数字电视技术概述.ppt

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1、数字电视技术概述1 1一、数字电视系统概述1.1 数字电视基本概念数字电视基本概念l数字电视是数字电视系统的简称,是指音频、数字电视是数字电视系统的简称,是指音频、视频和数据信号从信源编码、调制到接收和视频和数据信号从信源编码、调制到接收和处理均采用数字技术的电视系统。处理均采用数字技术的电视系统。l国际上的精确定义:将活动图像、声音和数国际上的精确定义:将活动图像、声音和数据,通过数字技术进行压缩、编码、传输、据,通过数字技术进行压缩、编码、传输、存储,实时发送、广播,供观众接收、播放存储,实时发送、广播,供观众接收、播放的视听系统。的视听系统。l从广义上说,数字电视是数字传输系统,是从广义

2、上说,数字电视是数字传输系统,是原有电视系统的数字化。原有电视系统的数字化。2 2一、数字电视系统概述1.2 数字电视广播系统基本构成数字电视广播系统基本构成l数字电视广播电视系统由信源编码、多路复数字电视广播电视系统由信源编码、多路复用、信道编码、调制、信道和接收机组成。用、信道编码、调制、信道和接收机组成。3 31.2 数字电视广播系统基本构成(续)数字电视广播系统基本构成(续)l 信源编码是对视频、音频、数据进行压缩编码信源编码是对视频、音频、数据进行压缩编码的过程。辅助数据可以是独立的数据业务,也的过程。辅助数据可以是独立的数据业务,也可以是和视频、音频有关的数据,如字幕等。可以是和视

3、频、音频有关的数据,如字幕等。l 多路复用是将视频、音频和数据等各种媒体流多路复用是将视频、音频和数据等各种媒体流按照一定的方法复用成一个节目的数据流,将按照一定的方法复用成一个节目的数据流,将多个节目的数据流再复用成单一的数据流的过多个节目的数据流再复用成单一的数据流的过程。程。l 信道编码是指纠错编码。为了能在接收端和纠信道编码是指纠错编码。为了能在接收端和纠正传输中出现的错误,信道编码在发送的信号正传输中出现的错误,信道编码在发送的信号中增加了一部分冗余码,即通过牺牲信息传输中增加了一部分冗余码,即通过牺牲信息传输的效率来换取可靠性的提高。的效率来换取可靠性的提高。4 41.2 数字电视

4、广播系统基本构成(续)数字电视广播系统基本构成(续)l 调制是指为了提高频谱利用率,把宽带的基带调制是指为了提高频谱利用率,把宽带的基带数字信号变换成窄带的高频载波信号的过程。数字信号变换成窄带的高频载波信号的过程。l 信道有卫星广播信道、有线电视信道和地面广信道有卫星广播信道、有线电视信道和地面广播信道等。播信道等。l接收机的功能包括调谐、解调、信道编码、解接收机的功能包括调谐、解调、信道编码、解复用、视音频解压缩、显示格式转换等。复用、视音频解压缩、显示格式转换等。5 56 61.3 数字电视技术分类数字电视技术分类按信号传输方式可分为:l地面无线数字电视l卫星数字电视l有线数字电视7 7

5、1.3 数字电视技术分类(续)数字电视技术分类(续)按图像清晰度可分为三大类:按图像清晰度可分为三大类:1 1)标准清晰度电视标准清晰度电视标准清晰度电视标准清晰度电视SDTVSDTV:质量相当于目前模:质量相当于目前模拟彩色电视系统的数字电视系统,也称为常拟彩色电视系统的数字电视系统,也称为常规电视系统。即符合规电视系统。即符合ITU-R601ITU-R601标准的数字分标准的数字分量编码量编码4:2:24:2:2的视频,经数据压缩处理后所能的视频,经数据压缩处理后所能达到的图像质量。其清晰度约为达到的图像质量。其清晰度约为500500电视线,电视线,视频数码率约为视频数码率约为5Mb/s5

6、Mb/s。8 81.3 数字电视技术分类(续)数字电视技术分类(续)2 2)高清晰度电视高清晰度电视高清晰度电视高清晰度电视HDTVHDTV:需至少:需至少720720线逐行或线逐行或10801080线隔行扫描,宽高比为线隔行扫描,宽高比为16:916:9,采用数,采用数字压缩音响。视频数码率约为字压缩音响。视频数码率约为20Mb/s20Mb/s或以上。或以上。3 3)数字低清晰度电视数字低清晰度电视数字低清晰度电视数字低清晰度电视LDTVLDTV:图像清晰度约为:图像清晰度约为300300电视线,视频数码率约为电视线,视频数码率约为12Mb/s12Mb/s,图,图像质量与像质量与VCDVCD

7、相当。相当。另外还有一种增强清晰度电视另外还有一种增强清晰度电视EDTVEDTV,图像,图像质量介于质量介于SDTVSDTV与与HDTVHDTV之间。之间。9 91.4 数字电视主要优势数字电视主要优势1 1)数字信号处理、传输使信号质量大大提高)数字信号处理、传输使信号质量大大提高)数字信号处理、传输使信号质量大大提高)数字信号处理、传输使信号质量大大提高l l数字信号在记录数字信号在记录/重放、信号传输和处理等过程中重放、信号传输和处理等过程中不会引起信号劣化,不会引起信号劣化,通过整形和纠错编码等技术通过整形和纠错编码等技术可将数字信号有效还原,收端图像质量与发端基可将数字信号有效还原,

8、收端图像质量与发端基本一致。本一致。l l以视频编码比特率为以视频编码比特率为4 45Mb5Mbs s的数字信号,传的数字信号,传输到用户清晰度提到输到用户清晰度提到480480线,主观评价约线,主观评价约4.34.3分。分。而模拟信号只有而模拟信号只有3 3分左右。(模拟电视经电视中心、分左右。(模拟电视经电视中心、微波、卫星、发射机和接收机各环节后为五级质微波、卫星、发射机和接收机各环节后为五级质量制评定为量制评定为3.253.25级)。级)。10101.4 数字电视主要优势(续)数字电视主要优势(续)2 2)频谱资源利用率高)频谱资源利用率高)频谱资源利用率高)频谱资源利用率高 有线电视

9、数字化,节目容量大大提高。如有线电视数字化,节目容量大大提高。如1 1个个8MHz8MHz模拟频道可以传模拟频道可以传6 61010套数字电视节目。套数字电视节目。500 MHz500 MHz带宽内可以传带宽内可以传380380630630套节目。套节目。HFCHFC网络改造网络改造(1G)(1G)会使容量进一步提高。会使容量进一步提高。3 3)多信息、多功能)多信息、多功能)多信息、多功能)多信息、多功能 数字技术有利于电视节目与数据的融合。大大扩数字技术有利于电视节目与数据的融合。大大扩展服务内容。如电子节目指南、财经信息、视频展服务内容。如电子节目指南、财经信息、视频点播、歌唱点播、新闻

10、选取、远程教育、电视购点播、歌唱点播、新闻选取、远程教育、电视购物、交互游戏等新颖的增值服务。物、交互游戏等新颖的增值服务。11111.4 数字电视主要优势(续)数字电视主要优势(续)4 4)数字化带来有效的用户管理系统)数字化带来有效的用户管理系统)数字化带来有效的用户管理系统)数字化带来有效的用户管理系统 数字化使得信号非常容易实现加扰、解扰和数字化使得信号非常容易实现加扰、解扰和加密、解密,便于开展各类收费业务。条件加密、解密,便于开展各类收费业务。条件接收(接收(CA CA)系统的应用,可以实现对用户)系统的应用,可以实现对用户的有效管理,确保运营商的资金回报。的有效管理,确保运营商的

11、资金回报。1212二、数字电视标准 目前,数字电视广播有三个相对成熟的标准制式:l l欧洲的DVB(数字视频广播)标准l l美国的ATSC(先进电视制式委员会)标准l l日本的ISDB(综合业务数字广播)标准13132.1 DVB标准概述(续)标准概述(续)传输标准:传输标准:传输标准:传输标准:l lDVB-SDVB-S :用于:用于11/12GHz11/12GHz频段的数字卫星系统,频段的数字卫星系统,适用于多种转发器带宽与功率,传输层最大码率适用于多种转发器带宽与功率,传输层最大码率为为38.1Mbps38.1Mbps。l lDVB-C DVB-C:用于:用于8MHz8MHz的数字有线电

12、视系统,与的数字有线电视系统,与DVB-SDVB-S系统兼容,传输层最大码率系统兼容,传输层最大码率38.1Mbps38.1Mbps。l lDVB-T DVB-T:用于用于6 6、7 7、8MHz8MHz的地面数字电视广的地面数字电视广播系统,传输层最大码率播系统,传输层最大码率24Mbps24Mbps。l lDVBDVB还有多种网络接口标准。还有多种网络接口标准。14142.1 DVB标准概述标准概述l lDVBDVB是一个由全世界是一个由全世界2525个国家超过个国家超过200200个组织个组织参加的项目组织,起源于欧洲。参加的项目组织,起源于欧洲。l l其主要目标是找到一种对所有传输媒体

13、都适用的其主要目标是找到一种对所有传输媒体都适用的数字电视标准协议(信道编码协议)。数字电视标准协议(信道编码协议)。15152.2 DVB标准的核心标准的核心 1 1)基带处理)基带处理)基带处理)基带处理:l l采用采用MPEGMPEG压缩的音频、视频及数据格式作为信压缩的音频、视频及数据格式作为信源压缩与编码(源压缩与编码(ESES流)。流)。l l采用公共采用公共MPEG-2MPEG-2传输流(传输流(TSTS流)复用方式。流)复用方式。l l采用公共的业务信息用(采用公共的业务信息用(SISI)。)。l l系统的第一级信道编码采用系统的第一级信道编码采用 R-SR-S前向纠错编码前向

14、纠错编码保护。保护。16162.2 DVB标准的核心(续)标准的核心(续)2 2)信道编码调制方式)信道编码调制方式)信道编码调制方式)信道编码调制方式:l lDVB-SDVB-S采用采用QPSKQPSK四相相移键控调制方式;四相相移键控调制方式;l lDVB-CDVB-C采用采用QAMQAM正交幅度调制方式;正交幅度调制方式;l lDVB-TDVB-T采用采用COFDMCOFDM多载波频分复用技术。多载波频分复用技术。3 3)条件接收:)条件接收:)条件接收:)条件接收:使用通用的加扰方式以及条件使用通用的加扰方式以及条件接收系统(接收系统(CACA)。)。4 4)其他)其他)其他)其他:(

15、数字广播、交互操作:(数字广播、交互操作);网络传输;网络传输接口接口(Interfacing)(Interfacing);因特网协议;因特网协议(IP)(IP);测量;测量(Measurement)(Measurement);家庭多媒体平台;家庭多媒体平台(MHP)(MHP)等。等。17172.3 DVB视频特点视频特点l l 演播室数字视频标准是演播室数字视频标准是SDISDI。而。而DVBDVB系统的视系统的视频采用标准的频采用标准的MPEG-2MPEG-2压缩编码,它分成压缩编码,它分成4 4种信种信源格式或称源格式或称“级级”(LEVELLEVEL),从录像带的低),从录像带的低图像

16、清晰度,到高清晰度电视。图像清晰度,到高清晰度电视。l lDVBDVB视频标准还定义了视频标准还定义了5 5个个“类类”(PROFILEPROFILE)的概念,每一个不同的)的概念,每一个不同的“类类”(PROFILEPROFILE)能够提供构成编码系统的压缩)能够提供构成编码系统的压缩工具和压缩算法。在工具和压缩算法。在“类类”中存在两种图像取样中存在两种图像取样方式,即:方式,即:4 4:2 2:2 2和和 4 4:2 2:0 0格式。格式。18182.3 DVB视频特点(续)视频特点(续)l l目前在世界上最常用的目前在世界上最常用的MPEG-2MPEG-2标准是标准是MPMPMLML。

17、即(主类主级),它是第一代数宇有线电视和即(主类主级),它是第一代数宇有线电视和数字卫星电视的基础。数字卫星电视的基础。l l图象宽高比可以是图象宽高比可以是4 4:3 3或或1616:9 9。l l至于码率,它是由节目提供者根据节目质量来选至于码率,它是由节目提供者根据节目质量来选定的,图像质量越高,所需码流率越高,反之则定的,图像质量越高,所需码流率越高,反之则越低。越低。1919三、信源编码3.1 视频信号的数字化视频信号的数字化 模拟信号通过以下三个步骤编码为二进制数字信模拟信号通过以下三个步骤编码为二进制数字信号的过程成为模号的过程成为模/数变换(数变换(A/DA/D变换)或变换)或

18、PCMPCM(脉(脉冲编码调制),所得到的信号也称为冲编码调制),所得到的信号也称为PCMPCM信号。信号。l l抽样:每隔一定时间取一次信号值抽样:每隔一定时间取一次信号值l l量化:将每一个抽样的幅度赋值量化:将每一个抽样的幅度赋值l l编码:按规律将量化后的值转换为二值或多值的编码:按规律将量化后的值转换为二值或多值的数字信号流。数字信号流。20203.1 视频信号的数字化(续)视频信号的数字化(续)奈奎斯特取样定理奈奎斯特取样定理:取样频率大于或等于模拟信:取样频率大于或等于模拟信号中最高频率的两倍,就可不失真地恢复原信号。号中最高频率的两倍,就可不失真地恢复原信号。最高频率的两倍也叫

19、折叠频率。一般取样频率为最高频率的两倍也叫折叠频率。一般取样频率为最高频率的最高频率的3535倍。倍。21213.1 视频信号的数字化(续)视频信号的数字化(续)模拟电视有模拟电视有PALPAL、NTSCNTSC等制式,数字化后会形等制式,数字化后会形成不同制式的数字视频信号,不便于国际数字成不同制式的数字视频信号,不便于国际数字视频信号的互通。因此,国际电联出台了视频信号的互通。因此,国际电联出台了BT.601BT.601分量数字系统建议。我国对应的国家标分量数字系统建议。我国对应的国家标准为准为GB/T14857-93GB/T14857-93演播室数字电视编码参演播室数字电视编码参数规范数

20、规范。22223.1 视频信号的数字化(续)视频信号的数字化(续)l lBT.601BT.601建议采用对亮度信号和两个色差信号分建议采用对亮度信号和两个色差信号分别编码的分量编码方式,对不同制式的信号均别编码的分量编码方式,对不同制式的信号均采用相同的取样频率,对亮度信号采用相同的取样频率,对亮度信号Y Y采用的取样采用的取样频率为频率为13.5MHz13.5MHz。由于色度信号带宽远比亮度。由于色度信号带宽远比亮度信号的带宽窄,因此对色度信号信号的带宽窄,因此对色度信号U U和和V V的取样频的取样频率为率为6.75MHz6.75MHz。l l色度信号的取样率是亮度信号取样率的一半,色度信

21、号的取样率是亮度信号取样率的一半,常称为常称为4:2:24:2:2格式,可以理解为每一行里格式,可以理解为每一行里Y Y、U U、V V的样点数之比为的样点数之比为4:2:24:2:2。23233.2 图像压缩编码的主要技术与标准图像压缩编码的主要技术与标准主要标准包括主要标准包括CCITTCCITT的的H H系列、系列、JPEGJPEG和和MPEGMPEG:l lH H系列:针对电视电话会议,传输码率为系列:针对电视电话会议,传输码率为64kbps1.92Mbps64kbps1.92Mbps。编码方法包括。编码方法包括DCTDCT变换、变换、可控步长线性量化、变长编码及预测编码等。可控步长线

22、性量化、变长编码及预测编码等。l lJPEGJPEG:针对静止图像压缩编码。是一种不含帧:针对静止图像压缩编码。是一种不含帧间压缩的帧内压缩编码方法,有利于编辑,其间压缩的帧内压缩编码方法,有利于编辑,其主要编码过程与主要编码过程与H.261H.261的帧内编码过程大致相的帧内编码过程大致相同。同。24243.2 图像压缩编码的主要技术与标准(续)图像压缩编码的主要技术与标准(续)l lMPEGMPEG:针对运动图像的压缩编码。包括有:针对运动图像的压缩编码。包括有MPEG-1MPEG-1和和MPEG-2MPEG-2标准:标准:1 1)MPEG-1MPEG-1主要针对运动图像和声音在数字存储时

23、的主要针对运动图像和声音在数字存储时的压缩编码,典型应用如压缩编码,典型应用如VCDVCD等家用数字音像产品,其编等家用数字音像产品,其编码最高码率为码最高码率为1.5Mbps1.5Mbps。2 2)MPEG-2MPEG-2则针对数字电视的视则针对数字电视的视/音频压缩编码,其音频压缩编码,其编码率可为编码率可为3100Mbps3100Mbps。MPEGMPEG的基本编码过程与的基本编码过程与H H系列类似,即通过系列类似,即通过DCTDCT进行进行帧间压缩,不同是帧间压缩,不同是MPEGMPEG在预测编码中加进了一个双向在预测编码中加进了一个双向预测帧预测帧 B B帧。帧。2525四、有线数

24、字电视码流结构基本概念:数字信号的复接与分接基本概念:数字信号的复接与分接l l模拟电视系统中,多路模拟信号是用频分复用模拟电视系统中,多路模拟信号是用频分复用FDMFDM方式方式复合在一起的。复合在一起的。FDMFDM的缺点是各信号间易相互干扰,而且的缺点是各信号间易相互干扰,而且频谱利用率比较低。频谱利用率比较低。l l而在数字电视系统中,多路而在数字电视系统中,多路ESES流的复合和多路节目传送流的复合和多路节目传送流的复合均是采用时分复用流的复合均是采用时分复用TDMTDM方式:方式:图像、声音、数图像、声音、数据的据的ESES流构成一路流构成一路TSTS流进行传输,从时间上看流进行传

25、输,从时间上看TSTS流中各流中各路路ESES流是分时轮流传输的。流是分时轮流传输的。l l多路节目的多路节目的TSTS流也以同样方式复合构成更高速率的传输流。流也以同样方式复合构成更高速率的传输流。在多路数字信号间实现在多路数字信号间实现TDMTDM的过程称为数字复接,逆过程的过程称为数字复接,逆过程称为数字分接称为数字分接 。26264.1 TS码流基本结构码流基本结构:MPEG-2MPEG-2的结构分为压缩层和系统层。的结构分为压缩层和系统层。1 1)一路节目的视、音频及其它辅助数据经数)一路节目的视、音频及其它辅助数据经数字化后,通过压缩层完成信源压缩编码,分别字化后,通过压缩层完成信

26、源压缩编码,分别形成基本码流形成基本码流ESES(1.5-15Mbps1.5-15Mbps码流可调)码流可调)。2 2)系统层将不同的基本流)系统层将不同的基本流ESES分别加包头打包分别加包头打包(分组)为(分组)为PESPES包。包。PESPES又称为分组基本码流。又称为分组基本码流。这一步骤在打包器内实现,这一步骤在打包器内实现,PESPES的长度的长度 可在一可在一定范围内变化。定范围内变化。27274.1 TS码流基本结构(续码流基本结构(续):3 3)将视频,音频的)将视频,音频的PESPES流以及辅助数据按不同的格式流以及辅助数据按不同的格式再打包,然后进行复接,即分别生成了再打

27、包,然后进行复接,即分别生成了TSTS流和流和PSPS流。流。l lTSTS包固定为包固定为188B188B,由包头(,由包头(4B4B)和需要传送的有用信)和需要传送的有用信息即负载(息即负载(184B184B)组成,)组成,l l有时在有用信息前插入一个调整字段,用于补充长度不有时在有用信息前插入一个调整字段,用于补充长度不完整的完整的TSTS包,或放置节目参考时钟(包,或放置节目参考时钟(PCRPCR),),PCRPCR以以固定频率插入包头,表示编码端的时钟,解码端根据固定频率插入包头,表示编码端的时钟,解码端根据PCRPCR调整时钟,保证正确解码。调整时钟,保证正确解码。4 4)单个节

28、目的)单个节目的TSTS流叫流叫SPTSSPTS,多节目,多节目TSTS流称为流称为MPTSMPTS。28284.1 TS码流基本结构(续码流基本结构(续):包头包头4 4个字节前缀是链接字头,包括同步字节个字节前缀是链接字头,包括同步字节0 x47 0 x47 和和数据包识别号数据包识别号PIDPID(1313位位=8192=8192),从),从PIDPID可以判断其可以判断其后面净荷的数据类型,是视频、音频流、后面净荷的数据类型,是视频、音频流、PSIPSI还是其它还是其它数据包。数据包。29294.1 TS码流基本结构(续码流基本结构(续):节目流节目流PSPS与传送流与传送流TSTS的

29、区别:的区别:l l节目流节目流PSPS与传送流与传送流TSTS是是ISO/IECISO/IEC针对不同的应用环境针对不同的应用环境(信道和存储介质)规定的两种系统编码方法:(信道和存储介质)规定的两种系统编码方法:30304.1 TS码流基本结构(续码流基本结构(续):节目流节目流PSPS与传送流与传送流TSTS的区别:的区别:l l传送流传送流TSTS是将视频和音频的是将视频和音频的PESPES包作为固定长度的包作为固定长度的TSTS包的净荷,然后对包的净荷,然后对TSTS包进行复接形成的。包结构是固包进行复接形成的。包结构是固定长度的定长度的(188(188字节字节),节目流节目流PSP

30、S是对完整的视频和音频是对完整的视频和音频PESPES包进行复接形成的包进行复接形成的,包结构是可变长度的。,包结构是可变长度的。l lPSPS是针对那些不容易发生错误的环境(如光盘存储系统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,特别适合于上的多媒体应用)而设计的系统编码方法,特别适合于软件环境的处理。软件环境的处理。TSTS流是针对那些很容易发生错误流是针对那些很容易发生错误(表现为位值错误或丢失)的环境(如长距离网络或无(表现为位值错误或丢失)的环境(如长距离网络或无线广播系统上的应用)而设计的编码方法。线广播系统上的应用)而设计的编码方法。31

31、314.1 TS码流基本结构(续码流基本结构(续):TSTS码流优点:码流优点:采用固定长度包格式的采用固定长度包格式的TSTS码流在将多路数据进码流在将多路数据进行复接时提供了许多灵活性和一些显著的优点:行复接时提供了许多灵活性和一些显著的优点:1 1)动态带宽分配)动态带宽分配规定的信道总频带内视频、音频和数据包可以规定的信道总频带内视频、音频和数据包可以进行实时的,灵活的分配,不需要预先进行规进行实时的,灵活的分配,不需要预先进行规定。利用这一特性,可以实时插入服务数据,定。利用这一特性,可以实时插入服务数据,如:可在广播付费节目前实时地将解密钥匙插如:可在广播付费节目前实时地将解密钥匙

32、插入到入到TSTS码流中送给广大用户。码流中送给广大用户。32324.1 TS码流基本结构(续码流基本结构(续):TSTS码流优点:码流优点:2 2)可分级性)可分级性TSTS包的格式允许一个复接好的传送码流与另外包的格式允许一个复接好的传送码流与另外一些视频、音频的基本码流进行二次系统复接,一些视频、音频的基本码流进行二次系统复接,生成占用频带更宽的更高一级的传送码流。这生成占用频带更宽的更高一级的传送码流。这一特性在电视节目的网络传输中具有重要作用,一特性在电视节目的网络传输中具有重要作用,使得在网络的每一节点处都可以灵活地复合或使得在网络的每一节点处都可以灵活地复合或分离多路节目。分离多

33、路节目。33334.1 TS码流基本结构(续码流基本结构(续):TSTS码流优点:码流优点:3 3)可扩展性)可扩展性对于新业务的基本码流,只需在发送端赋予其对于新业务的基本码流,只需在发送端赋予其新的包标识标志新的包标识标志PIDPID,就可将其加入传送码流中,就可将其加入传送码流中,而无须做硬件上的改动。,而无须做硬件上的改动。4 4)抗干扰性)抗干扰性由于由于TSTS包具有固定的长度,所以传输系统中的包具有固定的长度,所以传输系统中的误码纠正和检测处理就可以与误码纠正和检测处理就可以与TSTS包同步,以包同步,以TSTS包为单位进行。这样当传输过程中出现误码时,包为单位进行。这样当传输过

34、程中出现误码时,解码器就可以从第一个好的解码器就可以从第一个好的TSTS包开始恢复数据。包开始恢复数据。34344.1 TS码流基本结构(续码流基本结构(续):TSTS码流优点:码流优点:5 5)接收机成本低廉)接收机成本低廉固定长度的固定长度的TSTS包结构使得系统分接非常简单,包结构使得系统分接非常简单,分接器只需识别出每个分接器只需识别出每个TSTS包中的包中的PIDPID即可,无即可,无须了解更多的信源比特率方面的信息。一旦须了解更多的信源比特率方面的信息。一旦TSTS包一级的同步及比特一级的同步建立,系统就包一级的同步及比特一级的同步建立,系统就可正常工作。可正常工作。3535五、有

35、线数字电视的五、有线数字电视的PSIPSI、SISI和和EPGEPG5.15.1节目特定信息节目特定信息节目特定信息节目特定信息PSIPSI 在在MPEG-2MPEG-2中,专门定义了中,专门定义了PSIPSI节目信息(由节目信息(由5 5个表组成)。其作用是自动设置和引导接收机,个表组成)。其作用是自动设置和引导接收机,在在TSTS流中找到需要的码流进行解码。流中找到需要的码流进行解码。PSIPSI信息信息通过复用器通过复用器 插入到插入到TSTS流中,并用特定的流中,并用特定的PIDPID(包标识符)进行标识。(包标识符)进行标识。36365.1节目特定信息节目特定信息PSI(续(续)PS

36、IPSI主要有以下几种:主要有以下几种:1 1)节目关联表节目关联表PATPAT:给出每一个节目对应的:给出每一个节目对应的PMTPMT的的PIDPID,还给出,还给出NITNIT的的PIDPID,本身的,本身的PIDPID为为0 x00000 x0000。它在传送过程中不加密。它在传送过程中不加密。2 2)条件接收表条件接收表CATCAT:给出条件接收系统的有:给出条件接收系统的有关信息,关信息,PIDPID为为0 x00010 x0001。3 3)节目映射表节目映射表PMTPMT:给出一个节目内各种媒:给出一个节目内各种媒体流的体流的PIDPID及该节目的解码时钟及该节目的解码时钟PCRP

37、CR。带有。带有PMTPMT的的TSTS包不加密。包不加密。37375.1节目特定信息节目特定信息PSI(续(续)4 4)网络信息表网络信息表NITNIT:给出物理传输网络的有:给出物理传输网络的有关信息。有关信息。有ActualActual和和OtherOther之分,表示当前值之分,表示当前值和其它值。和其它值。5 5)传送流描述表传送流描述表TSDTTSDT:PIDPID为为0 x00020 x0002。38385.1节目特定信息节目特定信息PSI(续(续)PSIPSI和和TSTS流的关系:流的关系:39395.1节目特定信息节目特定信息PSI(续(续)如何利用如何利用PSI PSI 找

38、到特定的节目码流(举例):找到特定的节目码流(举例):如要找节目如要找节目1 1码流:接收机首先从码流:接收机首先从TSTS码流中码流中找到找到PID=0PID=0的包,即节目关联表(的包,即节目关联表(PATPAT),通),通过过PATPAT表得到节目表得到节目1 1的的“节目映射表节目映射表PMT”PMT”的的PIDPID值值=22=22,根据此,根据此PIDPID值找到节目值找到节目1 1的映射的映射表表PMTPMT。从。从PMTPMT表中可获得构成节目表中可获得构成节目1 1的基本的基本码流的所有码流的所有PIDPID值,如节目值,如节目1 1视频包的视频包的PIDPID为为4141。

39、根据这个。根据这个PIDPID值滤出相应的视频、音频的值滤出相应的视频、音频的包送到视频解码器,解码后复原为原始信号。包送到视频解码器,解码后复原为原始信号。(见图见图)40405.2 业务信息业务信息SIl l通常一个频点(我国通常一个频点(我国8MHz8MHz)对应一个)对应一个TSTS码流,一个码流,一个频点的频点的TSTS流由多个节目及业务组成。而流由多个节目及业务组成。而PSIPSI只提供了只提供了单个单个TSTS流的信息,使接收机能对单个流的信息,使接收机能对单个TSTS中的不同节中的不同节目流进行解码。由于系统通常存在多个码流,目流进行解码。由于系统通常存在多个码流,PSIPSI

40、数数据不能提供多个据不能提供多个TSTS流的流的 有关业务和节目的类型、什有关业务和节目的类型、什么节目、什么时间开始等信息。么节目、什么时间开始等信息。l lDVBDVB对对MPEG-2MPEG-2的的PSIPSI进行了扩充,进行了扩充,定义了许多辅助定义了许多辅助信息,信息,在在PSIPSI四个表的基础上再增加了九个表,形成四个表的基础上再增加了九个表,形成业务信息业务信息 SI SI。业务信息(。业务信息(SISI)是对整个系统所有码)是对整个系统所有码流的描述。流的描述。41415.2 业务信息业务信息SI(续)(续)l lSISI的九个表分别为:的九个表分别为:1 1)业务关联表()

41、业务关联表(BATBAT););2 2)业务描述表()业务描述表(SDTSDT);3 3)事件信息表)事件信息表(EITEIT);4 4)运行状态表()运行状态表(RSTRST););5 5)时)时间和日期表(间和日期表(TDTTDT);6 6)时间偏移表)时间偏移表(TOTTOT););7 7)填充表()填充表(STST););8 8)选择信息)选择信息表(表(SITSIT););9 9)间断信息表()间断信息表(DITDIT)。上述表中上述表中2 2、3 3、5 5表是必需传送的表是必需传送的。l l系统每隔一定周期(系统每隔一定周期(25ms25ms)重复传送)重复传送SISI信信息,方

42、便新开机的用户马上建立息,方便新开机的用户马上建立EPGEPG。42425.2 业务信息业务信息SI(续)(续)业务描述表(业务描述表(业务描述表(业务描述表(SDTSDT):l l它包含了描述系统中业务的信息。例如业务名称,起它包含了描述系统中业务的信息。例如业务名称,起始时间、持续时间等。(业务描述表始时间、持续时间等。(业务描述表SDTSDT的每一个子的每一个子表都对一个特定表都对一个特定TSTS流中的业务进行描述。这些业务可流中的业务进行描述。这些业务可能是实际能是实际TSTS流的一部分,也可能是其它流的一部分,也可能是其它TSTS流的一部流的一部分,可以通过不同的表标识符来区分。分,

43、可以通过不同的表标识符来区分。l lSDTSDT提供业务所属的业务群、业务使用的加密系统、提供业务所属的业务群、业务使用的加密系统、与其它业务的链接信息、该业务的准用国家、业务名与其它业务的链接信息、该业务的准用国家、业务名称和业务提供者、业务是否允许称和业务提供者、业务是否允许NVODNVOD,以及多画面,以及多画面的控制、实现交互式回传信道的电话号码和多语种业的控制、实现交互式回传信道的电话号码和多语种业务名称等信息。务名称等信息。为了更容易获得有关业务,一般为了更容易获得有关业务,一般SDTSDT的传送是强制性的。的传送是强制性的。43435.2 业务信息业务信息SI(续)(续)事件信息

44、表(事件信息表(EITEIT):l l它包含与事件或节目相关的数据,例如事件名称,起它包含与事件或节目相关的数据,例如事件名称,起始时间,持续时间等。始时间,持续时间等。EITEIT是生成是生成EPGEPG的主要表,相的主要表,相当于节目表。当于节目表。l l(事件信息表(事件信息表EITEIT按时间顺序提供每个业务中包含的按时间顺序提供每个业务中包含的事件的信息,包括:事件的标识号、起始时间、节目事件的信息,包括:事件的标识号、起始时间、节目长度;播放状态、是否加密;事件的详细介绍;两段长度;播放状态、是否加密;事件的详细介绍;两段同样事件的时间偏移;事件多语种的简短介绍;节目同样事件的时间

45、偏移;事件多语种的简短介绍;节目限定年龄的级别等。其类型通过表识别符进行区别。限定年龄的级别等。其类型通过表识别符进行区别。任何构成任何构成EITEIT段均在段均在PIDPID为为0001200012的传送包中进行传的传送包中进行传送。)送。)44445.2 业务信息业务信息SI(续)(续)时间和日期表(时间和日期表(TDTTDT):):l l它给出了与当前的时间(它给出了与当前的时间(UTDUTD协调世界时)和协调世界时)和日期相关的信息。日期相关的信息。时间偏移表(时间偏移表(TOTTOT):):l l它给出了与当前时间(它给出了与当前时间(UTCUTC)、日期和本地时)、日期和本地时间差

46、间差45455.2 业务信息业务信息SI(续)(续)业务信息业务信息SISI如何插入播出前端:如何插入播出前端:l lSISI一般在复用器合成一般在复用器合成TSTS时插入。按照时插入。按照SISI标准标准形成各表的数据段后,数据可以三种方式送入形成各表的数据段后,数据可以三种方式送入复用器:复用器:1 1)将各表数据通过复用器生产厂家提供的应)将各表数据通过复用器生产厂家提供的应用软件接口用软件接口(API(API异步并行接口异步并行接口),由复用器插,由复用器插入节目码流。其优点是结构简单、系统稳定;入节目码流。其优点是结构简单、系统稳定;缺点是需要复用器厂家提供接口资料和硬件支缺点是需要

47、复用器厂家提供接口资料和硬件支持,对不同厂家复用器需要编写不同的软件。持,对不同厂家复用器需要编写不同的软件。4646业务信息业务信息SI如何插入播出前端(续):如何插入播出前端(续):2 2)将各表数据段按)将各表数据段按MPEG-2MPEG-2标准打包,通过标准打包,通过码流播出卡输出只包含码流播出卡输出只包含SISI信息的信息的MPEG-2MPEG-2码流,码流,再将之送入复用器异步串行接口再将之送入复用器异步串行接口(ASI)(ASI)与节目与节目码流复用。其优点是不需要复用器厂家支持,码流复用。其优点是不需要复用器厂家支持,有一定的通用性;缺点是系统复杂,稳定性、有一定的通用性;缺点

48、是系统复杂,稳定性、可靠性不如方法可靠性不如方法1 1),系统资源有一些浪费。),系统资源有一些浪费。3 3)一些条件接收厂商在复用器后端的加扰器)一些条件接收厂商在复用器后端的加扰器提供接口,因此可以通过局域网将各数据表送提供接口,因此可以通过局域网将各数据表送入加扰器,由加扰器向码流中插入入加扰器,由加扰器向码流中插入SISI信息。其信息。其优缺点与方式优缺点与方式 1 1)类似。)类似。47475.3 电子节目指南电子节目指南EPGl l在实用中,我们将在实用中,我们将SISI所提供的数据所提供的数据 通过有序通过有序地组织起来,生成类似节目报的形式,它能在地组织起来,生成类似节目报的形

49、式,它能在电视机上即时浏览,这样将大大方便用户的使电视机上即时浏览,这样将大大方便用户的使用,这就是电子节目指南用,这就是电子节目指南EPGEPG。l l在在SISI中,最重要的是中,最重要的是NITNIT(网络信息表)、(网络信息表)、EIT(EIT(事件信息表事件信息表)和和SDTSDT(业务描述表),利(业务描述表),利用这用这3 3个表中的数据就可以构成功能不同的个表中的数据就可以构成功能不同的EPGEPG。48485.3 电子节目指南电子节目指南EPG(续)(续)l l根据根据数字电视广播业务信息规范数字电视广播业务信息规范对对EPGEPG的的要求,要求,EPGEPG应提供节目单和当

50、前节目播放等基应提供节目单和当前节目播放等基本功能,还可提供节目附加信息、节目分类、本功能,还可提供节目附加信息、节目分类、节目预订和家长分级控制等高级功能。节目预订和家长分级控制等高级功能。l l在交互电视中,在交互电视中,EPGEPG更复杂,应能提供诸如节更复杂,应能提供诸如节目内容背景资料、视角切换、天气预报、游戏目内容背景资料、视角切换、天气预报、游戏等功能。等功能。49495.3 电子节目指南电子节目指南EPG(续)(续)l lEPGEPG系统包含两个部分:一是播出前端的系统包含两个部分:一是播出前端的EPGEPG编辑器;二是用户端数字电视接收机(机顶盒)编辑器;二是用户端数字电视接

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