（通信与信息系统专业论文）基于nios的mpeg2码流分析与研究.pdf

摘要 摘要 在应用逐渐广泛的数字电视系统中，监控数字电视服务正成为一种越来越迫 切的需要。如果没有合适的监测仪器，就没有办法迅速有效的找到系统中发生问 题的地方。传统的码流分析仪都是基于p c 硬件平台的，价格昂贵，操作不便，无 法满足低成本和较好的移动性的要求。本文所提出的，s o p c 码流分析设计方案， 其价格低廉，操作方便，与传统码流分析仪相比，具有较高的性价比和移动性。 本论文就基于n i o s 的码流分析和监测的理论及实现都作了较深入的探讨，主 要内容如下： 1 根据m p e g 2 系统层语法规范协议，对t s 流的包结构以及p s i 信息之间 的关系进行了深入细致的分析，介绍了码流分析的监测标准和规范以及 d v b 建议评估的参数。 2 描述了n i o s 码流分析设计的硬件结构平台，特别是其中的硬件部分，同 步头模块和自定义逻辑特征信息提取模块的设计。 3 详细分析了，软件设计方案。给出了对设计中的难点的处理方案，即软硬 件挂接中，串包、掉包以及数据重复处理的方案。探讨了设计中的重点问 题，软硬件的挂接方式，实现所需的总线接口信号以及需采用的总线传输 模式。 4 针对实际t s 码流，对本系统进行实际系统的测试，得到了满意的测试结 果，并对测试所得数据进行了分析，验证了设计方案。 论文作者已经在m t e r a 的n i o s i i e p 2 c 3 5 开发板上实现了该性能良好的码流分 析系统，可实现对码流的基本的分析与监测。通过在实际数字电视系统上的测试， 验证了所设计功能的正确性。 关键词：码流监铡与分析、s o p c 、n i o s 、m p e g 一2 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t l l 出ed e v e l o p m e n to fd i 舀t a lt v ，t h et r a i l s p o r ts t r e 啪m o n i t o r i n gs e r v i c ei s b e c o m i n ga i l _ 【l r g e n tn e e d i no r d e rt 01 0 c a t et h es o l l r c eo fe r r o r w en e e das l l i t a b l e m o n i t o r i n ge q u i p m e n t t h e 订a d i t i o n a lt r a n s p o ns t r e a md e t e c t o ri s b a s e do nt h ep c p l a t f o n t h ep r i c ei se x p e n s i v ea n dt h eo p e r a t i o ni si n c o n v e n j e n t t os o l v et h i s p r o m b i e m ，ad e s i g ns c h e m eb a s e do ns o p ci sp r o p o s e di n t h i sd e s s e n a t i o n t h e 胁s p o r ts 廿e 啪d e t e c t o ri si i d p l e m e n t e db ym ec o o p e r a t i o no fs o f t 、v a r ea i l dh a r d w a r e c o m p a r e dw i 血血e 打a d i t i o n a la i l a l y s e r ，i th a s ab e t t e rm o b i l i t ya n dt h ep r i c ei sl o w e l t h i sd i s s e r t a t i o nd i s c u s s e sr e a l i z a t i o na i l dt 1 1 e o r yo fm p e g 一2 扛a n s p o ns 仃e a r n a n a l y s i sa i l di n o n i t o r i n g t h em a i nc o n t e n t sa r ca sf o l l o w ： 1 i n 仃o d u c e st l es 锄d a r do f m p e g - 2s y s 把m1 a y e rs y n t 觚a n de t r2 9 0s t a t l d a r d a b o u t 也et h r e e1 e v e l so f d e t e c t i n gp a r a m e t e r s 2 d e s c r i b e st 1 1 eh a r d w a r ea r c h i t e c t u r ep l a t f o 咖，s p e c i a l l yh a r d w a r ed e s i g n ，a b o u t s y n cm o d u l ea n dp r o g r a ms p e c i a li n f 0 衄a t i o n ( p s i ) e x t r a c t i n gm o d u l e 3 g i v e ss o l u t i o n st ot h ed i f f i c u h i e so fd r o p p i n gp a c k e t s ，m i x i n gp a c k e t sa n d d a t a r e p e t i t i o u sp m c e s s i n g d i s c u s s e st h ek e yq u e s t i o no fd e s i g n t h e c o m m u n i c a t i o nb e t 、v e e nh a r d w a r ea n ds o f t w a r e 4 d e b u g sa n dt e s t sm ed e s i g n 、i t l la c t l l a lm p e g 一2t r a i l s p o r ts t e a m s g i v e s 廿l e r e s u l t so f 血ed e b u g 百n ga 1 1 da n a l y s e de x p 嘶m e n t a ld a t a t h ea u t l l o ro ft 1 1 i sd i s s e r t a t i o nh a sr e a l i z e dat r a n s p o r ts t r e 锄d e t e c t o ri na l t e r a s n i o sd e v e l o p m e mb o a r de p 2 c 3 5a 1 1 dm i s1 a n s p o r ts t r e a md e t e c t o rh a sag o o d p e r f o m a l l c e t h eb a s i ca n a l y s i sa n dm o n i t o r i n gh a sa l r e a d yb e e nr e a l i z e d a l lt 1 1 e c t i o n sa r ec o 瓶n n e db yt e s t i n gt h ed e s i g nw i t ha c t u a lm p e g 一2t r a i l s p o f ts t r e a m k e y w o r d s ：t r a n s p o r ts t r e a m sa n a l y s i sa n dm o n i t o r i n g ，s o p c ，n i o s ，m p e g 一2 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了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 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名：量型芒日期：瑚6 年s 月8 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：盘蜂导师签名：翼! 望立 日期：斑年9 月8 日 第一章引言 第一章引言 随着广播电视数字化、网络化的高速发展，全国各地的电视台开始了传统模 拟电视系统的数字化改造，而数字电视与模拟电视在技术体系结构和质量评价上 使用完全不同的技术体系和标准。如何使用有效的技术手段监铡和控制数字电视 的播出质量是每个数字电视技术工作者面临的技术难题。电视数字化包括两个方 面：信源数字化和信道数字化，本文研究和探讨了信道数字化的主要监测和评价 工具码流分析仪的原理以及设计方法。 1 1 数字电视m p e g 。2 码流分析仪的背景和意义【1 1 2 l 【3 众所周知，数字电视信号的播出质量和传输质量比模拟信号要好，但是数字 信号的监测要复杂的多。现在我国的卫星传输已经采用了d v b s 8 标准，有线传 输采用了d v b c 标准，所以如何对两种标准下的数字信号进行检测是很重要的。 m p e g 2 是至今为止视频压缩领域最重要的国际标准在数字电视中其重要性不言 而喻。随着数字视频压缩技术在广播电视领域的广泛应用，j 。犬工程技术人员将 面临具体应用中的各种问题。数学电视系统是一项庞大、复杂的工程，从制作、 播出到传输，无论哪个环节出现差错，都将导致整个系统的瘫痪，为了迅速有效 的找到发生问题的地方，则需要在系统的节点上对m p e g 2 码流进行实时或者离 线分析，于是m p e o 2 码流分析仪应运而生。 码流分析仪是数字电视系统的开发和运行中不可缺少的调试工具和监测仪 器，用来检验t s 流是否符合m p e o ，2 巾v b 标准，码流是否有错误，有哪方面错 误，能否被接收端正确解码，以及分析传输流中的p s 工，s i 信息等。除此之外，码 流分析仪还可以用作数字电视设备的调试工具，如检测t s 流编码器、复用器、调 制解调器等殴各的输入输出码流是否符合m p e g ，2 ，d v b 标准等。 1 2 国内外研究概况及动态 目前，世界各国都投入大量的人力物力进行数字电视方面的研究和实验。一 些发达国家先后确立了自己的数字电视标准。欧洲制订了d v b - s 、d v b c 、d v b l 些发达国家先后确立了自己的数字电视标准。欧洲制订了d v b - s 、d v b c 、d v b t 电子科技大学硕士学位论文 一整套数字电视标准。美国确定了以赢清晰度电视( h d t v ) 为基础的a t s c 数字 电视标准。日本制订了综合业务数字广播( i s d b ) 计划，除了提供数字电视广播 外，还能提供诸如互联网浏览等交互式业务。而我国在数字电视方面也有很大发 展，在卫星广播方面，中央电视台和二十多家省级电视台的节目采用d v b 标准向 全国播出。不少公司、大学、研究所、生产厂家也开展了数字地面和电缆电视的 研究工作。目前在北京、上海、深圳实验区正在进行有关的实验工作，上述这些 电视系统视频标准均采用m p e g 2 标准。在应用逐渐广泛的数字电视系统中，监 控数字电视服务正成为一种越来越迫切的需要1 2 】【那。 国外码流分析仪的研究工作展开的比较早。在m p e g 2 标准出来的不久，就有 码流分析仪问世，r & s 、惠普、w w g 和t e 鼬o i l i x 等公司都推出了各自的码流分析 仪【3 l 。目前，国外已有的这类设备包括r & s 公司的d v g m p e g 一2 测试信号发生器与 d v m v - m p e g 2 测试解码器；m 公司的m p e os c o p ed v b ( e 6 2 7 6 a ) 及m p e gs c o p e d v bp l u s ( e 6 2 7 6 6 a ) ；以及t e k 仃o n j x 公司的m t s l 0 0 ，m t 2 0 0 和m t 3 0 0 测试系统； w w g 公司的d t s g a g 等测试系统【4 】。这几家公司的产品各有特点，其核心都 是基于p c 机的硬件平台，虽然性能较稳定，但产品价格均比较昂贵，而且不方便 携带，作业不便，随着应用范围和规模的扩大，在一个应用场合下，可能会需要 对较多的测试点进行长时间的实时码流分析、监控、系统信息采集和报警管理工 作，昂贵的基于p c 的测试设备，显然无法满足这种需求。 为了解决这一问题，国内外主要生产厂商都转向并选择在便携式工控机上开 发码流分析仪。虽然便携式工控机没有复杂的外设连线，但是也存在设备体积较 大和硬件成本昂贵，功能受限于p c 硬件和操作系统平台稳定性等问题。另外，市 场上还有一种手持式的测试仪，虽然有较好的移动性，但是也无法满足以较低的 成本完成实时监控的要求。本文提出的以通用的f p g a 为基础、基于n i o s 平台的 设计方法，具有很好的性价比。经过进一步的完善后，可在实际系统中广泛采用。 1 3 论文的研究内容 本文研究的码流监测的设计是基于s o p c 的嵌入式系统，具体来说是采用n i o s 软核嵌入到f p g a 的解决方案完成对码流的检错分析功能。文中详细讨论了码流分 析的s o p c 的实现方案，并给出了实际系统的测试结果。 本设计使用了a 1 t e r a 公司的n i o s 嵌入式处理器软核，可以灵活地进行系统 硬件和软件设计，整个系统采用的是a l t e r a 公司的c y c l 。n e i i 开发板，它可以 2 第一章引言 作为一个独立的系统，不需要借助于计算机完成对码流的监测功能，这和传统的 码流分析仪基于p c 硬件平台，功能受限于p c 硬件和操作系统稳定性有着很大的 不同之处。而且由于n 1 0 s 系统灵活的设计方式，可裁减、可扩充、可升级，并具 备软硬件在系统可编程的功能，添加和删除功能模块都十分方便，给予了系统更 高的可扩展性和升级的空间。 1 4 论文各章章节安排 本论文第一章结合课题背景和当前国内外的研究现状，阐述了本论文的主要 研究内容和设计的创新点。 第二章首先对m p e g 2 d v b 码流分析仪的理论基础作了概述。主要介绍了 m p e g 2 系统层协议规范，t s 包的语法结构，码流分析仪的监测标准和规范以及 d v b 建议评估的参数，为以后各章做了理论上的铺垫。 第三章阐述了s o p c 的相关技术。简单介绍了s 0 p c 的发展，n i o s 的软核处 理器、a v a l o n 总线规范以及外围设备接口。 第四章首先给出了码流分析的s o p c 的系统设计方案，详细阐述了设计思路， 功能结构说明，以及软件和硬件分别的系统规划。 第五章对系统硬件设计的开发进行了详细的说明。熏点介绍了同步头模块和 用户自定义逻辑u s e rt sr a m 模块的设计方案，其中u s e rt s r a m 部分是 软硬件结合设计的，是软硬件协同合作，通信的一个桥梁。 第六章对系统软件设计的开发进行了详细的说明。以上章的硬件设计为基础， 进行用户应用程序的开发，软件设计部分是本设计的重点，所有的重要功能如检 错和分析，都是在软件设计部分完成。 第七章对基于n 1 0 s 设计的系统进行了实际系统的测试，给出了测试结果，并 对测试所得数据进行了分析，验证了设计方案。 电子科技大学硕士学位论文 第二章m p e g 2 码流分析的理论基础 2 1 传送流系统层分析原理 m p e g 一2 标准i s o i e c l 3 8 1 8 主要包括4 个部分： ( 1 ) 1 3 8 1 8 一l 系统：描述了多个视频、音频和数据码流的复合结构和同步机理。 ( 2 ) 1 3 8 1 8 2 视频：描述了视频数据的编码和重建图形的解码过程。 ( 3 ) 1 3 8 1 8 3 音频：定义了音频数据的编码方法。 ( 4 ) 1 3 8 1 8 4 一致性：规定了编码码流的特性和系统、视频、音频描述要求的 一致性测试。 在1 3 8 1 8 1 系统层中定义了节目流( p r o g r a ms t r e a m ) 和传输流( t r a n s p o r t s t r e a m ) 两种码流结构，其中节日流适用于像d v d 光碟这类的低误码率的存储环境； 传输流适用于数字式的无线广播、卫星传输、有线电视等一类高误码率的通信传 输环境。本文中讨论的就是1 3 8 1 8 1 中定义的传输流结构。 在m p e g 一2 中，一个节目由多个分组基本流( p e s ：p a c k e t i z e de l e m e n t a r y s t r e a m ) 构成，每路p e s 装载的是一个节目的视频或者音频的压缩数据，通常情况 下一个节目包含一路视频p e s ，两路伴音p e s ( 左右声道各一路) 以及一路数据。 传输流的生成过程是：先将每个节目的每一路p e s 按特定的格式打包成一个 个1 8 8 字节的分组包，再由复用器将这些分组包复接，成为最终的系统级传输流， 每个分组包的结构如图2 1 所示p j 。 图2 1m p e g 2 传送 由图2 1 可以看出，每个传送流的前4 个字节为包头( h e a d e r ) ，包头后面就 4 第二章m p e g - 2 码流分析的理论基础 是需要传送的有用信息，包括音频、视频或数据信息，一个t s 包信息是1 8 4 b 长 度。有时在有用信息中插入一段调整字段，该字段用于补充长度不足1 8 4 b 的不完 整传送流，并根据需要插入解码时钟( p c r ) 。 2 1 1 包头语法结构 包头部分以8 b 的同步字节开始，同步头值为o x 4 7 。如图2 2 所示，同步头后 是几个重要的标志，如1 b 传送差错指示、1 b 负荷单元开始指示、1 b 传送优先级、 1 3 b 包标识( p i d ：p a c k e ti d e n t i f i e r ) 、2 b 传送加扰控制、2 b 调整字段控制和 4 b 连续计数器等。 图2 2 包头语法结构 24 其中一些重要字段的说明6 】 7 】： s y n c _ b y t e ( 同步头) 1 b 长度的字段，其值为0 x 4 7 h ，该字段是m p e g 2 的传送包标识符。 p i d ( 包标识) 1 3 b 长度的字段，表示存储于传送包的有效负荷中的数据类型。这个在字头 4 b 中的1 3 b 的p i d 值特别重要，它是辨别码流信息性质的关键，是区分不同数据 流的标志。 不同的电视节目和业务信息s i 对应有不同的p i d 值。对于一台解码接收机而 言，为了找到它所要接收的电视节目，它首先通过p i d 值找到节目的专用信息表， 通过专用信息表可以查到所要接收节目的p i d 值和对应的节目时钟参考p c r ，这样 节目就可以被还原。表2 2 给出了p i d 的分配，注意具有p i d 值为0 x o o o o h 、o x o 0 0 1 h 、 0 x 0 0 1 0 h 一0 x 1 f f e h 的传送包允许携带一个p c r 。除p a t 表的p i d 值永远是0 x 0 0 0 0 h 外，还有两种包的p i d 值是预留的：一种是空包，用作码流填充，其p i d 值是 0 x 1 f f f h ，第二种是条件接收表c a t ，其p i d 值总是o x 0 00 1 h 。 如表2 1 列出了，p i d 的分配表。 电子科技大学硕士学位论文 表2 1p d 分配表 p i d 值p i d 值使用描述 o x 0 0 0 0 h 节目关联表( p a d o x 0 0 0 1 h 条件访问表( c a t ) 0 x 0 0 0 2 h 传送流描述表 0 x 0 0 0 3 h 一0 x 0 0 0 f h0 x 0 0 0 3 保留 o x o o l o h o x l f f e h 可分配作为p m t 及基本码流p i d 或作他用 0 x l f f f h空包 2 1 2 调整宇段语法结构 为了传送打包后长度不足1 8 8 b ( 包括包头) 的不完整t s ，或者为了在系统层 插入节目时钟参考p c r 字段，需要在t s 包中插入可变长字节的调整字段。 调整字段包括对较高层次的解码功能有用的相关信息，调整字段的格式是采 用若干标志符，以表示该字段的某些特定扩展是否存在。调整字段由调整字段长 度、不连续指示器、随机存取指示器、p c r 标志符、基本数据流优先级指示器、拼 节点标志符、传送专用数据标志、调整字段扩展标志以及有相应标志符的字段组 成。其中最重要的就是节目时钟参考p c r 字段，下面会对该字段着重说明。 如图2 3 表示了调整字段的语法结构。 图2 3 调整字段的语法结构 节目参考时钟( p c r ) 字段1 5 】【6 7 】 对于m p e g 节目来讲，p c r 是一个时钟恢复机制。在节目编码时，由编码器的 6 第二章m p e g 一2 码流分析的理论基础 系统时钟s t c 驱动编码过程。在节目解码或复用时，必须由锁定到编码器的系统 时钟s t c 来驱动解码过程。解码器从传送流中提取并使用p c r 来重建本地2 7 m h z 节目时钟。将一个节目插入传送流时，要插入一个2 7 心z 时间标记，在解码端使 用晶振来生成2 7 删z 时钟。收到一个p c r 时，与本地的计数器比较，再用此差值 来校正晶振的频率以确保2 7 姗z 时钟被锁定到p c r 。 一套节目只有一个p c r 时间基点与之关联。在p s i 中的p m t 表中指出了每套 节目中带有p c r 字段的原始流p i d 值，该p i d 值也称为p c r p i d 。 根据m p e g 一2 标准，t s 流中的p c r 字段长度为4 2 b ，p c r 是另外一种时间标记， 即是编码器2 7 瑚z 时基的4 2 b 采样值，同时对于解码器利用它来恢复系统时钟并 进行恰当的解码操作也是基本的节目时钟参考，p c r 在式2 - 3 中分两部分编码：一 部分以本地参考时钟的1 3 0 0 ( 9 0 k h z ) 为单位，称为 p r o g r a m _ c l o c k _ r e f e r e n c e _ b a s e ( 如式2 1 ) ，为3 3 b 字段：另外一部分称为 p r o g r 锄一c l o c k - r e f e r e n c e e x t e n s i o n ( 如式2 2 ) ，是以本地参考时钟( 2 7 m h z ) 为单 位的9 b 字段。p c r 信息是将3 3 位的p c r _ b a s e 加上9 位的p c r - e x t 构成并被编码 在传送流分组的调整字段里面。 p c r _ b a s e ( i h ( s y s t e m _ c l o c k 一丹e q u e n c y + t ( i ) ) d 3 0 0 ) 2 ” p c r x t ( i 产( ( s y s t e m c l o c u 沁q u e n c y + t ( j ) ) d 1 ) 3 0 0 p c r ( i ) = p c r _ b a s e ( i ) + 3 0 0 + p c r - e x t ( i ) 2 1 _ 3 节目特殊信息( p s i ) ( 2 - 1 ) ( 2 - 2 ) ( 2 3 ) m p e g 一2 系统层指定的p s i 包括节目关联表( p a t ) 、节目映射表( p m t ) 、网络信 息表( n i t ) 、条件访问表( c a t ) 。其中n i t 是可选的，其主要内容属于私有性质。 节目关联表p a t l 5 】 节目关联表p a t ( p m f a m a s s o c i a t i o n t a b l e ) 中定义了t s 中的所有节目。p a t 的p i d 值恒为0 如o o o ，它是p s i 信息的最上层，要查找节目信息必须从p a t 开始，p a t 列出了传送流中所有节目的节目号码p r o g r a m _ n u m b e r 所对应的p m t 的p i d ，可以 根据p m t p i d 找到相应的p m t 信息。整个p a t 被分割成具有图2 - 4 所示语法结构的 一个或多个分段。 7 电子科技大学硕士学位论文 图2 ，4 州r 的语法结构 节目映射表p m t 节目映射表p m t ( p r o 静一m 印t a b l e ) 提供节目号码与组成它们的原始码流以及 p c r 之间的映射关系，这种映射表是一个t s 中所有节目定义的集合。此表将在包 中传送，其p i d 值是编码器或p a t 选择的。如果需要的话，可以使用多个p i d 值。 在映射表插入到t s 包之前，此映射表将按一定的语法分成一个或多个分段，由节 目号码字段p r o g r a m _ n u m b e r 识别。 p m t 提供的是组成节目的基本码流和节目号之间的对应关系，p m t 完整的描述 了一路节目的基本组成，包括基本码流的类型和基本码流的p i d 以及节目的 p c r p i d 。如图2 5 所示，是p m t 的语法结构。 t a b l es o c t i o n 。e ee 二 c u r r e n ts o c 0 n】a s t i 。d s 弘也 n e x l s e c 虹0 n n d i c a t o rm m c a t o rn 1 如曲匿n u m b 口 8 1 l21 21 625188 n hc r c 7 圈p i d 圈j 哪 1 0 0 口 d 苣c n p t o r s 1 0 0 p 3 2 31 3 4 、 ：冒d = 阐= n l o o p d 嚣口m t o r s 图2 5p m t 的语法结构 条件访问表c a t 【5 】 如果对在一个t s 中任何原始流进行了加扰处理，那么在t s 中一定要插入c a t 。 一 至三童坚! 曼鱼兰堡鎏坌堑塑壅笙茎壁 该表提供了正在使用的加扰系统的细节，还提供了包含条件访问管理与授权信息 的传送包的p i d 值。c a t 的p i d 值恒为0 x 0 0 0 1 。图2 6 表示了c a t 的语法结构。 2 2 监测的标准和规范 图2 6 c a t 的语法结构 码流监测必须先有标准，以标准为依据才能进行测试和分析，具体依据的标 准如下： e t r2 9 0 ( d i g i t a lv i d e ob r o a d c a s t i n g ：m e a s u r e m e n tg u i d e l i n e sf o rd v b s y s t e m s ) ： t r1 0 1 2 9 l( u s a g eo ft h ed v bt e s ta n dm e a s u r e i j l e n t s i g n a li n gc h a n n e l e m b e d d e dina nm p e g 一2t r a n s p o r ts t r e a i i i ) ： e t s it r1 0 l2 9 0 ： 码流分析就是以上述标准为依据，对数字电视t s 数据流进行采集，以检测和 分析t s 流与相关标准的一致性为目的。 根据检测目的的重要性，在e t r 2 9 0 所建议测试的参数被分成三张表。第一张 表列出了组基本参数，这些参数是保证传送码流能被解码所必要的。第二张表 列出了一些附加参数，建议将它们用于连续性的检测。第三张表列出了一些可选 的附加参数，这些参数对某些应用有益。 9 电子科技大学硕士学位论文 2 2 1 第一优先组可解码性的必要条件( 基本监测) 表2 2 第一层，可解码性的必要条件 1 n d c 鲢甜p r e c 0 渤o nr 嗽鞠艟 1 t s - s y n 列。轱 l o 豁0 fs y l c h m n i 聋e 啪w 鞠c 。n 鲥e 胁炯o f s 掰l e c1 3 8 1 引”】： h 州钟器 sp a 疆m e l e f s ：l a 嘴e2 4 3 3 a n d 勰n 歙g0 j 1 ，2 鲫e 螂e - e 甜 s y n c 上咖n o i 镯u a l o x 4 7 i s o f l e et 鹞1 8 一 1 1 1 ： c i a u s e 2 4 3 3 3p a te 附 p 沿0 。0 由e s l l o f o c c 时a l i 翰s l 聃f y 毡5 s s 0 7 i e e1 3 8 1 8 1 援 ap j 0 0 删d 瞄嗽o 跚n 弛 ) 1 e j d 0 躺m日a u s e s 【2 4 ，4 32 4 4 ap a n s c 嘲稻稚吐f 由赳嘉蒯醅喊羽甜产| d o 栅 3 丑p a t 叫o f2 s e c 【o n sw i l h 蚀i e j d o 蝴曲c l 口 o c a l l 明蛙 t r q 弘【4 1 41 7 n o l e l l 时吲d ，5sd np | d 咖& s e c l i o l l w 阶妇嘲删。岫i i a n 0 ) c 0 0 鼬n d o n 期 0 x 0 0 l s d i e c1 3 8 8 1 【1 l j s c r 甜螭啁n 睁。l 丽e l d l s n 啦0 d 时p 1 0 0 如d e 捆u s e s 2 - 4 t 3 2 4 | 4 4 1 - 4 c l 酐u 弛l n c 叫俄f 啮c l c 哦o r d e ri s 刚e c1 3 8 1 8 - 1i 1 】： c 伽n le 丌0 ra d ( e i o c c u r sr 魁e 廿l 卸蝴c ec 啪s 酷2 432 2 4 3 3 1 0 s l 硇e l 戤 1 5p m t - e f 时s e c l i o f l sw i l n l a | ) ；| 鼋j d o x 0 2 娃ea p m nd on 0 1i s 刚e c l 3 8 僻i f l 】= 0 c c u f 硪i e a s f e v e 珂嘎5 s l h e d 1 6 f c h i 写 c l a u s 酷24 4 32 4 4 4 ，2 44 b 耐雏酣l 。i n 口1 e a t s c f 飘b n 乳时o u 制自n o 灯甜剐d s c 硼招l 嘲gs e c 胁髂蝴l nb 翻e - i d0 x 0 2 i e ap 5 、a p 卅j 田瞳s 剁娟、l f i 懈 蝴e 翘啪2 嬷a 晰k 由嗽豫酗s 毒溺4 1 j 酶3 ) 。畹2 l d c c u ra l i e a s c e v e 珥0 r 5 s 嘶e a c h 印舛湘嘣轧p l d w 憎曲b 嘲e h e d 虹弧p a f s e 阿n 嘶n q 附o in e i d y s 【0 0 时酬口a c i ( 如 s 0 i e e1 3 8 1 8 - 1 【1 c o 挂a l r 恒n 口i n f 嗍甜o n0 fs 删蛐蝌i hl a 嘲ei dc 【a u s 皓24432 _ 4 4 4 2 44 _ 8 呶0 2 ( i e ap m t ) o n 翻c 卿，舛嘲m a pp i d 呐 e h b r e 慨d l o m m e p t 1 6 p m趾妇f e d 跚) d 瞄n o to c c n r 鼢a n g 甘窄c i 丘e d i s o f l e c1 3 8 1 争i1 1 】： p e r i 。d c l a “s e2 48 n o t el ：融髓l e 嘲瞄假耗髓r 毫酾蒴蛳鲰蕊翮s 能a 测a c e f n 朝l 瞄 3 n o t e2 r e o o m m e n d 喇储f u 鼬f e l n lp i e n l e n f 甜l o i s a s a 他口l a c e 啊郇lo f 5 ：堋se x c 鼬d e ss p e a 月c l yn e l i i | f o f l 日d s n o t e3 ：| nt r1 0 11 5 4 4 l ，ni sr e c o m m e ；| 1 d e dl r 嘲m e n e n 酬b 嘶r e e l l 啪s e c 拍硅ss 呦目n o le x c 唾1 0 0m s f 甜粥a 吖雄粥c 舔 m 群b e s “ i l e | 椰! o 馥哦 h a l 她订妇番i s n 畦岫e r 撕0 5 如表2 2 所示在这一级中要对以下参数进行监控，下面详细描述这些参数的含 义和监测的必要性嘲【9 】f l o 】： t s j y n c j o s s ( 传输码流同步丢失) 同步错误是判断传输流质量的最重要的指标。传输流失去同步，表明传输过 程中已有一部分数据丢失，将直接影响解码后的画面质量。严重的同步丢失现象 0 第二章m p e g 一2 码流分析的理论基础 则表明传输中断。 s y n c - b y t e e r r o r ( 同步字节错误) 同步字节错误和同步错误的区别在于传输数据包长为1 8 8 b y t e 或2 0 4 b y t e ，但 同步字头的标准值为o x 4 7 ，当出现同步字节错误时，同步字头的值为其他数值， 这表明在传输过程中部分数据出现错误，可能导致在接收时出现马赛克，严重时 导致解码器解不出信号。 p a t e r r o r ( 节目相关表错误) p a t 在d v b 标准中用于指示当前节目及其数据流的位置。p a t 丢失将导致解码 器无法搜索到相应的节目包，造成接收端接收不到图像。如果p a t 超时，则解码 器工作时间延长。 c o n t i n u i t y c o u 叭一e r r o r ( 连续计数器错误) 对于每一套节目的视频音频数据包而言，连续计数器错误是一个很重要的指 标。传输流包头连续计数不正确，表明当前传输流有丢包、错包、包重叠现象， 将导致解码器不能正确解码，图像出现马赛克等现象。 p m te h d r ( 节目对照表错误) p m t 在d v b 标准中用于指示该套节目视频音频数据在传输流中的位置。某一 套节目的p m t 丢失，将导致解码器找不到该套节目视频音频数据，造成接收端接 收不到图像或声音。p m t 传输超时将影响解码器切换时间。 为了检查这种情况，那么p a t 必须被完全解码了才能开始，因为只有这样， 在p a t 的帮助下，才知道这些p m t p i d ，p m t 才能被正确解码。 p i d - e r r o r ( 包识别丢失错误) 检测数据流中各套电视节目的图像声音数据是否正确。当p a t 及全部的p m t 都已经被解码了，利用在表格中涉及的所有p i d 来进行检查，看表中的每个p i d 是否被实际上传送了。 这种类型的错误指出了传送包的p i d 与p a t 及p m t 内容( 指包含哪些t s 的 p i d ) 之间的矛盾。p i d 丢失将直接导致该套节目无法完成正确的解码。 电子科技大学硕士学位论文 2 2 2 第二优先组相关辅助数据 表2 3 第二层，建议做连续或定期的监测 。 鞋d i c 鑫l 甜 p f 托0 n d i n 鞠r e l e f e n c e 2 1 。r r a n s p o 憎财t a 璐p o n - e r 肼j n d e a f o ri nl l et s - h e a d e ri ss 搴f l oi s 刚e c1 3 8 1 8 11 1 | ”1 ” 幽u 辨s2 43 22 4 3 3 2 2c r ee f o r c r c e f 嘟o c c u t 纯d i n 晰，p a t 、p 晰陌。e f t 。 l s o e c 3 8 协1i l j ： b 盯s d t o f t o t l a i 】| i ec i a u s e s 2 4 4 孤n e xb e n3 0 0 4 6 8 团：c i a u 赞5 2 2 ，3p c 即唧e l p c r d o n l i n 哟o 釉传妇n1 m s 懈拥n g1 8 0 f l e c 3 8 1 8 - 1 1 】 蝴饥0 l f l 删c 矾d i c 锄o n c i a 璐鹪2 ，4 3 2 4 35 1 确e “a i 堍t 啦雏呐c o b s e c u 娉p e r 蝴l u 嚣i s o f e c1 3 8 1 8 1 4 2 ； m o 限m 醐4 0 m se l a h s e 9 + 1 1 ，3 t r 0 1 5 4f 4 】c 1 8 u 4 + 5 _ 4 23 日 p c 轧r e p 锄n - 啊m el n l 管翰l b e 印呐e o n 溉u 百v ep c rv 圳u 镐豫1 0 1 1 5 4 间：d a u s e 4 1 53 e m m o 略l h 锄4 0 m s 2 3 bp c r j i s n 自n “l y - t h e 删醅嗍c e 执b 糖即t 啪c o 髂u v ep e r l s o f l e c 3 a 18 1 11 1 】： n d i c a f 弭二剪耐 v a i u e s ( p c r 一p c 郦瞳。嗡啦椭r 越蜱o f 幽h s e s 2 4 3 4 ，2 4 3 5 o 1 0 0 m s w 曲0 幢l l e 西c o f l l i n 词l 1 辔c a 幻r s e 【 i s d i e c1 3 8 1 8 - 4i 2 i ： c l a u s e9 1 1 r 3 2 4 p c & a c c u 糟e y - p c ra c c l 髓c yo f 鞴i 髓电哇印蹿矾m e i s n o l 蛳i 啪 | s c 坍e c 3 8 18 - 1 1 j ： e 盯。r 锄n sc | a i j s e2 4 2 2 2sp t se 哪 p t s e 删敏n 争e r 跚m o r e 讯a n7 0 0 m sj s 溯e e1 3 8 1 8 1i l j ： e i a u s e s2 4 362 43 7 2 7 4 26c a t 蜘d f p a c k e l sw j l hl 糟n 印o r l - s e 曙m 喃n g n 的i 肋l0 0 l s 踟e c 弼1 8 1 i l l ： p 燃e 嗽，b u l n o s e c 。f l 谢哲1 l 喇日d ：o 娜1 口ea粕u s e 2 4 4 c a t ) p 鸸翎c s 砸l o n 蛐纽以u d o i f l e r 匏抓。翘1 o 、e 瞅a c a d f i 。u 瞰o np i d 0 x 0 0 0 1 n a t e ：t h eo i dv e r s j o n 。f i r j r o r ( 2 3 i s ac 硼雌n 越咖o f m o r es p e 龋e e f 晴s p c r r e p e 【i l i 佣- e 盯0 r ( 23 a ) a f dp c r - 国s c o 嗍n 删y j n 卤c a i o l 唧2 3 j ) ) 时al o g l c 翻。酣u 嘴呦，l li sk e 啦l nl p r e s 硼l d o c u m e n l 衙嘲s o n s0 c o n 粥l e n c j ，。捌i s | l g 蛔d i e m e n l a l i 。n sf o r f l e w 咖翻锄e n l 甜嘲s a i s 糟e 湘m e n 蒯i h a l m e i 嘣c a l o f s 2 3 a 硼d 2 。3 ，b 甜e “s e do n 旺 如表2 3 所示在这级中要对以下参数进行监控，下面详细描述这些参数的含 义和监测的必要性【8 【9 j i l 。】： t r a n s p o n e ”o r ( 数据传输错误) t s 包数据在复用传输过程中出现错误，包头标识位置被置为1 ，表示包已经 损坏，通过检测该包的错误，可以检测到码流是否连续以及是否稳定。 c r c e r r o r ( 循环冗余校验错误) p s i ( 节目专用信息) 和s i ( 服务信息) 出现错误，可以由c r e 计算出来，以指 明该包是否可以导致接收端的时钟抖动或漂移，影响画面显示时间。 p c r r e p e t j t i o ne r r o r ( 节目参考时钟间隔错误) 2 第二章m p e g