1 导言
跟着数字电视技能的日渐老练,我国电视网络的数字化也正在进行中。为了确保数字电视网络的正常工作和传输质量,有必要采纳相应的监测设备作为辅佐。码流剖析仪便是习惯数字电视网络的运用需求而开发的一种码流监测和剖析设备。
现在市场上的码流剖析设备首要有嵌入式和”PCI板卡+PC机”两种完成形式。嵌入式码流剖析仪本钱较低,可是功用相对简略,无法满意杂乱的运用需求,而且由于资源的约束,不适合或许无法完成大容量的码流存储备份等功用。”PCI板卡+PC机”的完成形式克服了这些缺陷,却存在价格较高的问题。比方美国泰克公司和后来一些厂家出产的码流剖析仪,价格都比较贵重。咱们剖析对比了市场上的码流剖析仪产品后,自主研发出了功能杰出的PCI板卡,并在此基础上,选用国产工业操控机作为渠道,构建了功能优秀、本钱较低的码流剖析仪体系。
笔者在整个体系的研发进程中,首要从事码流剖析仪软件部分的开发。因而,本文将在对MPEG-2布景常识和码流剖析仪全体结构进行剖析的基础上,评论软件部分的完成。
2 MPEG-2规范概述
2.1 MPEG-2与TS流
MPEG-2是现在数字电视范畴体系层的遍及规范。该规范首要规矩了传送流(TS)和程序流(节目流)(PS)2种结构。其间TS流适合于信道状况相对恶劣,具有较高误码率的场合,因而已成为我国数字电视范畴遍及运用的一种码流格局。
TS流的组成进程是将原始的视频和音频信息依照恰当的尺度区分为ES流,之后对ES包附加信息构成PES包,再依照必定的规矩,将SI和PSI信息或许PES包附加上体系层操控信息而成为TS包,然后组成完好的TS流。TS包有2种尺度188 B或许204 B,后者加入了循环校验信息。
2.2 TS流的全体结构
2.2.1 TS流体系层结构
TS流体系层由有用负载和体系层信息构成。
TS流体系层信息便是在PES包组成TS流的进程中,为了使码流适合于信道传输和接纳端康复数据而增加的TS包头和其他相关操控信息。体系层信息能够分为3类,即TS包头信息、SI信息、PSI信息。
TS包头是TS包的标识部分,以0X47标志一个TS包的开端,共4 B,包括了与当时TS包相关的其他信息。其间比较重要的有PID,adaption_field_control,continuity_counter等信息,PID标识了当时TS包带着的数据内容(有用数据、SI或PSI信息),adaption_field _control表明当时包带着调整字段和有用负载的状况(共2位,榜首位表明有无调整字段,第二位表明有无有用负载),continuity_counter是具有同一PID值的TS包之间的接连计数值。
从体系层的视点来看,TS包的结构一般有以下几种:有调整字段又有有用负载,只要调整字段没有有用负载,只要有用负载没有调整字段。这儿所说的有用负载指的是本来PES包所包括的信息,PES包被分段后用来组成TS包,带着有SI和PSI信息的数据包不含有用负载。
2.2.2 PSI表
PSI即程序特别信息,他包括一切使解码器能进行程序的多路解调的规格化数据和私有数据。在传送流中,程序特别信息被分为4类规范结构,即程序相关表(PAT)、程序映射表(PMT)、网络信息表(NIT)和条件拜访表(CAT),这些表被分段刺进传送流分组中。在接纳端,解码器可依据这些信息确认节目路数、每路节目包括的数据类型、PID分配状况等重要信息。
2.2.3 SI表
SI即事务信息,他界说了9种事务信息表,包括事务群相关表(BAT)、事务描绘表(SDT)、事情信息表(EIT)、运转状态表(RST)、时刻和日期表(TDT)、时刻偏移表(TOT)、填充表(ST)、挑选信息表(SIT)、接连信息表(DIT)。SI表中所包括的信息,关于解码而言,并无多大奉献,所以在进行码流剖析仪规划的时分,关于这一部分信息仅做了提取和翻译,并没有进行太多的处理。
3 TS流的重要测验目标
3.1 290信息
290界说了3级过错。这儿的过错有着广泛的意义,他们首要是用来检测在传输进程中所发生的过错和码流自身的帧结构与规范不一致的当地。这些不一致给码流的传输和接纳带来了危险,有些甚至会直接形成传输和接纳的过错。过错等级区分的首要依据是过错对接纳的影响程度。大约阐明如下:
(1)榜首优先级:可解码的必要条件。
(2)第二优先级:主张做接连的或定时的监测。
(3)第三优先级:与运用有关的监测。
详细过错的界说,读者可参看相关规范,在此不作阐明。
3.2 PCR距离与PCR颤动
PCR是体系层的时钟信息,由提取的PCR字段可计算出码流的当时速率和均匀速率,这些值在码流传输和接纳解码中起着至关重要的效果。PCR距离是指具有相同PCR_PID的PCR数值呈现的时刻距离,PCR颤动是指由当时PCR字段取得的当时速率和均匀速率的误差程度。在290里界说了与.PCR相关的过错,在抱负解码器缓冲区剖析的进程中,PCR值也作为一个重要的参数来决议码流的每一个字节进入体系缓冲区的时刻。
3.3抱负解码器缓冲区
MPEG-2相关协议里提出了抱负解码器的模型,在解码器模型中,界说了上溢、下溢和清空3种缓冲区过错。这些缓冲区过错首要是由于各缓冲区尺度和输入输出速率不匹配形成的。在实践的硬件电路规划中,并非一切的缓冲区都依照抱负解码器的模型来规划,可是依据抱负解码器模型,能够对码流的速率匹配问题进行规范化的剖析,避免实践接纳机由于码流的时钟问题而发生过错。