多路MEPG2的PS流复用为一路TS流的研究与实现

论文摘要

随着全国数字电视的普及,传统的模拟电视将逐步退出历史舞台。数字电视节目源的制作就成为了一个非常重要的问题。在当前的数字电视制式中,绝大多数都是以MPEG2标准规定的TS流做为节目源的标准流。为此如何利用现有资源,实现TS流的制作将是一个很有意义的事。本文在详细介绍了MPEG2中PS流中PS包格式,TS流中TS包格式以及TS流中的PAT,SDT,PMT的格式和作用后,提出了一种如何把多路MPEG2的PS流转化合成为一路TS的方法:利用MPEG2的PS流和TS流的共性即都是基于PES流,先从PS包中提取出PES包,再从新把PES包转化为TS流。在复用过程中用户可以设置:TS码率,每路PS流复用在TS流中的PID,节目名称,节目提供商,节目号等等。在复用过程中最关键的就是如何让每一路节目流数据在规定的时间内到达目标解码器,从而让解码器在正确的时间点解码出视频和音频信息。本文中通过引入“码率匹配”的概念,即在一定的时间间隔内通过插入空包的方法使得该时间间隔内的数据量达到预期的值,这个预期值等于时间间隔乘与设定的TS流总码率。码率匹配的过程就实现了把PS包里的时间信息SCR,映射到TS流里去。只要我们的PS流里的时间信息SCR是同步的,那么TS流里的时间信息PCR也必然是同步的,也就是说视频和音频是同步的。这样我们也就实现了不改变PES包里内容的同时,实现了多路PS流复用为一路TS流。本文中完成的主要工作有:PS流中PES包的提取,TS包的生成,PAT表的生成,PMT表的生成,SDT表的生成,PCR包的生成,复用算法的实现等。软件采用VC++6.0在WINDOWS平台上开发,复用后的TS流在重庆现代视声技术公司使用:P4级PC机和该公司的HS7808DVB-T和HS7807DVB-C数字调制器,机顶盒进行了测试,同时在长虹技术中心还使用了他们的数字电视网络服务器系统进行测试。测试结果显示:音视频都是清晰,同步的,证明转化是成功的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 数字电视概述
• 1.2 数字电视中采用的信道和信源标准以及国际国内现状
• 1.2.1 美国数字电视标准ATSC
• 1.2.2 欧洲数字电视传输标准DVB
• 1.2.3 日本数字电视传输标准ISDB-T
• 1.2.4 中国数字电视传输标准DMB-T
• 1.3 本课题提出的背景及主要内容
• 1.4 论文结构
• 1.5 论文中使用到的专业术语
• 1.6 本章小结
• 2 MPEG2 标准的PS 包转TS 包流
• 2.1 MPEG2 的程序流（PS）
• 2.1.1 PS 包包头的结构
• 2.1.2 PS 包系统头的结构
• 2.1.3 PES 包包头的处理
• 2.1.4 如何从PS 包中提取出PES 包
• 2.2 MPEG2 的传输流（TS）
• 2.2.1 TS 包头
• 2.2.2 TS 包自适应区字段
• 2.2.3 TS 包有效载荷
• 2.2.4 如何把PES 包打包成TS 包
• 2.3 本章小结
• 3 多路TS 包流转化为一路TS 流的过程
• 3.1 PAT,PMT,SDT 表的结构和作用
• 3.1.1 PAT 表的结构和作用
• 3.1.2 PMT 表的结构和作用
• 3.1.3 SDT 表的结构和作用
• 3.2 PCR 信息包的生成和作用
• 3.3 复用过程
• 3.3.1 复用的准备工作
• 3.3.2 把一路PS 流转化为TS 流的方法
• 3.3.3 把多路PS 流转化为TS 流的方法
• 3.4 本章小结
• 4 程序构架及其实现方法
• 4.1 程序的用户界面
• 4.2 复用程序的实现
• 4.2.1 码率匹配时，时间间隔的选取
• 4.2.2 PSI 信息的保存
• 4.2.3 程序中主要的内存管理
• 4.2.4 程序中PAT,PMT,SDT 表的处理
• 4.2.5 程序中负责读取PS 包并转化为TS 包流的模块
• 4.2.6 程序中轮询插入PSI 信息和PCR 包的处理
• 4.2.7 程序中主线程
• 5 系统测试
• 5.1 生成TS 流文件
• 5.2 加载我们生成的TS 流到数字电视调制器程序里
• 5.3 机顶盒接收数字电视射频信号
• 5.4 测试结论
• 6 结论和展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录