有線數(shù)字電視監(jiān)測(cè)--信道參數(shù)與碼流

1、http://www.bohui.com.cn,博聚英才 匯集精品,有線數(shù)字電視監(jiān)測(cè)—信道與碼流,北京市博匯科技有限公司硬件部： 王榮芳2010年9月14日,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,目錄,,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,1.1 信道及信道編碼,信道——信號(hào)傳輸?shù)耐緩綌?shù)字電視的信道類型：地

2、面開(kāi)路、衛(wèi)星、有線（同軸電纜/光纜） 信道編碼的過(guò)程及目的:信號(hào)在傳輸過(guò)程中存在噪聲和干擾，使得經(jīng)過(guò)傳輸后的碼字與發(fā)送的碼字之間存在差錯(cuò)。通過(guò)在待發(fā)送的信息碼元中加入一些冗余的碼元（稱為校驗(yàn)碼元），在接收端就可以利用校驗(yàn)碼元與信息碼元的關(guān)系來(lái)發(fā)現(xiàn)及糾正錯(cuò)誤。在待傳輸信息中按照一定的算法插入校驗(yàn)碼元的過(guò)程稱為信道編碼。在接收端按照約定的算法來(lái)解析原始數(shù)據(jù)并完成相應(yīng)的檢錯(cuò)糾錯(cuò)的過(guò)程稱為信道解碼（狹義）。 廣義的信道編碼概念包括了

3、基帶信號(hào)處理為射頻信號(hào)的全過(guò)程（調(diào)制）。信源—信號(hào)源，廣播電視中的信源一般指節(jié)目源。信源編碼：是指對(duì)原始的視音頻信號(hào)進(jìn)行編碼，編碼的目的是減少對(duì)有限的傳輸帶寬的占用。比如模擬的PAL信號(hào)，當(dāng)不進(jìn)行壓縮時(shí)，1秒鐘的畫(huà)面所占的bit數(shù)是720*576*2*8*25=166Mb，這么大的數(shù)據(jù)量無(wú)論是壓縮還是存儲(chǔ)都是非常困難的。信源編碼的目的就是通過(guò)“壓縮”來(lái)實(shí)現(xiàn)在有效的傳輸帶寬或存儲(chǔ)資源上處理更多的數(shù)據(jù)；當(dāng)需要原始的數(shù)據(jù)（進(jìn)行顯示）時(shí)

4、，只需要將壓縮的數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮（解碼）就可以了。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,調(diào)制 在數(shù)字電視系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)信源編碼乃至信道編碼（狹義）后的二進(jìn)制碼流的頻譜特性相當(dāng)于矩形波，其頻率特性可以從直流一直擴(kuò)展到很高的頻率分量。而實(shí)際傳輸信道的帶寬都是有限的，即有上、下限截止頻率，超過(guò)該頻率限制的部分是不能進(jìn)行有效傳輸?shù)?。在傳輸前，需要?duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以減少數(shù)字信號(hào)中

5、的低頻分量和高頻分量。為了使數(shù)字信號(hào)滿足帶通信道的要求，需將數(shù)字信號(hào)調(diào)制在載波上進(jìn)行傳輸。調(diào)制是某種處理過(guò)程，它改變載波波形的某些屬性，使它們成為要傳送的輸入信息的函數(shù)。這些可以改變的屬性包括載波幅度、頻率和相位。數(shù)字信號(hào)的載波調(diào)制有時(shí)也被認(rèn)為是信道編碼的一部分。,1.1 信道及信道編碼（續(xù)）,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,不同的傳輸信道類型，意味著不同的噪

6、聲環(huán)境、易受干擾程度，比如有線數(shù)字電視是采用光纖和同軸電纜進(jìn)行傳輸，傳輸環(huán)境最好，因此對(duì)容錯(cuò)要求較低，這意味著可以采用較簡(jiǎn)單的信道編碼算法，在調(diào)制方式的選擇上，也不必過(guò)多考慮傳輸信號(hào)是否易受到干擾；而地面數(shù)字電視的傳輸環(huán)境最復(fù)雜（信號(hào)在傳輸路徑上有建筑物等遮擋會(huì)造成信號(hào)回波反射），對(duì)系統(tǒng)的容錯(cuò)性能要求也最高，因此無(wú)論是信道編碼算法還是調(diào)制方式，其復(fù)雜度都最高。,1.1 信道及信道編碼（續(xù)）,Beijing Bohui Science &

7、amp; Technology Co., Ltd.,1.1 信道及信道編碼（續(xù)）,下圖所示為我國(guó)有線數(shù)字電視（采用DVB_C標(biāo)準(zhǔn)）系統(tǒng)中，信號(hào)在進(jìn)入傳輸信道前的處理過(guò)程：,在調(diào)制之前，需要對(duì)輸入的二進(jìn)制TS流進(jìn)行一系列處理（這一過(guò)程是在調(diào)制器中完成的）：（1）基帶接口接收TS流信號(hào)，使其成為可以進(jìn)行軟硬件處理的原始TS流的二進(jìn)制序列。（2）數(shù)據(jù)隨機(jī)化對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行隨機(jī)化處理，使數(shù)據(jù)序列能量均勻分布。（3）RS 編碼器使用

8、截短的RS（204，188）編碼，對(duì)每個(gè)已隨機(jī)化的傳送包進(jìn)行處理，產(chǎn)生誤碼保護(hù)包。RS 編碼可有效糾正隨機(jī)型誤碼帶來(lái)的影響。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,（4）外交織：卷積交織器完成一個(gè)深度B = 12，寬度M=17（=204/12）的誤碼保護(hù)包的字節(jié)交織；交織對(duì)突發(fā)型誤碼有較好的抑制能力。,Beijing Bohui Science & Technolo

9、gy Co., Ltd.,,（數(shù)字）調(diào)制的概念：二進(jìn)制中的兩個(gè)bit有4 種組合（00，01，10，11），在采用相位調(diào)制（PSK，phase-shift keying ）時(shí)可以用正弦波的4 個(gè)相位表示，稱為QPSK調(diào)制：,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,當(dāng)對(duì)兩個(gè)正交載波對(duì)分別進(jìn)行調(diào)幅時(shí)，稱為正交振幅調(diào)制QAM（ Quad Amplitude Modulation

10、），下圖是分別用4bit符號(hào)、5bit符號(hào)、6bit符號(hào)進(jìn)行調(diào)制時(shí)對(duì)應(yīng)的星座圖：,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,（5）QAM 映射此單元將交織器產(chǎn)生的字節(jié)變換成QAM 符號(hào)，當(dāng)采用64QAM調(diào)制時(shí)，每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)6個(gè)bit。符號(hào)率的概念：每秒鐘的符號(hào)數(shù)。有線電視中的符號(hào)率一般是固定的6875kSym/s,衛(wèi)星電視中不同頻點(diǎn)采用的符號(hào)率不同。符號(hào)率與數(shù)據(jù)帶寬

11、的關(guān)系：有線電視帶寬：6875000*6/204*188 = 38.014705Mb/s（6）基帶成形該單元將經(jīng)過(guò)差分編碼的m 比特符號(hào)映射為I，Q信號(hào)，并在QAM 調(diào)制前，對(duì)I，Q 信號(hào)進(jìn)行升余弦平方根滾降濾波，以滿足有線傳輸環(huán)境的帶寬要求。（7）QAM 調(diào)制對(duì)信號(hào)進(jìn)行QAM 調(diào)制，將QAM 已調(diào)制信號(hào)通過(guò)中頻IF 和射頻RF 送到射頻信道。數(shù)字電視信號(hào)的傳輸是基于模擬環(huán)境下的數(shù)字信號(hào)的傳輸，圖像數(shù)字信號(hào)不是在

12、基帶中傳輸而是在射頻頻段中傳輸。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,有線數(shù)字電視中，TS流的信道編碼過(guò)程（在QAM調(diào)制器中完成）：,解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程下圖為有線數(shù)字電視接收機(jī)解調(diào)部分的原理框圖：,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,1.2 信道參數(shù)及其監(jiān)測(cè),信道參數(shù)：標(biāo)識(shí)信道傳輸質(zhì)量的狀態(tài)參數(shù)。

13、 重要的信道參數(shù)有：鎖定狀態(tài)、信號(hào)電平、MER/EVM、BER。信道鎖定：指載波頻率的鎖定狀態(tài)，一般是利用調(diào)諧器的鎖定狀態(tài)進(jìn)行指示。信號(hào)電平：俗稱“場(chǎng)強(qiáng)”數(shù)字頻道的電平實(shí)際上指的是被測(cè)頻道的的平均功率。一般是利用調(diào)諧過(guò)程中輸出的AGC電平來(lái)估算平均功率值。真正可靠的測(cè)量應(yīng)該通過(guò)頻譜分析的方法來(lái)完成。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,MER：調(diào)制誤差率

14、 調(diào)制誤差率MER是是針對(duì)星座圖中的符號(hào)進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果，直接從量的角度表征了星座圖的發(fā)散狀態(tài)，全面衡量數(shù)字調(diào)制器的輸出質(zhì)量，可以反映信號(hào)的所有類型的損傷，如各種噪聲、載波泄漏、幅度不平衡、相位誤差、相位噪聲等。一般機(jī)頂盒的MER門限是24dB，大于30dB才能保證沒(méi)有馬賽克，如果MER大于35dB那么對(duì)于畫(huà)面來(lái)說(shuō)已經(jīng)沒(méi)有什么區(qū)分了。MER的計(jì)算如圖所示：,1.2 信道參數(shù)及其監(jiān)測(cè)（續(xù)）,Beijing Bohui Science

15、& Technology Co., Ltd.,,,推薦閱讀：《數(shù)字信號(hào)的測(cè)量及星座圖分析.pdf》,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,EVM：差錯(cuò)矢量幅度 EVM等價(jià)于MER的定義，它們之間的關(guān)系是：對(duì)于確定的星座圖調(diào)制方式，V固定為常數(shù)。從公式中可以看出，EVM與MER有著直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，MER值越大，EVM值越小，即兩者的變化方向相反。,,,

16、,1.2 信道參數(shù)及其監(jiān)測(cè)（續(xù)）,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,誤碼率（BER）：誤碼率是發(fā)生誤碼的位數(shù)與傳輸?shù)目偽粩?shù)之比，BER測(cè)量結(jié)果通常使用工程表示法，并常常顯示為一個(gè)瞬時(shí)比值和一個(gè)平均比值。典型的目標(biāo)值為1E-09，就是沒(méi)有誤碼；準(zhǔn)無(wú)誤碼BER為2E-04以上，雖有一些誤碼，但是可以通過(guò)校驗(yàn)碼把誤碼糾正回來(lái)，保證畫(huà)面沒(méi)有馬賽克；臨界BER為1E-03，BE

17、R大于1E-03將喪失服務(wù)。MER與BER之間的關(guān)系：一般情況下MER的初始值為35dB，BER接近于零（1E-09），即基本上沒(méi)有誤碼，隨著噪聲增大，MER逐漸降低，而B(niǎo)ER基本保持不變。如果MER達(dá)到26dB時(shí)，BER的值一般就在1E-04，MER系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量降到24dB以下時(shí)，BER的值將再E1-02誤碼很大，校驗(yàn)也無(wú)法糾正誤碼，結(jié)果是喪失服務(wù)。,1.2 信道參數(shù)及其監(jiān)測(cè)（續(xù)）,Beijing Bohui Scienc

18、e & Technology Co., Ltd.,,,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,2.1 MPEG2標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)部分--復(fù)用的基本原理,MPEG-2視頻編碼器,MPEG-2音頻編碼器,,原始視頻,,原始音頻,,數(shù)據(jù)（PSI、SI）,,,,復(fù)用器,,,解復(fù)用器,MPEG-2視頻解碼器,MPEG-2音頻解碼器,,還原視頻,,還原音頻,,數(shù)

19、據(jù)（PSI、SI）,,,數(shù)字通道,時(shí)鐘 &控制,,,,,時(shí)鐘 &控制,,,,,1、系統(tǒng)將多個(gè)基本流規(guī)范成單一數(shù)據(jù)流的一個(gè)復(fù)用與解復(fù)用流程：,單一的TS流,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,2、在MPEG-2 系統(tǒng)中編碼端視音頻數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)單一碼流的詳細(xì)過(guò)程：,視頻編碼器,,視頻 PES,,,PS復(fù)用器,PS包,PS包,TS包,PS包,TS包,.

20、..,PES打包器,,音頻編碼器,,PES打包器,,音頻 PES,,,TS復(fù)用器,,,,,TS包,節(jié)目流（PS）,傳輸流（TS）,ES,ES,...,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,ES流（Elementary Stream）由三部分組成： ※經(jīng)MPEG-2視頻編碼器編碼后的圖像數(shù)據(jù)流； ※經(jīng)MPEG-2

21、音頻編碼器編碼后的聲音數(shù)據(jù)流； ※其他編碼數(shù)據(jù)流；,PES流（Packetized Elementary Stream）：PES流是ES流經(jīng)過(guò)PES打包器處理后形成的數(shù)據(jù)流，在這個(gè)過(guò)程中完成了將ES流分組、打包、加入包頭信息等操作（對(duì)ES流的第一次打包）。PES流的基本單位是PES包。,,,,,I1,P4,B2,B3,視頻ES流,視頻PES流,...,...,3、什么是ES流、PES流、PS流以及TS流？,I

22、1,P4,B2,B3,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,PES包,視頻編碼器,,視頻 PES流,PES包,PES包,PES包,PES打包器,,音頻編碼器,,PES打包器,,音頻PES流,PES包,PES包,,,,,,,PES 包頭,,,Stream ID,Time Stamps, 等,視頻數(shù)據(jù), 音頻數(shù)據(jù) 或者其他數(shù)據(jù),,,,,包頭,,,,有效載荷區(qū),PES 包

23、,PES包,,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,PS流（Program Stream）和TS流（Transport Stream）： ※PS流和TS流是MPEG-2系統(tǒng)規(guī)范的兩種標(biāo)準(zhǔn)碼流。 ※PS流用于相對(duì)無(wú)錯(cuò)環(huán)境下的傳輸與存儲(chǔ)(如DVD中)，其基本單位是PS包，長(zhǎng)度可變。 ※TS流用于相對(duì)有錯(cuò)環(huán)境下的傳輸與存儲(chǔ)（如DVB中），其基本單位是TS包，長(zhǎng)度固定18

24、8字節(jié)。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,PS流（Program Stream）組成：,Video,Video,Audio,Video,,,,,PES 包頭,,,,Video,,,Video,,,PS包頭,,,PES 包,,,,PS包,※ PS流由PS包組成，而一個(gè)PS包又由若干個(gè)PES包組成（到這里，ES經(jīng)過(guò)了兩層的封裝）。※ PS包的包頭中包含了同步信息與時(shí)鐘恢

25、復(fù)信息?！粋€(gè)PS包最多可包含具有同一時(shí)鐘基準(zhǔn)的16個(gè)視頻PES包和32個(gè)音頻PES包。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,TS流（Transport Stream）組成：,※ TS流由定長(zhǎng)的TS包組成（188字節(jié)），而TS包是對(duì)PES包的一個(gè)重新封裝（到這里，ES經(jīng)過(guò)了兩層的封裝） ?！?PES包的包頭信息依然存在于TS包中。,,,,,,,,,PES 包頭,,,

26、,,,,,,PES 包,,,填充數(shù)據(jù),,PES流,TS流,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,TS包頭,,,TS包,,,,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,2.2 TS流的結(jié)構(gòu),,,,TS流,混合性： TS流由多種數(shù)據(jù)組合而成，一個(gè)TS包中的數(shù)據(jù)可以是視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，填充數(shù)據(jù)，PSI/SI表格數(shù)據(jù)…….（唯一的PID對(duì)應(yīng)）。,1、TS流：可以將

27、TS流理解為一種單一碼流、混合碼流：,,,,,,,,視頻數(shù)據(jù),音頻數(shù)據(jù),填充數(shù)據(jù),表格信息,視頻數(shù)據(jù),填充數(shù)據(jù),表格信息,…………,…………,截取某段TS流,PID=45,PID=45,PID=78,PID=69,PID=0,PID=69,PID=0,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,TS包頭,,,TS包,,包同步、包ID，等,

28、PCR等,視頻, 音頻 or 其他數(shù)據(jù),,,,,,,,包頭(4 字節(jié)),,,有效載荷區(qū),(最高184字節(jié)),,自適應(yīng)區(qū),,,,(188 字節(jié)),,TS包由包頭、有效載荷區(qū)組成（有些包中還包括自適應(yīng)區(qū)/調(diào)整域）。,2、TS包結(jié)構(gòu):,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,2.3 P

29、SI/SI表格信息,1、什么是PSI表格，為什么使用這些表格？ 簡(jiǎn)單來(lái)看，TS是一個(gè)傳輸層的協(xié)議棧，它可以承載各種內(nèi)容的傳輸，比如視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，私有數(shù)據(jù)等，那么怎樣知道那些TS包承載的是視頻或者音頻或者私有數(shù)據(jù)呢？ 這個(gè)即是PSI（節(jié)目特定信息）要做的事情。 PSI表格信息用來(lái)描述傳送流的組成結(jié)構(gòu)。接收端一旦獲取了這些表格信息，就完全知道不同PID的TS包中各自承載的是什么數(shù)據(jù)了。 所以

30、說(shuō)，解碼端最先從TS流中提取的是PSI表格信息。,…………,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,2、PSI信息由什么組成，各包含哪些內(nèi)容？ PSI信息由四種類型的表（table）組成： 1）節(jié)目關(guān)聯(lián)表（PAT） 2）節(jié)目映射表（PMT） 3）條件接收表（CAT） 4）網(wǎng)絡(luò)信息表（NIT） 各種

31、表格中的數(shù)據(jù)分別的含義與作用：,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,PAT表（PID 恒= 0x0）,PMT表（PID=0x55）,PMT表（PID=0x22）,PMT表（PID=0x33）,…………,…………,PID=54,PID=81,PID=0x33,PID=49,PID=82,PID=76,PID=0x16,PID=99,注：節(jié)目號(hào)為0存放的是NIT表格的PID,B

32、eijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,3）網(wǎng)絡(luò)信息表(NIT):提供有關(guān)物理網(wǎng)絡(luò)的信息，比如網(wǎng)絡(luò)ID，網(wǎng)絡(luò)中所包含的傳輸流ID，所在頻點(diǎn)等信息。NIT表本身的PID由PAT表提供。

33、 4）條件接收表(CAT)：條件接收表提供了在復(fù)用流中條件接收系統(tǒng)的有關(guān)信息。當(dāng)有EMM時(shí)，它還包括了EMM（授權(quán)管理信息）所在的PID（CA_PID）?？偨Y(jié)：PSI信息總共由四個(gè)表格組成，其中，PAT表格（其在TS包中的PID恒為0x00）中包含了碼流中PMT、NIT兩個(gè)表格的PID值，要先從PAT表格中獲取相關(guān)信息，才能進(jìn)一步獲取到PMT、NIT的表格信息。而CAT表格（其在TS包中的PID恒為0x01）是獨(dú)立的，能夠直

34、接從TS流中獲取，不受PAT表格約束。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,3、SI表格由幾部分組成，都包含哪些內(nèi)容？業(yè)務(wù)信息（SI）由以下九個(gè)表構(gòu)成。其中SDT表、EIT表和TDT表是必須包括的，其它表是可選的。 1）業(yè)務(wù)描述表(SDT)：描述了包含在特定TS流中的全部業(yè)務(wù)的相關(guān)信息。業(yè)務(wù)描述表包含了描述系統(tǒng)中業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，例如業(yè)務(wù)名稱、業(yè)務(wù)提供者等。2）事件信

35、息表(EIT)：描述了包含在特定業(yè)務(wù)中的所有事件的相關(guān)信息。事件信息表包含了與事件或節(jié)目相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如事件名稱、始時(shí)間、持續(xù)時(shí)間等。不同的描述符用于不同類型的事件信息的傳輸，例如不同的業(yè)務(wù)類型。3）時(shí)間和日期表(TDT)：時(shí)間和日期表給出了與當(dāng)前的時(shí)間和日期相關(guān)的信息。由于這些信息頻繁更新，所以需要使用一個(gè)單獨(dú)的表。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,4）業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)

36、表(BAT)5）運(yùn)行狀態(tài)表(RST)6）時(shí)間偏移表(TOT) 7）填充表(ST)8）選擇信息表(SIT)9）間斷信息表(DIT)這里就不再對(duì)SI信息進(jìn)行詳解。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,4、PSI/SI 表格信息在TS流中如何傳輸？ 首先，要明確這些表格信息最終的存在形式仍然為一個(gè)一個(gè)的TS包。那么這個(gè)問(wèn)題又回到我們之前

37、討論過(guò)的：怎樣將表格信息打包成TS包？1、首先這些表格數(shù)據(jù)先封裝成段（section）：當(dāng)然如果表格數(shù)據(jù)太多的話，會(huì)先分成好幾部分，再封裝成好幾個(gè)段。2、將段（section）截成若干個(gè)較短的部分，再將每個(gè)部分封裝成TS包。這些若干部分都作為TS包的有效載荷，存放在TS包的有效載荷區(qū)。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,table_id = 0x00

38、 表明這個(gè)段是屬于PAT表的section_syntax_indicator=1section_length = 0x55 該段的長(zhǎng)度…version_number = 1current_next_indicator = 1section_number = 0x00 表明這個(gè)段是該P(yáng)AT表第一個(gè)段last_section_number

39、 = 0x02 該P(yáng)AT表總共分成了多少個(gè)段...,table_id = 0x00 表明這個(gè)段是屬于PAT表的…section_number = 0x01 表明這個(gè)段是該P(yáng)AT表第二個(gè)段last_section_number = 0x02 該P(yáng)AT表總共分成了多少個(gè)段...,table_id = 0x00

40、 表明這個(gè)段是屬于PAT表的…section_number = 0x02 表明這個(gè)段是該P(yáng)AT表第三個(gè)段last_section_number = 0x02 該P(yáng)AT表總共分成了多少個(gè)段...,PAT表的段結(jié)構(gòu)：,某TS流中用于傳輸PAT表格信息的段：,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,2.3 PSI/SI表格信息,在MPEG-

41、2 系統(tǒng)中編碼端，節(jié)目專用信息（PSI）以及業(yè)務(wù)信息（SI）形成TS包的過(guò)程：,步驟：1、先將表格信息分成若干部分，封裝成段（section）； 2、再將每個(gè)段（section）分成若干，打包成TS包。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,5、PSI/SI表格的插入 在DVB標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定PSI/SI表格信息需要每隔一段時(shí)間就插入到TS流

42、中進(jìn)行傳輸。這是因?yàn)?，在接收終端，用戶收看電視節(jié)目以及調(diào)換頻道是發(fā)生在任意時(shí)刻的，如果PSI/SI表格信息沒(méi)有定期循環(huán)進(jìn)行發(fā)送，解碼端就會(huì)因?yàn)闆](méi)有這些表格信息，無(wú)法對(duì)TS流中的多個(gè)節(jié)目的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分和解碼，這樣就會(huì)導(dǎo)致用戶收看不到電視節(jié)目或者等待很長(zhǎng)時(shí)間才收看到節(jié)目。,,,,,,,視頻數(shù)據(jù),音頻數(shù)據(jù),填充數(shù)據(jù),PSI/SI,視頻數(shù)據(jù),填充數(shù)據(jù),,,,,,,音頻數(shù)據(jù),填充數(shù)據(jù),PSI/SI,視頻數(shù)據(jù),填充數(shù)據(jù),表格信息,…,,PSI/

43、SI,…,…,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,2.4 系統(tǒng)時(shí)鐘恢復(fù)以及視音頻同步,1、怎樣實(shí)現(xiàn)解碼端的系統(tǒng)時(shí)鐘恢復(fù)和視音頻播放同步？,MPEG-2規(guī)定的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為27MHz，傳輸流（TS）中的PCR，PTS/DTS等均為對(duì)該共同系統(tǒng)時(shí)鐘的采樣值。,包同步、包ID，等,PCR等,某PES包部分?jǐn)?shù)據(jù),,MPEG-2同步及時(shí)間恢復(fù)在編碼、傳輸和解碼中占有重要的地位，它不僅直

44、接影響視音頻的解碼質(zhì)量，還是衡量整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。,有效載荷區(qū),自適應(yīng)區(qū),包頭,PTS/DTS,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,2、理解TS流中經(jīng)常提到的三個(gè)時(shí)間參數(shù)PCR、PTS、DTS？,編碼端27M時(shí)鐘,解碼端27M時(shí)鐘,1）碼流中的PCR、DTS、PTS的值由編碼端給出的。2）解碼端負(fù)責(zé)使用PCR、DTS、PTS。3）PCR是用來(lái)把解碼端的時(shí)鐘

45、調(diào)整到與編碼端一致（為什么要每隔一段時(shí)間就發(fā)一次？）。4）DTS、PTS是用來(lái)告訴解碼端什么時(shí)候該做什么事。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,PCR in Adaptation Field,Transport Stream,PCR,PCR,Transport Header,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,PC

46、R,PCR,Video PES header,Audio PES header,PTSDTS,,,PTS,,,1、PCR存在于TS包的調(diào)整域中。2、DTS、PTS存在于PES包基本流特有信息域中。關(guān)于PCR這方面更為詳細(xì)的介紹和分析，請(qǐng)參閱文檔：數(shù)字電視傳輸流PCR抖動(dòng)分析.PDF,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,2.5 TS流的碼流分析及TR101290三級(jí)

47、錯(cuò)誤監(jiān)測(cè),有線數(shù)字電視系統(tǒng)包括信號(hào)編碼、復(fù)用、加擾、調(diào)制、傳輸和機(jī)頂盒的解擾、解碼等多個(gè)環(huán)節(jié),一旦某一部分出現(xiàn)問(wèn)題，在用戶端將表現(xiàn)為馬賽克或黑場(chǎng)。 除去傳輸對(duì)信號(hào)的影響外，前端信號(hào)源質(zhì)量的好壞也是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，由于信號(hào)源均為TS碼流，因此分析TS碼流顯得尤為重要。DVB組織定義了TR101290標(biāo)準(zhǔn)作為對(duì)碼流測(cè)試的參考，TR101290標(biāo)準(zhǔn)主要表述了測(cè)試中的三級(jí)錯(cuò)誤分析，一般采用碼流分析儀對(duì)TS流進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。

48、 碼流分析功能除了提供TR101290三個(gè)優(yōu)先級(jí)的指標(biāo)監(jiān)測(cè)外，還提供對(duì)碼流內(nèi)容的分析、帶寬分析、PCR分析等。 下面主要說(shuō)明TR101 290標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于TS流的3級(jí)指標(biāo)監(jiān)測(cè)。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,主要監(jiān)測(cè)的是在實(shí)現(xiàn)同步以后能使解碼端連續(xù)工作所必須的參數(shù)以 及需要周期監(jiān)測(cè)的參數(shù),主要監(jiān)測(cè)的是能夠使解碼端實(shí)現(xiàn)

49、正確解碼所必須的幾個(gè)參數(shù),主要監(jiān)測(cè)的是依賴于應(yīng)用方面的一些參數(shù),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,firstpriority,secondpriority,thirdpriority,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,1、第一優(yōu)先級(jí)需要檢測(cè)的錯(cuò)誤TR 101-290的第一優(yōu)先級(jí)錯(cuò)誤包括6種： ※同步丟失錯(cuò)

50、誤 ※同步字節(jié)錯(cuò)誤 ※PAT錯(cuò)誤 ※連續(xù)計(jì)數(shù)錯(cuò)誤 ※PMT錯(cuò)誤 ※PID錯(cuò)誤,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,1） 同步丟失錯(cuò)誤(TS Sync Loss) ： 0x47 同步錯(cuò)誤

51、是衡量傳輸流質(zhì)量的最重要的指標(biāo)，只有在獲得了同步之后，才能監(jiān)測(cè)其它的參數(shù)。 判斷準(zhǔn)則：連續(xù)檢測(cè)到5個(gè)正常同步視為同步，連續(xù)檢測(cè)到2個(gè)以上不正確同步則為同步丟失錯(cuò)誤。傳輸流失去同步，標(biāo)志著傳輸過(guò)程中會(huì)有一部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失，直接影響解碼后的畫(huà)面的質(zhì)量。,sync‘0x47’,tei(1),pusi(1),tp(1),PID(13),tsc(2),afc‘10’,cc(4),Decoder ignores these

52、184-AF bytes,Adapt. Field(AF bytes),,TS包,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,2）同步字節(jié)錯(cuò)誤(Sync Byte Error) ： 同步字節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)值為0x47，當(dāng)同步字節(jié)的值為其他數(shù)值的時(shí)候，認(rèn)為是同步字節(jié)錯(cuò)誤。 同步字節(jié)錯(cuò)誤表明在傳輸過(guò)程中部分?jǐn)?shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致接收時(shí)出現(xiàn)馬賽克，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致解碼

53、器解不出信號(hào)。 同步丟失錯(cuò)誤和同步字節(jié)錯(cuò)誤的區(qū)別？ 同步丟失錯(cuò)誤：連續(xù)檢測(cè)到兩個(gè)以上的不正確同步。 同步字節(jié)錯(cuò)誤：同步字節(jié)不等于0x47。,sync‘0x47’,tei(1),pusi(1),tp(1),PID(13),tsc(2),afc‘10’,cc(4),Decoder ignores these184-AF bytes,Adapt. Field(AF bytes)

54、,,TS包,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,3）節(jié)目關(guān)聯(lián)表(PAT)錯(cuò)誤： PAT表在DVB標(biāo)準(zhǔn)中用于指示當(dāng)前節(jié)目及其在數(shù)據(jù)流中的位置。標(biāo)識(shí)節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT的PID為0x0000，如果 PAT丟失或被加密，解碼器將無(wú)法搜索到相應(yīng)節(jié)目；如果PAT超時(shí)，解碼器工作時(shí)間延長(zhǎng)。 PAT錯(cuò)誤包括:1）標(biāo)識(shí)PAT的PID沒(méi)有至少0.5 s出

55、現(xiàn)一次(PAT表格信息每500ms以內(nèi)發(fā)送一次)。2）PID為0x0000的table-id不為0x00（攜帶PAT表格的TS包中table-id 的值必須等于0x00）。3）PID為0x0000的包頭中的加擾控制段不為0（如果加擾，解碼端將無(wú)法解析出PAT信息）。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,4）節(jié)目映射表(PMT)錯(cuò)誤： PMT在DVB標(biāo)準(zhǔn)中

56、用于指示每套節(jié)目視/音頻數(shù)據(jù)在傳輸流中的位置。節(jié)目映射表PMT標(biāo)識(shí)并指示了組成每路業(yè)務(wù)流的位置，以及每路業(yè)務(wù)的節(jié)目參考時(shí)鐘（PCR）字段的位置。PMT錯(cuò)誤包括： 1）標(biāo)識(shí)PMT的PID沒(méi)有達(dá)到至少0.5 s出現(xiàn)一次（PMT表格必須每500ms以內(nèi)發(fā)送一次） 。 2） PMT表的加擾控制段不為0（如果加擾，解碼端將無(wú)法解析出PMT信息）。,Beijing Bohui Science & Technology Co

57、., Ltd.,,5）連續(xù)計(jì)數(shù)錯(cuò)誤(Cont Count Error) ： Continuity_counter(4b) TS包頭中的連續(xù)計(jì)數(shù)是隨著每個(gè)具有相同PID的TS包的增加而增加，為解碼器確定正確的解碼順序。對(duì)于每一套節(jié)目的視/音頻數(shù)據(jù)包而言，連續(xù)計(jì)數(shù)錯(cuò)誤是一個(gè)很重要的指標(biāo)。傳輸流連續(xù)計(jì)數(shù)不正確，表明當(dāng)前傳輸流有丟包、錯(cuò)包、包重疊等現(xiàn)象，將導(dǎo)致解碼器不能正確解碼，圖像出現(xiàn)馬賽克等現(xiàn)象。 continuity_

58、counter為4位字段，隨著每一個(gè)具有相同PID的傳輸流分組而增加，當(dāng)它達(dá)到最大值后又回復(fù)到0。在一個(gè)特定的傳輸流中那些具有相同PID的分組的continuity_counter是連續(xù)的，當(dāng)discontinuity_indicator=1的時(shí)候例外；并且如果adaptation_field_control為0x00或0x10時(shí)，連續(xù)計(jì)數(shù)將不增加。,Beijing Bohui Science & Technology Co.,

59、 Ltd.,,6）PID丟失錯(cuò)誤(PID Missing) ： 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)流中各套電視節(jié)目的圖像/聲音數(shù)據(jù)是否正確，即檢查是否每一個(gè)PID都有碼流。PID丟失，將導(dǎo)致該套節(jié)目無(wú)法正確解碼。 根據(jù)規(guī)定，一般音視頻的PID出現(xiàn)周期不能超過(guò)5秒。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,2、第二優(yōu)先級(jí)需要檢測(cè)的錯(cuò)誤

60、TR101-290的第二優(yōu)先級(jí)共6種錯(cuò)誤： ※傳輸錯(cuò)誤 ※CRC錯(cuò)誤 ※PCR間隔錯(cuò)誤 ※PCR抖動(dòng)錯(cuò)誤 ※PTS錯(cuò)誤 ※CAT錯(cuò)誤,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,1）數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤(Transport Error) ： tr

61、ansport_error_indicator (1b) TS包頭中的傳輸包錯(cuò)誤指示為“1”，表示在相關(guān)的傳輸包中至少有1個(gè)不可糾正的錯(cuò)誤位，只有在錯(cuò)誤被糾正之后，該位才能被重新置0。而一旦有傳輸包出錯(cuò)，就不再?gòu)腻e(cuò)誤包中得出其他錯(cuò)誤指示。,sync‘0x47’,tei(1),pusi(1),tp(1),PID(13),tsc(2),afc‘10’,cc(4),Decoder ignores these

62、184-AF bytes,Adapt. Field(AF bytes),Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,2）循環(huán)冗余校驗(yàn)錯(cuò)誤 (CRC) ： PSI/SI表的section結(jié)構(gòu)的最后四字節(jié)是32位的CRC_32字段 節(jié)目專用信息(PSI)和服務(wù)信息(SI)出現(xiàn)錯(cuò)誤，可以由CRC計(jì)算出來(lái)，以指明該包是否可用。如果出錯(cuò)將不再?gòu)某霈F(xiàn)錯(cuò)誤的表中得出其他錯(cuò)誤信息

63、。PAT、PMT出現(xiàn)連續(xù)錯(cuò)誤，將影響解碼器對(duì)某一節(jié)目的正確解碼。,3.a）節(jié)目參考時(shí)鐘間隔錯(cuò)誤(PCR_repetition_error): 在數(shù)字電視廣播應(yīng)用中， PCR的時(shí)間間隔應(yīng)不大于40 ms。3.b）PCR不連續(xù)指示錯(cuò)誤(PCR_discontinuity_indicator_error) ： 當(dāng)連續(xù)兩個(gè)PCR值間隔超過(guò)了40ms，卻沒(méi)有通過(guò)PCR不連續(xù)標(biāo)志加以指示。,Beijing Bo

64、hui Science & Technology Co., Ltd.,,4）節(jié)目參考時(shí)鐘抖動(dòng)錯(cuò)誤(PCR Jitter Error) ： PCR的錯(cuò)誤范圍是由允許偏離正確PCR值的最大值確定的，稱為PCR精度， PCR的精度必須高于500 ns或PCR抖動(dòng)量不得大于±500 ns ，PCR抖動(dòng)過(guò)大，將影響接收端系統(tǒng)時(shí)鐘的正確恢復(fù)，解碼時(shí)會(huì)出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)不能正常顯示圖像。,Beijing Bohu

65、i Science & Technology Co., Ltd.,,4）節(jié)目參考時(shí)鐘抖動(dòng)錯(cuò)誤(PCR Jitter Error) ： PCR的錯(cuò)誤范圍是由允許偏離正確PCR值的最大值確定的，稱為PCR精度， PCR的精度必須高于500 ns或PCR抖動(dòng)量不得大于±500 ns ，PCR抖動(dòng)過(guò)大，將影響接收端系統(tǒng)時(shí)鐘的正確恢復(fù)，解碼時(shí)會(huì)出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)不能正常顯示圖像。,5）顯示時(shí)間標(biāo)記(PTS)錯(cuò)

66、誤 在DVB標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定PTS每700ms傳輸一次，PTS傳輸超時(shí)將影響圖像正確顯示。PTS只有在TS未加擾時(shí)方能接收。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,6）CAT錯(cuò)誤 CAT表指出了授權(quán)管理信息EMM包的PID并控制接收機(jī)的正確接收，如果CAT表不正確，就不能正確接收加密節(jié)目。 CAT錯(cuò)誤包括： 1

67、）在PID為0x0001上出現(xiàn)帶有table-id不等于0x01的情形（攜帶CAT表信息的TS包中 的table-id 的值必須等于0x01） 。 2）PID為0x0001帶有的加擾字段的不為0x00（攜帶CAT表的TS包不能加擾，如果加擾，解碼端將無(wú)法解析出CAT信息）。,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,3、第三優(yōu)先級(jí)需要檢測(cè)

68、的錯(cuò)誤 第三級(jí)錯(cuò)誤共有10種錯(cuò)誤，包括：NIT錯(cuò)誤、SI重復(fù)率錯(cuò)誤、緩沖器錯(cuò)誤、非指定PID錯(cuò)誤、SDT錯(cuò)誤、EIT錯(cuò)誤、RST錯(cuò)誤、TDT錯(cuò)誤、空緩沖器錯(cuò)誤及數(shù)據(jù)延遲錯(cuò)誤。第三等級(jí)錯(cuò)誤并非是TS傳輸流的致命錯(cuò)誤，但會(huì)影響一些具體應(yīng)用的正確實(shí)施。,》NIT標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤或傳輸超時(shí)，會(huì)導(dǎo)致解碼器無(wú)法正確顯示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息 ；》SDT標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤或傳輸超時(shí)，會(huì)導(dǎo)致解碼器無(wú)法正確顯示信道節(jié)目的信息 ；》EIT標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤或傳輸超時(shí)，會(huì)

69、導(dǎo)致解碼器無(wú)法正確顯示每套節(jié)目的相關(guān)服務(wù)信息 ；,Beijing Bohui Science & Technology Co., Ltd.,,Trinity_QAM/Signal_Eye:通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口獲取信道參數(shù)、TR101290分析結(jié)果等數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步做信道失鎖、場(chǎng)強(qiáng)越界等故障的監(jiān)測(cè)及報(bào)警。Trinity_Display:通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口獲取組播的TS流數(shù)據(jù)，完成解復(fù)用、解碼顯示、內(nèi)容監(jiān)測(cè)及告警等功能。也可以控制對(duì)哪個(gè)