一、概述
MPEG是活動(dòng)圖像專(zhuān)家組(Moving Picture Experts Group)的縮寫(xiě)，于1988年成立，其中較為常用的MPEG-2制定于1994年，活動(dòng)圖像及聲音編碼的正式國際標準，設計目標是高級工業(yè)標準的圖象質(zhì)量以及更高的傳輸率。它可提供并能夠提供廣播級的視像和CD級的音質(zhì)，也已能適用于HDTV，MPEG-2還可用于為廣播，有線(xiàn)電視網(wǎng)，電纜網(wǎng)絡(luò )以及衛星直播(DirectBroadcastSatellite)提供廣播級的數字視頻。
二、TS流的形成
在MPEG-2標準的系統部分重點(diǎn)描述了MPEG-2系統及傳輸流中包含的PSI信息。PSI描述了傳輸流所攜帶的內容，包含了對構建各節目的基本流的描述和對節目本身的描述。MPEG-2傳輸流TS的形成可用下圖來(lái)說(shuō)明，組成節目的視頻流和音頻流經(jīng)過(guò)基礎流編碼器之后，形成基本流(ES)，每一路視頻流或音頻流對應一路基本流?；玖鹘?jīng)過(guò)打包，形成PES包流。每一個(gè)PES包都有流標識、用于視、音頻解碼和播放同步的時(shí)戳。PES包和其它的數據、控制信息經(jīng)過(guò)復用器，形成TS包。每一個(gè)TS包都有一個(gè)包標識PID，同一基礎流對應的TS包，PID的值相同。TS流就是通過(guò)對各個(gè)基礎流分配不同的PID號來(lái)唯一的標識各個(gè)不同的基礎流、信息表和其它數據。每一個(gè)TS包最多只能包含一路基礎流的內容。
基本系統描述如下:
(1)編碼系統:
假設信號源有6個(gè)節目,則DVB系統先對這6個(gè)節目的所有數據(Video,Audio)進(jìn)行壓縮處理,然后經(jīng)過(guò)一個(gè)叫做"復用"的程序進(jìn)行節目的復用 (PID分配,即對6個(gè)節目分別分配不同的PID號碼)形成叫做"PES"的包,然后再經(jīng)過(guò)TS流處理程序,把這些PES包全部封裝成TS碼流格式,最后 把獲得的TS格式的數字信號經(jīng)過(guò)調制(實(shí)現的是頻率的復用),然后經(jīng)過(guò)D/A轉換成模擬信號,再次調制成高頻信號,經(jīng)傳輸系統發(fā)送出去.
(2)解碼系統
接收系統接收到高頻信號,先轉化為中頻信號,然后再經(jīng)過(guò)一個(gè)高速的A/D轉換成數字信號,接著(zhù)經(jīng)過(guò)一個(gè)反調制程序,這樣就得到了TS碼流. TS碼流進(jìn)入一 個(gè)稱(chēng)為"解復用"的程序,該程序實(shí)現自動(dòng)分析TS流中的表格信息,讀取所有可用的PID信息等,然后提取一個(gè)用戶(hù)指定的PID(用戶(hù)選擇的節目),把該節目的數字信號全部接收而忽略其他不需要的信號,然后Video,Audio信號分別進(jìn)入不同的解壓縮程序,分別對Video,Audio信號進(jìn)行解壓縮和顯示,如果該節目包含了Teletext和EPG,也有可能同時(shí)處理Teletext和EPG,并且把處理的結果和Video信號一起疊加到屏幕上.
三、名詞解釋
1、TS是transport stream的簡(jiǎn)稱(chēng),就是”傳輸流” DVB數據廣播采用的數據格式就是TS碼流.
2、PID是Packet identification的簡(jiǎn)稱(chēng),就是”包標志符” DVB系統把不同的數據打包成不同的數據包,用系統唯一的一個(gè)13bits數字標志該數據的類(lèi)型.例如,PID=0x00表示是DVB系統中的PAT包,而PID=0x10表示是DVB系統的NIT包.不同的節目(包括Video和Audio)分別采用不同的PID,例如,我們在PMT表中如果檢測到PID=0x0120的PID是VIDEO數據,那么表示包號碼是0x0120的所有包都是Video數據,其他依此類(lèi)推.
3、PAT是Program Association Table的簡(jiǎn)稱(chēng),即“節目關(guān)聯(lián)表” PAT屬于DVB系統流中的一個(gè)包,包號碼(PID)是0x00.PAT表描述了DVB系統流中包含什么樣的PID,主要是描述當前流的NIT表格的PID號碼是多少,當前流中有多少個(gè)不同類(lèi)型PMT表,每個(gè)PMT表對應的頻道號等信息.
4、PMT是Program Map Table的簡(jiǎn)稱(chēng),即“節目影射表”.PMT的PID是服務(wù)器自由定義的(但不會(huì )和系統保留的PID沖突).這個(gè)PID是在PAT表中描述的,比如,如果在PAT表中有0x100項的內容,那么說(shuō)明所有 PID是0x100的包都是PMT表.不同的頻道有不同的PMT,也就是說(shuō),一個(gè)不同的PMT代表的是一個(gè)不同頻道.PMT表格和PAT表格配合在一起, 就可以檢測出DVB流中所有存在節目的所有PID,因此,數字電視搜臺就是依靠這兩個(gè)表格數據完成的.
5、 CAT是Conditional Access Table的簡(jiǎn)稱(chēng),即“條件訪(fǎng)問(wèn)表”,PID是0x01.CAT攜帶的是服務(wù)器的私有信息(CA系統就需要使用該表格實(shí)現節目的解密).
6、 SDT是Service Description Table的簡(jiǎn)稱(chēng),即“服務(wù)器描述表”,PID是0x11.SDT攜帶的是電視臺名稱(chēng)和電視節目名稱(chēng).DVB接收系統接收SDT表中的節目信息,實(shí)現比較友好的界面顯示和操作.
7、NIT是Network Information Table的簡(jiǎn)稱(chēng),即“網(wǎng)絡(luò )信息表”.
8、EIT是Event Information Table的簡(jiǎn)稱(chēng),即“環(huán)境信息表”.
9、NIT可以提供當前流的節目信息,也可以提供和當前流有關(guān)聯(lián)的流的節目信息.
10、EIT提供的是流節目信息的改變,比如一個(gè)節目已經(jīng)開(kāi)始,或者已經(jīng)結束的信息等.
四、PSI/SI
在數字電視中，所有視頻、音頻、文字、圖片等經(jīng)數字化處理后都變成了數據，并按照MPEG-2的標準打包，形成固定長(cháng)度（188個(gè)字節）的傳送包，如果在這種TS包的尾部加入16字節的RS糾錯碼，則包長(cháng)為204字節。然后將這些數據包進(jìn)行復用，形成傳送碼流（TS），通常一個(gè)頻道對應一個(gè)TS流，一個(gè)頻道的TS流由多個(gè)節目及業(yè)務(wù)組成。在TS流中如果沒(méi)有引導信息，數字電視的終端設備將無(wú)法找到需要的碼流，所以在MPEG-2中，專(zhuān)門(mén)定義了PSI信息，其作用是自動(dòng)設置和引導接收機進(jìn)行解碼。PSI信息在復用時(shí)通過(guò)復用器插入到TS流中，并用特定的PID（包標識符）進(jìn)行標識。
1、節目信息（PSI）
PSI由節目關(guān)聯(lián)表（PAT）、條件接收表（CAT）、節目映射表（PMT）和網(wǎng)絡(luò )信息表（NIT）組成，這些表插入到TS中傳輸。PSI指定了如何從一個(gè)攜帶多個(gè)節目的傳送流中正確找到特定的節目，當接收機要接收某一個(gè)指定節目時(shí)，它首先從節目關(guān)聯(lián)表中取得這個(gè)節目的節目映射表的PID值，然后從TS中找出與此PID值相對應的節目映射表，從這個(gè)節目映射表中獲得構成這個(gè)節目的基本碼流的PID值，根據這個(gè)PID值濾出相應的視頻、音頻和數據等基本碼流，解碼后復原為原始信號，刪除含有其余PID的傳送包。
2、業(yè)務(wù)信息（SI）
PSI數據只提供了單個(gè)TS的信息，使接收機能對單個(gè)TS中的不同節目流進(jìn)行解碼，但它不能提供多個(gè)TS的有關(guān)業(yè)務(wù)和節目的類(lèi)型、什么節目、什么時(shí)間開(kāi)始等信息，因此DVB系統對PSI進(jìn)行了擴展，提供了其它不同信息種類(lèi)的多種表格，形成SI。在實(shí)用中，我們將SI所提供的數據通過(guò)有序地組織起來(lái)，生成類(lèi)似節目報的形式，它能在電視機上即時(shí)瀏覽，這樣將大大方便用戶(hù)的使用，這就是電子節目指南EPG。
SI定義了不9個(gè)表
①、業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表（BAT）：它提供了業(yè)務(wù)群相關(guān)的信息，給出了業(yè)務(wù)群的名稱(chēng)以及每個(gè)業(yè)務(wù)群中的業(yè)務(wù)列表。
②、業(yè)務(wù)描述表（SDT）：它包含了描述系統中業(yè)務(wù)的數據，例如業(yè)務(wù)名稱(chēng)，起始時(shí)間、持續時(shí)間等。
③、事件信息表（EIT）：它包含了與事件或節目相關(guān)的數據，EIT是生成EPG的主要表。
④、運行狀態(tài)表（RST）：它給出了事件的狀態(tài)（運行/非運行），運行狀態(tài)表更新這些信息，允許自動(dòng)適應切換事件。
⑤、時(shí)間和日期表（TDT）：它給出了與當前的時(shí)間和日期相關(guān)的信息，由于這些信息更新頻繁，所以需要單獨使用一個(gè)表。
⑥、時(shí)間偏移表（TOT）：它給出了與當前時(shí)間、日期和本地時(shí)間偏移相關(guān)的信息，由于這些信息更新頻繁，所以需要單獨使用一個(gè)表。
⑦、填充表（ST）：它用于使現有的段無(wú)效，例如在一個(gè)傳輸系統的邊界。
⑧、選擇信息表（SIT）：它僅用于碼流片段中，如記錄一段碼流，它包含了描述該碼流片段業(yè)務(wù)信息間段的地方。
⑨、間斷信息表（DIT）：它僅用于碼流片段，如記錄的一段碼流中，它將插入到碼流片段業(yè)務(wù)信息間斷的地方。
