1、西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第第3 3章多路复用章多路复用3.1节目复用节目复用 3.2系统复用系统复用 3.3数据增值业务数据增值业务 思考练习题思考练习题第3章多路复用西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用3.1节目复用节目复用3.1.1PES包包MPEG-2的结构可分为压缩层和系统层。一路节目的视频、音频及其它辅助数据经过数字化后，通过压缩层完成信源压缩编码，分别形成视频的基本流ES(Elementary Stream)、音频的基本流和其它辅助数据的基本流。紧接着，系统层将不同的基本流分别加包头打包(分组
2、)为PES(Packetized ES，打包基本流)包。PES又称为分组基本码流。PES包的结构如图3-1所示。包的头部由多个部分组成。其中，起始码前缀(Packet Start Code Prefix)由23个“0”后跟1个“1”组成。包识别(Steam ID)表示这个包的码流是视频、音频或数据的序号。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用PES长度(PES Packet Length)表示这个字段后面有多少字节。PES头部标志(PES Header Flags)共14个比特，包含内容有：SC为加扰指示；PR为优先级指示；DA表示相配合的数据；CR
3、是有无版权指示；OC表示原版或拷贝；PD表示有无PTS(Presenta-tion Time Stamp，显示时间印记或时间表示印记)或DTS(Decode Time Stamp，解码时间印记)；ESCR表示PES包头部是否有时间基准信息；RATE表示PES包头部是否有基本流速率信息；TM表示是否有8个比特的字段说明数字存储媒体(DSM)的模式；AC表示未定义；CRC表示是否有CRC字段；EXT表示是否有扩展标志。接下来是PES头部长度(PES Header Length)、PES头部可选区域(PES Header Optional Fields)和PES包数据块(PES Packet Dat
4、a Block)。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用图3-1PES包的结构西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用3.1.2TS包包为了进行多路数字节目流的复用和有效传输，又将PES包作为负载分别插入传送流TS(Transport Stream)包中。TS包固定为188 B，其包头由固定的4 B和可选的可变长的调整字段组成，如图3-2所示。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用图3-2TS的结构西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS
5、第3章多路复用TS包包头共4 B，包头后面就是需要传送的有用信息(负载)，包括音频、视频或数据信息，通常是184 B长度。有时在有用信息前插入一个调整字段(也称为适应头、自适应域)，用于补充长度不完整的TS包，或放置节目参考时钟PCR(Program Clock Reference)。PCR非常重要，它以固定频率插入包头，表示编码端的时钟，并反映了编码输出码率。解码端根据PCR来调整解码系统时钟，以保证对节目的正确解码。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用TS包包头中的SyncByte有8 b，为同步字节。Ei为误码指示，1 b。Pusi为有效负荷
6、单元起始指示，1 b。Trp为传输优先级，1 b。PID(Packet Identifier)为包标识，用来标识包的类型(如视频、音频、节目特定信息PSI等)，共13 b。Scr-flags是加扰标识，2 b。af为适配区域标识，2 b。Cc为连续计数器，4 b。各种PES包(视频PES包、音频PES包和其它辅助数据的PES包)按一定的比率复用后可形成一路节目的TS流，如图3-3所示。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用图3-3MPEG-2中视频流和音频流的多路复用西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用针
7、对不同的应用环境(信道和存储介质)，ISOIEC 13818-1规定了两种系统编码方法：节目流PS(Program Stream)和传送流TS(Transport Stream)。PS是针对那些不容易发生错误的环境(如光盘存储系统上的多媒体应用)而设计的系统编码方法，特别适合于软件处理的环境。TS流是针对那些很容易发生错误(表现为位值错误或组丢失)的环境(如长距离网络或无线广播系统上的应用)而设计的系统编码方法。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用3.1.3节目特定信息节目特定信息为了能对一路节目的TS流中所含的各种信息进行标识(如区分音、视频包)
8、，MPEG-2 规定在复合的时候需要插入节目特定信息PSI(Program Specific Information)。1.几种节目特定信息几种节目特定信息(1)节目关联表PAT(Program Association Table)：它给出每一个节目对应的PMT的PID，还给出NIT的PID，本身的PID为0 x0000。(2)条件接收表CAT(Conditional Access Table)：给出条件接收系统的有关信息，PID为0 x0001。(3)节目映射表PMT(Program Map Table)：给出一个节目内各种媒体流的PID及该节目的解码时钟PCR。西安电子科技大学出版社XID
9、IAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用(4)网络信息表NIT(Network Information Table)：给出物理传输网络的有关信息。它有Actual和Other之分，表示当前值和其它值。(5)传送流描述表TSDT(Transport Stream Description Table)：PID为0 x0002。PSI信息以段(Section)为单位进行组织，段可以作为负载插入TS包中，然后以一定的比率插入一路节目的TS流中，形成完整的一路节目的TS流。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用2.PSI和和TS流的关系流的关系图
10、3-4表示了4个PSI和TS流之间的基本关系。每个TS流必须有一个完整有效的节目关联表(PAT)，节目关联表中给出了节目号(Program Number)和此节目的节目映射表(PMT)位置(PMT-PID)之间的对应关系。在映射为一个TS包之前，PAT可能被分为255个分段，每个分段包含有整个PAT的一部分。这种分法在出错时可使数据丢失最少，也就是包丢失或位错误可定位于更小的PAT分段，这样就允许其它分段被接收和正确解码。节目号0规定用于网络PID。节目关联表在传送过程中不加密。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用图3-4PSI和TS流的关系西安电
11、子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用节目映射表(PMT)完整地描述了一路节目是由哪些PES组成的，它们的PID分别是什么等。单路节目的TS流是由具有相同时基(PCR)的多种媒体PES流复用构成的，典型的构成包括一路视频PES、多路音频PES(多声道、普通话、粤语、英语等)以及一路或多路辅助数据。各路PES被分配了唯一的PID，MPEG-2要求至少有节目号、PCR-PID、原始流类型和原始流PID。带有节目映射表的TS包不加密。条件访问表(CAT)给出一个或多个CA之间的关系，并带有EMM流和所有特殊的参数。网络信息表(NIT)内容为专用，MPEG-2标准
12、没有规定，通常包含用户选择的服务和传送流标识符、通道频率及调制特性等。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用3.PAT的结构的结构整个PAT被分割为一个或多个分段，每个分段具有如图3-5所示的结构。分段的整体字头为8 B长，由表格标识符、分段长度、传送流标识符、版本号、当前下次指示器、分段号和最后分段号组成。其可变字长的节目表清单由N个4 B长的节目项组成，每个节目项由16 b的节目号和13 b PMT表的PID值组成。最后是4 B长的CRC校验。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用图3-5PAT的结构西
13、安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用表3-1是用C语言描述的PAT分段语法结构，同时也表明了数据的位数和类型，它比图3-5的描述更精确，是国际标准中常用的描述方法。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用表3-1PAT分段语法结构 西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用 表3-1中的Table-id标识一个TS流中PSI分段的内容是PAT、CAT 或PMT。对于PAT,置为0 x00。对于PAT,Section-syntax-indicator置为1。Section
14、-length指示分段的字节数,从Section-length开始,到CRC结束。Transport-Stream-id指出在网络中与其它复用流的区别标志,其值由用户定义。Version-number指出所有PAT 的版本号。一旦PAT有变化,则版本号加1,当增加到31时,版本号循环回到0。Current-next-indicator置为1时,表示传送的PAT 当前可以使用;置为0时,表示该传送的表不能使用,下一个表变为有效。Section-number给出了该分段的数目。当PAT 中的第一个分段的Section-number为0 x00时,PAT中的每一个分段将加1。Last-section
15、-number指出了最后一个分段号,是在整个PAT中的最大分段数目。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用Program-number指出了节目号,如果是0 x0000,那么后面的PID是网络PID,其它值由用户定义。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是用来校验数据正确性的循环冗余校验码。表3 1中右边一列指示本项的数据类型,其中:uimsbf表示无符号整数,高位在前(unsigned integer,most significant bit first);b
16、slbf表示比特串,左位在前(bit string,left bit first);rpchof表示多项式除法的余数,高阶在前(remainder polynomial coefficients,highest order first)。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用3.1.4业务信息业务信息DVB还在TS流中定义了许多辅助信息，称为业务信息SI(Service Information)，以便于选择节目，了解与节目相关的一些信息，提供节目之间的相互关系以及携带特定的数据。DVB在MPEG-2的节目特定信息PSI的基础上，补充规定了一系列SI表
17、格，并规定了一些表格的PID值。这些SI表格包括：(1)业务描述表SDT(Service Description Table)：包含描述系统中业务的数据，例如业务名称、业务提供者等。业务是节目的集合。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用(2)业务群关联表BAT(Bouquet Association Table)：提供了与业务群(业务的集合)相关的信息，给出了业务群的名称以及每个业务群中的业务列表，是IRD(Integrated Receiver Decoder，综合接收解码器)向观众显示一些可获得的业务的一个途径。(3)事件信息表EIT(Even
18、t Information Table)：包含了与事件或节目相关的数据，例如事件名称、开始时间、持续时间等，分为present/following和schedule，分别包含当前事件和下一个事件的信息以及在一个较长时间段内所安排的所有事件的信息。节目是事件的集合。(4)运行状态表RST(Running Status Table)：给出事件的状态(运行未运行)。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用(5)时间日期表TDT(Time and Date Table)：给出了当前时间和日期的信息，该信息是频繁更新的。(6)时间偏移表TOT(Time Offs
19、et Table)：给出了与当前时间、日期和本地时间的偏移相关的信息，该信息是频繁更新的。(7)填充表ST(Stuffing Table)。(8)选择信息表SIT(Selection Information Table)：仅用于码流片段中，包含描述该码流片段的业务信息的概要数据。(9)间断信息表DIT(Discontinuity Information Table)：仅用于码流片段中，它将插入到码流片段业务信息间断的地方。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用DVB的标准包括：DVB-SIDVB系统业务信息(SI)规范，编号为ETS300 468；业
20、务信息(SI)实现和使用指导，编号为ETR211；DVB系统业务信息(SI)码的配置，编号为ETR162。我国相应的标准是数字电视广播业务信息规范(GY/Z1742001)。标准中对各种SI都作了详细的类似于表3-1的规范描述。包标识PID码特别重要，它是识别码流信息性质的关键，是节目信息的标识，不同的电视节目和业务信息(SI)对应有不同的PID码。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用对于接收机中的解码器来说，为了找到它所要接收的电视节目，首先应通过PID码找到PSI和SI所对应的不同内容。表3-2是业务信息中的PID分配表。借助PID，用户可以将
21、自己感兴趣的TS包从TS流中挑选出来，对不感兴趣的TS包可置之不理。这种机制保证了数字电视系统的可扩展性，或者说是后向兼容性。因为在引入新业务时，只需赋予该业务一个新的PID号即可。未经授权的接收机不能识别该PID号，经授权的接收机则可将该PID号“过滤”出来，并进行相应的处理。因此，数字电视系统中引入新业务非常方便，这对数字电视的发展具有深远的影响。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用表表3-2业务信息中的业务信息中的PID分配分配西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用3.1.5描述符描述符DVB在EN
22、300 468业务信息标准中定义了各种描述符(Descriptor)，给出了描述符标签值(Descriptor-tag)和描述符在SI表中最有可能出现的位置，但并不表示在其它表中限制使用该描述符。这些描述符提供有关流内容、节目内容、FEC方案、调制方式、传送方式、链接类型、时区、语种等大量信息，这些信息对系统运行、参数设定、确定接收机的工作状态起了决定性的作用。表3-3是描述符的可能位置表。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用表表3-3描述符的可能位置表描述符的可能位置表西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路
23、复用西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用在各种SI表的语法结构中出现的descriptor()，表示会存在指定标签值的描述符。EN300 468业务信息标准中定义了各种描述符，这里以有线传送系统描述符为例进行说明。表3-4是有线传送系统描述符的语法结构。表中的descriptor-tag是描述符的标签值。descriptor-length给出描述符的字节数。frequency以8个4位BCD码给出频率值，小数点位于第4个BCD码之后，单位为MHz，如0312.0000 MHz。reserved-future-use是保留将来使用的位；FEC-out
24、er表示前向纠错外码方案，为0000表示未定义，为0001表示无FEC外码，0010表示是RS(204，188)码，00111111预留使用。modulation指出有线电视传送系统的调制方式，为0 x00表示未定义，为0 x010 x05分别表示16QAM、32QAM、西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用64QAM、128QAM、256QAM，0 x060 xFF预留使用。symbol-rate以7个4位BCD码表示符号率的值，小数点位于第3个BCD码之后，单位为Msymbols(兆符号秒)，如0.4500 Msymbols。FEC-inner指
25、出前向纠错内码方案，为0000表示未定义，00010101 分别表示卷积码率12、卷积码率23、卷积码率34、卷积码率56、卷积码率78，01101110预留使用，1111表示无卷积编码。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用表表3-4有线传送系统描述符的语法结构有线传送系统描述符的语法结构 西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用3.1.6节目复用器的构成节目复用器的构成将一路数字电视节目的视频PES包、音频PES包和其它辅助数据(包括一些增值业务)的PES包按一定的比率复用成一路节目的TS(或PS)流称为
26、节目复用。图3-6是节目复用器的硬件构成方框图。图中，FIFO(First In First Out)是先进先出移位寄存器。复用器启动后，首先向前面的视频、音频编码器发出系统编码开始信号，同时发送27 MHz的系统时钟，作为PES打包时PTS与DTS的时间标记的计数时钟。前级编码后的视频、音频和辅助数据经过串并转换后分别在各自的FIFO中缓存，各个FIFO设有独立的双向计数器，指示各个FIFO中存储数据的字节数。由于视频PES数据流的输入速率是可西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用变的，音频、辅助数据的速率则是恒定的，若采用其它固定比例的复用策略，
27、就无法保证TS流中各种类型包的均匀性，因此数字信号处理器(DSP)采用轮询技术控制TS流中各种包的交织。DSP按视频、音频、辅助数据1和辅助数据2的次序对视频FIFO、音频FIFO、辅助数据X1FIFO、辅助数据X2FIFO进行轮询，即读取各FIFO的双向计数器的计数值，若大于预先确定的门限数值，则从相应的FIFO中读取184 B，送入公共FIFO。对于两路辅助数据，在写入TS包头后，直接将184 B送入传输缓存器。为了TS包与PES包的字头对齐，在对视频、音频184 B的读取过程中，需同时检测是否有PES包起始码0 x000001(视频PES起始码后面的steam ID为0 xE0，音频PE
28、S起始码后面的steam ID为0 xC1)。若没西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用有，则由DSP向传输缓存器写入相应的TS包头(4 B，无调整字段)，再将公共FIFO中的184 B送入传输缓存器。若遇到PES起始码，则立即停止从视频或音频FIFO中读取数据，而去读取公共FIFO中的N B数据。由于在这N B数据中包含4 B PES字头，因此TS包的调整字段中要插入184(N4)个填充字节(即0 xFF)，有效数据负荷为N4。第二个TS包是一个新的PES数据包的开始，公共FIFO中还保留4 B PES字头，所以还需从前面的FIFO读入(1844)
29、B的视频或音频数据。在向传输缓存器写入TS字头后，再将公共FIFO中的数据送入传输缓存器。这样，就可将TS包的字头与PES包的字头对齐。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用图3-6节目复用器的硬件构成方框图西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用在视频编码器中要求任意两个PCR之间的时间间隔为40 ms，节目映射表(PMT)之间的时间间隔同样为40 ms。由于复用器的输出速率是恒定的，因此单位时间内的总TS包数也是恒定的。要使PCR之间的时间间隔保持恒定，在DSP程序中设计了一个计数器，计数器的预置数值设定
30、为“每秒总的TS包数目25”，复用器每产生一个TS包，计数器减1，当计数器减到零时将时间间隔标志位置位。DSP在每次轮询打包TS数据之前，先检测时间间隔标志位，若标志位已经置位，则在下一个视频TS包中插入PCR时间标记，当然这里只是在TS包头中将6 B的PCR位置预留出来,没有真正插入PCR时间标记。在随后的两个TS包中放入节目关联表(PAT)和PMT表，并将计数器和时间间隔标志位复位。如果下西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用一个复用的TS包为视频数据并且恰好需要插入PCR时间标记，则DSP从视频FIFO中读的数据是176 B而不是184 B，这
31、是因为调整字段已占用了8 B(插入PCR时间标记，除了PCR是6 B，还要增加调整字段长度1 B、指示和标志1 B，故调整字段一共8 B)。如果该TS包为含有PES字头的视频TS包，则读入的数据字节为172 B。MPEG-2系统规范要求PCR时间必须是PCR域最后一字节离开复用器的时间。在并串转换同时，还要完成PCR时间标记的插入。PCR信息只包含在特定的视频TS包中，DSP在写入该TS字头时在调整字段中已预留了6 B的PCR位置，在并串转换时则进行字头检测，在满足PCR插入条件且在检测到TS包的同步字节以及调整字段标志位后，在相应时刻将PCR锁存。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIV
32、ERSITY PRESS第3章多路复用3.2系统系统复用复用在实际的通信系统中，一路常规的模拟电视信道中可传送多路数字电视节目，在调制之前要将多路节目(可能具有不同的时基)的TS流进行再复用(Remultiplex)，实现节目间的动态带宽分配，提供各种增值业务，以适合传输的需要。这种多路节目的复用常称为系统复用或传送复用。图3-7是节目复用和系统复用的方框图。系统复用时，最主要的工作是进行PSI信息的重构和PCR修正。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用图3-7节目复用和系统复用示意图西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRE
33、SS第3章多路复用3.2.1PSI信息的重构信息的重构编码器输出的TS流为单节目TS流(SPTS)；而卫星接收机解调输出的TS流则为多节目TS流(MPTS)。在再复用的过程中，通常需要从多个多节目TS流中各抽出一路或多路节目参与复用，复用生成的TS流仍然应当符合MPEG-2标准的系统层定义。整个再复用的过程实际上是一个节目特定信息分析、解复用、节目特定信息重组、复用的过程。同时，为了适应传输码率的需要，再复用过程中还应包含码率调整、PCR调整等过程。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用PSI被分成节目关联表、节目映射表、网络信息表及条件接收表等，这
34、些表中包含了进行多路解调和显示程序的必要和足够的信息。每个表可以被分成一段或多段置于TS流中。系统层解复用时首先要获取节目关联表PAT，节目关联表PAT的PID值为0 x0000，找到PID0的TS包就能找到PAT表，PAT表中包含了该TS流中所有节目的一个清单。通过PAT表，就可获取该TS流中所包含的每个节目映射表PMT。在每个节目的PMT表中，含有该节目的各个TS包的信息，包括PID、TS包类型以及该节目含有效PCR字段TS包的PID值。经过PAT及PMT表的设置，就可完整描述TS流中各路节目以及每路节目中各TS包之间的关系。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRE
35、SS第3章多路复用条件接收表CAT只有当TS流中有一个或几个TS包被加扰时才出现。每路TS流都有一个PAT和多个PMT，但是最后合成的TS流中只有一个PAT和与之相对应的多个PMT；而且在不同的TS流中可能定义了相同的PID，例如，TS1的视频TS包的PID有可能与TS2的音频TS包的PID相同。所以，在对各路TS流进行复用时，首先必须提取出各节目中TS包的PID，常称为TS包过滤；然后重新标识PID，再对所有TS流中的PAT和PMT进行分析、整理，生成总的PAT和PMT，作为合成TS流的PSI；最后将TS包交织后输出。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章
36、多路复用3.2.2PCR修正修正PCR是编码端系统时钟的采样值，一般情况下，一路节目只有一个PCR时间基点与之关联。在PSI的PMT中，指出了每路节目中带有PCR字段的TS包的PID值，该PID值也称为PCR PID。时间标签一般以90 kHz为单位，但PCR可以达到27 MHz。PCR时序信息是将系统时间频率27 MHz的1300(27 MHz300=90 kHz)编成33位码并加上9位(28300 29)余数。PCR字段被编码在TS包的调整字段中，其中以系统时钟频率27 MHz 的1300(90 kHz)为单位的称为PCR-base(见公式(3-1)，另一个以系统时钟27 MHz为单位的称
37、为PCR-ext(见公式(3-2)。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用MPEG-2标准中用TS系统目标解码器(T-STD)这个概念来定义字节到达、解码事件以及它们发生的时间。数据从TS流进入T-STD的速率是一个分段常数，第i个字节在时间t(i)进入，这个字节进入T-STD的时间可以通过对输入流的PCR的字段解码而恢复，编码在PCR(i)(公式(3-3)中的数据代表了t(i)，i指包含PCR-base字段的最后一位的字节。PCR_base(i)=系统时钟频率t(i)DIV300%233 (3-1)PCR_ext(i)=系统时钟频率t(i)DIV1
38、%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后的余数。因此，PCR指示PCR-base的最后一个字节预定到达目标解码器的时间。通过PCR值不但可以获得正确的解码时间，还可以计算传送速率等与时间有关的指示。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用PCR的正确传送将直接关系到解码端系统时钟的恢复，进而影响音/视频的同步回放。对于多路TS流的PCR修正，由于每路TS流都有各自的时钟，因此对每路时钟都要进行PCR修正，以消除抖动。根据PCB修正原理，由于从数据进入复
39、用器至离开之间存在不确定的处理延迟(特别是对于多路节目的不同速率交织，更加剧了这种不确定性)，因此，比较简单的通用做法是：在原有PCR值基础上加上该字段在复用器中的等待延迟t即可。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用但此时还存在一个必须考虑的问题，即时钟起始时间尚未统一。若如上面所述，每个PCR在原有基础上再加上其延迟t，则在解码端恢复的系统时钟值实际上未考虑这段延迟，如果把所有延迟后的PCR减去tconst，即可达到恢复相同时间起点的目的。其中，tconst是任选的一个t，在选择点处修正值为0。这是因为只要有一个PCR考虑到这段延迟，不进行修正，
40、其余的PCR均在此基础上进行相对不定延迟的修正，这就使得复用时不修正的PTS和DTS相对于PCR来说恢复了统一的时间起点。最后得到每个PCR的修正值为 PCRPCRttconst(3-4)t=Tsys-outTsys-in (3-5)式中，Tsys-out是数据离开系统复用器的时间，Tsys-in是数据到达系统复用器的时间，tconst是任选的一路节目的t。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用3.3数据增值业务数据增值业务3.3.1数据增值业务的加入方式数据增值业务的加入方式从上节介绍的节目复用和系统复用的过程来看，如果想在数字电视中开展增值业务，
41、有两种加入的方法。一种方法是从节目复用中加入，即在一路正常的电视信号中，在节目复用时加入一些数据，与音频、视频PES一起形成TS流，在电视系统中传输。接收端再把附加的数据从电视数据中分离出来。这种方法的特点是方便简单，不需要专门的信道，只要在收、发端的复用和解复用中作相应的改动就行。它的缺点是数据量不能太大，否则会影响数字电视节目的传输。此方法适合于数据量相对较少，实时性要求也不高的场合。如天气预报广播、商品信息广告、股市行情等。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用另一种方法就是从系统复用中加入。当数据量比较大时，如进行远程教学、图文新闻广播、数据
42、广播等时，可以开辟一个专门的TS流，它与其它数字电视节目的TS流无关。3.3.2MPEG-2对数据增值业务的支持对数据增值业务的支持在MPEG-2标准的系统层，除了规定音/视频数据的传输外，还充分考虑了非音/视频数据的传输，为在数字电视中现数据增值业务提供了方便。(1)在MPEG-2的TS流中，所有数据都被打成固定长度的包，并且规定了13位长的PID以区别携带不同数据的TS包。支持数据增值业务的第一种方式就是为数据分配专用的PID，把要广播的数据直接放在TS包的净荷(信息负载)里。MPEG-2的各种PSI表的广播就是通过这种方式来实现的。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY
43、 PRESS第3章多路复用(2)在MPEG-2的PMT中规定了8位的stream-type域，stream-type指出了基本流的类型。同时在PES包的结构中，规定了8位的stream-id域，描述的也是基本流的类型。在stream-type和stream-id的分配表中可以看到，除了为用户保留的区域以外，还直接为数据广播分配了一些值，例如stream-type等于8、10 13表示基本流携带的是DSM-CC 规定的数据等。这就使得把要广播的数据组织成基本流成为可能。(3)MPEG-2中的节目特定信息(PSI)表是按段(Section)传输的，在段的语法结构中，第一个域是8位的table-id
44、，它最多可以区别256个表。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用3.3.3DVB对数据增值业务的支持对数据增值业务的支持DVB在MPEG-2标准的基础上定义了一系列将数据封装到MPEG-2的TS流中的方法，这些方法可以认为是对MPEG-2标准的一种扩充。如多协议封装方式用于两个有不同协议网络的连接，提供对多个接收机进行地址编码的能力和对任意大小包的分段和还原能力；数据循环方式(Data Carousel Method)用于任意结构文件的有效下载等。DVB为数据广播定义了如下七种数据广播方式：(1)数据管道(Data Piping)。(2)异步数据流
45、(Asynchronous Data Stream)。(3)同步数据流(Synchronous Data Stream)。(4)被同步数据流(Synchronized Data Stream)。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用(5)多协议封装(Multiprotocol Encapsulation)。(6)数据循环(Data Carousel)。(7)对象循环(Object Carousel)。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用3.3.4电子节目指南电子节目指南1.EPG需要的信息在需要的信息在S
46、I中中创建所需的数据是在DVB-SI(DVB系统业务信息规范ETS300 468)中定义的，但是DVB没有规定EPG系统的实现。业务信息SI的各种表提供相应的业务信息，如SDT可以提供特定业务的描述信息，NIT可以提供服务传输的原始网络和当前传输网络的一些物理参数等信息。业务信息表被分成一个或多个段在MPEG-2中的TS流中传输，在段中包含很多描述符，大部分的业务信息都是在描述符中传输的。EPG应包含节目单和当前节目播放两项基本功能，还可以包含节目附加信息、节目分类、节目预订、家长分级控制等高级功能。上述功能所需要的全部信息都必须通过SI来获取。对于个性化EPG所需的额外信息，可根据具体情况通
47、过专用数据传送。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用2.EPG系统的构成系统的构成接收机中的EPG系统进行SI数据的接收和解析，形成SI数据库，显示EPG界面。从接收的TS流中解析出SI数据，并在机内RAM中建立SI数据库，用户通过EPG界面与SI数据库进行交互。为了方便用户的随机接入，SI数据是重复发送的，因此接收机不停地接收、解析来自发送端的SI数据。当发端的SI数据改变时，SI数据库会进行更新。EPG系统主要有以下几个关键技术：SI数据的接收和解析、SI数据库的建立、EPG界面的显示等。其中，SI数据的接收和解析一般是用硬件实现的，SI数据库
48、的建立和EPG界面的显示一般用软件实现。SI数据必须按照一定的数据结构进行存储，这样才能方便、快捷地对其进行检索和提取数据。EPG界面显示程序西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用运行于接收机的实时操作系统中，需要对用户的交互进行实时的动作。SI数据库建立的好坏对其性能有重要的影响。电视节目和EPG应用同时启动时，用户看到的可能是节目画面和EPG界面的叠加，用户所看到的电视画面从前到后可以分为3层，依次为图形层、视频层和背景层。这里的图形层就是OSD(On Screen Display)层，OSD界面显示技术指在图像画面上叠加文字显示，为用户提供更多
49、的附加信息。视频层为当前正在收看的电视节目(解码出来的活动图像)；背景层是没有播放电视节目和启动EPG选单时的屏幕图像。西安电子科技大学出版社XIDIAN UNIVERSITY PRESS第3章多路复用思考题和习题思考题和习题3-1节目复用和系统复用有什么区别？3-2简述PES包的结构，PES包的长度是多少？3-3简述TS包的结构，TS包的长度是多少？3-4包标识域(PID码)起什么作用？3-5PSI主要有哪四种？3-6SI有哪九种？3-7系统复用最主要的工作是什么？3-8在数字电视中开展增值业务时，加入的方法有几种？3-9DVB为数据广播定义了哪七种数据广播方式？3-10EPG系统有什么用处？EPG系统的关键技术是什么?
