kein Problem an die Infos bzw. meisten Bauelemente zu kommen 
( als Samples erhaltbar). Das einzige Problem war, das man für einen 
Chip der HD-Signale verarbeiten kann eine Lizenz benötigt um diesen zu 
bekommen. Diese Lizenz wiederum ist an bestimmte Forderungen gebunden 
(nicht nur Geld) und selbst von einer Hochschule (in meinen Fall) nicht 
ohne weiteres erfüllbar.

Zur MPEG-Dekodierung gibt es übrigens Spezielle Chips, daher reicht als 
FPGA ein Spartan-3 locker aus, es sei den man will ein IP-Core nutzen.

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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Wie ich darauf komme, dass die Anzahl der Gates egal sei?

Naja mein Dozent in VHDL hat zumindest mal behauptet dass auf einen 
Spartan3 mindestens 4 Intel-Prozessoren realisierbar wären und somit ja 
locker ausreichen würde!



Thema Algorithmus:
Soll das heißen, dass die Dekodierung so kompliziert ist, dass es nicht 
auf einem FPGA realisierbar ist?

Bekommt man niergens diese Algorithmen, die man benötigt?

Autor: Nephilim (Gast)
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naja, 4 kleine intel prozessoren (8bit oder so) kriegt man bestimmt 
drauf, aber du darfst da nich in richtung pentium oder so denken. und 
bei den algorithmen die man da einbaut gehen schneller als man denkt die 
ein oder anderen tausend gatter flöten. ok, man hat nen paar 
hundertausend, aber wenns mal komplizierter wird, und man nutzt ja nich 
nur ein algorithmus sondern es ist ja eine verkettung vieler, dann wirds 
schon deutlich enger mit dem platz.

Autor: Christian R. (supachris)
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Toller Prof....letztens hatten wir doch hier mal das Thema zur 
Dekodierung/Enkodierung von H.264 da kannst du ja mal reinschauen, ich 
glaub das waren schon alleine etliche tausend Slices in einem Virtex 5. 
Hier kannst du ja mal reinschauen: 
http://www.kdvelectronics.eu/mpeg2fpga/mpeg2fpga.html

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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ok aber dann wirds echt knapp und vor allem ist das ja kein kleiner 
FPGA, den er verwendet hat!

Ich bräuchte ja schon auch noch neben MPEG4 MPEG2...

Kennt niemand eine Möglichkeit an Decodierchips ranzukommen?

Autor: A. K. (prx)
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Ich fürchte, dass jede nicht schon komplett fertige Lösung für HD mit 
Lizenzproblemen zu kämpfen hat, denn nichts fürchten die 
Rechteversilberer mehr als die Möglichkeit, unkontrollert an dekodierte 
entschlüsselte Videoinformation heran zu kommen.

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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ja aber fertige chips, die das wandeln können muss es doch zu kaufen 
geben oder?

Also Kabel-Signal rein und dekodiertes Signal raus!

Autor: Kest (Gast)
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Such mal mit google:

http://www.vdr-wiki.de/wiki/index.php/DVB-C_full-f...

Nun kannst Du die Platinen anschauen , mit ein ander vergleichen und 
weist dann, was man für Chips braucht.

Grüße,
Kest

Autor: A. K. (prx)
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Wo kriegt man HDTV unverschlüsselt? Den DVB-Strom zu kriegen ist nicht 
das Problem, etwas damit anzufangen schon. Siehe auch 
http://www.heise.de/newsticker/Kabelnetzprovider-u...

Autor: Colonel Z (Gast)
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>Naja mein Dozent in VHDL hat zumindest mal behauptet dass auf einen
>Spartan3 mindestens 4 Intel-Prozessoren realisierbar wären und somit ja
>locker ausreichen würde!

Aua! Der 8086 unterstützt 96 Befehle. Ein 286 viel mehr. Das ist eine 
absolut weiche Aussage....

Autor: hmm (Gast)
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>ja aber fertige chips, die das wandeln können muss es doch zu kaufen
>geben oder?

>Also Kabel-Signal rein und dekodiertes Signal raus!

Es gibt z.B. bei Xilinx welche, sogar als Sample ABER die bekommt man 
nur wenn man den Nachweis einer bestimmten Lizenz(steht bei den 
entsprechenden Chips dazu) hat.

Ansonsten bekommt man den Chip nicht, da auf diesen Chips intern die 
Ent- bzw. Verschlüsselungs-Keys abgelegt sind und man diese mittels dem 
Chip extrahieren kann.

Autor: hmm (Gast)
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Bei Analog Device gibts auch einige HD Chips...sowohl De- als auch 
Encoder

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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Wie ist denn das Signal codiert?

Wird beim Kabelnetz ebenfalls der h.264-codec benutzt um das Signal zu 
decodieren um es auf den Fernsehr zu bringen?

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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Es gibt doch hunderte von HD-Decoder-Chips!

Kann ich die nur kaufen wenn ich vorher eine Lizenz habe? Damit meine 
ich zum Beispiel die von TexasInstruments oder ST...

Autor: A. K. (prx)
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Ist der Dauerbrenner "Premiere und die Verschlüsselung" spurlos an dir 
vorübergegangen? Bezieht sich zwar meist auf Standardformat, aber bei 
der HDTV-Version wird das kaum besser aussehen.

Zudem besteht ein Trend bei den Kabelanbietern, das gesamte Programm zu 
verschlüsseln, auch die normalen Sender. Zwar ohne zusätzliche laufende 
Kosten, aber nicht zertifizierten DVB-Rekordern wird damit gewollt der 
Hahn abgedreht.

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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Nein natürlich nicht, aber es gibt ja auch Premiere-Zertifizierte CIs, 
die ich ja dann auch noch in meinen FPGA einbinden kann, oder?

Autor: A. K. (prx)
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Autor: Gast (Gast)
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Zuerst muss man mal unterscheiden.

1. DVB-C = Übertragungsart am Kabel. Verwendet QAM als Modulation und 
Viterbi/RS als FEC Codecs. Informationen und Standards dazu gibts im DVB 
Forum (www.dvb.org) bzw. bei der ETSI. Für DVB-C ist EN 300 429 V1.2.1 
relevant.
DVB-C sollte man mit einem Spartan hinbekommen. Für DVB-C2, DVB-S2 oder 
DVB-T2 also der "neuen Generation" von Übertragungsverfahen werden LDPC 
Codes eingesetzt. Dafür benötigt man RICHTIG Rechenleistung. Da gehts 
eher Richtung Virtex5 in der grossen Variante.

Nach der Demodulation, der Fehlerkorrektur und dem Reframing bekommt man 
einen sogenannten Transport Strom (188 Byte Zellen bzw. 204 Byte mit RS 
FEC). Dieser ist für DVB-S, DVB-T und DVB-C bzw. für DVB-S2, DVB-T2 und 
DVB-C2 (im Broadcast Profile) bis auf ein paar Tabellen gleich.

2. In diesem Transport Strom stecken nun teilweise MPEG2 oder MPEG4 
Datenströme. Diese müssen dann weiterverarbeitet werden. Wie gross der 
FPGA sein muss hängt von der gewählten Implementierungsart ab. Entweder 
man implementiert eine Art Prozessor und dekodiert in "Software" 
(einfacherer und kleinerer Core, viel höhere Geschwindigkeit benötigt, 
einfachere Entwicklung) oder man implementiert DCT und Co direkt in VHDL 
(komplexer und grosser Code, weniger hohe 
Geschwindigkeitsanforderungen).

Sowohl für 1, als auch für 2 gibts fertige Chips, komerzielle IP Cores 
und teilweise private bzw. Open Source Projekte.

Was möchtest Du von beiden nun eigentlich umsetzen?

Liebe Grüsse,
Gast

P.S. Falls wer zufällig einen LDPC Dekoder für DVB-x2 in VHDL hinbekommt 
welcher in einem FPGA <100 EUR mit >30MSPS läuft, bitte melden!

Autor: kdv (Gast)
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vor allem ist das ja kein kleiner FPGA, den er verwendet hat!
Ein Spartan (oder Cyclone) zu benutzen ware kein unüberwindliches 
problem.

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