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数字电视复用器中的PCR校正技术
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2010-03-11
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在数字电视广播系统中,节目复用器和传输流再复用器是必不可少的。节目复用器的作用是将编码后的视频基本流(ES)、音频基本流、节目描述信息(Program Specification Information,PSI)和辅助数据按MPEG-2系统层标准规定的格式复用成为一个传输流。同时,为了使收发端同步工作,系统时钟(STC)计数器的值将被插入到相应包的PCR字段中去。按照输出传输流中所含的节目数,传输流分为单节目传输流(SPTS)和多节目传输流(MPTS),相应地,节目复用器也被分为单节目复用器和多节目复用器。在传输流最终被送到信道设备进行信道发送之前,需要一台设备将不同来源的传输流合成为一个新的传输流,即传输流再复用器。同时,数据广播、电子节目指南(Electrical Program Guide,EPG)、条件接收(Conditional Access CA)等服务信息(SI)一般也通过再复用器插入到输出传输流。PCR校正是复用器的关键技术之一,PCR的作用是将发端的27MHz的时钟以PCR时间戳的形式注入码流中,而收端是否能够根据该信息无偏差地恢复出发端的参考时钟以达到收发同步,在对系统的性能有至关重要的影响,所以本文对 PCR校正进行了详细的介绍。
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数字电视复用器中的 PCR 校正技术
一. 引言
在数字电视广播系统中,节目复用器和传输流再复用器是必不可少的。节目复用器的作用是将编码后的视频基
本流(ES)、音频基本流、节目描述信息(Program Specification Information,PSI)和辅助数据按 MPEG-2 系
统层标准规定的格式复用成为一个传输流。同时,为了使收发端同步工作,系统时钟(STC)计数器的值将被插
入到相应包的 PCR 字段中去。按照输出传输流中所含的节目数,传输流分为单节目传输流(SPTS)和多节目传
输流(MPTS),相应地,节目复用器也被分为单节目复用器和多节目复用器。在传输流最终被送到信道设备进
行信道发送之前,需要一台设备将不同来源的传输流合成为一个新的传输流,即传输流再复用器。同时,数据广
播、电子节目指南(Electrical Program Guide,EPG)、条件接收(Conditional Access CA)等服务信息(SI)一
般也通过再复用器插入到输出传输流。PCR 校正是复用器的关键技术之一,PCR 的作用是将发端的 27MHz 的时
钟以 PCR 时间戳的形式注入码流中,而收端是否能够根据该信息无偏差地恢复出发端的参考时钟以达到收发同
步,在对系统的性能有至关重要的影响,所以本文对 PCR 校正进行了详细的介绍。
二. MPEG-2 系统层标准
MPEG-2 标准,即 ISOIEC13818 是数字电视系统的基础,它规定了两种系统层码流格式:一种是节目码流
(Program Stream,PS),即 PS 复用器将一个或几个具有公共时间基准的 PES 包组合成单一码流,包的长度
相对较长而且不固定,它适用于错误相对较少、信道较好的环境,如演播室、家庭环境存储媒介中。另一种是传
输码流(Transport Stream,TS),即 PES 流进入传输复用器中切割成一个个固定长度为 188 字节的包。适用于
较容易发生错误的环境,如广播传输信道。在 MPEG-2 传输流中,包长固定为 188byte 每个包由 4byte 包头、可
变数字节的适配域(Adaptation field)以及净荷(Payload)组成。包头包括:同步字节、根据内容不同且长度固
定为 13bit 的包标识(Packet Identifier,PID)、包连续计数器及其他各种标志位.在自适应字段中,比较重要的信
息包括 42bit 的节目时钟基准(Program Clock Reference,PCR)字段。
三. 复用器的关键技术
如果在一个电视频道内复用几路 TS 流,也即在一个常规频道内传输多套数字电视节目,则称为
多路节目的双层复用。第一层复用称为节目复用,第二层复用称为传输复用。传输复用器的基本
功能是将来自不同传输流的包进行重新组合,然后放到输出传输流中去。其关键技术有 PCR 的校
正、PSI 信息的重构和 PID 的映射。
(1)PCR 校正(PCR correction): PCR 由 33bit 基值(Base)和 9bit 扩展值(Extension)组
成,PCR 值以系统参考时钟周期为单位记录了源端的时间信息,对于整个数字电视系统的同步起
着关键作用。在节目复用器中,有一个分为两段的 42bitPCR 计数器,分别对应传输流 PCR 字段的
基值和扩展值。扩展值以节目复用器系统参考时钟(2MHz)为基准在 0~299 之间循环计数;扩
展值每计到 300 时清零,同时,基值加 1。在 PCR 字段最后 1 个字节离开节目复用器前的那一时
刻,基值和扩展值分别被插入到传输流包的相应位置。在接收端,通过对 PCR 值的提取,利用锁
相环电路恢复出与源端基本一致的 27MHz 时钟,作为接收端工作的基准时钟。在再复用器中,由
于输入传输流的各个包经过再复用器的处理后延时各不相同,有必要对各个节目 PCR 字段的内容
分别进行修正,这种操作称为 PCR 校正。其基本算法用公式表示如下:
资源评论
- LBJNinety2015-08-27很不错的文档~
- wuxingzhong2015-11-17有点难呀..... 看看
- ranevatio2018-09-20能用,已经在用了。
- pz7712302014-09-04还不错 解决了一些疑问
哎~胖儿
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