数字电视码流基础

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1、数字电视码流基础数字电视码流都是以二进制信号的形式来表示的，因此他和其他的数字信号并没有什么明显的不同，在传输的时候，完全可以把它当作普通的数据来处理，也可以当作普通的文件来存储，并且可以方便地采用计算机来进行处理。MPEG-2中的码流MPEG-2的结构可分为压缩层和系统层。一路节目的视频、音频及其它辅助数据经过数字化后，通过压缩层完成信源压缩编码，分别形成视频的基本流ES(ElementaryStream)、音频的基本流和其它辅助数据的基本流。紧接着，系统层将不同的基本流分别加包头打包（分组）为PES(PacketizedES，打包基本

2、流)包。PES又称为分组基本码流。然后，多个PES被复接成一个节目码流(PS)和一个传输码流(TS)数字电视码流的多个层次：ES：基本码流PES：打包的基本码流PS:节目流TS：传输流MPEG-2中的码流层次视频ES1音频ES1数据流1视频ES2音频ES2数据流2打包打包打包打包视频PES1音频PES1视频PES2音频PES2节目复用PS流1传输复用TS流基本码流视频信号压缩到1Mbit/s(MPEG-1)和2～6Mbit/s(MPEG-2)音频信号压缩到100～400kbit/s压缩后的视音频信号称作ES(elementarystrea

3、m)流，包括：视频流音频流数据流——任何类型的压缩或未压缩数据一路节目的视频、音频及其它辅助数据经过数字化后，通过压缩层完成信源压缩编码，分别形成视频的基本流ES(ElementaryStream)、音频的基本流和其它辅助数据的基本流。基本码流是由编码器输出的原始基础码流，它只含有解码器所必需的、并与原始图象或原始音频相接近的信息。ES的结构和内容根据各种数据的编码格式而不同PES流压缩后所有ES流被打成不同长度的包，叫做PES(packetizedelementarystreams)。根据不同时刻视音频内容的不同，压缩比也时刻变化，就需

4、要有不同长度的数据包。每个视频包有一个或几个压缩视频帧每个音频包有一个或多个压缩音频信号段所有ES流首先被打包成不同长度的PES包，通常为64kbytes。开头为6byte的PES头：前3个byte是起始码前缀000001，用于表明一个PES包的开始。第4个byte是起始码标志，说明起始码种类，表明payload中是视频、音频还是数据流。后两个byte是包长度，说明后面还有多少字节。如果长度为0，表示PES包大于64kbytes。然后是可选PES头最后是实际传送ES流的净负荷数据(payload)可选PES头：PES头的可选扩展，根据当前

5、传送ES流的要求设置。由12个比特的11个标志来控制可选PES头中包含哪些字段，其中有PTS(presentationtimestamps)和DTS(decodingtimestamps)，这对视/音频同步非常重要。最后可能有填充字节。例：解码器输入的图像帧次序为I1P4B2B3P7B5B6I10B8B9编码前视频帧次序I1B2B3P4B5B6P7B8B9I10PTS/DTS标志表明对确定事件或确定信息解码的专用时标的存在，依靠专用时标解码器，可知道该确定事件或确定信息开始解码或显示的时刻。由于MPEG只定义了传输流，而没有对编码器作出规

6、定，设计者可以选择构建一个将基本码流转换为传输流的多路复用器。在这种情况下，PES包就不再以可识别的形式存在，而是以逻辑形式存在于传输流的有效载荷中。节目码流将具有共同时间基准的一个或多个PES组合（复合）而成的单一的数据流称为节目流（ProgramStream）。①I、B、P帧经过压缩编码后，各帧有不同的字节数；②输入输出顺序可能不一致（如输入解码器的压缩编码图像的帧顺序为I1P4B2B3P7B5B6I10B8B9，则其中的P4、I10帧，需要经过重新排序缓存器延迟后，才能重建编码输入图像的帧顺序I1B2B3P4B5B6P7B8B9I1

7、0；）③视频ES与音频ES是以前后不同的视频与音频的比例交错传送的。以上3条均不利于视音频同步。所以，为解决同步问题，提出在统一系统时钟（SSTC-SingleSystemTimeClock）条件下，在PS包头插入时间标志SCR的方法。PS的形成分两步完成：其一是将视频ES、音频ES、其他ES分别打包成视频PES包、音频PES包、其他PES包：使每个PES包内只能存在1种性质的ES；每个PES包的第一个AU的包头可包含PTS和DTS；每个PES包的包头都有用于区别不同性质ES的数据流识别码。这一切，使解复用和不同ES之间同步重放成为可能。

8、其二是通过PS复用器将PES包复用成PS包，即将每个PES包再细分为更小的PS包。PS包头含有从数字存储媒介（DSM-DigitalstorageMedium）进入系统解码器各个字节的解码专用