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请问机顶盒中的解复用器是用来干什么的?

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gulfweed 发表于 2008-1-16 10:18:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
请问机顶盒中的解复用器是用来干什么的? 是把各个节目(各个台)分开的吗?
  那么数字电视前端是把所有节目复用后一起传输的吗?
  不是一个节目(一个台)一个频段?
  
  3X~~
万里 发表于 2008-1-16 19:52:36 | 显示全部楼层
MPEG(Motion pictures expert group)译为运动图像专家组,他是在ISO的召集下,为数字视频和音频制定压缩标准的专家组。该组织于1994年推出MPEG-2标准。此标准分为4个文件,分别是:

  系统层(System,ISO13818-1)描述视频,音频的数据复用方式和视频,音频同步方式。?

  视频压缩层(Video,ISO13818-2)描述数字视频编码方式和解码过程。?

  音频压缩层(Audio,ISO13818-3)描述数字音频编码方式和解码过程。?

  一致性(Conformance,ISO13818-4)说明测试编码码流的过程,检验是否符合前3个文件的规定。?

  MPEG-2运动图像及其伴音通用国际标准在数字音/视频领域得到了广泛的应用。在MPEG-2中,定义了两种形式的流,即传输流(TS)和节目流(PS)。节目流一般用于相对无错的环境中,如交互式多媒体业务,其长度是可变的。

  传输流则用于有错误的环境中,如数字电视的地面广播传输,其分组长度固定为188 b。传输流和节目流都是编码后的基本数据流(ES)按照一定的格式打包后形成PES包,再加上一些系统级信息而构成。码流的形成过程可以用图1来表示。其中,采样得到的视频数据流和音频数据流经过编码器后,成为MPEG-2 基本流(ES),再通过打包,成为包化ES流(PES),再经过传输复用器,将音频PES,视频PES,以及其他的数据和控制信息,转换成MPEG2传输流(TS).TS流经过信道编码和调制之后,发送到信道中。在接收端,正好相反,经过解调,信道解码和前向纠错之后,再通过传输解复用器,分别输出视频PES流,音频PES流,以及数据和控制信息,再通过视频解码器和音频解码器后,分别送入DTV显示系统和音频播放系统。
  2  关于传输流以及传输流中几个重要概念?

  传输流TS包的结构如图2所示。?
  传输流由一道或多道节目组成,每道节目由一个或多个原始流和一些其他流复合在一起,包括视频流,音频流,节目特殊信息流和其他数据包。?

  首先介绍视频和音频PES流是如何转换成TS流的。PES流是由视频或音频基本流分别打包处理后形成的PES包系列,PES包的长度是不定的。每个PES包的包头携带了:?

  流标识(SID)由同一个ES经打包处理后得到的PES,其流标识相同。?

  显示时间戳(PTS)用于视频和音频之间的同步控制,它指示对解码后视频和音频播放的适当时刻。?

  解码时间戳(DTS)用于视频基本流解码器和音频基本流解码器的同步控制,它指示对视频和音频基本流解码的适当时刻基本流的速率控制信息。?

  由于TS包长固定为188 b,所以在打包时,PES包长若大于188 b,则对其进行分段处理,因为PES是放在TS包的有效载荷区进行传送的,所以分段后每段大小为184 b,不足184 b的加上适应字段构成184 b,有没有适应字段则由包头中的适应字段控制来指示。每段加上TS包头就形成一个TS包。

  TS包包头中各字段含义如下:?

  同步字节指示一个TS包的开始。

  传输错误指示表示该传输包在传输过程中有无错误。?

  有效传输开始指示若有效载荷区传输的是来自PES包的数据,则有效传输开始指示表示有效载荷区的第一字节是否为被分段的PES包的起首字节。若有效载荷区传输的是来自节目特殊信息的数据,则有效传输开始指示表示载荷区第一字节是否是PSI数据起首字节的位置指针。?

  传输优先指示表示的是具有相同的PID的传输包的优先级。?

  连续计数器PID相同的传输包的计数。?

  此外,在TS包包头的调整字段中,有一个重要的域PCR,即节目时钟基准。它以固定的频率插入包头。在解码端,正是根据PCR来恢复系统时钟的。?

  PSI信息使用4个表来定义码流的结构,分别为节目关联表(PAT)、节目映射表(PMT)、条件接收表(CAT)和网络信息表(NIT)。其中,最重要的表信息是PAT和PMT。PAT是PSI信息的根,其PID是0,表中列出了传送码流中所有节目的节目映射表的PID,PMT表中列出与该节目有关的所有基本码流,如视频、音频和PCR及有关信息的PID。除PAT表包的PID永远是0外,还有两种包的PID是预留的:?

  ①空包,用来作码流填充,PID是8191。?

  ②CAT包,PID值是1。所有PSI信息必须以一定的频率发送,每秒钟至少要发送20次。?

  3  信道解复用器的原理?

  信道解复用器位于信道调制前端,它对输入TS流进行处理以适应该信道要求,基于MPEG-2的实时TS流信道解复用器的原理框图如图3所示。系统包括码流输入接口、PCR校正模块、PSI分析和重新生成模块及用户接口等部分。
  码流输入接口支持ASI(异步串行接口)和SPI(同步并行接口)两种输入格式。输入信号经过接口电平转换,变为并行TTL电平信号。输入TS流的最大数据率可达120 Mb/s,该系统实现两路独立的TS流输出,它们各自的数据率分别由CLOCK1和CLOCK2时钟决定。其取值范围从1.5 Mb/s到120 Mb/s。

  系统中核心部分为2片FPGA和1片DSP,其中1片FPGA主要完成PID过滤和PCR延时补偿,另外1片负责用户接口。而DSP则负责分析TS流,根据用户设定分路,并生成新的PAT及PMT数据包。CLOCK1和CLOCK2来自后端信道调制器的时钟,输入的单路多节目TS流的内容将根据用户的设定被分别分配到TS1和TS2,输出码率分别决定于CLOCK1和CLOCK2。DSP前端和后端的FIFO消除了输入输出码率不同所带来的数据丢失现象。27 MHz的本地时钟用来补偿输入TS流的PCR在系统中所产生的延时。用户接口通过一双口RAM与系统交换相关的设定信息。下面对系统的几个重要部分说明如下:??

??3.1  码流分析?

  信道解复用器系统进入正常状态工作前要完成用户参数设定,用户最关心的参数是输入TS流中所含节目类型、PID号、码率等信息。系统首先会对输入的TS进行分析,从中提取出所有的节目信息,并且计算出不同类型数据包的码率。用户根据这些分析结果可以了解到目前输入TS流的所有基本信息。

  3.2  用户设定  ?

  根据用户的实际需要,输入TS流的节目内容可以分别被指定分配到两个输出通道,并且允许同一个节目同时被分配到两个通道,用户也被允许修改PID号。比如:输入为一个22 Mb/s的TS流,包含3个节目,每个节目又包含多个视频、音频等数据流。假如目前用户有两个输出信道,一个为8?29 Mb/s,另一个为23?56 Mb/s,并且用户打算将输入码流中的节目1分配到信道1,节目2和3分配到信道2。用户则可根据需要做相应的设定,解复用器系统将根据用户的设定来分别为输出TS1和TS2生成新的PAT和PMT并且将相应的视频、音频等数据包分配到相应的通道。用户选择节目时也可以只选择该节目中的部分数据流。比如某个节目包含4个视频流,而用户只对其中的两个视频流感兴趣,那么用户在设定时可以只选择需要的视频流,在系统进入正常工作时,未被选中的数据流将被自动过滤。?

  3.3  PCR补偿?

  PCR是TS流的重要部分,它的精度决定了解码端恢复时钟的精度,直接关系到解码器是否能正常的工作。输入TS流中各节目的数据包从进来到出去会在信道解复用器的FIFO内产生一定的延时,如果不对其PCR做相应的延时补偿,其输出TS流的PCR误差将有可能远大于协议所规定的±500 ns的误差范围,从而导致解码不正常。假定某个PCR在T1时刻进入信道解复用器,在T2时刻从解复用器输出,则该时刻的PCR值将被替换为PCR′。

  PCR′ = PCR +(T2-T1)??

  延时补偿运算中所用到的时间标记T1、T2是由本地27 MHz时钟计数所得,由于码流在解复用器内的停留时间并不会太大,所以用本地27MHz记录延时带来的累积误差很小。
 楼主| gulfweed 发表于 2008-1-17 17:18:02 | 显示全部楼层
3X~~~~~~~~~~~
   非常感谢~~~~~~~
   看了两天, 有点眉目了,
   是不是说, 这个TS流在基带调制之前的双重复用过程( 单个节目的音视频TS流复用和多节目的TS流复用 ) 完全是在前端的编码的时候做的, 而与基带调制时候用的器件无关了 ??

   那么相应的, 在接收的时候, 常用的前端射频Tuner出来的中频信号输入到常用的基带Demodulator, 然后出来TS码流, 这个过程是完全与解复用无关的了??
    这里的TS码流仍然是经过了双重复用的码流, 而解复用(两个解复用)的过程完全是在后续的集成解码芯片里面做的了??


   再换句话说, 如果我在发送端的基带调制Modulator模块前给出的不是MPEG-2 TS码流而是其它东西,
   那么在接收时从一般的NIM模块( 即 Tuner+ Demodulator 集成模块) 里出来的就应该是发送端我所给出的东西了?

   这个NIM模块不会有专门针对MPEG-2 TS码流的处理吧?
   否则就会改变发送端发出的非TS码流的东西了

[ 本帖最后由 gulfweed 于 2008-1-17 19:02 编辑 ]
dlxcatv 发表于 2008-1-18 11:17:36 | 显示全部楼层
讲的很详细,受益匪浅啊~!谢谢:victory:
 楼主| gulfweed 发表于 2008-1-21 11:08:24 | 显示全部楼层
呼唤版主~~  
  我现在要用这种模块,.... 但是我还没有搞清楚里面的大概工作原理~~
  我只要知道这种解调模块里面的处理是否与MPEG-2 TS码流内容和格式无关的
  它说是输出标准的TS码流~~~

  3X~~
xuxiaohai 发表于 2008-3-4 20:49:07 | 显示全部楼层
太好了!!好好验究验究验究谢谢
林海风 发表于 2008-3-8 18:55:01 | 显示全部楼层
学习:handshake
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