数字电视系统复用及业务信息.ppt

Copyright 2013. Shi Ping CUC,数字电视系统复用及业务信息,数字电视系统复用 数字电视节目专用信息（PSI） 数字电视业务信息（SI） TS 流解复用,数字电视系统复用,1、系统复用的作用,将编码后的视频、音频以及数据的基本码流组合成一个或多个适合于存储和传送的码流。,Copyright 2013. Shi Ping CUC,2、系统复用的结构框图,PS 复 用,PES,ES,数据编码器,TS 复 用,Copyright 2013. Shi Ping CUC,PS码流： 包的长度可变 抗误码能力低 适用于相对误码低的环境，如存储、制作DVD等,TS码流： 包的长度固定，188字节 抗误码能力较高 可用于相对较差的信道环境，如传输等,Copyright 2013. Shi Ping CUC,PTS DTS ESCR ES码率,PES包SC前缀：0x000001，用于同步 ES流ID：说明该PES包中所携带的ES流的性质 PES包长度：说明PES包内的字节数 PES头标志：加扰控制、优先级、版权、原版/拷贝等信息 PES头长度： PES头可选字段占有的总字节数 PES头可选字段：PTS、DTS、ESCR、ES流码率等信息 PES净荷：视频、音频ES流,110xxxxxMPEG音频ES流，序号为xxxxx； 1111xxxxMPEG视频ES流，序号为xxxx；,3、PES结构,Copyright 2013. Shi Ping CUC,PTS：显示时间标志。告知解码器何时显示一个已解码的图像帧 DTS：解码时间标志。指明对接收到的一帧编码图像何时解码 对于自然顺序为IBBPBBP的序列，传送顺序为IPBBPBB,解码I 帧,解码P帧,解码B帧,解码B帧,解码P帧,解码B帧,解码B帧,显示I 帧,显示B帧,显示B帧,显示P帧,显示B帧,显示B帧,显示P帧,Copyright 2013. Shi Ping CUC,包头,PS包1,PS码流由一个或多个具有公共时间基准的PES包组成； PS包的长度可变 PS码流构成：,4、PS结构,Copyright 2013. Shi Ping CUC,5、TS结构,TS码流由一个或多个PES包组成，这些PES包可以是有一个公共的时间基准，也可以是几个独立的时间基准。 TS码流由TS包组成，TS包的长度固定，为188字节 每个TS包由包头和净荷组成,Copyright 2013. Shi Ping CUC,188字节,包头,净荷,适应字段,可选字段,Copyright 2013. Shi Ping CUC,包头： 包同步 传输误码指示器 包识别符（PID） 连续性计数器 节目时钟参考（PCR） 随机进入指示器 ,净荷： 视频PES 音频PES 辅助数据 节目专用信息（PSI） ,Copyright 2013. Shi Ping CUC,6、多路节目双层复用TS流,系统传输复用器,： ：,Copyright 2013. Shi Ping CUC,Copyright 2013. Shi Ping CUC,节目复用：将具有共同时间基准的多个ES流复合成单路节目的TS流。复用时需加入PMT，用以指明各个ES流的位置（PID）。 传输复用：将多路节目的TS流复合成一路总的TS流。其中，各个TS流可以有独立的时间基准。复用时需加入PAT，用以指明各路节目的PMT在总的TS流中的位置（PID）。,return,数字电视节目专用信息（PSI）,1、概述,PSI数据用于向接收机提供选择控制作用的业务信息，以帮助接收端有选择性地进行解码。 PSI数据放在有特定PID的TS包净荷中。,Copyright 2013. Shi Ping CUC,节目映射表（PMT）：描述单路节目的复用信息 节目关联表（PAT）：描述多路节目的复用信息 条件接收表（CAT）：描述条件接收系统的有关信息 网络信息表（NIT）：描述多组传送流和传输网络的相关信息 传输流描述表（TSDT）：提供传输流的主要参数 私有字段：用于传送用户自己定义的私有数据,PSI主要由以下几部分构成：,Copyright 2013. Shi Ping CUC,节目映射表（PMT） 包含了与单路节目复用有关的控制信息，用于指出某一套节目所含的内容，即节目由哪些流构成，以及这些流的类型（视频、音频、数据）及位置，即对应的TS包的PID值。同时给出该节目的节目时钟参考（PCR）字段的位置 PMT所在的TS包都有自己独特的PID,节目1 PMT,Copyright 2013. Shi Ping CUC,节目关联表（PAT） 包含了与多路节目复用有关的控制信息，用于指出TS流中包括哪些节目，每个节目的编号及相应的PMT的位置（PID），同时还提供网络信息表（NIT）的位置。PAT丢失，将导致接收端无法解码TS流中的任何节目。 PAT所在的TS包的PID=0,PAT (PID=0),NIT (PID=16),Copyright 2013. Shi Ping CUC,条件接收表（CAT） 给出有关条件接收系统的信息，指定授权管理信息（EMM）所在的TS包的PID值及其它相关参数。 CAT所在的TS包的PID=1,网络信息表（NIT） 提供与多组传送流、物理网络及网络传输相关的信息，如调谐频率、编码方式、调制方式等参数。PID由PAT指定,传输流描述表（TSDT） 提供传输流的主要参数。PID为2,加密节目： 授权管理信息（EMM）：包的PID由CAT指定 授权控制信息（ECM）：包的PID由PMT指定,Copyright 2013. Shi Ping CUC,PAT (PID=0),节目1 PMT (PID=22),节目3 PMT (PID=33),NIT (PID=16),CAT (PID=1),0,PID,22,33,1,49,82,19,19,54,81,19,TS流,Copyright 2013. Shi Ping CUC,数字电视节目专用信息（PSI）,2、 PSI信息的描述机制,表（table）：对节目的一种结构性描述，并不是实际的语法描述方式。实际应用时，需将表分为一个或多个段，这些段按照一定的要求放在TS包中。,段（section）：是一个MPEG2的语法定义，用于将所有的PSI表映射到TS包中。段可以直接放入TS包中，不用打包成PES。,Copyright 2013. Shi Ping CUC,用于标识段的主要语法元素有： 表标识符：用于表明段是属于哪个表，如： Table-ID=0x00表示当前段的内容是PAT表的一部分 Table-ID=0x01表示当前段的内容是CAT表的一部分 段长度：指出当前段的长度 段序号：表明本段属于某一表中的什么位置，以便在解码端恢复整个表 最后段序号：指出某一表的最后一段的序号，即指出了该表的总段数 版本号：表明当前传送的信息是否与解码器目前已有的信息相同 当前下一个标识：表明当前段中的内容是立即起作用还是到下一步才有效,Copyright 2013. Shi Ping CUC,描述符（descriptor ）,段中的很多信息是用描述符来表示的。描述符提供了有关视频流、音频流、采用的语言格式、系统时钟、显示参数、码率等多方面的大量信息，这些信息对系统的运行、配置和参数设定起很重要的作用。,描述符的公共格式：标志、长度、数据,Copyright 2013. Shi Ping CUC,例：CAT的段语法,Copyright 2013. Shi Ping CUC,Copyright 2013. Shi Ping CUC,在数字电视中，所有视频、音频、文字、图片等经数字化处理后都变成了数据，并按照MPEG-2的标准打包，形成固定长度（188个字节）的TS包，然后将这些数据包进行复用，形成TS流。通常一个频道对应一个TS流，一个频道的TS流由多个节目及业务组成。在TS流中如果没有引导信息，数字电视的终端设备将无法找到需要的码流，所以在MPEG-2中，专门定义了PSI信息，其作用是自动设置和引导接收机进行解码。PSI信息在复用时通过复用器插入到TS流中，并用特定的PID进行标识 在MPEG-2标准中定义的节目信息PSI，是对单一码流的描述，由于系统通常存在多个码流，为了使用户能在多码流中快速地找出自己需要的业务，DVB对MPEG-2的PSI进行了扩充，形成SI。SI是对整个系统所有码流的描述，描述系统传输内容、广播数据流的编排和时间表等数据，它包括PSI信息。,return,数字电视业务信息（SI）,1、概述,PSI数据只提供单个TS流的业务信息， SI数据可以提供多个TS流的业务信息。,SI的主要目的 根据选择自动利用NIT、PAT、PMT等信息进行频道调谐； 选择节目和定位； 实现电子节目指南（EPG）； 作为API的接口； 进行CA控制等。,Copyright 2013. Shi Ping CUC,2、SI的组成,SI由很多表组成 每个表有唯一的表标识符（table-ID） 各个表被分割成一个或若干个段，这些段按照一定的要求放入TS流中 段可以直接放入TS包中，不用打包成PES。,数字电视业务信息（SI）,Copyright 2013. Shi Ping CUC,SI中各表的作用,节目群关联表（BAT） 节目群指一系列相关的节目（可以不在同一传输流中，甚至可以不用同一广播方式）的集合。BAT用来描述节目群的名称、服务组成等。利用BAT可以方便地进行相关节目或某一类节目的浏览和选择。Table-ID：0x4A,服务描述表（SDT） 用于描述系统中服务的名称、服务提供者、是否有相应的事件描述等方面的信息。SDT可以描述当前TS流的相应信息，也可以描述其它TS流的相应信息，这由SDT的表标识符（Table-ID）来区分。 SDT（actual TS）：0x42 SDT（other TS）：0x46,Copyright 2013. Shi Ping CUC,事件信息表（EIT） 包含事件或节目片断的有关数据，如名称、开始时间、时间长度、运行状态等。EIT有四种，由表标识符来区分： 描述当前TS流的正在或将要播出的节目 ：0x4E 描述当前TS流的计划播出的节目 ： 0x500x5F 描述其它TS流的正在或将要播出的节目 ：0x4F 描述其它TS流的计划播出的节目 ： 0x600x6F,运行状态表（RST） 提供某一事件或多个事件的运行状态和时间，即某一事件运行或不运行的信息，可用于按时自动切换到指定的事件 Table-ID：0x71,Copyright 2013. Shi Ping CUC,时间和日期表（TDT） 给出当前的时间和日期 Table-ID：0x70,时间偏移表（T0T） 给出当前时间/日期与当地时间/日期的偏差 Table-ID：0x73,填充表（ST） 表明该表的内容是无效的，只是作为填充字节，不传递有用信息 Table-ID：0x72,Copyright 2013. Shi Ping CUC,3、SI 信息的传送间隔,Copyright 2013. Shi Ping CUC,4、描述符,描述符插入的位置,Copyright 2013. Shi Ping CUC,Copyright 2013. Shi Ping CUC,组件描述符,组件：构成事件的基本单元 组件描述符：对组件流（如视频、音频或数据）的基本类型和基本性质的描述。,流内容（stream-content）:由4个比特表示，给出了码流的类型。例如当该值为0x01时表示码流为视频码流；为0x02时表示码流为音频码流；为0x03时表示码流为辅助数据码流等。,组件类型（component-type）:由8个比特表示，给出了组件的类型。例如当该值为0x08时，表示该组件是标准清晰度视频码流，为0x09至0x10时，表示该组件为高清晰度视频码流等。,Copyright 2013. Shi Ping CUC,流内容和组件类型（举例）,Copyright 2013. Shi Ping CUC,Copyright 2013. Shi Ping CUC,Copyright 2013. Shi Ping CUC,有线传输系统描述符,频率（frequency）：由32比特表示，以MHz为单位给出了频率值 前向纠错外码（FEC_outer）：由4比特表示，给出了有线电视传输系统中信道编码的前向纠错外码编码方案。 0001：无FEC外码；0010：FEC外码为 RS(204/188) 前向纠错内码（ FEC_inner ）：由4比特表示，给出了前向纠错内码编码方案。内码方案列表 调制方式（modulation）：由8比特表示，给出了有线电视传输系统的调制方式。调制方式列表 符号率（symbol_rate）：由28比特表示，给出了系统传输符号率的值。,return,TS 流解复用,Copyright 2013. Shi Ping CUC,TS流解复用过程为：,找到码流中PID0的TS包，从中找到PAT表 在PAT中找出所需节目的PMT的PID值 根据上述PID值找出所需节目的PMT 从PMT中找出组成该路节目的各ES流的PID值 根据这些PID值从TS流中将各ES流解出 将各ES流送给相应的解码器进行解码 如果节目被加密，则需要进入CAT，从中得到EMM包的PID号，进而得到EMM信息,Copyright 2013. Shi Ping CUC,PID=0,PMT PID,获取PMT所在的TS包的PID,获取基本码流的PID,PID1 PID2 :,Copyright 2013. Shi Ping CUC,条件接收,解复用,解扰器,控制字解密,授权密钥解密,Copyright 2013. Shi Ping CUC,Copyright 2013. Shi Ping CUC,节目1 音频,节目1 视频,节目1 视频,节目1 音频,return,Copyright 2013. Shi Ping CUC,前向纠错码内码方案描述,Copyright 2013. Shi Ping CUC,有线调制方式描述,