pts pcr dts 詳解

1、PTSPCRDTS詳解詳解MPEG2TSPS同步原理2010081119:47一、引言MPEG2系統(tǒng)用于視音頻同步以及系統(tǒng)時鐘恢復(fù)的時間標(biāo)簽分別在ES，PES和TS這3個層次中。在ES層，與同步有關(guān)的主要是視頻緩沖驗(yàn)證VBV（VideoBufferVerifier），用以防止解碼器的緩沖器出現(xiàn)上溢或者下溢；在PES層，主要是在PES頭信息里出現(xiàn)的顯示時間標(biāo)簽PTS（PresentationTimeStamp）和解碼時間標(biāo)簽DTS（Dec

2、odingTimeStamp）；在TS層中，TS頭信息包含了節(jié)目時鐘參考PCR（ProgramClockReference），用于恢復(fù)出與編碼端一致的系統(tǒng)時序時鐘STC（SystemTimeClock）。在節(jié)目流PS包頭中加入SCR它的作用與PCR域相似。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在原始音頻和視頻流中，PTS的間隔不能超過0.7s，而出現(xiàn)在TS包頭的PCR間隔不能超過0.1s。我們知道，MPEG2對視頻的壓縮產(chǎn)生I幀、P幀、B幀。把幀順序I1幀P4幀B2

3、幀B3幀P7幀B5幀B6幀的編碼ES，通過打包并在每個幀中插入PTSDTS標(biāo)志，變成PES。在插入PTSDTS標(biāo)志時，由于在B幀PTS和DTS是相等的，所以無須在B幀多插入DTS（參見圖1）。而對于I幀和P幀，由于經(jīng)過復(fù)用后數(shù)據(jù)包的順序會發(fā)生變化，顯示前一定要存儲于視頻解碼器的從新排序緩存器中，經(jīng)過從新排序后再顯示，所以一定要同時插入PTS和DTS作為從新排序的依據(jù)。二、同步機(jī)制編碼器中有一個系統(tǒng)時鐘STC（其頻率是27MHz），此時鐘

4、用來產(chǎn)生指示音視頻的正確顯示和解碼的時間標(biāo)簽，同時可用來指示在采樣過程中系統(tǒng)時鐘本身的瞬時值。指示音視頻顯示時間的時間標(biāo)簽稱為顯示時間標(biāo)簽（PTS），指示音視頻的解碼時間標(biāo)簽稱為解碼時間標(biāo)簽（DTS），指示系統(tǒng)時鐘本身的瞬時值的時間標(biāo)簽稱為節(jié)目參考時鐘標(biāo)簽（PCR）。解碼器通過VBV_delay（視頻流延時值，在解碼時利用視頻流緩沖區(qū)把視頻流緩存到相應(yīng)的vbv_delay時間后，再啟動解碼器解碼、顯示、實(shí)現(xiàn)音視頻的同步。vbv_dela

5、y存在于視頻ES的頭部，長度為16bit）的數(shù)值來確定解碼的開始，用解碼時間標(biāo)簽（DTS）和顯示時間圖2用PCR恢復(fù)本地STC時鐘PCRBase的作用是在解碼器切換節(jié)目時，提供對解碼器PCR計數(shù)器的初始值，以讓該P(yáng)CR值與PTS、DTS最大可能地達(dá)到相同的時間起點(diǎn)。PCRext的作用是通過解碼器端的鎖相環(huán)電路修正解碼器的系統(tǒng)時鐘，使其達(dá)到和編碼器一致的27MHz。在PCR域的33bits中的90kHz部分（即PCRBase域）用于與PT

6、S和DTS作比較，當(dāng)二者相同時，相應(yīng)的單元被顯示或者解碼。但按照MPEG2標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，PTSDTS位于PES包的包頭中，而解復(fù)用器所解出的PES包頭的字節(jié)不被送入到任何基本流解碼器的輸入緩沖區(qū)，僅用于控制各解碼器工作。每當(dāng)解復(fù)用器解到一個PTSDTS時，PTSDTS就作為其后送入各個基本流解碼器的輸入緩沖器中的數(shù)據(jù)的顯示解碼時間，但此時送入信道緩沖器中的基本流并不一定立即被解碼，因此基本流解碼器必須記錄當(dāng)前這個PTSDTS及所對應(yīng)的碼流

7、位置，以利于后面的解碼和顯示同步。針對以上分析，我們采用如下方法來達(dá)到解碼與顯示的同步：在每一個基本流解碼器中建立一個33bits的PTSDTS先入先出存儲器（FIFO），用以存放PTSDTS值，同時在解復(fù)用器中加入一個檢測電路，每當(dāng)碼流開始新的一幀圖像時，則產(chǎn)生一個信號，用來通知基本流解碼器，并將該幀圖像的PTSDTS寫入到FIFO中。每當(dāng)解碼器解到一幀圖像時，就從FIFO中讀出相應(yīng)的PTSDTS，此PTSDTS與STC進(jìn)行比較，當(dāng)兩