MEPG-2傳送碼流(TS),是用于基本系統(tǒng)輸入和輸出的信號格式。基本系統(tǒng)是指衛(wèi)星、電纜、衛(wèi)星共用天線系統(tǒng)(SMATV)、多頻道微波分配系統(tǒng)(MMDS)、多點視頻分配業(yè)務(wù)(MVDS)和地面分配系統(tǒng),其中包括各傳輸鏈路所接觸到的接口(如:視頻服務(wù)器、數(shù)字矩陣和接線排等的入、出口)。當從發(fā)射端進入各個基本系統(tǒng),又從已調(diào)制信號的出口端出現(xiàn)時,需通過合適的解調(diào)器及其提供的TS接口作為測量的輸出端。這里所涉及的方法、步驟可作為并行或串行接口的MPEG-2傳送碼流進行連續(xù)或定期的監(jiān)測、測量參考。
眾所周知,在MPEG-2標準中,允許有兩種碼流輸出到信道中,一種為節(jié)目碼流(Program Stream;PS);另一種為傳輸碼流(Transport Stream,TS)。兩者有不同的應用場合。這里將重點介紹TS(傳送碼流)的監(jiān)測。
在測量TS過程中,不可避免地要涉及到“打包基本碼流(Paketized Elementary Stream,PES)”即:打過包的、且按一定長度將ES碼流分段,并切割成一個個單元包的基本碼流。(根據(jù)ISO/IEC 13818-2和ISO/IEC 13818-3標準,對視頻和音頻信號進行壓縮和編碼的碼流,亦稱基本數(shù)據(jù)流,即Elementary Stream,ES)。為了使接收端能夠方便地從總的碼流中分離出視、音頻數(shù)據(jù)來,在編碼時先不能將基本數(shù)據(jù)流(ES)直接送入復用器,而是先經(jīng)“打包器”,然后再傳送。如圖1所示。
打包基本數(shù)據(jù)流(PES)是編碼器和解碼器的直接連接形式。由于PES是非定長的,音頻包不超過64K字節(jié),視頻包是一幀一個包。為了實現(xiàn)解碼的同步,每段之前還需插入相應的時間標記及相關(guān)的標志符。如:顯示時間標簽(Presentation Time-Stamp,PTS)、解碼時間標簽(Decoding Time-Stamp,DTS)及段內(nèi)信息類型等標志信息。PES包的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
在TS流中,所有PES包的數(shù)據(jù)(含包頭)都屬TS包的“凈荷”數(shù)據(jù)(參見圖3)。而TS本身較注重傳輸需要,所以加入了同步字節(jié)、識別有無誤碼和有無加擾的標志符。TS包長共188字節(jié),各個比特的分配如圖3所示。
其中,PID(包的標識符),占13比特,它指明TS包中的PES流屬于哪個節(jié)目:視頻、音頻還是數(shù)據(jù)。從結(jié)構(gòu)圖可見,由于復用,使各個包相互交叉,所以必需加入“連續(xù)性計數(shù)”和“不連續(xù)性指示符”以及節(jié)目參考時鐘。
由于TS包的長度固定、解碼器容易定位、便于找出同步信息和失去同步后能夠容易找回。所以,很適合條件比較惡劣的廣播傳輸信道。
根據(jù)監(jiān)測目的的重要性,測試參數(shù)分成三個層次。第一組(也即第一優(yōu)先級)其基本參數(shù)應確保同步的獲得,是傳送碼流能否被解碼所必要的數(shù)據(jù)。其中還包括:節(jié)目專用信息(Program Specific Information,PSI)如:PAT(Program Association Table)節(jié)目關(guān)聯(lián)表、PMT(Program Map Table)節(jié)目對照表和“包的標志符”(PID)等(參見圖4);第二組(即第二優(yōu)先級)屬附加參數(shù),用于連續(xù)性或定期的監(jiān)測。其中包括:TS頭、CRC(Cyclic Redundancy Check)循環(huán)冗余校驗、PCR(Programe Clock Reference)節(jié)目時鐘基準、PTS(Presentation Time-Stamp)播出時間標記和CAT(Conditional Access Table)條件接收表;第三組(即第三優(yōu)先級)是一些可選的附加參數(shù),屬于對某些應用有益的監(jiān)測。其中包括:NIT(Network Information Table)網(wǎng)絡(luò)信息表、SI(Service Information)業(yè)務(wù)信息、Buffer(緩沖器)、Unreferenced-PID(非基準的“包標志符”)、SDT(Service Description Table)業(yè)務(wù)描述表(通過該表能表明觀看者可以得到什么樣的服務(wù))、EIT(表明每個服務(wù)正在進行什么和將要進行什么,即當前傳送碼流中“目前和下一個”的信息表。但只能在TS不加擾時才可得到)、RST(針對EIT攜帶的狀態(tài)信息而言,它是一個具有快速更新結(jié)構(gòu)的表)、TDT(攜帶當前的世界時鐘時間和日期信息的表,還可給出指定地區(qū)的時差信息)。
用這些參數(shù)評價的任一測試設(shè)備都應通過預先定義的“編號”、“指示符”和“前提條件”來顯示測試結(jié)果。如:
“編號”為“1.1”的“指示符”為“TS-sync-loss(傳送流-同步-失去)”其“前提條件”是“考慮滯后參數(shù)的同步失去”。這說明對于MPEG-2 TS的數(shù)據(jù)評價來說,最重要的信息就是同步了。當出現(xiàn)5個連續(xù)正確的同步字節(jié)時應足以獲得同步,而當出現(xiàn)2個以上錯誤時,應當顯示“同步失去”。又如:
“編號”為“1.3”的“指示符”為“PAT-error(節(jié)目關(guān)聯(lián)表-出錯)”其“前提條件”是“PAT只出現(xiàn)在PID 0×0000包中”它告訴解碼器TS中有什么節(jié)目,并可表示出節(jié)目對照表(PMT),此表可依次指出組成節(jié)目的視頻、音頻和數(shù)據(jù)碼流的各個部分(參見圖4)。若PAT(節(jié)目關(guān)聯(lián)表)丟失,則解碼器無法工作,不能對任何節(jié)目進行解碼。又如:
“編號”為“1.5”的“指示符”為“PMT-error(節(jié)目對照表-出錯)”,說明雖然PAT正常,且已指出節(jié)目內(nèi)容都有哪些了(視頻、音頻和數(shù)據(jù)碼流),但因沒有PMT(節(jié)目對照表)則相關(guān)節(jié)目無法解碼。再如:
“1.6”的“指示符”為“PID-error(包標識符-出錯)”,說明在用戶設(shè)定的周期內(nèi),包標識符(PID)沒有出現(xiàn)。
一般情況下,生產(chǎn)MPEG-2測量、分析儀器的公司都會按照上述規(guī)律設(shè)計儀器和按程序布置界面的。只要有了上述基礎(chǔ)知識,通過實踐測量技術(shù)是很容易掌握的。
|
---|
圖4 PSI中節(jié)目與網(wǎng)絡(luò)的映射關(guān)系 |