DVB码流培训(重点)详解
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ShenZhen Network Transport Stream 1 CCTV-1 CCTV-2 … Transport Stream 2 视频 音频 PCR 私有数据 Transport Stream 3 SZTV-1 SZTV-2
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
Service 服务 : 业务的载体，是面向用户的最小单位，类似模拟电视中
“频道”的概念，但范围要更广。比如中央一台就是一个数字电视服务。服 务有很多类型：数字电视，数字广播，Loader服务，数据广播服务等。 8
…
DVB网络组织结构
16
数字电视基础 传输流结构 PSI/SI基础 节目复用/节目分析 PCR原理
17
TS流的基本概念
传输流Transport Stream(通常称为一路码流)，是最基本的传输实现，数 据最终以码流的方式输出。码流部分其实就是DVB协议的最底层， 类 似于TCP/IP协议的数据链路层，这一层关心的是数据打包，数据帧结 构和传输，而不关心负载是什么。 码流在传输过程中还有能量分散，卷积交织，FEC等信道编码过程。 码流中最基本的单位是188字节的包(Packet，又称为分组),前4BYTE 是包头，后184为负载
DVB的宗旨是要设计一个通用的数字电视系统，在此系统内的各种传输方式
之间的转换有最简单的方式，尽可能的增加通用性。
DVB标准提供了一套完整的、适用于不同媒介的数字电视系统规范，其中大
部分获得了相关标准化组织的批准成为欧洲标准。
DVB传输系统标准主要由DVB-S、DVB-C、DVB-T三部分组成，分别描述
传输加扰控制： 适应字段控制：
19
码流中包的传输
TP分组
PES
APES分组原始流
PAT分组 PMT分组 VPES分组原始流 CAT分组
音频帧
视频帧
ES
音频基本流
ES
视频基本流
20
码流中包的传输
…… 视频包 ……
音频包
空包
SI包
视频包
空包
SI包
数字视频 模拟视频 模拟视频 视频 预处理 视频 编码
VPES
时钟
系统
PSI/SI
数字音频 模拟音频 音频 A/D 音频 编码
Component 组件 : 最底层的基本流,如一路视频、音频、或一路数据广播
9
…
DVB网络组织结构
ShenZhen Network Transport Stream 1 CCTV-1 CCTV-2 … Transport Stream 2 视频 音频 PCR 私有数据 Transport Stream 3 SZTV-1 SZTV-2
15
MPEG-2的系统层
MPEG-2的系统层定义了两种码流结构：
• PS (Program Stream) 节目数据流
– 针对错误少的环境，例如交互式多媒体 – 分组长度可变一般比较长
• TS (Transport Stream) 传输流
– 针对易发生错误的环境将多个独立时间基点的 多道节目合成单独的数据流，属于同一套节目 的各个PES分组具有相同的时间基点,长度188个 字节。
为了区分不同的TS包，从188字节的包中划分出4个字节作为包头，用 于描述相应TS包所负载的内容及其它一些属性。 因为实际的传输过程中总会产生误码，因此在TS包的188字节后增加16 字节的前向纠错码（RS编码），这样就形成了204字节的TS包 因此一个TS包（不论是188字节还是204字节），其真正用于传输数据 的有效部分实际只有184字节。而实际应用中我们还须再将这184字节 再细分为两部分：适应字段／有效负载
Transport Stream 传输流 : 就是数字比特流，承载服务的通道，传输
到用户时一个流即对应一个频点。一个网络中可以有多个流，一个流中可以 有多个数字电视服务。 7
…
DVB网络组织结构
ShenZhen Network Transport Stream 1 CCTV-1 CCTV-2 … Transport Stream 2 视频 音频 PCR 私有数据 Transport Stream 3 SZTV-1 SZTV-2
采样精度为10bit的图像编码标准（已废弃）
Part 9：Extension for real time interface for system decoders 系统解码器实时接口扩展标准 Part 10：Conformance Extensions for DSM-CC DSM-CC 一致性扩展测试
DVB码流培训
1
数字电视基础 传输流结构 PSI/SI基础 节目复用/节目分析 PCR原理
2
DVB组织及DVB标准
DVB (Digital Video Broadcasting) 组织成立于1993年，其前身是有欧洲的
主要广播业者、消费电子制造商及行业监管机构于1991年联合成立的ELG (Europe Launching Group)
12
MPEG组织及标准
Part 6：DSM-CC (Digital Storage Media Command and Control) 数字存储媒体命令与控制
Part 7：MPEG-2 AAC （MPEG-2 Advance Audio Coding）
多声道声音编码算法标准 Part 8：10-bit Video Extension
4
DVB网络组织结构
ShenZhen Network Transport Stream 1 CCTV-1 CCTV-2 … Transport Stream 2 视频 音频 PCR 私有数据 Transport Stream 3 SZTV-1 SZTV-2
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
23
TS流的包结构
包头数据结构 (4 bytes)：
同步字节： 传输错误指示： 有效负载起始指示 传输优先级： 包标志PID：
8bit，固定为0x47，用于标识一个TS包的开始 1bit，当传输过程中本TS包出现错误时，本位被置1 1bit，当本TS包是某PES某分段的开始时，本位被置1 1bit 13bit，0x0000表示本TS包内的有效负载为PAT表 0x1FFF表示本TS包为空包，……
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
Network 网络 : 每个区域性的TS流集合都可以称作一个网络，如亚洲一号
卫星网络，CANAL+网络，DVB系统中每个正式的网络都有一个全球唯一的标 识。在NIT表中的Network_id字段描述。 6
…
DVB网络组织结构
ShenZhen Network Transport Stream 1 CCTV-1 CCTV-2 … Transport Stream 2 视频 音频 PCR 私有数据 Transport Stream 3 SZTV-1 SZTV-2
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
…
问题：
如何在一个传输流中传输多个Service？接收方如何正确识别同一流中不 同Service的Component？ 10
MPEG组织及标准
MPEG (Moving Picture Expert Group) 运动图像专家组，该组织成于1988 年，专门研究运动图像及其伴音的编解码、存储、传输等。该组织制定的很 多标准成为现在国际通用的标准。
卫星数字电视广播、有组数字电视广播和地面数字电视广播
我国的卫星数字电视广播系统信道编码与调制规范GY/T17700-1999基本上
采用了DVB-S，有线数字电视广播系统信道编码与调制规范则GY/T1702001基本上采用了DVB-C 3
DVB组织及DVB标准
核心内容：
1、信源编码采用MPEG－2视音频压缩方式； 2、数据复用采用MPEG－2传输（TS）复用方式； 3、采用公共的系统服务信息（SI）描述广播节目； 4、信道的第一级信道编码采用RS前向纠错码； 5、调制及其它附属的信道编码方式由不同的传媒来确定； 6、使用通用的加扰算法及CA接口
MPEG组织及标准
Part 1：System 描述多个视频、音频和数据基本码流合成传输码流和节目码流的方式
Part 2：Video
视频编解码方法 Part 3：Audio
音频编解码方法
Part 4：Compliance 一致性测试，用于检测一个码流是否符合MPEG-2 Part 5：Software 描述了一二三部分的软件实现方法
188BYTE 188BYTE 188BYTE 188BYTE 188BYTE 188BYTE
Header 4BYTE
Payload 184BYTE
PS:有的包大小为204字节，那是因为在原来的188字节后加了16字 节的前向纠错(R-S编码)，需要进行转换处理时可以直接裁剪掉。
18
码流中包的传输
包是信息的最小单位，包的类型由包中的负载决定。该包有可能是视 频，辅助信息，或者是填充的空包。
码流的速率称为码率，单位是bit/s,因此可以计算出一个100M的码流文 件在码流发生器上以38M码率发送时，持续时间是：
100M(BYTE) × 8 / 38M = 21.05秒
码流传输采用时分复用方法，也就是说在一个时间点内只有一种类型的数据包 正在传送。 码流中数据包的传送 …… 视频包 时间轴 音频包 空包 SI包 视频包 空包 SI包 …… T
DVB网络的树状结构，层次从高到低分别为Network网络 > Transport Stream传输流 > Service 服务> Component组件。
5
…
DVB网络组织结构
ShenZhen Network Transport Stream 1 CCTV-1 CCTV-2 … Transport Stream 2 视频 音频 PCR 私有数据 Transport Stream 3 SZTV-1 SZTV-2
13
MPEG-2的系统层
定义了分组传输的协议
定义了编码器和解码器同步的方法
定义了数据流复用和解复用的方法 为条件接收提供了加扰的可能性
14
MPEG-2的系统层 • 缩略语：
– – – – – – – – – – – – – – TS PCR PSI SI PID ES PES VPES APES PAT PMT SDT CAT NIT 传输流 Transport Stream 节目参考时钟 Program Refrence Clock 节目专用信息 Program Special Infomation 业务信息 Service Infomation 包标志 Packet ID 基本流 Elementary Stream 打包基本流 Packet Elementary Stream Video Packet Elementary Stream Audio Packet Elementary Stream 节目关联表 说明码流中节目数及其PMT PID 节目映像表 说明节目基本流及其PID 服务描述表 存放节目名称和节目提供者 条件访问表 加密流的控制信息 网络信息表
Baidu Nhomakorabea
MPEG标准： MPEG-1 视频：NTSC(352X240X30) PAL(352X288X25) 音频：2声道 速率：1.5Mbps 应用领域：VCD MPEG-2 视频：352X240到1920X1080（四级五配置11种模式） 音频：支持5.1声道和7.1声道等多种模式 速率：从4Mbps~80Mbps 应用领域：数字电视、HDTV、DVD MPEG-4 专门针对多媒体应用的图像编码标准 MPEG-7 基于内容表示的标准，应用于多媒体信息的搜索、过滤、 组织和处理 （还未完成） 11
APES
接口
MPEG-2
TS
SPI ASI
复用
模拟音频
21
码流中包的传输
…… 视频包
音频包
空包
SI包
视频包
空包
PSI包
……
问题：
视频包、音频包、空包、SI包等全部在TS流中传输，那么接收方如何 识别哪些是音频，哪些是视频呢？
22
TS流的包结构
188字节 适应字段 4字节 TS包头 有效负载 16字节 RS编码
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
Service 服务 : 业务的载体，是面向用户的最小单位，类似模拟电视中
“频道”的概念，但范围要更广。比如中央一台就是一个数字电视服务。服 务有很多类型：数字电视，数字广播，Loader服务，数据广播服务等。 8
…
DVB网络组织结构
16
数字电视基础 传输流结构 PSI/SI基础 节目复用/节目分析 PCR原理
17
TS流的基本概念
传输流Transport Stream(通常称为一路码流)，是最基本的传输实现，数 据最终以码流的方式输出。码流部分其实就是DVB协议的最底层， 类 似于TCP/IP协议的数据链路层，这一层关心的是数据打包，数据帧结 构和传输，而不关心负载是什么。 码流在传输过程中还有能量分散，卷积交织，FEC等信道编码过程。 码流中最基本的单位是188字节的包(Packet，又称为分组),前4BYTE 是包头，后184为负载
DVB的宗旨是要设计一个通用的数字电视系统，在此系统内的各种传输方式
之间的转换有最简单的方式，尽可能的增加通用性。
DVB标准提供了一套完整的、适用于不同媒介的数字电视系统规范，其中大
部分获得了相关标准化组织的批准成为欧洲标准。
DVB传输系统标准主要由DVB-S、DVB-C、DVB-T三部分组成，分别描述
传输加扰控制： 适应字段控制：
19
码流中包的传输
TP分组
PES
APES分组原始流
PAT分组 PMT分组 VPES分组原始流 CAT分组
音频帧
视频帧
ES
音频基本流
ES
视频基本流
20
码流中包的传输
…… 视频包 ……
音频包
空包
SI包
视频包
空包
SI包
数字视频 模拟视频 模拟视频 视频 预处理 视频 编码
VPES
时钟
系统
PSI/SI
数字音频 模拟音频 音频 A/D 音频 编码
Component 组件 : 最底层的基本流,如一路视频、音频、或一路数据广播
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…
DVB网络组织结构
ShenZhen Network Transport Stream 1 CCTV-1 CCTV-2 … Transport Stream 2 视频 音频 PCR 私有数据 Transport Stream 3 SZTV-1 SZTV-2
15
MPEG-2的系统层
MPEG-2的系统层定义了两种码流结构：
• PS (Program Stream) 节目数据流
– 针对错误少的环境，例如交互式多媒体 – 分组长度可变一般比较长
• TS (Transport Stream) 传输流
– 针对易发生错误的环境将多个独立时间基点的 多道节目合成单独的数据流，属于同一套节目 的各个PES分组具有相同的时间基点,长度188个 字节。
为了区分不同的TS包，从188字节的包中划分出4个字节作为包头，用 于描述相应TS包所负载的内容及其它一些属性。 因为实际的传输过程中总会产生误码，因此在TS包的188字节后增加16 字节的前向纠错码（RS编码），这样就形成了204字节的TS包 因此一个TS包（不论是188字节还是204字节），其真正用于传输数据 的有效部分实际只有184字节。而实际应用中我们还须再将这184字节 再细分为两部分：适应字段／有效负载
Transport Stream 传输流 : 就是数字比特流，承载服务的通道，传输
到用户时一个流即对应一个频点。一个网络中可以有多个流，一个流中可以 有多个数字电视服务。 7
…
DVB网络组织结构
ShenZhen Network Transport Stream 1 CCTV-1 CCTV-2 … Transport Stream 2 视频 音频 PCR 私有数据 Transport Stream 3 SZTV-1 SZTV-2
采样精度为10bit的图像编码标准（已废弃）
Part 9：Extension for real time interface for system decoders 系统解码器实时接口扩展标准 Part 10：Conformance Extensions for DSM-CC DSM-CC 一致性扩展测试
DVB码流培训
1
数字电视基础 传输流结构 PSI/SI基础 节目复用/节目分析 PCR原理
2
DVB组织及DVB标准
DVB (Digital Video Broadcasting) 组织成立于1993年，其前身是有欧洲的
主要广播业者、消费电子制造商及行业监管机构于1991年联合成立的ELG (Europe Launching Group)
12
MPEG组织及标准
Part 6：DSM-CC (Digital Storage Media Command and Control) 数字存储媒体命令与控制
Part 7：MPEG-2 AAC （MPEG-2 Advance Audio Coding）
多声道声音编码算法标准 Part 8：10-bit Video Extension
4
DVB网络组织结构
ShenZhen Network Transport Stream 1 CCTV-1 CCTV-2 … Transport Stream 2 视频 音频 PCR 私有数据 Transport Stream 3 SZTV-1 SZTV-2
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
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TS流的包结构
包头数据结构 (4 bytes)：
同步字节： 传输错误指示： 有效负载起始指示 传输优先级： 包标志PID：
8bit，固定为0x47，用于标识一个TS包的开始 1bit，当传输过程中本TS包出现错误时，本位被置1 1bit，当本TS包是某PES某分段的开始时，本位被置1 1bit 13bit，0x0000表示本TS包内的有效负载为PAT表 0x1FFF表示本TS包为空包，……
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
Network 网络 : 每个区域性的TS流集合都可以称作一个网络，如亚洲一号
卫星网络，CANAL+网络，DVB系统中每个正式的网络都有一个全球唯一的标 识。在NIT表中的Network_id字段描述。 6
…
DVB网络组织结构
ShenZhen Network Transport Stream 1 CCTV-1 CCTV-2 … Transport Stream 2 视频 音频 PCR 私有数据 Transport Stream 3 SZTV-1 SZTV-2
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
CCTV-n
数据广播
Network TS Service Component
…
问题：
如何在一个传输流中传输多个Service？接收方如何正确识别同一流中不 同Service的Component？ 10
MPEG组织及标准
MPEG (Moving Picture Expert Group) 运动图像专家组，该组织成于1988 年，专门研究运动图像及其伴音的编解码、存储、传输等。该组织制定的很 多标准成为现在国际通用的标准。
卫星数字电视广播、有组数字电视广播和地面数字电视广播
我国的卫星数字电视广播系统信道编码与调制规范GY/T17700-1999基本上
采用了DVB-S，有线数字电视广播系统信道编码与调制规范则GY/T1702001基本上采用了DVB-C 3
DVB组织及DVB标准
核心内容：
1、信源编码采用MPEG－2视音频压缩方式； 2、数据复用采用MPEG－2传输（TS）复用方式； 3、采用公共的系统服务信息（SI）描述广播节目； 4、信道的第一级信道编码采用RS前向纠错码； 5、调制及其它附属的信道编码方式由不同的传媒来确定； 6、使用通用的加扰算法及CA接口
MPEG组织及标准
Part 1：System 描述多个视频、音频和数据基本码流合成传输码流和节目码流的方式
Part 2：Video
视频编解码方法 Part 3：Audio
音频编解码方法
Part 4：Compliance 一致性测试，用于检测一个码流是否符合MPEG-2 Part 5：Software 描述了一二三部分的软件实现方法
188BYTE 188BYTE 188BYTE 188BYTE 188BYTE 188BYTE
Header 4BYTE
Payload 184BYTE
PS:有的包大小为204字节，那是因为在原来的188字节后加了16字 节的前向纠错(R-S编码)，需要进行转换处理时可以直接裁剪掉。
18
码流中包的传输
包是信息的最小单位，包的类型由包中的负载决定。该包有可能是视 频，辅助信息，或者是填充的空包。
码流的速率称为码率，单位是bit/s,因此可以计算出一个100M的码流文 件在码流发生器上以38M码率发送时，持续时间是：
100M(BYTE) × 8 / 38M = 21.05秒
码流传输采用时分复用方法，也就是说在一个时间点内只有一种类型的数据包 正在传送。 码流中数据包的传送 …… 视频包 时间轴 音频包 空包 SI包 视频包 空包 SI包 …… T
DVB网络的树状结构，层次从高到低分别为Network网络 > Transport Stream传输流 > Service 服务> Component组件。
5
…
DVB网络组织结构
ShenZhen Network Transport Stream 1 CCTV-1 CCTV-2 … Transport Stream 2 视频 音频 PCR 私有数据 Transport Stream 3 SZTV-1 SZTV-2
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MPEG-2的系统层
定义了分组传输的协议
定义了编码器和解码器同步的方法
定义了数据流复用和解复用的方法 为条件接收提供了加扰的可能性
14
MPEG-2的系统层 • 缩略语：
– – – – – – – – – – – – – – TS PCR PSI SI PID ES PES VPES APES PAT PMT SDT CAT NIT 传输流 Transport Stream 节目参考时钟 Program Refrence Clock 节目专用信息 Program Special Infomation 业务信息 Service Infomation 包标志 Packet ID 基本流 Elementary Stream 打包基本流 Packet Elementary Stream Video Packet Elementary Stream Audio Packet Elementary Stream 节目关联表 说明码流中节目数及其PMT PID 节目映像表 说明节目基本流及其PID 服务描述表 存放节目名称和节目提供者 条件访问表 加密流的控制信息 网络信息表
Baidu Nhomakorabea
MPEG标准： MPEG-1 视频：NTSC(352X240X30) PAL(352X288X25) 音频：2声道 速率：1.5Mbps 应用领域：VCD MPEG-2 视频：352X240到1920X1080（四级五配置11种模式） 音频：支持5.1声道和7.1声道等多种模式 速率：从4Mbps~80Mbps 应用领域：数字电视、HDTV、DVD MPEG-4 专门针对多媒体应用的图像编码标准 MPEG-7 基于内容表示的标准，应用于多媒体信息的搜索、过滤、 组织和处理 （还未完成） 11
APES
接口
MPEG-2
TS
SPI ASI
复用
模拟音频
21
码流中包的传输
…… 视频包
音频包
空包
SI包
视频包
空包
PSI包
……
问题：
视频包、音频包、空包、SI包等全部在TS流中传输，那么接收方如何 识别哪些是音频，哪些是视频呢？
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TS流的包结构
188字节 适应字段 4字节 TS包头 有效负载 16字节 RS编码