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文檔簡介
1、psi/si理解入門一、mpeg-2系統(tǒng)原理 第一章mpeg-2簡介什么是mpeg和mpeg-2?mpeg是movingpictureexpertsgroup的簡稱,mpeg-2是mpeg和iso組織設計的一個數(shù)字視頻壓縮規(guī)范,主要用于dvd和dvb上,當前的標準文檔是iso13818.什么是dvb?dvb是digtalvideobroadcast的簡稱,是歐洲所有國家和其他部分國家和地區(qū)使用的數(shù)字電視標準.其中美國的atsc標準也是在dvb標準的基礎上實現(xiàn)的.什么是ts碼流和ps流?ts是transportstream的簡稱,就是”傳輸流”.dvb數(shù)據(jù)廣播采用的數(shù)據(jù)格式就是ts碼流.ps是p
2、rogramstream的簡稱,就是”節(jié)目流”.dvd中采用的數(shù)據(jù)格式就是ps流.這兩種流的格式是不同的,ts格式具有很強的錯誤校正功能,適合傳輸,而ps格式適合存儲在媒體中.在這里,著重描述的是ts碼流格式.什么是pid?pid是packetidentification的簡稱,就是”包標志符”.dvb系統(tǒng)把不同的數(shù)據(jù)打包成不同的數(shù)據(jù)包,用系統(tǒng)唯一的一個13bits數(shù)字標志該數(shù)據(jù)的類型.例如,pid=0x00 表示是dvb系統(tǒng)中的pat包,而pid=0x10表示是dvb系統(tǒng)的nit包.不同的節(jié)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=0x01
3、20的pid是video數(shù)據(jù),那么表示包號碼是0x0120的所有包都是video數(shù)據(jù),其他依此類推.什么是pat?pat是programassociationtable的簡稱,即”節(jié)目關(guān)聯(lián)表”.pat屬于dvb系統(tǒng)流中的一個包,包號碼(pid)是0x00.pat表描述了dvb系統(tǒng)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,當前流中有多少個不同類型pmt表,每個pmt表對應的頻道號等信息.什么是pmt?pmt是programmaptable的簡稱,即”節(jié)目影射表”.pmt的 pid是服務器自由定義的(但不會和系統(tǒng)保留的pid沖突).這個pid是在pat表中描述的,比如
4、,如果在pat表中有0x100項的內(nèi)容,那么說明所有pid是0x100的包都是pmt表.不同的頻道有不同的pmt,也就是說,一個不同的pmt代表的是一個不同頻道.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(jié)目的所有pid,因此,數(shù)字電視搜臺就是依靠這兩個表格數(shù)據(jù)完成的.什么是cat?cat是conditionalaccesstable的簡稱,即”條件訪問表”,pid是0x01.cat攜帶的是服務器的私有信息(ca系統(tǒng)就需要使用該表格實現(xiàn)節(jié)目的解密).什么是sdt?sdt是servicedescriptiontable的簡稱,即”服務器描述表”,pid是0x11.sdt攜帶
5、的是電視臺名稱和電視節(jié)目名稱.dvb接收系統(tǒng)接收sdt表中的節(jié)目信息,實現(xiàn)比較友好的界面顯示和操作.什么是nit和eit?nit是networkinformationtable的簡稱,即”網(wǎng)絡信息表”.eit是eventinformationtable的簡稱,即”環(huán)境信息表”.nit可以提供當前流的節(jié)目信息,也可以提供和當前流有關(guān)聯(lián)的流的節(jié)目信息.eit提供的是流節(jié)目信息的改變,比如一個節(jié)目已經(jīng)開始,或者已經(jīng)結(jié)束的信息等.什么是epg?epg是electronicprogrammeguides的簡稱,即”電子節(jié)目指南”.該功能可實現(xiàn)預告近段時間即將播放的節(jié)目內(nèi)容,同時支持基于內(nèi)容的檢索.什么是
6、teletext?teletext就是我們常說的”圖文電視”,當然在mpeg-2中,圖文電視已經(jīng)數(shù)字化,也就是說,圖文信息已經(jīng)做為數(shù)字化信息在ts流中傳播.但最終,數(shù)字化的圖文信息都將轉(zhuǎn)化為模擬的vbi信息插入到正常的電視信號中實現(xiàn)圖文電視的顯示.圖文電視有很多標準,比如closecaption,wss等,歐洲的 dvb使用的teletext標準是itu-rsystembteletext規(guī)格.該規(guī)格支持歐洲多種語言,支持簡單圖象和文本的混合顯示.第二章dvb系統(tǒng)的構(gòu)成本文不詳細描述dvb系統(tǒng)的硬件構(gòu)成,只是根據(jù)iso13818中的描述,詳細解釋ts碼流的格式和解復用原理.(夠了,夠了呵呵)dv
7、b的分類dvb根據(jù)應用的不同,主要分為dvb-s,dvb-c,dvb-t,dvb-h等多種規(guī)格.不同的規(guī)格基本原理都是相同的,不同的主要是調(diào)制方式不同:dvb-s,s是satelite的首字母,應用于數(shù)字電視衛(wèi)星廣播,調(diào)制方式是qpsk.dvb-c,c是cable的首字母,應用于城市有線廣播.調(diào)制方式是qam所有格式:16qam,32qam,64qam,128qam,256qam.dvb-t,t是terrestrial的首字母,應用于陸地無線廣播,調(diào)制方式是qpsk或者16qam和64qam.dvb-h,h是handheld的首字母,應用于手持無線廣播,調(diào)制方式和dvb-t相同.總的來說,不同
8、的dvb系統(tǒng)只有前端系統(tǒng)是不同的,最終的數(shù)字信息都是相同的,也就是都是采用iso13818描述的規(guī)格.前端系統(tǒng)主要是指調(diào)制方法和發(fā)射方法等.因此,這里所敘述的內(nèi)容,全部適用于所有的dvb系統(tǒng),同時因為美國的atsc系統(tǒng)也是在dvb系統(tǒng)上的小量更改和小部分功能增加,因此也適用于atsc標準.基本系統(tǒng)描述如下:(1)編碼系統(tǒng):假設信號源有6個節(jié)目,則dvb系統(tǒng)先對這6個節(jié)目的所有數(shù)據(jù)(video,audio)進行壓縮處理,然后經(jīng)過一個叫做復用的程序進行節(jié)目的復用(pid分配,即對6個節(jié)目分別分配不同的pid號碼)形成叫做pes的包,然后再經(jīng)過ts流處理程序,把這些pes包全部封裝成ts碼流格式,
9、最后把獲得的ts格式的數(shù)字信號經(jīng)過調(diào)制(實現(xiàn)的是頻率的復用),然后經(jīng)過d/a轉(zhuǎn)換成模擬信號,再次調(diào)制成高頻信號,經(jīng)傳輸系統(tǒng)發(fā)送出去.(2)解碼系統(tǒng)接收系統(tǒng)接收到高頻信號,先轉(zhuǎn)化為中頻信號,然后再經(jīng)過一個高速的a/d轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,接著經(jīng)過一個反調(diào)制程序,這樣就得到了ts碼流.ts碼流進入一個稱為解復用的程序,該程序?qū)崿F(xiàn)自動分析ts流中的表格信息,讀取所有可用的pid信息等,然后提取一個用戶指定的pid(用戶選擇的節(jié)目),把該節(jié)目的數(shù)字信號全部接收而忽略其他不需要的信號,然后video,audio信號分別進入不同的解壓縮程序,分別對video,audio信號進行解壓縮和顯示,如果該節(jié)目包含了te
10、letext和epg,也有可能同時處理teletext和epg,并且把處理的結(jié)果和video信號一起疊加到屏幕上.packet的概念(1)ts流是基于packet的位流格式,每個包是188字節(jié)或者204字節(jié)(一般是188字節(jié),204字節(jié)的格式僅僅是在188字節(jié)的packet后部加上16字節(jié)的crc數(shù)據(jù),其他格式是一樣的),整個ts流組成如下所示:packet1packet2.packetn在實際使用中,因為ts流已經(jīng)內(nèi)部具有很強的錯誤處理能力,所以一般使用較多的是188字節(jié)一個包的格式,204字節(jié)一個包的格式據(jù)說一般在高清節(jié)目中使用較多.所有的packet格式都是統(tǒng)一的,包括一個packeth
11、eader和packetdatas.其中packetheader包含了同步字節(jié)(該字節(jié)固定是0x47,表示這個包的數(shù)據(jù)開始是正確的),該packet的唯一號碼(即pid)和其他一些信息.格式如下(用c格式表示)typedefstructunsignedsync_byte:8;/*8bits的同步字節(jié)*/unsignedtransport_error_indicator:1;/*1bit的錯誤指示信息,1表示當前packet至少有1bit的傳輸錯誤,0表示所有數(shù)據(jù)都正確*/unsignedpayload_unit_start_indicator:1;/*負載單元開始標志,請參考iso13818-
12、1了解該標志作用*/unsignedtransport_priority:1;/*1bit的傳輸優(yōu)先級標志,1表示高優(yōu)先級,0表示低優(yōu)先級*/unsignedpid:13;/*13bits的packetid號碼,唯一的號碼對應不同的包*/unsignedtransport_scrambling_control:2;/*2bits的加密標志,00表示沒有加密,其他表示已被加密*/unsignedadaptation_field_control:2;/*2bits的附加區(qū)域控制,請參考iso13818-1了解該標志作用*/unsignedcontinuity_counter:4;/*4bits的包
13、遞增計數(shù)器*/packet_header;以上結(jié)構(gòu)剛好占用32bits,即4個字節(jié),因此一個ts流的packet頭部的4字節(jié)是header信息,分析該header信息就可以知道當前packet的屬性.剩下的184字節(jié)有可能是video數(shù)據(jù),也有可能是audio數(shù)據(jù),也有可能是dvbsi信息,怎么區(qū)分呢?其實很簡單,就是利用header中的pid信息.上一章說了pat是節(jié)目關(guān)聯(lián)表,它的pid是0x0000.這個pid就是對應這里header的pid.換句話就是說,如果我們發(fā)現(xiàn)一個packet的pid等于0x0000,那么說明這個packet是dvb的pat表格而不是video數(shù)據(jù)或者audio數(shù)
14、據(jù).實際上,在信號編碼成ts碼流的時候,不同節(jié)目的video,audio等數(shù)據(jù)都分配了不同的pid.例如,一個節(jié)目有兩路video,三路audio, 那么分配pid的時候可能是 video1=0x100,video2=0x101,audio1=0x102,audio2=0x103,audio3=0x104, 這樣傳輸?shù)膖s碼流中的pid就可能有以上的pid.因此,如果我們需要在程序中過濾出第一路video和第二路audio就可以這樣處理了(偽代碼描述):voidprocess_packet(unsignedchar*buff)intpid=getpid(buff);/*從當前的188字節(jié)緩沖區(qū)
15、中獲取pid信息*/if(pid=0x100)/*pid等于第一路video的pid,說明當前數(shù)據(jù)是video數(shù)據(jù)*/savetovideobuffer(buff+4);/*把header后部的數(shù)據(jù)存到video緩沖區(qū),待后部處理*/elseif(pid=0x103)/*pid等于第二路audio的pid,說明當前數(shù)據(jù)是audio數(shù)據(jù)*/savetoaudiobuffer(buff+4);/*把header后部的數(shù)據(jù)存到audio緩沖區(qū)*/else/*其他pid則丟棄,當然如果pid是dvb系統(tǒng)保留的pid如pat,pmt則必須處理*/printf(unknownpid!n);現(xiàn)在的問題是,編
16、碼的時候分配好的pid,在解碼的時候是怎么知道什么pid對應什么數(shù)據(jù)呢?這就是dvbsi表格的分析與處理了,請參考第三章.這里先看一個實際的ts碼流的例子.這里的數(shù)據(jù)是用ultraedit用16進制格式打開ts碼流文件得到的.文件是taiwan-551.ts.這里僅僅截取了3個packet的信息,請注意圖中用紅色標注的部分,這就是ts流packet的4個字節(jié)的頭信息.這個ts流是采用每個包共188字節(jié)的格式,因為兩個頭信息的間隔是188個字節(jié)(第一個0x47到第二個0x47的間隔).以后的所有的packet都將是188字節(jié)的格式,這是dvbts標準規(guī)定的固定大小.那么這三個包分別包含的是什么數(shù)
17、據(jù),下面我們可以自己分析一下.先看第一個包,頭信息數(shù)據(jù)是0x470x070xe50x12,剛才已經(jīng)知道了,header信息都是按位操作的(這就是為什么ts碼流也可以叫做位流的原因),特別要注意的是定義和傳輸?shù)臅r候都是msbfirst,也就是說,先出現(xiàn)的位是數(shù)據(jù)的最高位.先轉(zhuǎn)化成2進制格式:01000111000001111110010100010010請對照上面的packet_header結(jié)構(gòu):typedefstructunsignedsync_byte:8;unsignedtransport_error_indicator:1;unsignedpayload_unit_start_indic
18、ator:1;unsignedtransport_priority:1;unsignedpid:13;unsignedtransport_scrambling_control:2;unsignedadaptation_field_control:2;unsignedcontinuity_counter:4;packet_header;那么對照一下,我們可以發(fā)現(xiàn):sync_byte=01000111,就是0x47,這是dvbts規(guī)定的同步字節(jié),固定是0x47.transport_error_indicator=0,表示當前包沒有發(fā)生傳輸錯誤.payload_unit_start_indicato
19、r=0,含義請參考iso13818-1標準文檔transport_priority=0,表示當前包是低優(yōu)先級.pid=0011111100101即0x07e5,這代表是什么呢,暫時還不知道(實際上是videopid,參考下圖)transport_scrambling_control=00,表示節(jié)目沒有加密adaptation_field_control=01即0x01,具體含義請參考iso13818-1continuity_counte=0010即0x02,表示當前傳送的相同類型的包是第3個依此類推,再看一下第二個包0x470x070xe50x13,2進制是010001110000011111
20、10010100010011sync_byte=01000111,就是0x47,這是dvbts規(guī)定的同步字節(jié),固定是0x47.transport_error_indicator=0,表示當前包沒有發(fā)生傳輸錯誤.payload_unit_start_indicator=0,含義請參考iso13818-1標準文檔transport_priority=0,表示當前包是低優(yōu)先級.pid=0011111100101即0x07e5,這代表是什么呢,暫時還不知道(實際上是videopid,參考下圖)transport_scrambling_control=00,表示節(jié)目沒有加密adaptation_fiel
21、d_control=01即0x01,具體含義請參考iso13818-1continuity_counte=0011即0x03,表示當前傳送的相同類型的包是第4個(注意到了吧,以上兩個包的pid都是0x07e5,所以這里的continuity_counte就遞增一次)第三個包是0x470x070xf10x18,2進制是01000111000001111111000100011000.sync_byte=01000111,就是0x47,這是dvbts規(guī)定的同步字節(jié),固定是0x47.transport_error_indicator=0,表示當前包沒有發(fā)生傳輸錯誤.payload_unit_star
22、t_indicator=0,含義請參考iso13818-1標準文檔transport_priority=0,表示當前包是低優(yōu)先級.pid=0011111100101即0x07f1,這代表是什么呢,暫時還不知道(實際上是audiopid,參考下圖)transport_scrambling_control=00,表示節(jié)目沒有加密adaptation_field_control=01即0x01,具體含義請參考iso13818-1continuity_counte=1000即0x08,表示當前傳送的相同類型的包是第9個請看解碼程序讀取該文件的結(jié)果:上圖我們可以發(fā)現(xiàn),taiwan-551.ts有一個節(jié)目
23、叫dimo,它的videopid是0x07e5,audiopid是0x07e6還有一個節(jié)目叫service1,沒有videopid,它的audiopid是0x07f1(說明是一個廣播節(jié)目而非電視節(jié)目)這個數(shù)據(jù)剛好和我們剛才的分析是吻合的.但是我想大家還有疑問,為什么0x07e5代表videopid,0x07e6代表其中一個audiopid呢?這就是剛才提到的,這是ts流在編碼的時候就分配好了的.但是,在解碼的時候是怎么知道0x07e5就代表的是video而不是audio呢?這就是第三章的內(nèi)容:dvbsi/psi分析和處理.第三章dvbsi/psi分析和處理si是 specificinforma
24、tion的簡稱,psi是programspecificinformation該機制允許傳送各種各樣的訊息,比如節(jié)目名稱,電視臺名稱,各種,私有信息,甚至單獨傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信等這些功能的實現(xiàn)都歸功于si/psi.在 dvb標準中,定義了一個標準的pid用來實現(xiàn)si/psi.這些pid是系統(tǒng)保留的,因此編碼的時候并不會用這些做為videopid 或者audiopid或者其他在一個簡單的解復用程序中,只需要提供處理pat,pmt表格的程序即可實現(xiàn)解復用,當然如果需要更友好的界面和實現(xiàn)更復雜的功能(如)則必須處理其他的表在這里僅僅分析pat,pmt,sdt表格,其他si表格的分析,請參考 iso1
25、3818-1(mpeg-2系統(tǒng)層標準)和en300468(dvbsi標準)文檔dvb定義的si保留的pid分別是:上表格的pid就是保留的,分配的其他一定不會占用這些解復用程序需要使用到的表格只有pat,pmt,sdt,而應用還需要使用cat,epg應用還需要使用nit,eit,tdt,tot等表格.所以在需要解復用的時候,偽代碼需要這樣寫:voidprocess_packet(unsignedchar*buff)intpid=getpid(buff);if(pid=0x0000)/*這是pat表*/process_pat(buff+4);/*處理pa表*/elseif(pid=.)/*vid
26、eo或者audio*/else/*其他不支持的pid*/printf(unknownpid!);所有的表格都開始于packet中的184字節(jié)的數(shù)據(jù)部分,但有的時候一個表格沒有184字節(jié),這時在packet中就可能插入一些無效信息用來填充使整個packet依然保持是188字節(jié)也可能用頭信息中的payload_unit_start_indicator標志表格有個偏移位置(當payload_unit_start_indicator=0表示表格數(shù)據(jù)直接從packet區(qū)的第四個字節(jié)開始,否則表示有一個偏移量位置開始,具體請參考iso13818-1,第4字節(jié)到偏移量間的數(shù)據(jù)是系統(tǒng)填充的無效數(shù)據(jù))下面針對解
27、復用程序詳細分析一下pat,pmt和sdt三類表格的格式pat,programassociationtable,節(jié)目關(guān)聯(lián)表pat表攜帶以下信息:(1)ts流-transport_stream_id,該標志唯一的流(2)節(jié)目頻道號-program_number,該號碼標志流中的一個頻道,該頻道可以包含很多的節(jié)目(即可以包含多個videopid和audiopid)(3)pmt的pid-program_map_pid,表示本頻道使用的哪個pid做為pmt的,因為可以有很多的頻道,因此規(guī)定pmt的pid可以由用戶自己定義pat表定義如下:各字段含義如下:table_id:8bits,標志本表格的類型,
28、應該是0x00section_syntax_indicator:1bit,段語法標志,應該是10:固定的0,這是為了防止和iso13818video流格式中的控制字沖突而設置的reserved:保留的2bits,保留位一般都是0section_length:12bits的段大小,單位是bytes.transport_stream_id:16bits的當前流,內(nèi)唯一.(事實上很多都是自定義的tsid)version_number:5bits版本號碼,標注當前節(jié)目的版本這是個非常有用的參數(shù),當檢測到這個字段改變時,說明流中的節(jié)目已經(jīng)變化了,程序必須重新搜索節(jié)目current_next_indica
29、tor:1bit:當前還是未來使用標志符,一般情況下為0section_number:8bits當前段號碼last_section_number:8bits最后段號碼(section_number和last_section_number的功能是當pat內(nèi)容184字節(jié)時,pat表會分成多個段(sections),解復用程序必須在全部接收完成后再進行pat的分析)從for()開始,就是描述了當前流中的頻道數(shù)目(n),每一個頻道對應的pmtpid是什么解復用程序需要和上圖類似的循環(huán)來接收所有的頻道號碼和對應的pmtpid,并把這些信息在緩沖區(qū)中保存起來在后部的處理中需要使用到pmtpid.crc_3
30、2:本段的crc校驗值,一般是會忽略的n是一個變量,計算方法是n=(section_length-9)/4.從以上分析我們可以發(fā)現(xiàn),pat表主要包含頻道號碼和每一個頻道對應的pmt的pid號碼,這些信息我們在處理pat表格的時候會保存起來,以后會使用到這些數(shù)據(jù).例如我們可以定義這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存這些信息:typedefstructintchannel_number;/*頻道號*/intpmt_pid;/*對應channel_number頻道號的pmt的pid*/pmt_item;pmt_itempmt64;/*定義最多64個頻道,這個結(jié)構(gòu)在分析pat表格的時候會更新*/pmt,programm
31、aptable,節(jié)目影射表如果一個ts流中含有多個頻道,那么就會包含多個pid不同的pmt表.檢測是否pmt的偽代碼如下:voidprocess_packet(unsignedchar*buff)inti;intpid=getpid(buff);if(pid=0x0000)/*pat表格*/process_pat(buff+4);elseif(pid=.)/*videopid或者audiopid*/else/*在這里檢測pid是否是pmt的pid*/for(i=0;i64;i+)if(pid=pmti.pmt_pid)/*pid等于在pat檢測到的pmtpid相同*/process_pmt(b
32、uff+4);/*說明當前packet是pmt,進入處理*/break;pmt表中包含的數(shù)據(jù)如下:(1)當前頻道中包含的所有video數(shù)據(jù)的pid(2)當前頻道中包含的所有audio數(shù)據(jù)的pid(3)和當前頻道關(guān)聯(lián)在一起的其他數(shù)據(jù)的pid(如數(shù)字廣播,數(shù)據(jù)通訊等使用的pid)pmt定義如下:各字段含義如下:table_id:8bits的id,應該是0x02section_syntax_indicator:1bit的段語法標志,應該是10:固定是0,如果不是說明數(shù)據(jù)有錯.reserved:2bits保留位,應該是00section_length:16bits段長度,從program_number
33、開始,到crc_32(包含)的字節(jié)總數(shù).program_number:16bits的頻道號碼,表示當前的pmt關(guān)聯(lián)到的頻道.換句話就是說,當前描述的是program_number頻道的信息.reserved:2bits保留位,應該是00version_number:版本號碼,如果pmt內(nèi)容有更新,則version_number會遞增1通知解復用程序需要重新接收節(jié)目信息,否則version_number是固定不變的.current_next_indicator:當前未來標志符,一般是0section_number:當前段號碼last_section_number:最后段號碼,含義和pat中的對應
34、字段相同,請參考pat部分.reserved:3bits保留位,一般是000.pcr_pid:13bits的pcrpid,具體請參考iso13818-1,解復用程序不使用該參數(shù).reserved:4bits保留位,一般是0000program_info_length:節(jié)目信息長度(之后的是n個描述符結(jié)構(gòu),一般可以忽略掉,這個字段就代表描述符總的長度,單位是bytes)緊接著就是頻道內(nèi)部包含的節(jié)目類型和對應的pid號碼了.stream_type:8bits流類型,標志是video還是audio還是其他數(shù)據(jù).reserved:3bits保留位.elementary_pid:13bits對應的數(shù)據(jù)p
35、id號碼(如果stream_type是video,那么這個pid就是videopid,如果stream_type標志是audio,那么這個pid就是audiopid)reserved:4bits保留位.es_info_length:和program_info_length類似的信息長度(其后是n2個描述符號)crc_32:32bits段末尾是本段的crc校驗值,一般忽略.從以上的分析可以看出,只要我們處理了pmt,那么我們就可以獲取頻道中所有的pid信息,例如當前頻道包含多少個video,共多少個audio,和其他數(shù)據(jù),還能知道每種數(shù)據(jù)對應的pid分別是什么.這樣如果我們要選擇其中一個vide
36、o和audio收看,那么只需要把要收看的節(jié)目的videopid和audiopid保存起來,在處理packet的時候進行過濾即可實現(xiàn).比較全面實現(xiàn)解復用的偽代碼如下:intvideo_pid=0x07e5,audio_pid=0x07e6;/*一般是在pmt檢索后由用戶自己設置這兩個全局值*/voidprocess_packet(unsignedchar*buff)inti;intpid=getpid(buff);/*獲取當前packet的pid*/if(pid=0x0000)/*0x0000表示是pat*/process_pat(buff+4);elseif(pid=video_pid)/*和
37、video_pid相等,說明當前packet是一個videopacket*/savetovideobuffer(buff+4);/*保存到video緩沖區(qū)*/elseif(pid=audio_pid)/*和audio_pid相等,說明當前packet是一個audiopacket*/savetoaudiobuffer(buff+4);/*保存到audio緩沖區(qū)*/elsefor(i=0;i64;i+)if(pid=pmti.pmt_pid)process_pmt(buff+4);break;以上偽代碼可以實現(xiàn)基本的解復用:檢測所有的頻道,檢測所有stream的pid,選擇特定的節(jié)目進行播放.只要
38、讀取每個packet的188字節(jié)的內(nèi)容,然后每次都調(diào)用process_packet()即可實現(xiàn)簡單的解復用.介紹到這里,我們就可以總結(jié)一下dvb搜臺的原理了.(好!洗耳恭聽!)機頂盒先調(diào)整高頻頭到一個固定的頻率(如498mhz),如果此頻率有數(shù)字信號,則cofdm芯片(如mt352)會自動把ts流數(shù)據(jù)傳送給 mpeg-2decoder.mpeg-2decoder先進行數(shù)據(jù)的同步,也就是等待完整的packet的到來.然后循環(huán)查找是否出現(xiàn) pid=0x0000的packet,如果出現(xiàn)了,則馬上進入分析pat的處理,獲取了所有的pmt的pid.接著循環(huán)查找是否出現(xiàn)pmt,如果發(fā)現(xiàn)了,則自動進入pmt
39、分析,獲取該頻段所有的頻道數(shù)據(jù)并保存.如果沒有發(fā)現(xiàn)pat或者沒有發(fā)現(xiàn)pmt,說明該頻段沒有信號,進入下一個頻率掃描.從以上描述可以看出,機頂盒搜索頻率是隨機發(fā)生的,要使每次機頂盒都能搜索到信號,則要求ts流每隔一段時間就發(fā)送一次pat和pmt.事實上dvb傳輸系統(tǒng)就是這么做的.因此無論何時接入終端系統(tǒng),系統(tǒng)都能馬上搜索到節(jié)目并正確解復用實現(xiàn)播放.不僅僅如此,其他數(shù)據(jù)也都是交替?zhèn)魉偷?比如第一個packet可能是pat,第二個packet可能是pmt,而第三個packet可能是video1,第四個packet可能是video2,只要系統(tǒng)傳輸速度足夠快(就是稱之為碼率的東東),實現(xiàn)實時播放是沒有任
40、何問題的.到這里雖然實現(xiàn)了解復用,但可以看出,使用的pid都是枯燥的數(shù)字,如果調(diào)臺要用戶自己輸入數(shù)字那可是太麻煩了,而且還容易輸入錯誤,操作非常不直觀,即使做成一個菜單讓用戶選擇也是非常的呆板.針對這個問題,dvb系統(tǒng)提出了一個sdt表格,該表格標志一個節(jié)目的名稱,并且能和pmt中的pid聯(lián)系起來,這樣用戶就可以通過直接選擇節(jié)目名稱來選擇節(jié)目了.sdt,servicedescriptionsection,服務描述段sdt可以提供的信息包括:(1)該節(jié)目是否在播放中(2)該節(jié)目是否被加密(3)該節(jié)目的名稱sdt定義如下:各字段定義如下:table_id:8bits的id,可以是0x42,表示描述
41、的是當前流的信息,也可以是0x46,表示是其他流的信息(epg使用此參數(shù))section_syntax_indicator:段語法標志,一般是1reserved_future_used:2bits保留未來使用reserved:1bit保留位,防止控制字沖突,一般是0,也有可能是1section_length:12bits的段長度,單位是bytes,從transport_stream_id開始,到crc_32結(jié)束(包含)transport_stream_id:16bits當前描述的流idreserved:2bits保留位version_number:5bits的版本號碼,如果數(shù)據(jù)更新則此字段遞增
42、1current_next_indicator:當前未來標志,一般是0,表示當前馬上使用.original_netword_id:16bits的原始網(wǎng)絡id號reserved_future_use:8bits保留未來使用位接下來是n個節(jié)目信息的循環(huán):service_id:16bits的服務器id,實際上就是pmt段中的program_number.reserved_future_used:6bits保留未來使用位eit_schedule_flag:1bit的eit信息,1表示當前流實現(xiàn)了該節(jié)目的eit傳送eit_present_following_flag:1bits的eit信息,1表示當前流
43、實現(xiàn)了該節(jié)目的eit傳送running_status:3bits的運行狀態(tài)信息:1-還未播放2-幾分鐘后馬上開始,3-被暫停播出,4-正在播放,其他-保留free_ca_mode:1bits的加密信息,1表示該節(jié)目被加密.緊接著的是描述符,一般是servicedescriptor,分析此描述符可以獲取servive_id指定的節(jié)目的節(jié)目名稱.具體格式請參考en300468中的servicedescriptor部分.分析完畢,則節(jié)目名稱和節(jié)目號碼已經(jīng)聯(lián)系起來了.機頂盒程序就可以用這些節(jié)目名稱代替pid讓用戶選擇,從而實現(xiàn)比較友好的用戶界面!下面參考一下中的界面和顯示信息.上圖是打開三個不同的碼流
44、文件(*.ts)形成的pid信息和節(jié)目名稱.用戶可以通過切換節(jié)目名稱的下拉列表框切換節(jié)目,也可以通過視頻流和音頻流下拉列表框切換video和audio!這些數(shù)據(jù)都是通過分析 pat,pmt和sdt得到的.第四章teletext原理歐洲采用的teletext標準叫做itu-rsystembteletext,標準文檔是en300472和en300706.該標準支持以下特性:(1)24x40的文本字符顯示,也支持簡單的圖象信息的顯示.(2)支持多頁碼,應用程序可以自由切換到任意選定的頁.(3)支持多語言,可以在teletext中指定所使用的語言.(4)文本支持自定義背景色,自定義前景色.支持長度,寬
45、度加倍(doublewidth,doubleheight)(5)所有數(shù)據(jù)采用了奇偶校驗和漢明碼編碼,具有比較強的錯誤處理功能.(6)格式基本兼容模擬ttx,支持vbi插入teletext數(shù)據(jù).teletext數(shù)據(jù)是在ts流中和video,audio數(shù)據(jù)一起傳送的.en300472規(guī)定采用以下方法識別teletext數(shù)據(jù)的pid:如果pmt段中的stream_type=0xbd(private_stream_1),那么這個數(shù)據(jù)流就是teletext或者subtitle數(shù)據(jù)(統(tǒng)稱為 vbi數(shù)據(jù),具體區(qū)分還需要在teletext分析中處理),vbi數(shù)據(jù)開始于pes包的數(shù)據(jù)部分.teletext在pe
46、s包中的格式如下:各字段含義:data_identifier:數(shù)據(jù)標志符,如果是teletext必須等于0x100x1f.data_unit_id:用來標志是teletext數(shù)據(jù)還是subtitle數(shù)據(jù).0x02表示是teletext,0x03表示是subtitle.data_field()是標準的teletext格式的數(shù)據(jù)包,參考下圖.實際上,一個data_field就是teletext的一行數(shù)據(jù).data_field()的格式如下:各字段含義如下:reserved_future_use:2bits保留未來使用field_parity:1bit的奇偶標志,1表示是偶數(shù)場(下半場),0表示奇數(shù)
47、場(上半場)line_offset:5bits,在vbi插入時指定的場線數(shù)據(jù).(以上兩個參數(shù)在使用vbi硬件插入才需要使用)framing_code:8bits的幀同步代碼,必須是0xe4.magazine_and_packet_address:16bits,指定當前傳送的雜志號碼和包號碼,采用的是漢明8/4編碼.其中的包號碼(packetaddress)實際上代表的是ttx頁面的行號碼(0-24).data_block:320bits,40bytes的數(shù)據(jù)塊,全部采用奇偶校驗,對應ttx頁面的40列,范圍是0x00-0x7f(最高位是奇偶校驗位).把這部分的數(shù)據(jù)全部提取出來,就可以獲得一個行
48、的全部數(shù)據(jù)(ttx是24行x40列).因此,解teletext的軟件一般采用這樣的流程:(1)分析pmt表,獲取代表teletext的pid,標注為ttx_pid;(2)在解復用程序中過濾pid=ttx_pid的數(shù)據(jù),解出pes的數(shù)據(jù)部分.(3)把第二步得到的數(shù)據(jù)部分全部保存到一個緩沖區(qū),直到所有的數(shù)據(jù)全部緩沖完畢.(4)解出packetaddress,該數(shù)據(jù)代表當前的行號(0-24).如果是0,則本個datablock包含的是主頁面代碼和子頁面代碼.如果不是0(1-24),則說明datablock是對應頁的列數(shù)據(jù)(40個字節(jié)的ascii),把這些數(shù)據(jù)解出保存到緩沖區(qū).(這里必須和pid過濾一
49、樣,過濾主頁面號碼和子頁面號碼,即沒有選擇的頁面忽略掉)(5)循環(huán)第(4)步直到所有的列數(shù)據(jù)全部解出.(6)把緩沖區(qū)中的24x40的數(shù)據(jù)顯示出來.一般是在ram中定義一個unsignedcharttx_data2440數(shù)組保存.teletext是如何支持自定義前景色和背景色等特性的呢?實際上非常簡單,就包含在每一行數(shù)據(jù)的40個字節(jié)中.我們知道可顯示ascii的范圍是0x200x7f,小于0x20的代碼在teletext中做為控制字符(需要在顯示程序中處理),具體規(guī)定如下:0x00-0x07:設置前景色,顏色分別是黑,紅,綠,黃,藍,洋青,洋藍,白(設置后生效,也就是說,顯示程序遇到這些代碼,在
50、隨后的顯示中必須改變前景色到對應的顏色)0x08:開始閃爍功能,設置后生效.0x09:結(jié)束閃爍功能,設置后生效0x0a:box結(jié)束,設置后生效.0x0b:box開始,設置后生效.0x0c:正常象素大小,設置后生效.0x0d:寬度加倍,設置后生效.0x0e:長度加倍,設置后生效.0x0f:寬度和長度都加倍,設置后生效.0x10-0x17:設置馬塞克顏色,顏色代碼同0x00-0x07,設置后生效.0x18:以后固定是顯示空,直到遇到其他顏色屬性.設置后生效.0x19-0x1b:請參考en300706標準.0x1c:設置黑背景色.設置后馬上生效.0x1d:設置新的背景色,下一個字符指定背景顏色,代碼
51、同0x0-0x07.0x1e:保持馬塞克功能,設置后生效.0x1f:取消馬塞克功能,設置后生效.以上所描述的控制字符作用范圍僅僅是一行.也就是說如果遇到新行,則設置全部恢復默認設置,ebuteletext的默認設置是:黑背景色,白前景色, 無閃爍,無box,正常的象素大小,無任何馬塞克功能.因此,teletext的顯示程序必須一個字符一個字符的分析數(shù)據(jù),直到所有的數(shù)據(jù)全部顯示完畢.實際上,ebuteletext使用了4個規(guī)格,包括v1.0,v1.5,v2.5,v3.5.v1.0只支持ascii文本和基本屬性,其他規(guī)格還支持簡單圖象和objects,請參考en300706獲取更多的信息.ebut
52、eletext格式使用了漢明編碼方法,具體編碼格式請參考en300706.下面可以參考一下中處理teletext的效果:(1)菜單上的數(shù)字是主頁面,下一級菜單是子頁面:(2)teletext文字疊加在video上的透明顯示效果:(3)teletext文字疊加在video上不透明的顯示效果:(4)切換到其他頁面的顯示效果:第五章epg原理epg就是 電子節(jié)目指南,相當于一個節(jié)目菜單的功能.在一個ts流中,可以提供當前流的所有信息,如頻率,調(diào)制方式,頻道號,所有節(jié)目的pid,名稱等信息,也可以根據(jù)需要提供其他相關(guān)聯(lián)的ts流(例如同一電視臺同步播放的其他頻率的節(jié)目信息)的信息.解碼器接收這些信息,形
53、成一個固定格式的菜單讓用戶選擇需要收看的頻道或節(jié)目,這就是epg.不僅如此,epg還可以對節(jié)目進行分類,比如節(jié)目可以是電影,也可以是新聞,這樣,把屬于電影的節(jié)目歸在一起,把屬于新聞的節(jié)目歸在一起,這樣對用戶來說檢索節(jié)目就變得非常的方便.epg的實現(xiàn)也歸功于dvb的si信息.和epg功能相關(guān)的si有nit(網(wǎng)絡信息表),eit(環(huán)境信息表),sdt(服務描述表),bat(群組關(guān)聯(lián)表),tdt(日期時間表)和tot(時間偏移表).下面簡單分析這些表所攜帶的信息.nit,networkinformationtable,網(wǎng)絡信息表nit提供如網(wǎng)絡名稱(相當于電視臺名稱),傳輸參數(shù)(如頻率,調(diào)制方式等).這個表格一般是解碼器內(nèi)部使用的數(shù)據(jù),當然也可以做為epg的一個顯示數(shù)據(jù)提供給用戶做為參考.nit格式如下:各字段含義如下:table_id:8bits標志,應該是0x40或0x41.當table_id=0x40時候,這個nit描述的是當前流的網(wǎng)絡信息,否則描述的是其他流的網(wǎng)絡信息(一般是電視
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