编解码流程

目录1编解码流程..............................................................................................................................21.1编码流程......................................................................................................................21.2PES、TS结构..............................................................................................................3PES结构分析（ES打包成PES）.................................................................................3TS结构：（PES经复用器打包成TS）：........................................................................42解码流程..................................................................................................................................52.1获取TS中的PAT.........................................................................................................52.2获取TS中的PMT.......................................................................................................62.3分流过滤......................................................................................................................62.4解码..............................................................................................................................73DVB和ATSC制式...................................................................................................................73.1DVB和ATSC的区别..................................................................................................73.2DVB和ATSC的SI......................................................................................................81编解码流程1.1编码流程图1-1ES:原始码流，包含视频、音频或数据的连续码流。PES:打包生成的基本码流，是将基本的码流ES流根据需要分成长度不等的数据包，并加上包头就形成了打包的基本码流PES流,可以是不连续的。TS:传输流，是由固定长度为188字节的包组成，含有独立时基的一个或多个节目，适用于误码较多的环境。PS:节目流.TS流与PS流的区别在于TS流的包结构是固定长度的，而PS流的包结构是可变长度的。在信道环境较为恶劣，传输误码较高时，一般采用TS码流；而在信道环境较好，传输误码较低时，一般采用PS码流。TS码流具有较强的抵抗传输误码的能力。最后经过64QAM调制及上变频形成射频信号在HFC网中传输，在用户终端经解码恢复模拟音视频信号。1.2PES、TS结构PES结构分析（ES打包成PES）ES是直接从编码器出来的数据流，可以是编码过的视频数据流，音频数据流，或其他编码数据流的统称。每个ES都由若干个存取单元（AU）组成，每个AU实际上是编码数据流的显示单元，即相当于解码的1幅视频图像或1个音频帧的取样。ES流经过PES打包器之后，被转换成PES包。PES包由包头和payload组成。打包时，加入显示时间标签（PresentationTime-Stamp，PTS），解码时间标签（DecodingTime-Stamp，DTS）及段内信息类型等标志信息。PTS表示显示单元出现在系统目标解码器(STD:systemtargetdecoder)的时间，DTS表示将存取单元全部字节从STD的ES解码缓存器移走的时刻。这两个参数是解决视音频同步显示，防止解码器输入缓存上溢或下溢的关键。TS结构：（PES经复用器打包成TS）：复用器把多路单节目或多节目TS流加入PSI/SI及加密信息合合称成1路多节目TS，再给调制器。TS流也是由一个或多个PES组合而来的，对具有相同时间基准的多个PES现进行节目复用，然后再对相互有独立时间基准的各个PS进行传输复用，最终产生出TS。TS包由包头和包数据2部分组成，其中包头还可以包括扩展的自适用区。包头长度占4bytes，自使用区和包数据共占184bytes。TS包中净荷缩传送的信息主要包括4种类型：(1)视频、音频的PES包以及辅助数据。(2)描述单路节目信息的节目映射表（PMT）与描述多路节目复用信息的节目关联表(PAT)以及对CA系统所要求的条件访问表（CAT）。(3)各种业务信息（SI）表，包括强制性的网络信息表，业务描述表，节目断信息表与实践和日期表，还包括可选的业务组表，运行状态表和时间偏移表。(4)DVB数据广播信息，包括数据通道，异步数据表、同步、被同步数据流、多协议封装、循环数据、循环对象。2解码流程接收端接收的数据为TS流，TS流解码过程:2.1获取TS中的PAT在MPEG-2中专门定义了节目特定信息（PSI），其作用是自动设置和引导接收机进行解码。PSI是DVB标准体系中的重要组成部分，它对接收机来说，起着处理码流的入口和引导作用。PSI由四张表构成：节目关联表(PAT)、条件接收表(CAT)、节目映射表(PMT)和网络信息表(NIT)。其中NIT是保密网络数据，在PSI中是可选的，在DVB-SI中规定该表的格式。从PID为0的TS包里，解析出PAT表，然后从PAT表里找到各个节目源的PID，一般此类节目源都由若干个ES流组成，并描述在PMT表里面，然后通过节目源的PID，就可以在PMT表里检索到各个ES的PID。2.2获取TS中的PMT根据PMT可以知道当前网络中传输的视频（音频）类型，相应的PID，PCR的PID等信息。2.3分流过滤设置demux模块的视频Filter为相应视频的PID和streamtype等。从视频DemuxFilter后得到的TS数据包中的payload数据就是onepieceofPES，在TSheader中有一些关于此payload属于哪个PES的第多少个数据包。因此软件中应该将此payload中的数据copy到PES的buffer中，用于拼接一个PES包。拼接好的PES包的包头会有PTS，DTS信息，去掉PES的header就是ES。2.4解码直接将被拔掉PES包头的ES包送给decoder就可以进行解码。解码出来的数据就是一帧一帧的视频数据，这些数据至少应当与PES中的PTS关联一下，以便进行视音频同步。3DVB和ATSC制式数字电视尚无统一的国际标准，有美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的ISDB三种不同的标准.3.1DVB和ATSC的区别1).音频压缩DVB标准采纳了MPEG-2的音频压缩算法；ATSC标准则采纳了AC-3的音频压缩算法。2)服务信息表DVB和ATSC标准分别定义了各自不同的SI结构，采用不同的机制来产生EPG。电子节目指南（EPG）是数字电视中非常重要的部分，它相当于传统报纸上的节目表。3)条件接收系统PES级别加扰、加扰算法、事件加扰控制、可置换安全接口、4)数据广播数据下载协议、数据预告、数据发现、IP协议封装、对DSM-CC标准的背离3.2DVB和ATSC的SI1）ATSC-SI业务信息（SI）表和MPEG-2的PSI表，都被分成一个或若干SECTION插入到TS包中。ATSC包含了层次化的表格来描述系统信息和节目指南数据（参考文献[4]）。其中，一个公用的基础PID（BasePID）是所有表格的入口，它被显示定义为0x1FFB，根据BasePID可以在地面广播系统和有线电视系统中定位如下表格。SystemTimeTable(STT)——包含同步所需的时间信息MasterGuideTable(MGT)——包含其它相关表格的大小，PID以及版本号RatingRegionTable(RRT)——包含不同地区和国家的节目等级信息VirtualChannelTable(VCT)——包含节目导航和转换的虚拟频道表格TheoptionalDirectedChannelChangeTable(DCCT)——在特定时间特定环境下要求接受者转换到特定的虚拟频道上去TheoptionalDirectedChannelChangeSelectionCodeTable(DCCSCT)——基本种类列表和位置代码表的扩展事件信息表（EventInformationTable,EIT）也是SI系统的一部分，它们的PID定义在MGT之中。每一个EIT都按照VCT里面所定义的虚拟频道列出电视节目（事件）清单，并按照时间先后从EIT-0到EIT-127排序。ATSC标准规定，每一个EIT必须有3个小时的时间长度，而且所有EIT的开始时间都被限制在0:00（午夜），3:00， 6:00，9:00，12:00（中午），15:00，18:00和21:00（所有的时间都是UTC制）。这样，EIT-0代表的就是当前3个小时内的所有电视节目，EIT-1代表的是接下来3个小时的信息，而每隔三个小时，原先的EIT-0就被废弃，之前的EIT-1将取代EIT-0的位置，依此类推。另外，ATSC还定义了可选的扩展文字表（ExtendedTextTable，ETT），ETT包含了有关EIT的相对比较长的文字描述，它们的PID也同样包含在MGT中。形成电子节目指南（EPG）是SI系统最终目的。参照图1可以得到如下的EPG构造过程：1.调频到某个特定的RF频道。2.过滤BasePID，从BasePID的TS数据包中构造MGT，TVCT和STT等。3.解析MGT，获取EIT以及相关ETT的PID。4.把每个虚拟频道和它相关的TV节目列表联系起来。5.调频到另一个RF频道，跳转到第2步。如果没有其它的频道，则跳转到第6步。6.把所有的节目列表以及相关信息显示给用户，捕捉用户的输入指令，并根据指令查找对应的servicelocationdescriptor，解码显示用户所选择的电视节目。2）DVB-SI事件信息表（EIT）：ATSC和DVB都有各自的EIT，虽然名字相同，但它们的结构有很大的差别。另外，ATSC中的每个EIT都只有3个小时的有效期，每隔3个小时，EIT-0会被废弃，后继的EIT会取代前继EIT的位置（可以采用修改MGT中PID来实现）。另外，ATSC对EIT的开始时间也有限制。如果一