ts码流结构分析
※该“数字”概念的基本解释:数字信号(对应于模拟 数字”概念的基本解释:数字信号( 信号) 信号) 数字信号是指所取的数值是离散的,在时间轴上 数字信号是指所取的数值是离散的, 是不连续的。 是不连续的。二进制码是应用的最广泛的一种数字信 号,数字电视中使用到的数字信号就是采用的二进制 码流。 码流。 一连串二进制码构成数字电视信 号:……101001110010101…….. ※该“数字”概念的作用范畴: 数字”概念的作用范畴: 数字电视中的“数字” 数字电视中的“数字”概念是指电视信号的前期
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
下图是系统将多个基本流规范成单一数据流的一个复用与解复用流程: 下图是系统将多个基本流规范成单一数据流的一个复用与解复用流程:
原始视频 MPEG-2 视频 编码器 MPEG-2 音频 编码器 MPEG-2 视频 解码器 还原视频
原始音频
复 用 器 单一的 流 单一的TS流 或者PS流 或者 流
一、数字电视原理与DVB系统
DVB系统要求主要有: 系统要求主要有: 系统要求主要有 ※信源编码采用MPEG-2标准(即音视频压缩采用MPEG-2标准) 信源编码采用 标准(即音视频压缩采用 标准) 标准 标准 ※信道编码中采用统一的加扰系统 ※信道编码中采用统一的里德-所罗门前向纠错系统 信道编码中采用统一的里德 所罗门前向纠错系统 ※ …….. DVB系统的核心技术是采用 系统的核心技术是采用MPEG-2技术进行视频、音频的编码,使用 技术进行视频、 系统的核心技术是采用 技术进行视频 音频的编码, 统一的MPEG-2传输流(TS流)。 传输流( 流 统一的 传输流
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
MPEG-2 system(编号 标准的其中一部分, (编号13818-1)是MPEG-2标准的其中一部分,该部分描述 ) 标准的其中一部分 了多个视频,音频和数据多种基本流( )合成传输流( )和节目流( ) 了多个视频,音频和数据多种基本流(ES)合成传输流(TS)和节目流(PS)的 方式。 方式。 就通俗的理解, 就通俗的理解,MPEG-2 system的主要功能是提供了将多种基本码流规范成 的主要功能是提供了将多种基本码流规范成 一种单一的便于传输的码流的技术标准。 一种单一的便于传输的码流的技术标准。
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
PS流(Program Stream)组成: 流 )组成: PS包 包 PES 包 Video Video Audio Video PES 包头 Video Video
PS包头 包头
流由PS包组成 包又由若干个PES包组成(到这里,ES经过了两 包组成( ※ PS流由 包组成,而一个 包又由若干个 流由 包组成,而一个PS包又由若干个 包组成 到这里, 经过了两 层的封装)。 层的封装)。 包的包头中包含了同步信息与时钟恢复信息。 ※ PS包的包头中包含了同步信息与时钟恢复信息。 包的包头中包含了同步信息与时钟恢复信息 ※一个PS包最多可包含具有同一时钟基准的 个视频PES包和 个音频PES包。 一个 包最多可包含具有同一时钟基准的16个视频 包和32个音频 包 包最多可包含具有同一时钟基准的 个视频 包和 个音频
一、数字电视原理与DVB系统
3、什么是DVB系统(Digital Video Broadcasting system)? 、什么是 系统( 系统 )?
DVB,“数字视频广播”(Digital Video Broadcasting)的缩写 是一 , 数字视频广播” )的缩写, 种国际承认的数字电视标准。该标准是由欧洲电信标准化组织(ETSI)、欧 种国际承认的数字电视标准。该标准是由欧洲电信标准化组织( )、欧 )、 洲电子标准化组织( 洲电子标准化组织(CENELEC)和欧洲广播联盟(EBU) 联合组成的“联 )和欧洲广播联盟( ) 联合组成的“ 合专家组”(Joint Technical Committee, JTC)发起的。 合专家组” )发起的。 我国使用的数字电视标准采用的就是DVB标准。 标准。 我国使用的数字电视标准采用的就是 标准 数字视频广播( 系统( 数字视频广播(DVB)系统的传输方式可以分为 )系统的传输方式可以分为DVB-S系统(卫星广 系统 系统( 系统( 播)、 DVB-C系统(有线电视)、 DVB-T系统(地面数字视频广播), 系统 有线电视)、 系统 地面数字视频广播), DVB系统主要完成数字电视信号的广播与传输。 系统主要完成数字电视信号的广播与传输。 系统主要完成数字电视信号的广播与传输
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
TS流(Transport Stream)组成: 流 )组成: PES 包头
PES 包
PES流 流 TS流 流
TS包头 包头 TS包 包
填充数据
流由定长的TS包组成 字节), 包是对PES包的一个重新封装(到这 包的一个重新封装( ※ TS流由定长的 包组成(188字节),而TS包是对 流由定长的 包组成( 字节),而 包是对 包的一个重新封装 经过了两层的封装) 里,ES经过了两层的封装) 。 经过了两层的封装 包的包头信息依然存在于TS包中 ※ PES包的包头信息依然存在于 包中。 包的包头信息依然存在于 包中。
I1
P4
B2
B3
...
I1
P4 视频PES流 流 视频
B2
B3
...
视频ES流 视频 流
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
视频 编码器 音频 编码器 PES 打包器 PES 打包器 视频 PES流 流 音频PES流 流 音频 PES包 包 PES包 包 PES包 包 PES包 包 PES包 包 PES包 包 PES包 包 PES 包头
一、数字电视与DVB系统
2、数字电视为什么采用信源编码和信道编码? 、数字电视为什么采用信源编码和信道编码?
信源编码: 信源编码:提高有限带宽的利用率 ※预测编码 ※统计编码 ※JPEG编码 编码 ※MPEG编码 编码 ※…….. 信道编码:提高传输可靠性 信道编码 提高传输可靠性 由于数字信号具有很复杂的频率成分,频率特性也很不相同,直接传输会产生误码, 由于数字信号具有很复杂的频率成分,频率特性也很不相同,直接传输会产生误码, 降低可靠性。信道编码就是针对这种情况而提出的。 降低可靠性。信道编码就是针对这种情况而提出的。信道编码的目的是使传输的图像信 号适应传输信道对频率特性的要求,抑制信道噪声对信号的干扰。 号适应传输信道对频率特性的要求,抑制信道噪声对信号的干扰。 ※伪随机序列进行扰码 ※奇偶校验码 ※卷积交织码 里德-所罗门码 ※里德 所罗门码 ※……..
PS 复 用 器
节目流( ) 节目流(PS) PS包 包 PS包 PS包 ... 包 包
TS 复 用 器
传输流( ) 传输流(TS) TS包 包 TS包 包 TS包 包 ...
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
2、什么是ES流、PES流、PS流以及 流? 、什么是 流 流以及TS流 流 流以及
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
1、什么是MPEG、MPEG-2、MPEG-2 system? 、什么是 、 、 ?
MPEG是动态图像专家组(Moving Picture Experts Group)的简称 通常可 是动态图像专家组( 是动态图像专家组 )的简称, 以将MPEG理解为一种视频压缩编码技术标准。该编码压缩属于有损压缩,最大压 理解为一种视频压缩编码技术标准。 以将 理解为一种视频压缩编码技术标准 该编码压缩属于有损压缩, 缩比为200:1。 MPEG标准目前一共有五个:MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、 标准目前一共有五个: 缩比为 : 。 标准目前一共有五个 、 、 、 MPEG-7及MPEG-21。DVB中采用的的标准是 及 。 中采用的的标准是MPEG-2标准。 标准。 中采用的的标准是 标准 MPEG-2标准是 标准是MPEG和ISO组织设计的一个数字视频压缩规范 主要用于 组织设计的一个数字视频压缩规范,主要用于 标准是 和 组织设计的一个数字视频压缩规范 主要用于DVD 和DVB上。其设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率。该标准包括 上 其设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率。 编号为13818-1系统部分、编号为13818-2的视频部分、编号为13818-3的音频部分 编号为 系统部分、编号为 的视频部分、编号为 的音频部分 系统部分 的视频部分 及编号为13818-4的符合性测试部分。 的符合性测试部分。 及编号为 的符合性测试部分
ES流(Elementary Stream)由三部分组成: 流 )由三部分组成: 视频编码器编码后的图像数据流; ※经MPEG-2视频编码器编码后的图像数据流; 视频编码器编码后的图像数据流 音频编码器编码后的声音数据流; ※经MPEG-2音频编码器编码后的声音数据流; 音频编码器编码后的声音数据流 其他编码数据流; ※其他编码数据流; PES流(Packetized Elementary Stream): 流 ):PES流是 流经过 流是ES流经过 ): 流是 流经过PES打包器处理 打包器处理 后形成的数据流,在这个过程中完成了将ES流分组 打包、 流分组、 后形成的数据流,在这个过程中完成了将 流分组、打包、加入包头信息等操作 流的第一次打包)。 流的基本单位是PES包。 (对ES流的第一次打包)。 流的第一次打包)。PES流的基本单位是 流的基本单位是 包
MPEG-2 system主要的任务有: 主要的任务有: 主要的任务有 1)规定以包方式传输数据的协议(最终形成的TS流或者 流是由 包或 )规定以包方式传输数据的协议(最终形成的 流或者 流是由TS包或 流或者PS流是由 包或PS 包组成的); 包组成的); 2)为收发两端数据流同步创造条件(PCR、PTS、DTS); )为收发两端数据流同步创造条件( 、 、 ); 3)确定将多个数据流合并和分离(即复用和解复用)的原则; )确定将多个数据流合并和分离(即复用和解复用)的原则; 4)提供一种进行加密数据传输的可能性。 )提供一种进行加密数据传输的可能性。