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产品介绍

 
TS视频流简介
  

MPEG-2(Moving Picture Exports Group)作为一个关于运动图像压缩的国际标准.于1988年成立。

MPEG-2 Ts流只是MPEG-2格式种类中的一种,其英文全称是(MPEG-2 Transport Stream)

这已经成为数字电视领域中普遍应用的系统层编码标准。传输流针对有一定误码信道的传输,可以将多路节目复合成一个流进行传输,它允许同一路节目包含多个音频和视频流,同时也可以加入一些附加信息。传输流具有固定的包长188字节。它的结构是极其复杂的,对用户来说,针对一个特定的流,首先要知道其由哪些PID(Packet ID)的包构成。MPEG-2定义了一些用来描述传输流所携带内容的信息表,称为节目特定信息(PSI)表,包括4个与之相关的表。其中,节目关联表PAT和节目映射表PMT是确定当前传输流中各节目内容的最关键的两个表。

我国目前采用的DVB标准是欧洲各国采用的数字电视标准,基带数据格式采用MPEG-2标准,即视频和音频编码以及码流的复用均符合MPEG-2标准。DVB标准对PSI进行扩展后统称为服务信息即SI。这些信息以及传输流的规范性对于正确接收数字电视节目是至关重要的。

数字电视系统的集成是一项庞大复杂的工程,为了在开发中迅速有效地找出故障源、解决问题,经常需要对数字电视码流进行分析。此外码流测试技术更为广泛的应用在对数字电视网络的监测中。由于TS是经过压缩的信号数据间的相关性很小,而且TS流有着严格的数据格式,因而很小的误差都将导致图像质量的急剧下降甚至无法解码,因此必须对信号进行监测。为此我们开发了这个通用的传输流分析模块,它可以分析包括节目信息、码率、带宽分配、PCR精度和缓冲区溢出等在内的各种码流相关信息,同时还可以进行ETR290相关参数的测试,由于在设计时充分采用了模块化设计的思想,该模块可以配合各种获取数据的模块共同工作从而完成不同环境下的传输流分析工作。此外为验证分析模块的功能,我们开发了TS文件的静态分析系统,以下着重介绍分析模块的设计和实现以及该模块在系统中的应用。

设计思想

在功能上,整个分析模块完成对码流各种信息的分析和ETR290参数的测试。码流信息的分析包括:基本信息、节目信息、带宽信息、音视频信息、复用结构、PCR信息和缓冲区信息等部分。其中基本信息包含了流的速率、流ID、提供者的名称等基本信息;节目信息包含了传输流中各个节目的名称,PID(Packet ID)分配,节目速率,节目单等信息;带宽信息包含了各个PID所占的带宽;音视频信息包含了流中音视频相关的各种信息;复用结构显示了流中各个节目的复用情况;PCR信息显示了流中各个PCR的精度和间隔;缓冲区信息包含了虚拟解码器(STD)在解码当前流时各个缓冲区的状态。除了这些信息之外,模块完成了ETR290参数的测试,这些参数是DVB标准的制定者在官方文档中给出的一系列测试的参数,其一般目标是对TS流中的最重要的元素提供“健康测试”,根据重要性以及不同的性质,这些推荐测试的参数被分为3个优先级,其中:第一个优先级集中了一套基本的参数,这些参数保证ts流能够被解码;第二个优先级集中了一些附加参数,这些参数推荐用来进行连续性检测;第三个优先级集中了一些特定应用可能感兴趣的参数。

模块在设计上希望能够保持通用性,即只要模块能够通过接口取得传输流的数据即可完成分析工作,实际中,为了测试分析模块的工作情况而设计了用于从文件获取数据的模块,该模块和分析模块都被设计成动态链接库即dll的形式,同时编写了用于显示结果的上层应用程序,该程序结合获取数据和分析模块即实现了一个完整的传输流静态分析系统,这里可以看出,若分析模块需要用于实时分析系统,则只要相应的获取数据的设备,例如硬件数据采集卡,提供相同功能的dll用于分析模块获取数据即可。此外,在设计中较强的可扩展性也是目标之一,希望今后能够根据需要灵活方便的增加更多的分析功能。以下将以上述静态分析系统为载体说明分析模块的设计和实现以及在实际系统中的位置和作用。

现目前多节目、单节目、高清、标清、卫星节目、HDTV节目等各种类型TS流进行了测试,结果显示该模块工作正常、结果正确,同时,由于通过文件的码率和大小即可得知文件所对应传输流的实时持续时间,因而通过分析完成静态测试所用的时间同样可以得知该模块用于实时分析时的工作效率,实验表明,该模块具有较好的效率,能够用于静态和实时分析等各种场合,具有较好的通用性和可扩展性。目前应用该分析模块的分析系统已经应用于实验室数字电视产品的辅助开发中,并发挥了很大的作用。