第3章多路復(fù)用3.1節(jié)目復(fù)用

3.2系統(tǒng)復(fù)用

3.3數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)

思考練習(xí)題第3章多路復(fù)用第3章多路復(fù)用 3.1節(jié)目復(fù)用

3.1.1

PES包

MPEG-2的結(jié)構(gòu)可分為壓縮層和系統(tǒng)層。一路節(jié)目的視頻、音頻及其它輔助數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)字化后，通過壓縮層完成信源壓縮編碼，分別形成視頻的基本流ES(ElementaryStream)、音頻的基本流和其它輔助數(shù)據(jù)的基本流。緊接著，系統(tǒng)層將不同的基本流分別加包頭打包(分組)為PES(PacketizedES，打包基本流)包。PES又稱為分組基本碼流。

PES包的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。包的頭部由多個部分組成。其中，起始碼前綴(PacketStartCodePrefix)由23個“0”后跟1個“1”組成。包識別(SteamID)表示這個包的碼流是視頻、音頻或數(shù)據(jù)的序號。第3章多路復(fù)用PES長度(PESPacketLength)表示這個字段后面有多少字節(jié)。PES頭部標(biāo)志(PESHeaderFlags)共14個比特，包含內(nèi)容有：SC為加擾指示；PR為優(yōu)先級指示；DA表示相配合的數(shù)據(jù)；CR是有無版權(quán)指示；OC表示原版或拷貝；PD表示有無PTS(Presenta-tionTimeStamp，顯示時間印記或時間表示印記)或DTS(DecodeTimeStamp，解碼時間印記)；ESCR表示PES包頭部是否有時間基準(zhǔn)信息；RATE表示PES包頭部是否有基本流速率信息；TM表示是否有8個比特的字段說明數(shù)字存儲媒體(DSM)的模式；AC表示未定義；CRC表示是否有CRC字段；EXT表示是否有擴展標(biāo)志。接下來是PES頭部長度(PESHeaderLength)、PES頭部可選區(qū)域(PESHeaderOptionalFields)和PES包數(shù)據(jù)塊(PESPacketDataBlock)。第3章多路復(fù)用圖3-1

PES包的結(jié)構(gòu)第3章多路復(fù)用3.1.2

TS包

為了進行多路數(shù)字節(jié)目流的復(fù)用和有效傳輸，又將PES包作為負載分別插入傳送流TS(TransportStream)包中。TS包固定為188B，其包頭由固定的4B和可選的可變長的調(diào)整字段組成，如圖3-2所示。第3章多路復(fù)用圖3-2

TS的結(jié)構(gòu)第3章多路復(fù)用

TS包包頭共4B，包頭后面就是需要傳送的有用信息(負載)，包括音頻、視頻或數(shù)據(jù)信息，通常是184B長度。有時在有用信息前插入一個調(diào)整字段(也稱為適應(yīng)頭、自適應(yīng)域)，用于補充長度不完整的TS包，或放置節(jié)目參考時鐘PCR(ProgramClockReference)。PCR非常重要，它以固定頻率插入包頭，表示編碼端的時鐘，并反映了編碼輸出碼率。解碼端根據(jù)PCR來調(diào)整解碼系統(tǒng)時鐘，以保證對節(jié)目的正確解碼。第3章多路復(fù)用

TS包包頭中的SyncByte有8b，為同步字節(jié)。Ei為誤碼指示，1b。Pusi為有效負荷單元起始指示，1b。Trp為傳輸優(yōu)先級，1b。PID(PacketIdentifier)為包標(biāo)識，用來標(biāo)識包的類型(如視頻、音頻、節(jié)目特定信息PSI等)，共13b。Scr-flags是加擾標(biāo)識，2b。af為適配區(qū)域標(biāo)識，2b。Cc為連續(xù)計數(shù)器，4b。

各種PES包(視頻PES包、音頻PES包和其它輔助數(shù)據(jù)的PES包)按一定的比率復(fù)用后可形成一路節(jié)目的TS流，如圖3-3所示。第3章多路復(fù)用圖3-3

MPEG-2中視頻流和音頻流的多路復(fù)用第3章多路復(fù)用針對不同的應(yīng)用環(huán)境(信道和存儲介質(zhì))，ISO／IEC13818-1規(guī)定了兩種系統(tǒng)編碼方法：節(jié)目流PS(ProgramStream)和傳送流TS(TransportStream)。PS是針對那些不容易發(fā)生錯誤的環(huán)境(如光盤存儲系統(tǒng)上的多媒體應(yīng)用)而設(shè)計的系統(tǒng)編碼方法，特別適合于軟件處理的環(huán)境。TS流是針對那些很容易發(fā)生錯誤(表現(xiàn)為位值錯誤或組丟失)的環(huán)境(如長距離網(wǎng)絡(luò)或無線廣播系統(tǒng)上的應(yīng)用)而設(shè)計的系統(tǒng)編碼方法。第3章多路復(fù)用3.1.3節(jié)目特定信息

為了能對一路節(jié)目的TS流中所含的各種信息進行標(biāo)識(如區(qū)分音、視頻包)，MPEG-2規(guī)定在復(fù)合的時候需要插入節(jié)目特定信息PSI(ProgramSpecificInformation)。

1.幾種節(jié)目特定信息

(1)節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT(ProgramAssociationTable)：它給出每一個節(jié)目對應(yīng)的PMT的PID，還給出NIT的PID，本身的PID為0x0000。

(2)條件接收表CAT(ConditionalAccessTable)：給出條件接收系統(tǒng)的有關(guān)信息，PID為0x0001。

(3)節(jié)目映射表PMT(ProgramMapTable)：給出一個節(jié)目內(nèi)各種媒體流的PID及該節(jié)目的解碼時鐘PCR。第3章多路復(fù)用

(4)網(wǎng)絡(luò)信息表NIT(NetworkInformationTable)：給出物理傳輸網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)信息。它有Actual和Other之分，表示當(dāng)前值和其它值。

(5)傳送流描述表TSDT(TransportStreamDescriptionTable)：PID為0x0002。

PSI信息以段(Section)為單位進行組織，段可以作為負載插入TS包中，然后以一定的比率插入一路節(jié)目的TS流中，形成完整的一路節(jié)目的TS流。第3章多路復(fù)用

2.PSI和TS流的關(guān)系

圖3-4表示了4個PSI和TS流之間的基本關(guān)系。每個TS流必須有一個完整有效的節(jié)目關(guān)聯(lián)表(PAT)，節(jié)目關(guān)聯(lián)表中給出了節(jié)目號(ProgramNumber)和此節(jié)目的節(jié)目映射表(PMT)位置(PMT-PID)之間的對應(yīng)關(guān)系。在映射為一個TS包之前，PAT可能被分為255個分段，每個分段包含有整個PAT的一部分。這種分法在出錯時可使數(shù)據(jù)丟失最少，也就是包丟失或位錯誤可定位于更小的PAT分段，這樣就允許其它分段被接收和正確解碼。節(jié)目號0規(guī)定用于網(wǎng)絡(luò)PID。節(jié)目關(guān)聯(lián)表在傳送過程中不加密。第3章多路復(fù)用圖3-4

PSI和TS流的關(guān)系第3章多路復(fù)用節(jié)目映射表(PMT)完整地描述了一路節(jié)目是由哪些PES組成的，它們的PID分別是什么等。單路節(jié)目的TS流是由具有相同時基(PCR)的多種媒體PES流復(fù)用構(gòu)成的，典型的構(gòu)成包括一路視頻PES、多路音頻PES(多聲道、普通話、粵語、英語等)以及一路或多路輔助數(shù)據(jù)。各路PES被分配了唯一的PID，MPEG-2要求至少有節(jié)目號、PCR-PID、原始流類型和原始流PID。帶有節(jié)目映射表的TS包不加密。

條件訪問表(CAT)給出一個或多個CA之間的關(guān)系，并帶有EMM流和所有特殊的參數(shù)。

網(wǎng)絡(luò)信息表(NIT)內(nèi)容為專用，MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定，通常包含用戶選擇的服務(wù)和傳送流標(biāo)識符、通道頻率及調(diào)制特性等。第3章多路復(fù)用

3.PAT的結(jié)構(gòu)

整個PAT被分割為一個或多個分段，每個分段具有如圖3-5所示的結(jié)構(gòu)。分段的整體字頭為8B長，由表格標(biāo)識符、分段長度、傳送流標(biāo)識符、版本號、當(dāng)前下次指示器、分段

號和最后分段號組成。其可變字長的節(jié)目表清單由N個4B長的節(jié)目項組成，每個節(jié)目項由16b的節(jié)目號和13bPMT表的PID值組成。最后是4B長的CRC校驗。第3章多路復(fù)用圖3-5

PAT的結(jié)構(gòu)第3章多路復(fù)用表3-1是用C語言描述的PAT分段語法結(jié)構(gòu)，同時也表明了數(shù)據(jù)的位數(shù)和類型，它比圖3-5的描述更精確，是國際標(biāo)準(zhǔn)中常用的描述方法。第3章多路復(fù)用

表3-1

PAT分段語法結(jié)構(gòu)第3章多路復(fù)用表3-1中的Table-id標(biāo)識一個TS流中PSI分段的內(nèi)容是PAT、CAT或PMT。對于PAT,置為0x00。對于PAT,Section-syntax-indicator置為1。Section-length指示分段的字節(jié)數(shù),從Section-length開始,到CRC結(jié)束。Transport-Stream-id指出在網(wǎng)絡(luò)中與其它復(fù)用流的區(qū)別標(biāo)志,其值由用戶定義。Version-number指出所有PAT的版本號。一旦PAT有變化,則版本號加1,當(dāng)增加到31時,版本號循環(huán)回到0。Current-next-indicator置為1時,表示傳送的PAT當(dāng)前可以使用;置為0時,表示該傳送的表不能使用,下一個表變?yōu)橛行?。Section-number給出了該分段的數(shù)目。當(dāng)PAT中的第一個分段的Section-number為0x00時,PAT中的每一個分段將加1。Last-section-number指出了最后一個分段號,是在整個PAT中的最大分段數(shù)目。第3章多路復(fù)用Program-number指出了節(jié)目號,如果是0x0000,那么后面的PID是網(wǎng)絡(luò)PID,其它值由用戶定義。Network-id指出含有NIT的TS包的PID值。Program-map-PID指定PMT表的PID值。CRC-32是用來校驗數(shù)據(jù)正確性的循環(huán)冗余校驗碼。表31中右邊一列指示本項的數(shù)據(jù)類型,其中:uimsbf表示無符號整數(shù),高位在前(unsignedinteger,mostsignificantbitfirst);bslbf表示比特串,左位在前(bitstring,leftbitfirst);rpchof表示多項式除法的余數(shù),高階在前(remainderpolynomialcoefficients,highestorderfirst)。第3章多路復(fù)用3.1.4業(yè)務(wù)信息

DVB還在TS流中定義了許多輔助信息，稱為業(yè)務(wù)信息SI(ServiceInformation)，以便于選擇節(jié)目，了解與節(jié)目相關(guān)的一些信息，提供節(jié)目之間的相互關(guān)系以及攜帶特定的數(shù)據(jù)。DVB在MPEG-2的節(jié)目特定信息PSI的基礎(chǔ)上，補充規(guī)定了一系列SI表格，并規(guī)定了一些表格的PID值。這些SI表格包括：

(1)業(yè)務(wù)描述表SDT(ServiceDescriptionTable)：包含描述系統(tǒng)中業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，例如業(yè)務(wù)名稱、業(yè)務(wù)提供者等。業(yè)務(wù)是節(jié)目的集合。第3章多路復(fù)用

(2)業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表BAT(BouquetAssociationTable)：提供了與業(yè)務(wù)群(業(yè)務(wù)的集合)相關(guān)的信息，給出了業(yè)務(wù)群的名稱以及每個業(yè)務(wù)群中的業(yè)務(wù)列表，是IRD(IntegratedReceiverDecoder，綜合接收解碼器)向觀眾顯示一些可獲得的業(yè)務(wù)的一個途徑。

(3)事件信息表EIT(EventInformationTable)：包含了與事件或節(jié)目相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如事件名稱、開始時間、持續(xù)時間等，分為present/following和schedule，分別包含當(dāng)前事件

和下一個事件的信息以及在一個較長時間段內(nèi)所安排的所有事件的信息。節(jié)目是事件的集合。

(4)運行狀態(tài)表RST(RunningStatusTable)：給出事件的狀態(tài)(運行／未運行)。第3章多路復(fù)用

(5)時間日期表TDT(TimeandDateTable)：給出了當(dāng)前時間和日期的信息，該信息是頻繁更新的。

(6)時間偏移表TOT(TimeOffsetTable)：給出了與當(dāng)前時間、日期和本地時間的偏移相關(guān)的信息，該信息是頻繁更新的。

(7)填充表ST(StuffingTable)。

(8)選擇信息表SIT(SelectionInformationTable)：僅用于碼流片段中，包含描述該碼流片段的業(yè)務(wù)信息的概要數(shù)據(jù)。

(9)間斷信息表DIT(DiscontinuityInformationTable)：僅用于碼流片段中，它將插入到碼流片段業(yè)務(wù)信息間斷的地方。第3章多路復(fù)用

DVB的標(biāo)準(zhǔn)包括：DVB-SI《DVB系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息(SI)規(guī)范》，編號為ETS300468；《業(yè)務(wù)信息(SI)實現(xiàn)和使用指導(dǎo)》，編號為ETR211；《DVB系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息(SI)碼的配置》，編號為ETR162。我國相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)是《數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)信息規(guī)范》(GY/Z174—2001)。標(biāo)準(zhǔn)中對各種SI都作了詳細的類似于表3-1的規(guī)范描述。

包標(biāo)識PID碼特別重要，它是識別碼流信息性質(zhì)的關(guān)鍵，是節(jié)目信息的標(biāo)識，不同的電視節(jié)目和業(yè)務(wù)信息(SI)對應(yīng)有不同的PID碼。第3章多路復(fù)用對于接收機中的解碼器來說，為了找到它所要接收的電視節(jié)目，首先應(yīng)通過PID碼找到PSI和SI所對應(yīng)的不同內(nèi)容。表3-2是業(yè)務(wù)信息中的PID分配表。借助PID，用戶可以將自己感興趣的TS包從TS流中挑選出來，對不感興趣的TS包可置之不理。這種機制保證了數(shù)字電視系統(tǒng)的可擴展性，或者說是后向兼容性。因為在引入新業(yè)務(wù)時，只需賦予該業(yè)務(wù)一個新的PID號即可。未經(jīng)授權(quán)的接收機不能識別該PID號，經(jīng)授權(quán)的接收機則可將該PID號“過濾”出來，并進行相應(yīng)的處理。因此，數(shù)字電視系統(tǒng)中引入新業(yè)務(wù)非常方便，這對數(shù)字電視的發(fā)展具有深遠的影響。第3章多路復(fù)用表3-2業(yè)務(wù)信息中的PID分配第3章多路復(fù)用3.1.5描述符

DVB在EN300468業(yè)務(wù)信息標(biāo)準(zhǔn)中定義了各種描述符(Descriptor)，給出了描述符標(biāo)簽值(Descriptor-tag)和描述符在SI表中最有可能出現(xiàn)的位置，但并不表示在其它表中限制

使用該描述符。

這些描述符提供有關(guān)流內(nèi)容、節(jié)目內(nèi)容、FEC方案、調(diào)制方式、傳送方式、鏈接類型、時區(qū)、語種等大量信息，這些信息對系統(tǒng)運行、參數(shù)設(shè)定、確定接收機的工作狀態(tài)起了決定性的作用。表3-3是描述符的可能位置表。第3章多路復(fù)用表3-3描述符的可能位置表第3章多路復(fù)用第3章多路復(fù)用在各種SI表的語法結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的descriptor()，表示會存在指定標(biāo)簽值的描述符。EN300468業(yè)務(wù)信息標(biāo)準(zhǔn)中定義了各種描述符，這里以有線傳送系統(tǒng)描述符為例進行說明。表3-4是有線傳送系統(tǒng)描述符的語法結(jié)構(gòu)。表中的descriptor-tag是描述符的標(biāo)簽值。descriptor-length給出描述符的字節(jié)數(shù)。frequency以8個4位BCD碼給出頻率值，小數(shù)點位于第4個BCD碼之后，單位為MHz，如0312.0000MHz。reserved-future-use是保留將來使用的位；FEC-outer表示前向糾錯外碼方案，為0000表示未定義，為0001表示無FEC外碼，0010表示是RS(204，188)碼，0011～1111預(yù)留使用。modulation指出有線電視傳送系統(tǒng)的調(diào)制方式，為0x00表示未定義，為0x01～0x05分別表示16QAM、32QAM、第3章多路復(fù)用64QAM、128QAM、256QAM，0x06～0xFF預(yù)留使用。symbol-rate以7個4位BCD碼表示符號率的值，小數(shù)點位于第3個BCD碼之后，單位為Msymbol／s(兆符號／秒)，如0.4500Msymbol／s。FEC-inner指出前向糾錯內(nèi)碼方案，為0000表示未定義，0001～0101分別表示卷積碼率1／2、卷積碼率2／3、卷積碼率3／4、卷積碼率5／6、卷積碼率7／8，0110～1110預(yù)留使用，1111表示無卷積編碼。第3章多路復(fù)用表3-4有線傳送系統(tǒng)描述符的語法結(jié)構(gòu)第3章多路復(fù)用3.1.6節(jié)目復(fù)用器的構(gòu)成

將一路數(shù)字電視節(jié)目的視頻PES包、音頻PES包和其它輔助數(shù)據(jù)(包括一些增值業(yè)務(wù))的PES包按一定的比率復(fù)用成一路節(jié)目的TS(或PS)流稱為節(jié)目復(fù)用。

圖3-6是節(jié)目復(fù)用器的硬件構(gòu)成方框圖。圖中，F(xiàn)IFO(FirstInFirstOut)是先進先出移位寄存器。復(fù)用器啟動后，首先向前面的視頻、音頻編碼器發(fā)出系統(tǒng)編碼開始信號，同時發(fā)送27MHz的系統(tǒng)時鐘，作為PES打包時PTS與DTS的時間標(biāo)記的計數(shù)時鐘。前級編碼后的視頻、音頻和輔助數(shù)據(jù)經(jīng)過串／并轉(zhuǎn)換后分別在各自的FIFO中緩存，各個FIFO設(shè)有獨立的雙向計數(shù)器，指示各個FIFO中存儲數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。由于視頻PES數(shù)據(jù)流的輸入速率是可第3章多路復(fù)用變的，音頻、輔助數(shù)據(jù)的速率則是恒定的，若采用其它固定比例的復(fù)用策略，就無法保證TS流中各種類型包的均勻性，因此數(shù)字信號處理器(DSP)采用輪詢技術(shù)控制TS流中各種包的交織。DSP按視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)1和輔助數(shù)據(jù)2的次序?qū)σ曨lFIFO、音頻FIFO、輔助數(shù)據(jù)X1FIFO、輔助數(shù)據(jù)X2FIFO進行輪詢，即讀取各FIFO的雙向計數(shù)器的計數(shù)值，若大于預(yù)先確定的門限數(shù)值，則從相應(yīng)的FIFO中讀取184B，送入公共FIFO。對于兩路輔助數(shù)據(jù)，在寫入TS包頭后，直接將184B送入傳輸緩存器。為了TS包與PES包的字頭對齊，在對視頻、音頻184B的讀取過程中，需同時檢測是否有PES包起始碼0x000001(視頻PES起始碼后面的steamID為0xE0，音頻PES起始碼后面的steamID為0xC1)。若沒第3章多路復(fù)用有，則由DSP向傳輸緩存器寫入相應(yīng)的TS包頭(4B，無調(diào)整字段)，再將公共FIFO中的184B送入傳輸緩存器。若遇到PES起始碼，則立即停止從視頻或音頻FIFO中讀取數(shù)據(jù)，而去讀取公共FIFO中的NB數(shù)據(jù)。由于在這NB數(shù)據(jù)中包含4BPES字頭，因此TS包的調(diào)整字段中要插入184－(N－4)個填充字節(jié)(即0xFF)，有效數(shù)據(jù)負荷為N－4。第二個TS包是一個新的PES數(shù)據(jù)包的開始，公共FIFO中還保留4BPES字頭，所以還需從前面的FIFO讀入(184－4)B的視頻或音頻數(shù)據(jù)。在向傳輸緩存器寫入TS字頭后，再將公共FIFO中的數(shù)據(jù)送入傳輸緩存器。這樣，就可將TS包的字頭與PES包的字頭對齊。第3章多路復(fù)用圖3-6節(jié)目復(fù)用器的硬件構(gòu)成方框圖第3章多路復(fù)用在視頻編碼器中要求任意兩個PCR之間的時間間隔為40ms，節(jié)目映射表(PMT)之間的時間間隔同樣為40ms。由于復(fù)用器的輸出速率是恒定的，因此單位時間內(nèi)的總TS包數(shù)也是恒定的。要使PCR之間的時間間隔保持恒定，在DSP程序中設(shè)計了一個計數(shù)器，計數(shù)器的預(yù)置數(shù)值設(shè)定為“每秒總的TS包數(shù)目／25”，復(fù)用器每產(chǎn)生一個TS包，計數(shù)器減1，當(dāng)計數(shù)器減到零時將時間間隔標(biāo)志位置位。DSP在每次輪詢打包TS數(shù)據(jù)之前，先檢測時間間隔標(biāo)志位，若標(biāo)志位已經(jīng)置位，則在下一個視頻TS包中插入PCR時間標(biāo)記，當(dāng)然這里只是在TS包頭中將6B的PCR位置預(yù)留出來,沒有真正插入PCR時間標(biāo)記。在隨后的兩個TS包中放入節(jié)目關(guān)聯(lián)表(PAT)和PMT表，并將計數(shù)器和時間間隔標(biāo)志位復(fù)位。如果下第3章多路復(fù)用一個復(fù)用的TS包為視頻數(shù)據(jù)并且恰好需要插入PCR時間標(biāo)記，則DSP從視頻FIFO中讀的數(shù)據(jù)是176B而不是184B，這是因為調(diào)整字段已占用了8B(插入PCR時間標(biāo)記，除了PCR是6B，還要增加調(diào)整字段長度1B、指示和標(biāo)志1B，故調(diào)整字段一共8B)。如果該TS包為含有PES字頭的視頻TS包，則讀入的數(shù)據(jù)字節(jié)為172B。

MPEG-2系統(tǒng)規(guī)范要求PCR時間必須是PCR域最后一字節(jié)離開復(fù)用器的時間。在并／串轉(zhuǎn)換同時，還要完成PCR時間標(biāo)記的插入。PCR信息只包含在特定的視頻TS包中，DSP在寫入該TS字頭時在調(diào)整字段中已預(yù)留了6B的PCR位置，在并／串轉(zhuǎn)換時則進行字頭檢測，在滿足PCR插入條件且在檢測到TS包的同步字節(jié)以及調(diào)整字段標(biāo)志位后，在相應(yīng)時刻將PCR鎖存。第3章多路復(fù)用 3.2系統(tǒng)復(fù)用

在實際的通信系統(tǒng)中，一路常規(guī)的模擬電視信道中可傳送多路數(shù)字電視節(jié)目，在調(diào)制之前要將多路節(jié)目(可能具有不同的時基)的TS流進行再復(fù)用(Remultiplex)，實現(xiàn)節(jié)目間的動態(tài)帶寬分配，提供各種增值業(yè)務(wù)，以適合傳輸?shù)男枰?。這種多路節(jié)目的復(fù)用常稱為系統(tǒng)復(fù)用或傳送復(fù)用。圖3-7是節(jié)目復(fù)用和系統(tǒng)復(fù)用的方框圖。系統(tǒng)復(fù)用時，最主要的工作是進行PSI信息的重構(gòu)和PCR修正。第3章多路復(fù)用圖3-7節(jié)目復(fù)用和系統(tǒng)復(fù)用示意圖第3章多路復(fù)用3.2.1

PSI信息的重構(gòu)

編碼器輸出的TS流為單節(jié)目TS流(SPTS)；而衛(wèi)星接收機解調(diào)輸出的TS流則為多節(jié)目TS流(MPTS)。在再復(fù)用的過程中，通常需要從多個多節(jié)目TS流中各抽出一路或多路節(jié)目參與復(fù)用，復(fù)用生成的TS流仍然應(yīng)當(dāng)符合MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)層定義。整個再復(fù)用的過程實際上是一個節(jié)目特定信息分析、解復(fù)用、節(jié)目特定信息重組、復(fù)用的過程。同時，為了適應(yīng)傳輸碼率的需要，再復(fù)用過程中還應(yīng)包含碼率調(diào)整、PCR調(diào)整等過程。第3章多路復(fù)用

PSI被分成節(jié)目關(guān)聯(lián)表、節(jié)目映射表、網(wǎng)絡(luò)信息表及條件接收表等，這些表中包含了進行多路解調(diào)和顯示程序的必要和足夠的信息。每個表可以被分成一段或多段置于TS流中。

系統(tǒng)層解復(fù)用時首先要獲取節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT，節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT的PID值為0x0000，找到PID＝0的TS包就能找到PAT表，PAT表中包含了該TS流中所有節(jié)目的一個清單。通過PAT表，就可獲取該TS流中所包含的每個節(jié)目映射表PMT。

在每個節(jié)目的PMT表中，含有該節(jié)目的各個TS包的信息，包括PID、TS包類型以及該節(jié)目含有效PCR字段TS包的PID值。經(jīng)過PAT及PMT表的設(shè)置，就可完整描述TS流中各路節(jié)目以及每路節(jié)目中各TS包之間的關(guān)系。第3章多路復(fù)用條件接收表CAT只有當(dāng)TS流中有一個或幾個TS包被加擾時才出現(xiàn)。

每路TS流都有一個PAT和多個PMT，但是最后合成的TS流中只有一個PAT和與之相對應(yīng)的多個PMT；而且在不同的TS流中可能定義了相同的PID，例如，TS1的視頻TS包的PID有可能與TS2的音頻TS包的PID相同。所以，在對各路TS流進行復(fù)用時，首先必須提取出各節(jié)目中TS包的PID，常稱為TS包過濾；然后重新標(biāo)識PID，再對所有TS流中的PAT和PMT進行分析、整理，生成總的PAT和PMT，作為合成TS流的PSI；最后將TS包交織后輸出。第3章多路復(fù)用3.2.2

PCR修正

PCR是編碼端系統(tǒng)時鐘的采樣值，一般情況下，一路節(jié)目只有一個PCR時間基點與之關(guān)聯(lián)。在PSI的PMT中，指出了每路節(jié)目中帶有PCR字段的TS包的PID值，該PID值也稱為PCRPID。時間標(biāo)簽一般以90kHz為單位，但PCR可以達到27MHz。PCR時序信息是將系統(tǒng)時間頻率27MHz的1／300(27MHz／300=90kHz)編成33位碼并加上9位(28<300<29)余數(shù)。PCR字段被編碼在TS包的調(diào)整字段中，其中以系統(tǒng)時鐘頻率27MHz的1／300(90kHz)為單位的稱為PCR-base(見公式(3-1))，另一個以系統(tǒng)時鐘27MHz為單位的稱為PCR-ext(見公式(3-2))。第3章多路復(fù)用

MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中用TS系統(tǒng)目標(biāo)解碼器(T-STD)這個概念來定義字節(jié)到達、解碼事件以及它們發(fā)生的時間。數(shù)據(jù)從TS流進入T-STD的速率是一個分段常數(shù)，第i個字節(jié)在時間t(i)進入，這個字節(jié)進入T-STD的時間可以通過對輸入流的PCR的字段解碼而恢復(fù)，編碼在PCR(i)(公式(3-3))中的數(shù)據(jù)代表了t(i)，i指包含PCR-base字段的最后一位的字節(jié)。

PCR_base(i)={［系統(tǒng)時鐘頻率×t(i)］DIV300}%233 (3-1)

PCR_ext(i)={［系統(tǒng)時鐘頻率×t(i)］DIV1}%300 (3-2)

PCR(i)=PCR_base(i)×300+PER_ext(i) (3-3)

式中，DIV代表除，％代表模除，a%b代表b除a后的余數(shù)。因此，PCR指示PCR-base的最后一個字節(jié)預(yù)定到達目標(biāo)解碼器的時間。通過PCR值不但可以獲得正確的解碼時間，還可以計算傳送速率等與時間有關(guān)的指示。第3章多路復(fù)用

PCR的正確傳送將直接關(guān)系到解碼端系統(tǒng)時鐘的恢復(fù)，進而影響音/視頻的同步回放。對于多路TS流的PCR修正，由于每路TS流都有各自的時鐘，因此對每路時鐘都要進行PCR修正，以消除抖動。根據(jù)PCB修正原理，由于從數(shù)據(jù)進入復(fù)用器至離開之間存在不確定的處理延遲(特別是對于多路節(jié)目的不同速率交織，更加劇了這種不確定性)，因此，比較簡單的通用做法是：在原有PCR值基礎(chǔ)上加上該字段在復(fù)用器中的等待延遲Δt即可。第3章多路復(fù)用但此時還存在一個必須考慮的問題，即時鐘起始時間尚未統(tǒng)一。若如上面所述，每個PCR在原有基礎(chǔ)上再加上其延遲Δt，則在解碼端恢復(fù)的系統(tǒng)時鐘值實際上未考慮這段延遲，如果把所有延遲后的PCR減去Δtconst，即可達到恢復(fù)相同時間起點的目的。其中，Δtconst是任選的一個Δt，在選擇點處修正值為0。這是因為只要有一個PCR考慮到這段延遲，不進行修正，其余的PCR均在此基礎(chǔ)上進行相對不定延遲的修正，這就使得復(fù)用時不修正的PTS和DTS相對于PCR來說恢復(fù)了統(tǒng)一的時間起點。最后得到每個PCR的修正值為

PCR＝PCR＋Δt－Δtconst (3-4)

Δt=Tsys-out－Tsys-in

(3-5)

式中，Tsys-out是數(shù)據(jù)離開系統(tǒng)復(fù)用器的時間，Tsys-in是數(shù)據(jù)到達系統(tǒng)復(fù)用器的時間，Δtconst是任選的一路節(jié)目的Δt。第3章多路復(fù)用

3.3數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)

3.3.1數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的加入方式

從上節(jié)介紹的節(jié)目復(fù)用和系統(tǒng)復(fù)用的過程來看，如果想在數(shù)字電視中開展增值業(yè)務(wù)，有兩種加入的方法。

一種方法是從節(jié)目復(fù)用中加入，即在一路正常的電視信號中，在節(jié)目復(fù)用時加入一些數(shù)據(jù)，與音頻、視頻PES一起形成TS流，在電視系統(tǒng)中傳輸。接收端再把附加的數(shù)據(jù)從電視數(shù)據(jù)中分離出來。這種方法的特點是方便簡單，不需要專門的信道，只要在收、發(fā)端的復(fù)用和解復(fù)用中作相應(yīng)的改動就行。它的缺點是數(shù)據(jù)量不能太大，否則會影響數(shù)字電視節(jié)目的傳輸。此方法適合于數(shù)據(jù)量相對較少，實時性要求也不高的場合。如天氣預(yù)報廣播、商品信息廣告、股市行情等。第3章多路復(fù)用另一種方法就是從系統(tǒng)復(fù)用中加入。當(dāng)數(shù)據(jù)量比較大時，如進行遠程教學(xué)、圖文新聞廣播、數(shù)據(jù)廣播等時，可以開辟一個專門的TS流，它與其它數(shù)字電視節(jié)目的TS流無關(guān)。

3.3.2

MPEG-2對數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的支持

在MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)層，除了規(guī)定音/視頻數(shù)據(jù)的傳輸外，還充分考慮了非音/視頻數(shù)據(jù)的傳輸，為在數(shù)字電視中現(xiàn)數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)提供了方便。

(1)在MPEG-2的TS流中，所有數(shù)據(jù)都被打成固定長度的包，并且規(guī)定了13位長的PID以區(qū)別攜帶不同數(shù)據(jù)的TS包。支持?jǐn)?shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的第一種方式就是為數(shù)據(jù)分配專用的PID，把要廣播的數(shù)據(jù)直接放在TS包的凈荷(信息負載)里。MPEG-2的各種PSI表的廣播就是通過這種方式來實現(xiàn)的。第3章多路復(fù)用

(2)在MPEG-2的PMT中規(guī)定了8位的stream-type域，stream-type指出了基本流的類型。同時在PES包的結(jié)構(gòu)中，規(guī)定了8位的stream-id域，描述的也是基本流的類型。在stream-type和stream-id的分配表中可以看到，除了為用戶保留的區(qū)域以外，還直接為數(shù)據(jù)廣播分配了一些值，例如stream-type等于8、10~13表示基本流攜帶的是DSM-CC規(guī)定的數(shù)據(jù)等。這就使得把要廣播的數(shù)據(jù)組織成基本流成為可能。

(3)MPEG-2中的節(jié)目特定信息(PSI)表是按段(Section)傳輸?shù)?，在段的語法結(jié)構(gòu)中，第一個域是8位的table-id，它最多可以區(qū)別256個表。第3章多路復(fù)用3.3.3

DVB對數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的支持

DVB在MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上定義了一系列將數(shù)據(jù)封裝到MPEG-2的TS流中的方法，這些方法可以認為是對MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的一種擴充。如多協(xié)議封裝方式用于兩個有不同協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的連接，提供對多個接收機進行地址編碼的能力和對任意大小包的分段和還原能力；數(shù)據(jù)循環(huán)方式(DataCarouselMethod)用于任意結(jié)構(gòu)文件的有效下載等。

DVB為數(shù)據(jù)廣播定義了如下七種數(shù)據(jù)廣播方式：

(1)數(shù)據(jù)管道(DataPiping)。

(2)異步數(shù)據(jù)流(AsynchronousDataStream)。

(3)同步數(shù)據(jù)流(SynchronousDataStream)。

(4)被同步