（信号与信息处理专业论文）数字电视一体机相关软件的研究与实现.pdf

中文摘要 目前，电视系统已经进入由模拟电视向数字电视转变的过渡期。各国都在大 力发展数字电视产业并制定了一系列的政策推进数字化进程。我国有4 亿多台电 视机，特别在大中城市，彩电普及率更是达到1 5 0 。庞大的数字电视市场为数 字电视的发展带来了巨大的机遇。因此，对数字电视系统的研究具有重要的现实 意义。 本文所述电视系统在硬件上采用b r o a d c o m 公司的b c m 3 5 6 0 芯片，在软件上 可以同时兼容d v b - c 标准和a t s c 标准。本文主要提出一套切实可行的方法实现 d v b - c 标准节目信息的解析，节目数据库的组织管理，搜台、换台，c p u 之间的 通信等，并为应用层提供a t s c 和d v b - c 标准的统一接口。 i s o i e c1 3 8 1 8 1 和d v b c 标准是本论文的基础。本论文主要基于i s o i e c 1 3 8 1 8 1 标准的p s i ( 节目特定信息) 信息，d v b - c 标准的s i ( 服务信息) 信息来 实现搜台和换台的功能。搜台和换台是电视系统最基本也是最重要的功能。要求 搜台不能漏台，不能重台，在时间上要求尽可能快。在换台过程中要稳定、快速， 按照要求进行换台。本文也着重对这部分内容进行详细的叙述。 经过初步测试后，将该模块移植到整机，同其它模块共同进行测试、调试， 完成了整个数字电视软件的开发。 经专业人员测试，该软件对p s i 和s i 信息解析准确，数据库的组织、管理高 效，搜台、换台稳定、可靠，开、关机状态稳定。目前，该方案已经被h a i r 和 t t e 等厂商采用。 关键词：数字电视b c m 3 5 6 0 数据库搜台换台d v bm p e g a bs t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，t h et e l e v i s i o ns y s t e mh a sg o n et h r o u g ht h ea n a l o gt e l e v i s i o nt o t h ed i g i t a lt e l e v i s i o n a l lt h ec o u n t r i e si nt h ew o r l dp u tg r e a te n e r g yt ot h ed i g i t a l t e l e v i s i o ni n d u s t r ya n ds e td o w nas e r i e so fp o l i c i e st oa d v a n c et h ed i g i t a lp r o c e s s t h e r ea r e4 0 0m i l l i o nt vs e t si no u rc o u n t r y , e s p e c i a l l yi nt h eb i gc i t ya n d m e d i u m s i z e dc i t yt h ed i s s e m i n a t i o nr a t eh a sa l r e a d ya c h i e v e dt o15 0 t l l el m g e m a r k e to fd i g i t a lt e l e v i s i o nb r i n g sc h a n c e st ot h ed e v e l o p m e n to fd i g i t a lt e l e v i s i o n d t vs y s t e md e s c r i b e di n t h i s p a p e ra d o p t sb r o a d c o mc o r p o r a t i o nc h i p b c m 3 5 6 0i nh a r d w a r e i ns o f t w a r e ，i ti sc o m p a t i b l eo fd v b - ca n da t s cs t a n d a r d t h i sp a p e rp u t sf o r w a r dav i a b l es o l u t i o nt oc o m p l e t et h ep a r s eo fp s ia n ds i ， o r g a n i z ea n dm a n a g ep r o g r a md a t a b a s e ，a c h i e v ep r o g r a ms e a r c h ，p r o g r a mc h a n g ea n d t h ec o m m u n i c a t i o nb e t w e e nm a i nc p ua n da u x i l i a r yc p u t i l i sp a p e rp r o v i d e sa u n i f o r mi n t e r f a c ef o ra p p l i c a t i o nl a y e rw h i c hi sc o m p a t i b l eo fd v b - ca n da t s c s t a n d a r d p s io fi s o i e c13 818 - la n ds io fd v b - cs t a n d a r da r et h eb a s e so ft h i sp a p e r p r o g r a ms e a r c ha n dp r o g r a mc h a n g ea r et w om o s tb a s i ca n di m p o r t a n tf u n c t i o no f t e l e v i s i o ns y s t e m p r o g r a m sa r en o ta l l o w e dt ob em i s s e di nt h ep r o c e s so fb e i n g s e a r c h t h e ym u s tb eu n i q u ea n ds h o u l db es e a r c h e d 船q u i c k l y 舔p o s s i b l e p r o g r a m c h a n g er e q u i r e ss t a b l e ，s w i f ta n dd e f i n i t e l yc h a n g et ot h ep r o g r a ms p e c i f i e d t h i s p a p e ra t t a c h e dm o r ei m p o r t a n c et ot h e s ec o n t e n t sa n de l a b o r a t e sm o r e a f t e rp r i m a r yt e s t ，t h i sm o d u l ew a st r a n s p l a n t e dt ot h ei n t e g r a t e dm a c h i n e ，t e s t a n dd e b u gw i t ho t h e rm o d u l e so ft h es y s t e m b yt h et e s to f p r o f e s s i o n a l ，t h ep a r s i n g o fp s ia n ds ia r et o t a l l ya c c u r a t e ，t h eo r g a n i z a t i o na n dm a n a g e m e n to fp r o g r a m d a t a b a s ea r eh i g he f f e c t , p r o g r a ms e a r c ha n dp r o g r a mc h a n g ea r es t a b l ea n dr e l i a b l e ， b o o t i n g - u pa n ds h u t t i n g d o w ns t a t ea r es t a b l e n o w , o u l s o l u t i o ni sa d o p t e db yh a i r a n dt t e c o r p o r a t i o n k e yw o r d s ：d i g i t a lt e l e v i s i o n ，b c m 3 5 6 0 ，d a t a b a s e ，p r o g r a ms e a r c h ，p r o g r a m c h a n g e ，d v b ，m p e g 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和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫洼盘堂或其他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了谢意。 学位论文作者签名：刘擘手签字日期砌7 年j ，月g 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解苤鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权苤盗盘堂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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：劐学手 签字日期：2 0 0 7 年，月g 日 导师签名： 签字吼a 矽年月护日 第一章绪论 1 1 数字电视 第一章绪论 电视是本世纪对人民生活最有影响的技术发明之一。自从发明电视广播系统 以来，电视技术仅仅有过从黑白到彩色一次总体技术上的提高。数字电视技术被 称作继黑白电视和彩色电视之后的第三代电视技术。随着数字技术、计算机技术、 通讯技术的飞速发展，广播电视系统终于迎来了一次飞跃性的技术革命数字 电视技术。数字电视广播的最大特点是电视信号是以数字形式进行广播的，数字 电视广播体制与模拟电视广播体制有了根本的改变。随着信息革命的深入，电视、 计算机和通信业务正在相互渗透，朝着“融合”的方向发展。因此，数字电视的 发展受到各方面的特别关注。 1 1 1 数字电视定义 数字电视是用数字方式摄取、记录、处理、传输、接收和显示电视信号。数 字电视是一个从节目采集、节目制作、节日传输、直到用户端，都要以数字方式 处理信号的端到端的系统。1 。 数字电视系统，是一个集合概念。顾名思义，就是以数字化的方式传输、处 理数字化的节目源。自然界和生活中的图像都是连续变化无间断的模拟信号。而 数字信号在时间、空间上都是离散的，要想进行数字化传输，必须先转化成为数 字信号。简单地讲，其过程就是在符合抽样定理的前提下，对模拟图像中的像素 点的亮度、色度进行采样，然后将在时间上离散化的信号按一定的量化间隔量化， 达成幅度离散化，最后以特定规则编码，形成数字信号。 目前，市场上销售的数字电视，从严格意义上讲，不是数字电视，而是数字 电视信号显示器。因为这样的数字电视并不能直接收看数字电视节目，还需要再 接上一个机项盒，接收并转换信号格式才行，如果没有机顶盒，数字电视分辨率 再高也没有用。数字电视一体机就是把机项盒内置于电视机内，消费者在当地运 营商处购买信息卡，就能直接收看数字电视节目，不需要购置机项盒。一体机使 用更方便，也更美观。所以，数字电视一体机被认为是“真正意义上的数字电视”， 代表了未来数字电视发展方向。而通过机顶盒收看数字电视是一种过渡性措施， 是国家机卡分离政策，或者说国家数字电视标准没有出台前的临时性措施。所以 第一章绪论 未来数字电视发展方向就是数字电视一体机，机项盒是过渡性产品。 数字电视一体机其实是数模一体机，也就是兼容数字和模拟两种信号。这是 充分考虑数字电视在中国的普及还需要一段时间的基本现实。 1 1 2 数字电视特点 传统模拟电视传送的图像信号和声音信号是连续变化的电压和电流，图像的 亮暗变化、声音的大小都是以连续变化的电压、电流大小来表征。 数字电视传送的是不连续的“0 、“1 脉冲信号，传输时首先要把连续变化 的模拟信号经取样、量化、压缩编码后，变为不连续的二进制脉冲信号。与传统 模拟电视系统相比，数字电视的优点主要有以下几点洚町： 1 清晰度高、音频效果好、抗干扰能力强。数字电视信号的传输不像模拟 信号在传输过程中受噪声积累的影响，且不受地理因素的限制，几乎可以无限扩 大覆盖面，在接收端收看到的电视图像及收听到的声音质量非常接近演播室水 平。此外，数字电视的音频效果好，可支持五声道的杜比数码5 1 环绕立体声家 庭影院服务。 2 数字电视信号很容易实现存储、控制与处理，存储时间与信号特性无关， 并可实现数字特技效果，例如冻结、放大、缩小、快放、慢放等特技处理。 3 数字电视信号可以合理利用频谱资源，在一个8 m h z 的模拟电视频道内， 可以传送一套频谱达2 7 m h z 的高清晰度电视节目，或传送4 6 套频谱为6 姗z 的 标准清晰度电视节目，大大提高了用户对电视节目多样化、高质量的需求。 4 数字电视信号很容易实现信号的加密、解密，便于实现电视节目的条件 接收，例如付费电视、专用数据业务传送等。 5 数字电视系统具有可扩展性、可分级性和可操作性，便于实现视频点播、 互动操作等。由传统的电视台播什么节目，观众只能看什么电视节目，变为观众 想看什么节目就可以看什么节目，提高了电视节目收看的自主选择性。 6 数字电视系统可以传输多声道伴音信号，提高伴音信号质量。多声道环 绕立体声提高声音信号的立体感、空间环绕感，使收听者有身临其境的视听效果。 数字电视系统的音频信号信噪比高、失真小、动态范围大、频响宽，可以提高伴 音质量。 数字信号的传播速率是每秒1 9 3 9 兆字节，如此大的数据流的传递保证了数 字电视的高清晰度，克服了模拟电视的先天不足。而且相对于模拟电视，数字电 视在各方面都具有压倒性的优势，无论是国内还是国外，电视数字化已经成为不 可逆转的趋势。 第一章绪论 1 2 数字电视发展状况 数字化是科技进步的必然趋势，是广播影视发展的必然选择。随着数字技术 的日益成熟及其在社会各领域里的广泛应用，数字化已经跨越技术本身而成为国 家信息化、社会信息化的重要标志，成为提升国家综合竞争力的重要内容。 1 2 1 世界各国数字电视发展状况 数字化是科技进步的必然趋势，是广播影视发展的必然选择。在上个世纪七 八十年代，许多国家认为下一代电视是高清晰度电视，日本率先投入巨资开发了 完整的m u s e 系统，欧洲开发了h d - m a c 系统，但仍然是模拟系统。而美国从数字 技术切入，认为下一代电视不是业务的提升而是系统的转换，制定了美国数字电 视a t s c 标准，宣布2 0 0 6 年关闭模拟电视，以抢占数字电视先机，掌握发展的主 动权，提高国家的竞争力。欧洲、日本放弃了原来的模拟系统，分别制定了数字 电视d v b 和i s d b 系列标准。 在各国政府的强力推动下，世界广播影视数字化进程大大加快。有关资料显 示，美国卫星、有线、无线数字电视用户已超过家庭总用户的5 0 ，地面数字 电视覆盖率超过9 9 ；英国的数字电视用户已超过5 0 ；日本地面数字电视自 2 0 0 3 年1 2 月开播以来，在短短一年时间里已有2 0 0 多万用户；我国香港九仓有 线电视公司已经关闭了模拟信号，全网实现数字化。 1 2 2 我国数字电视发展状况 根据我国的基本国情，我国的数字电视事业采取与其他国家不尽相同的发展 策略一从有线切入，全面实施有线数字电视试验工程。由于我国不同于西方发达 国家的客观条件，城市有线用户集中，为发展有线数字电视创造了条件。有线数 字电视标准的颁布实施，为有线数字电视试验提供了良好的技术标准支持。全国 广电干线网的开通，为全国开展有线数字电视试验创造了硬件基础。 从2 0 0 2 年到2 0 1 5 年，我国数字电视市场规模将由4 0 0 亿元扩张到5 0 0 0 亿 元，2 0 1 0 年我国数字电视接收机市场规模将达到2 0 5 0 万台，其中蕴藏的市场机 会超过万亿元。而整个数字电视产业的规模预计将达到1 5 万亿元，市场潜力不 可估量。在未来的1 0 年内，中国的数字电视必将得到长足发展，由此带动的产 业链市场价值更是以千亿元计算。 我国政府提出以信息化带动工业化发展的囝策，全国十届人大一次会议明确 要求继续实施数字电视等对国民经济发展有深远影响的重大技术工程。 我同广播影视科技十五计划和2 0 1 0 年远景规划明确提出：到2 0 0 5 年我 第一章绪论 国有线数字电视用户超过3 0 0 0 万户，2 0 1 0 年全面实现数字广播电视，2 0 1 5 年停 止模拟广播电视的播出。2 0 0 3 年5 月国家广电总局发布了我国有线电视向数 字化过渡时间表，按照东部、中部、西部三个区域，分2 0 0 5 年、2 0 0 8 年、2 0 1 0 年、2 0 1 5 年四个阶段全面实现有线电视数字化。 第一阶段：2 0 0 3 年- - 2 0 0 5 年 重点是直辖市、东部地区地( 市) 以上城市、中部地区省会( 市) 实现有线数 字化。 第二阶段：2 0 0 6 年- - 2 0 0 8 年 东部地区县级以上城市，中部地区地( 市) 级城市和大部分县级城市，西部 地区部分地( 市) 级以上城市和少数县级城市。 第三阶段：2 0 0 9 年- - 2 0 1 0 年 中部地区县级城市、西部大部分县级以上城市实现有线数字广播电视。 第四阶段：2 0 11 年- - 2 0 1 5 年 西部地区县级城市全面实现有线数字化，停止模拟广播电视的播出。北京、 上海、深圳、青岛、广州、佛山、大连、珠海、杭州等共3 9 个试点城市已先后 展开了数字电视的全面转换工作，并逐渐推广到全国各地。 1 3 数字电视标准 数字电视尚无统一的国际标准，目前典型的主要有美国的a t s c ( a d v a n c e d t e l e v i s i o ns y s t e mc o m m i t t e e ，先进电视制式委员会) 、欧洲的d v b ( d i g i t a l v i d e ob r o a d c a s t i n g ，数字视频广播) 和日本的i s d b ( i n t e g r a t e ds e r v i c e s d i g i t a lb r o a d c a s t i n g ，综合业务数字广播) 这3 种标准嘲。 1 a t s c 标准 a t s c 数字电视标准规定了一个在6 m h z 带宽内传输高质量的视频、音频和辅 助数据的系统，在地面广播信道中可靠传输约1 9 m b p s 的数字信息，在有线电视 频道中可靠传输3 8 m b p s 的数字信息，系统能提供的分辨率是常规电视的5 倍。 a t s c 在视频压缩和传输上采用m p e g 一2 技术，而在音频压缩和传输上采用 d o l b y d i g i t a l 技术。 2 d v b 标准 d v b 标准包括d v b 广播传输系统、d v b 基带附加信息系统、d v b 交互业务系 统、d v b 条件接收及接口标准。d v b 对音频、视频的压缩和传输均采用了m p e g 一2 技术。d v b 广播传输系统主要包含3 个方面的标准。一是d v b - s 数字卫星广播系 统标准，它几乎为所有的卫星广播数字电视系统所采用，我国也选用了该标准。 第一章绪论 二是d v b - c 数字有线电视广播系统标准，系统前端可从卫星和地面发射获得信 号。三是d v b - t 数字地面电视广播系统标准，它是最复杂的d v b 传输系统，传输 质量高，但接收费用也高。 3 i s d b 标准 i s d b 利用一种已经标准化的复用方案在一个普通的传输信道上发送各种不 同种类的信号，同时已经复用的信号也可以通过各种不同的传输信道发送出去。 目前，采用美国a t s c 标准的有5 个国家或地区，共有成员3 0 个。决定采用 欧洲d v b t 标准的已有3 3 个国家或地区，其成员已经达到2 6 5 个。i s d b 筹划 指导委员会的委员有1 7 个，委员之外的成员有2 3 个，它们都是日本国内的电 子公司和广播机构。由这3 个数字电视标准的成员数量及分布情况来看，可以看 出d v b 标准的发展最快，普及范围最大。 4 中国的数字电视标准 由于数字电视的标准所包含的许多核心技术都涉及到相关知识产权，而且数 字电视的发射设备、传输设备和终端接收设备等下游产品的结构设计与制造工艺 必须依照传输标准而定，所以如果中国的数字电视产业采用外国的技术标准，势 必造成非常被动的局面，例如像d v d 产业那样交纳巨额的专利费用。因而制定具 有自主知识产权的数字电视标准对于中国的数字电视产业发展十分重要。 我国数字电视标准中卫星电视标准采用的是欧洲的d v b - s ，有线电视标准采 用的是欧洲的d v b c ，只有地面标准是采用了国内标准。该标准融合了清华大学 d m b t 标准、上海交大的a d t b t 和广播科学研究院的t i m i 三种标准，将与2 0 0 7 年8 月1 号起实施。 1 4 本论文任务 本论文主要完成符合晖悦数字视频有限公司内部规范的数字电视一体机中 间件部分软件的设计与开发。 主要包括：m p e g - 2 的p a t 、p m t 的解析，d v b 的n i t 、s d t 、b a t 的解析，节 目数据库的组织与管理，搜台、换台的实现工作，c p u 间的通信，并同其它模块 共同测试，集成，最终完成整个数字电视软件的开发任务。 第二章标准简介 第二章标准简介 d v b 标准提供了一套完整的，适用于不同媒介的数字电视广播系统规范并选 定m p e g - 2 作为音频以及视频的编码压缩方式。d v b 标准采用m p e g - 2 压缩的音频， 视频以及数据作为数据源，采用m p e g 一2 传送流复用方式，采用描述广播节目的 系统服务信息。本章着重对m p e g 一2 传送流的结构以及节目的服务信息( s i ) 做 重点介绍。 2 1 m p e g - 2 标准简介 运动图像专家组( m o v i n gp i c t u r e se x p e r t sg r o u p ，好e g ) 标准是由国际标 准化组织i s o 和国际电工委员会i e c 共同制定的视频编解码标准，其目标是建立 运动图像编码及其相关音频编码的国际标准。制定的视频压缩标准有m p e g - 1 、 m p e g 一2 、m p e g 一4 、m p e g 一7 等，其中m p e g 一2 视音频压缩标准是专为数字电视传输 和分配等高质量视、音频应用而制订的。 m p e g - 2 标准目前分为9 个部分，各个部分的内容描述如下哺】： 1 ) 第一部分一i s 0 i e c l 3 8 1 8 1 ，s y s t e m ：系统，描述多个视频，音频和数 据基本流合成传输流和节目流的方式。 2 ) 第二部分一i s 0 i e c l 3 8 1 8 2 ，v i d e o ：视频，描述视频编码方法。 3 ) 第三部分一i s o i e c l 3 8 1 8 3 ，a u d i o ：音频，描述与m p e g - 1 音频标准反 向兼容的音频编码方法。 4 ) 第四部分一i s 0 i e c l 3 8 1 8 4 ，c o m p l i a n c e ：符合测试，描述测试一个编 码码流是否符合m p e g 一2 码流的方法。 5 ) 第五部分一i s o i e c l 3 8 1 8 5 ，s o f t w a r e ：软件，描述了m p e g - 2 标准的第 一、二、三部分的软件实现方法。 6 ) 第六部分一i s 0 i e c l 3 8 1 8 6 ，d s m c c ：数字存储媒体一命令与控制，描述 交互式多媒体网络中服务器与用户间的会话指令集。 以上六个部分均已获得通过，成为正式的国际标准，并在数字电视等领域中 得到了广泛的实际应用。此外，m p e g 一2 标准还有三个部分：第七部分规定与 m p e g 一1 音频非反向兼容的多通道音频编码；第八部分现已停止：第九部分规定 了传送流的实时接口。 第二章标准简介 2 1 1 系统层介绍 m p e g - 2 系统是将视频、音频以及其它数据基本流组合成一个或多个适宜于存 储或传输的数据流的规范。如图2 - 1 所示，数字视频数据和数字音频数据分别通 过视频编码和音频编码后，生成视频基本流( e l e m e n ts t r e a m ，e s ) 和音频e s 。 在视频e s 中还要加入一个时间基准，即加入从视频信号中取出的2 7 m h z 时钟。 然后，再分别通过各自的数据包形成器，将相应的e s 打包成打包基本流( p a c k e t e l e m e n ts t r e a m ，p e s ) ，并由p e s 包构成p e s 流。最后，节目流复用器和传输流 复用器分别将视频p e s 和音频p e s 组合成相应的节目流( p r o g r a ms t r e a m ，p s ) 和传输流( t r a n s p o r ts t r e a m ，t s ) 包，并由p s 包构成p s 和由t s 包构成偈。 显然，不允许直接传输p e s ，只允许传输p s 和t s ，p e s 只是p s 转换为t s 或t s 转换为p s 的中间步骤或桥梁，本身不能参与交换和互操作。 来自视频2 7 m h z 时钟 k v p e c r 2 系统规范 图2 一lt s 流形成过程 一h 将具有共同时间基准的一个或多个p e s 组合( 复合) 而成的单一的数据流称 为节目流。 将具有共同时间基准或具有独立时间基准的一个或多个p e s 组合而成的单一 的数据流称为传输流。t s 实际是面向数字化分配媒介( 有线、卫星、地面网) 的传输层接口，t s 包结构如图2 - 2 所示： 由图2 2 可见，t s 包由包头、自适应区和包数据3 部分组成。每个包长度为 固定的1 8 8 b ，包头长度占4 b ，自适应区和包数据长度占1 8 4 b 。1 8 4 b 为有用信息 空间，用于传送已编码的视、音频数据流。当节目时钟基准( p c r - p r o g r a mc l o c k r e f e r e n c e ) 存在时，包头还包括可变长度的自适应区，包头的长度就会大于4 b 。 考虑到与通信的关系，整个传输包固定长度应相当于4 个a t m 包。考虑到加密是 按照8 b 顺序加扰的，代表有用信息的自适应区和包数据的长度应该是8 b 的整数 第二章标准简介 倍，即自适应区和包数据为2 3 8 b = 1 8 4 b 。 t s 包的包头由如图2 2 所示的同步字节、传输误码指示符、有效载荷单元起 始指示符、传输优先、包识别( p a c k e ti d e n t i f i c a t i o n ，p i n ) 、传输加扰控制、 自适应区控制和连续计数器8 个部分组成。其中，同步字节检测数据流中的包限 制，建立包同步：传输误码指示符，是指有不能消除误码时，采用误码校正解码 器可表示l b i t 的误码，但无法校正；有效载荷单元起始指示符，表示该数据包 是否存在确定的起始信息；传输优先，是给t s 包分配优先权；p i d 值是由用户 1 b l b i t l b i t1 b i t1 3 b i t 2 b i t 2 b i t4 b i t 同步传输误码有效荷载单元传输加自适应连续 字节 指示符起始指示符 传输优先 p i d 扰控制控制计数器 f 4 t 3 最为8 4 b i包头自适应区( 可选) 包数据 、。 l i bi b 最丸8 2 b i 自适应区长标志信息( 与插入的标志有关)填充数捌 ， 一 1 b i t l b i t1 b i tl b i t1 b i tl b i t1b i t1 b i t 随机存储基本码流传输专用数原始p c r自适应区扩 间断指示符p c r 标志接点标志 指示符优化指示符 据标志 标识 展标识 图2 - 2t s 包结构 确定的，解码器根据p i d 将t s 上从不同e s 来的t s 包区别出来，以重建原来的 e s ；传输加扰控制，可指示数据包内容是否加扰，但包头和自适应区不加扰；自 适应区控制，用2b i t 表示有否自适应区，即( 0 1 ) 表示有有用信息无自适应区， ( 1 0 ) 表示无有用信息有自适应区，( 1 1 ) 表示有有用信息有自适应区，( 0 0 ) 无 定义；连续计数器可对p i d 包传送顺序计数，据计数器读数，接收端可判断是否 有包丢失及包传送顺序错误。显然，包头对t s 包具有同步、识别、检错及加密 功能。 t s 包自适应区由自适应区长、各种标志指示符、与插入标志有关的信息和填 充数据4 部分组成。其中标志部分由问断指示符、随机存取指示符、e s 优化指 示符、p c r 标志、接点标志、传输专用数据标志、原始p c r 标志、自适应区扩展 标志8 个部分组成。重要的是标志部分的p c r 字段，可给编解码器的2 7 m h z 时钟 提供同步资料，进行同步。其过程是，通过p l l ，用解码时本地用p c r 相位与输 入的瞬时p c r 相位锁相比较，确定解码过程是否同步，若不同步，则用这个瞬时 第二章标准简介 p c r 调整时钟频率。因为，数字图像采用了复杂而不同的压缩编码算法，造成每 幅图像的数据各不相同，使直接从压缩编码图像数据的开始部分获取时钟信息成 为不可能。为此，选择了某些( 而非全部) t s 包的自适应区来传送定时信息。 于是，被选中的t s 包的自适应区，可用于测定包信息的控制位和重要的控制信 息。自适应区无须伴随每个包都发送，发送多少主要由选中的t s 包的传输专用 时标参数决定。标志中的随机存取指示符和接点标志，在节目变动时，为随机进 入i 帧压缩的数据流提供随机进入点，也为插入当地节目提供方便。自适应区中 的填充数据是由于p e s 包长不可能正好转为t s 包的整数倍，最后的t s 包保留一 小部分有用容量，通过填充字节加以填补，这样可以防止缓存器下溢，保持总码 率恒定不变m 。一 2 1 2 段( s e c tio n ) 服务信息表( s e r v i c ei n f o r m a t i o n ，s i ) 与m p e g 一2 中的节目特定信息表 ( p r o g r a ms p e c i f i ci n f o r m a t i o n ，p s i ) ，都被分为一个或若干段表示，然后插 入到t s 包中。除事件信息表( e v e n ti n f o r m a t i o nt a b l e ) 外，p s i 表和s i 表 在传送过程中不能被加扰，如果需要e i t 表可以加扰。 s e c t i o n 是一种把s i 表和p s i 表映射到t s 包的语法结构。除e i t 表外，每 个表中的s e c t i o n 限长为1 0 2 4 字节，但e i t 中的s e c t i o n 限长为4 0 9 6 字节，每 一个s e c t i o n 由以下元素的组合唯一标识： 1 表标识符( t a b l e _ i d ) 表标识符标识s e c t i o n 所属的表，一些表标识符已经被i s o 和e t s i 定义。 表标识符的其它值可以由用户根据特定的目的自行分配。表标识符值如表2 - 1 所 示： 表2 - 1 表标识符列表 v a l u e d e s c r i p t i o n o x 0 0 p r o g r a ma s s o c i a t i o n s e c t i o n o x 0 1 c o n d i t i o n a l a c c e s s i o n s e c t i o n o x 0 2 p r o g r a m m a p 。s e c ti o n o x 0 3 t r a n s p o r t s t r e a m _ d e s c r i p t i o n s e c t i o n o x 0 4t oo x 3 fr e s e r v e d o x 4 0 n e t w o r k i n f o r m a t i o n s e c t i o n a c t u a l n e t w o r k o x 4 l n e t w o r k i n f o r m a t i o n s e c t i o n o t h e r n e t w o r k 0 x 4 2 s e r v i c e d e s c r i p t i o n s e c t i o n 一a c t u a l t r a n s p o r t 一s t r e a m 0 x 4 3t o0 x 4 5r e s e r v e df o rf u t u r eu s e 0 x 4 6 s e r v i c e d e s c r i p t i o n s e c t i o n o t h e r t r a n s p o r t s t r e a m 0 x 4 7t oo x4 9r e s e r v e df o rf u t u r eu s e o x 4 a b o u q u e t a s s o c i a ti o n s e c ti o n o x 4 bt oo x 4 dr e s e r v e df o rf u t u r eu s e o x 4 e e v e n t i n f o r m a t i o n s e c t i o n _ a c t u a l t r a n s p o r t s t r e a m p r e s e n t f o l l o w i n g o x 4 f e v e n t i n f o r m a t i o n s e c t i o n o t h e r t r a n s p o r t s t r e a m p r e s e n t f o ll o w i n g o x 5 0t oo x 5 f e v e n t i n f o r m a t i o n s e c t i o n a c t u a l t r a n s p o r t s t r e a m s c h e d u l e o x 6 0t oo x 6 fe v e n t i n f o r m a t i o n _ s e c t i o n o t h e r t r a n s p o r t s t r e a m s c h e d u l e o x 7 0 t i m e d a t a s e c t i o n o x 7 l r u n n i n g _ s t a t u s s e c t i o n 0 x 7 2 s t u f f i n g s e c t i o n 0 x 7 3 t i m e o f f s e t s e c t i o n 0 x 7 4 r e s o l u t i o n _ n o t i f i c a t i o n s e c t i o n ( t s1 0 23 2 3 3 6 ) 0 x 7 5 c o n t a i n e r s e c t i o n ( t s1 0 23 2 3 3 6 ) 0 x 7 6 r e l a t e d c o n t e n t s e c ti o n ( t s1 0 23 2 3 3 6 ) 0 x 7 7 c o n t e n t i d e n t i f i e r s e c t i o n ( t s1 0 23 2 3 3 6 ) 0 x 7 8m p e f e cs e c i o n ( e n3 0 11 9 2 3 7 ) 0 x 7 9t oo x 7 dr e s e r v e df o rf u t u r eu s e o x 7 e d i s c o n t i n u i t y i n f o r m a t i n s e c t i o n o x 7 f s e l e c t i o n i n f o r m a t i o n s e c t i o n o x 8 0t oo x f eu s e rd e f i n e d o x f f r e s e r v e d 2 表标识符扩展( t a b l e i d e x t e n s i o n ) 表标识符扩展用于标识子表。 3 段号( s e c t i o nn u m b e r ) 段号用于解码器将特定子表的段以原始顺序重新组合。 4 版本号( v e r s i o nn u m b e r ) 当传送流的某些特征发生变化时( 例如：新事件开始，给定业务的组成的基 本流发生变化) ，应该发送更新了的业务信息数据。 5 当前后续指示符( c u r r e n tn e x ti n d i c a t o r ) 每一段都要标以“当前”有效或“后续”有效。它使得新的s i 版本在传送 第二章标准简介 流特征发生变化之前传输，让解码器能够为变化做准备。然而，一个段的下一个 版本的提前传输不是必须的，但如果被传输，它将成为该段的下一个正确版本。 s i 以及p s i 信息在码流中是分段传送的，一个表可以分成若干个段来传送( 最 多可以分成2 5 6 个) 。通过s e c t i o n n u m b e r 来标识该段的段号，通过 l a s t s e c t i o n _ n u m b e r 来标识分段的数目。每个段最大长度为1 0 2 4 字节( e i t 的 段最大可以达到4 0 9 6 字节) ，并且段的长度可变。由于t s 包的最大长度为1 8 8 字节，所以每个段要分别放到多个t s 包中传送。 一个s e c t i o n 的起始位置由t s 包的有效负载中的p o i n t e rf i e l d 字段指示， 该字段的值为从此字段之后到s e c t i o n 的第一个字节之间的字节数。当一给定的 t s 包中至少有一个s e c t i o n 开始肘，则t s 包的包头信息 p a y l o a d _ u n i t s t a r t i n d i c a t o r 字段应为“l ，并且t s 包有效负载的第一个字 节应包含p o i n t e r字段，如果在一个给定的t s 包中没有一个的_field s e c t i o n 开始，则p a y l o a d u n i t s t a r t i n d i c a t o r 字段应为“0 ”，此t s 包的有效负载也 不需要发送此指针。同一个s e c t i o n 的数据在t s 流中是连续发送的，而各段是 可以不按段号发送的( 建议按照段号发送) 。所以，在任一个p i d 值的t s 包中， 一个s e c t i o n 必须在下一个s e c t i o n 允许开始之前结束，否则就无法标识数据属 于哪一个s e c t i o n 。若一个s e c t i o n 在t s 包的末尾前结束了，但又不便打开另 一个段，则提供。种填充机制来填满剩余空间。该机制对包中剩下的字节均填充 为o x f f 。这样t a b l e i d 就不允许取值为o x f f ，以免与填充混淆。一旦一个s e c t i o n 的末尾出现了字节o x f f ，该t s 包的剩余字节必然都被填充为o x f f ，从而允许解 码器丢弃t s 包的剩余部分删。 2 1 3p si 信息 1 个t s 包由固定的1 8 8 b 组成，用于传送已编码视、音频数据流的有用信息 占用1 8 4 b 空间。但是，还需要传输节目随带信息及解释有关t s 特定结构的信息， 即节目特定信息。用于说明：1 个节目是由多少个e s 组成的：1 个节目是由哪些 个e s 组成的；在哪些个p i d 情况下，1 个相应的解码器能找到t s 中的各个数据 包。这对于由不同的数据流复用成一个合成的t s 是一个决定性的条件。为了重 建原来的e s ，就要追踪从不同e s 来的t s 包及其p i d 。因此，一些映射结构，如 节目关联表( p r o g r a ma s s o c i a t i o nt a b l e ，p a t ) 和节目源映射表( p r o g r a mm a p t a b l ep m t ) 两种映射结构，会以打包的形式存在于t s 上，即借助于p s i 传输一 串描述了各种e s 的表格来实现。p s i 和s i 信息是放在固定的p i d 包中的表2 - 2 列出了用于传送s i 和p s i 信息的t s 包的p i d 值： 第二章标准简介 表2 2p i d 分配表 t a b l e p i dv a l u e p a to x 0 0 0 0 c a to x 0 0 0 1 t s d t o x 0 0 0 2 r e s e r v e d o x 0 0 0 3t oo