MPEG-2传输流的码流分析

目前，我国数字电视的信道传输的三种主要传输方式都有了统一明确的国家标准。其主要差别是信道编码、调制方法，但视频和音频信源处理和系统层复用都是以MPEG-2为基础的编码方案。MPEG-2标准自制定以来，已经成为数字电视领域中系统层的普遍标准。能够熟悉MPEG-2传输流码流语法结构，并运用分析工具对系统进行常规的检测分析，为快速确认系统故障，从而排除故障保证系统正常运行，对于广大工程技术人员十分必要。本文介绍MPEG-2传输流的语法结构及复用，及ETR290标准规定的传输码流3级错误检测参数，同时结合码流分析软件对MPEG-2传输流的语法结构作一离线分析。 MPEG-2传输流是数字电视领域中广泛采用的编码标准，主要用于系统层的复用和传输。这一标准确保了视频、音频以及其他辅助数据在多种信道编码和调制方式下的兼容性和稳定性。 1. MPEG-2传输流的形成与复用 MPEG-2传输流的生成涉及到对原始视音频数据的编码。经过编码器处理，原始数据转化为压缩的基本码流（Elementary Stream, ES），包含了恢复原始内容所需的所有信息。接着，这些基本码流被封装成程序包（Packetized Elementary Stream, PES），然后在复用过程中，PES包被分割成固定长度的传输流包（Transport Stream Packet, TS Packet），每个包大小为188字节，其中4字节的包头和184字节的载荷。 2. MPEG-2传输流的语法结构 - **TS包结构**：每个TS包由一个同步头（固定为0x47）和包头信息组成，包头中包含了关键标志，如传输错误指示、有效负载起始标志、传送优先指示以及PID。PID是区分不同类型传输流包的重要标识，每个节目或服务的视音频数据都用唯一的PID进行标记。 - **调整区字段**：在某些场景下，如需额外的包头信息，会使用调整区字段，它可能指示了额外的包头长度，并包含PCR码字，这对于系统时钟恢复至关重要。 3. MPEG-2传输流的结构分类 - **单节目传输流(SPTS)**：仅包含一个节目的传输流，适用于简单的节目传输。 - **多节目传输流(MPTS)**：在实际应用中更常见，由多个SPTS复用而成，允许在同一传输流中传输多个节目。 4. MPEG-2传输流的节目专用信息(PSI) PSI表格提供了关于传输流中节目和相关数据的详细信息，主要包括： - **PAT（Program Association Table）**：列出每个节目对应的PMT表的PID，PAT的PID固定为0x00。 - **CAT（Conditional Access Table）**：用于描述加密节目的授权控制信息，PID固定为0x01。 - **PMT（Program Map Table）**：定义了与节目相关的各个码流的PID，包括视频、音频和其他数据。 - **NIT（Network Information Table）**：提供了传输MPEG复用TS流的网络信息，如载波频率，PID固定为0x10。 在DVB传输链路中，TS流通常包含上述的各种TS包和PSI表，接收机通过解析这些信息来识别和解码用户选择的节目。理解并能分析MPEG-2传输流的码流结构，对于工程技术人员快速诊断和解决系统故障，保障数字电视系统的稳定运行至关重要。