數(shù)字電視原理與應用課件

數(shù)字電視原理與應用

PrincipleandApplicationofDigitalTelevision主講：張文軍教授上海交通大學圖像通信與信息處理研究所Email：zhangwenjun@2006～2007學年第一學期課程安排1數(shù)字電視概述電視技術的發(fā)展歷程模擬電視原理數(shù)字電視的發(fā)展2數(shù)字電視基本原理視頻壓縮原理MPEG-2視頻編碼及測量MPEG-2音頻編碼及測量MPEG-2系統(tǒng)及其測量數(shù)字調制基礎數(shù)字電視的糾錯編碼原理3數(shù)字電視相關標準DVB-S標準及相關測量DVB-C標準及相關測量OFDM技術DVB-T標準及相關測量ATSC和ISDB-T標準及其測量我國的數(shù)字電視標準數(shù)字電視原理與應用2.系統(tǒng)及其測量-1,class05數(shù)字電視基本原理視頻壓縮原理——第5章MPEG-2視頻編碼部分及其測量——第4,6,11章MPEG-2音頻編碼部分及其測量——第7章MPEG-2系統(tǒng)部分及其測量—第3,9,10章數(shù)字調制基礎——第12章數(shù)字電視中的糾錯編碼原理——補充數(shù)字電視原理與應用3.系統(tǒng)及其測量-1,class05MPEG-2系統(tǒng)部分及其測量1.MPEG數(shù)據(jù)流

2.數(shù)字視頻標準比較3.MPEG-2TS流測量數(shù)字電視原理與應用4.系統(tǒng)及其測量-1,class051、MPEG數(shù)據(jù)流MPEG-2標準ISO/IEC13818-1系統(tǒng)層ISO/IEC13818-2視頻編碼層ISO/IEC13818-3音頻編碼層系統(tǒng)層也可用于傳送音視頻以外的數(shù)據(jù)，如Internet數(shù)據(jù)。系統(tǒng)層描述MPEG數(shù)據(jù)流的整體結構，實際中具有重要意義。原始SDTV信號（ITU601）碼率270Mbit/s；CD質量的原始數(shù)字立體聲音頻信號碼率為1.5Mbit/s。圖3.2

視頻和音頻信號32/44.1/48kHz音頻采樣頻率15~20kHzBW15~20kHzBWAD32/44.1/48kHz音頻采樣頻率ADRightLeft16bitUpto768kbit/s16bitUpto768kbit/s1.5Mbit/s數(shù)字電視原理與應用5.系統(tǒng)及其測量-1,class05視頻信號壓縮到1Mbit/s(MPEG-1)和2～6Mbit/s(MPEG-2)音頻信號壓縮到100～400kbit/s壓縮后的視音頻信號稱作ES(elementarystream)流，包括：視頻流音頻流數(shù)據(jù)流——任何類型的壓縮或未壓縮數(shù)據(jù)1、MPEG數(shù)據(jù)流圖3.3MPEGES流var.lengthupto64kbytesPESpacketVideoPESAudioPESDataPESPESheader數(shù)字電視原理與應用6.系統(tǒng)及其測量-1,class05壓縮后所有ES流被打成不同長度的包，叫做PES(packetizedelementarystreams)。根據(jù)不同時刻視音頻內容的不同，壓縮比也時刻變化，就需要有不同長度的數(shù)據(jù)包。每個視頻包有一個或幾個壓縮視頻幀每個音頻包有一個或多個壓縮音頻信號段每個PES包最大64kbytes，由頭Header和凈負荷數(shù)據(jù)payload組成：header包含了16位bit指示包的長度payload包含壓縮視頻/音頻流或純數(shù)據(jù)流視頻包的長度某些情況下可大于64kbytes，此時包頭(header)中包長度指示為0，解碼器要利用其他機制找出包的終止處。1、MPEG數(shù)據(jù)流數(shù)字電視原理與應用7.系統(tǒng)及其測量-1,class051、MPEG數(shù)據(jù)流PESMPEG-2TS包接收端所需信息ATSC的PSIPMPEG-2TS其他重要細節(jié)數(shù)字電視原理與應用8.系統(tǒng)及其測量-1,class05所有ES流首先被打包成不同長度的PES包，通常為64kbytes。開頭為6byte的PES頭：前3個byte是起始碼前綴000001，用于表明一個PES包的開始。第4個byte是起始碼標志，說明起始碼種類，表明payload中是視頻、音頻還是數(shù)據(jù)流。后兩個byte是包長度，說明后面還有多少字節(jié)。如果長度為0，表示PES包大于64kbytes。然后是可選PES頭最后是實際傳送ES流的凈負荷數(shù)據(jù)(payload)PESPESheaderOptionalPESheader6ByteHeaderMax.64kbytepayloadmax.64kbyte＋63bytestartcodeprefix000001StreamIDPESpacketlength圖3.4PES的組成數(shù)字電視原理與應用9.系統(tǒng)及其測量-1,class05可選PES頭：PES頭的可選擴展，根據(jù)當前傳送ES流的要求設置。由12個比特的11個標志來控制可選PES頭中包含哪些字段，其中有PTS(presentationtimestamps)和DTS(decodingtimestamps)，這對視/音頻同步非常重要。最后可能有填充字節(jié)。PES圖3.4PES的組成PESheaderOptionalPESheader6ByteHeaderMax.64kbytepayloadmax.64kbyte＋6PESScramblingcontrol11flagsPESheaderDatalengthOptionalFieldsDependingonflagsStuffingBytes,,FF’’,,10’’BitPESheaderOptionalPESheaer6ByteHeaderMax.64kbytepayloadmax.64kbyte＋6PTSDTSESCRESrateDSMTrickmodeAdditionalCopyInfoPreviousPESCRCPESextension333342228816數(shù)字電視原理與應用10.系統(tǒng)及其測量-1,class05PES結構不適合傳輸，尤其不適合一個數(shù)據(jù)流中有多個節(jié)目的廣播應用。而MPEG-2目標是將6,10甚至20個電視節(jié)目或廣播節(jié)目形成一個復用MPEG-2數(shù)據(jù)流，然后通過衛(wèi)星、電纜或地面?zhèn)鬏?。因此，PES包再分成固定長度的更小的包，即TS包(transportstreampackets)：188字節(jié)長4個字節(jié)的TS頭184個字節(jié)的PES包數(shù)據(jù)PES圖3.6MPEG-2TS包組成PESheaderPESheaderPacketizedelementarysystemTransportstreamPayloadunitstartindicator=14byteTSheader184bytepayloadPayloadUnitstartIndicator=1數(shù)字電視原理與應用11.系統(tǒng)及其測量-1,class05對TS包再進行復用：先復用同一個節(jié)目的TS包，一個節(jié)目可包含一個或多個視頻和音頻信號（如不同角度攝像機、不同語言等）。所有節(jié)目的所有復用數(shù)據(jù)流再進行復用形成最終的TS流。MPEG-1，視頻PES包與音頻PES包復用，最大碼率為1.5Mbit/s，用于VCD。PESVideoPESAudioPESVAVVMultiplexedvideoandaudioPESpacketsApplication:MPEG-1VideoCDMPEG-2SVCDMPEG-2VideoDVD圖3.5PES包的復用數(shù)字電視原理與應用12.系統(tǒng)及其測量-1,class05MPEG-2的TS包長188字節(jié)，包含所有節(jié)目的所有數(shù)據(jù)。由于碼率不同，MPEG-2TS流中不同ES流的包出現(xiàn)頻率不一樣。每個節(jié)目有一個編碼器對所有ES流編碼，產生PES，并將PES包打包成TS包。每個節(jié)目的碼率通常約2～8Mbit/s，但由于節(jié)目內容隨時間變化，視/音頻和數(shù)據(jù)總碼率可以是固定或變化的，稱為統(tǒng)計復用。所有節(jié)目的TS流再復用成一個總的TS流，最大約40Mbit/s。PES圖3.7MPEG-2TS流的復用EncoderVideo1EncoderEncoderVideo2Video3Audio1Audio2Audio3Program1Program2Program3MPEG-2Multiplexer數(shù)字電視原理與應用13.系統(tǒng)及其測量-1,class05一個TS流中通常有6,8,10甚至20個節(jié)目組成。碼率在傳輸過程中可變，但總碼率必須保持不變。一個節(jié)目可以包括視頻和音頻，或單純音頻或單純數(shù)據(jù)，結構靈活可變。TS流中包含一些“表”來描述組成結構，解碼器可以利用這些表來確定TS流的當前結構。PES數(shù)字電視原理與應用14.系統(tǒng)及其測量-1,class051、MPEG數(shù)據(jù)流MPEG-2TS包PES包接收端所需信息ATSC的PSIPMPEG-2TS其他重要細節(jié)數(shù)字電視原理與應用15.系統(tǒng)及其測量-1,class05固定長度188字節(jié)，4字節(jié)header和184字節(jié)payloadheader包含了對包傳輸過程非常重要的信息：第一個字節(jié)是同步字節(jié)固定值47hex，在TS流中的間隔也固定。碼流中其他位置也可能出現(xiàn)47hex，因此同步字節(jié)利用固定數(shù)值和固定間隔兩方面聯(lián)合實現(xiàn)同步。解碼器在接收到5個TS包后開始同步。同步字節(jié)后的一個比特是傳輸差錯標志由解調器在傳輸信道末端設置例如錯誤太多無法利用誤碼糾正機制進行恢復的情況。13bit的PID(packetidentifier)描述該包中payload的內容以及該包屬于哪個ES流。MPEG-2TS包圖3.8MPEG-2TS包184bytepayload188bytes4byteTSheader13bitpacketidentifier=PID1bittransporterrorindicator1bytesyncbyte=47hex數(shù)字電視原理與應用16.系統(tǒng)及其測量-1,class05DVB采用的誤碼保護是Reed－Solomon糾錯碼調制器中TS包的188個字節(jié)后添加16個字節(jié)(DVB-S/C/T)或20個字節(jié)(ATSC)的誤碼保護。誤碼保護是特殊的校驗和。接收端每個包可以糾正8/10個誤碼。如果某個包發(fā)生的誤碼超過8/10個，誤碼保護失敗，誤碼不能糾正，這個包的傳輸差錯標志就標記為錯誤，則解碼器不能解碼這個包，而要進行誤碼掩蓋。MPEG-2TS包圖3.9Reed-SolomonFECRSRSDVB/ATSCmodDVB/ATSCDemod.MPEG-2TSTransmissionlinkMPEG-2TS4byteheader184bytepayload16or20byteRSFEC204or208byte188byte188byte184bytepayload1bittransporterrorindicatorSyncbyte47hex4byteheader數(shù)字電視原理與應用17.系統(tǒng)及其測量-1,class05有時TS包的頭長度必須大于4個byte：包頭擴展到payload中，payload長度相應縮短，但總包長度仍是188bytes。擴展的包頭稱作“adaptationfield”。在4bytes的包頭中由Adaptationcontrolbits標志是否有adaptationfield。MPEG-2TS包圖3.10

帶adaptationfield的TS包headerOptionalAdaptationfield4ByteHeader184bytepayload188byteAdaptionFieldlengthDiscontinuityindicator….5flagsOptionalFieldsDependingOnflags…..PCR…..81542Bit數(shù)字電視原理與應用18.系統(tǒng)及其測量-1,class05TS包的結構和長度與電話和LAN技術采用的異步轉移模式ATM類似：ATM用于電話的遠程網絡和局域網的計算機網絡中。ATM也采用包結構，每個包53bytes，由5bytes的頭和48bytes的payload組成。MPEG-2初期考慮利用ATM傳輸，ATM包的payload中有一個特殊byte，實際payload只有47bytes，因此TS包的188bytes正好可以由4個ATM包傳送。實際也存在MPEG-2通過ATM傳輸。MPEG-2TS包圖3.11ATM包5byteheader48bytepayload53Bytes5byteheader1bytespec.information188byteMPEG-2TSpacket47bytepayload47bytepayload47bytepayload47bytepayload4ATMcellsATM=AsynchronousTransferMode數(shù)字電視原理與應用19.系統(tǒng)及其測量-1,class051、MPEG數(shù)據(jù)流PESMPEG-2TS包接收端所需信息ATSC的PSIPMPEG-2TS其他重要細節(jié)數(shù)字電視原理與應用20.系統(tǒng)及其測量-1,class05接收端所需信息接收端所需信息BECDTS流同步(同步字節(jié))讀取當前節(jié)目結構（PAT,PMT）讀取一個節(jié)目(PID)節(jié)目同步(PCR,DTS,PTS)讀取一個加擾節(jié)目(CAT)TS流附加信息(SI/PSI/PSIP)FA數(shù)字電視原理與應用21.系統(tǒng)及其測量-1,class05MPEG-2解碼器接收到MPEG-2TS流時，首先檢測包結構，在TS流中查找同步字節(jié)：總是47hex，總位于TS包開始位置，固定間隔為188字節(jié)。同時滿足這兩個條件，可以確定同步。如果出現(xiàn)一個字節(jié)為47hex，解碼器將檢測這個字節(jié)前后n倍188字節(jié)的位置是否也是同步字節(jié)。如果是，則當前字節(jié)為同步字節(jié)；否則，當前字節(jié)只是碼流中偶爾出現(xiàn)的47hex，不是同步字節(jié)。接收端收到5個TS包之后開始同步。丟包3個之后解碼器即失步。A、TS流同步數(shù)字電視原理與應用22.系統(tǒng)及其測量-1,class05接收端所需信息接收端所需信息AECDTS流同步(同步字節(jié))讀取當前節(jié)目結構（PAT,PMT）讀取一個節(jié)目(PID)節(jié)目同步(PCR,DTS,PTS)讀取一個加擾節(jié)目(CAT)TS流附加信息(SI/PSI/PSIP)FB數(shù)字電視原理與應用23.系統(tǒng)及其測量-1,class05TS流中傳送節(jié)目的數(shù)目和結構靈活多變，TS流中必須包含列表來描述TS流的瞬時結構。這些列表稱為PSI(programspecificinformation),是偶爾在payload中傳輸?shù)谋砀瘢?PAT(programassociationtable)PMT(programmaptables)B、讀取當前節(jié)目結構圖3.13PAT和PMTPID1PID2PIDfromPATTSheaderPayloadofTSpacket……PointertovideoESPointertoaudioESPID1PID2PID3PID4…..PayloadofTSpacketTSheaderPID=0x00PointertoPMT1PointertoPMT2PointertoPMT3PointertoPMT4PAT=Programassociationtable1PIDentryperprogramPMT=Programmaptable1PIDentryperelementarystream數(shù)字電視原理與應用24.系統(tǒng)及其測量-1,class05PAT每個TS流一個，每隔0.5秒重復。描述TS流中有多少個節(jié)目。包含該表的TS包的PID為0，便于識別。PAT的payload中傳送特殊PID的列表，每個PID對應一個節(jié)目。這些PID是描述每個獨立節(jié)目詳細信息的指針。PID指向PMT表。B、讀取當前節(jié)目結構PID1PID2PID3PID4…..PayloadofTSpacketTSheaderPID=0x00PointertoPMT1PointertoPMT2PointertoPMT3PointertoPMT4PAT=Programassociationtable1PIDentryperprogram數(shù)字電視原理與應用25.系統(tǒng)及其測量-1,class05PMT對應TS包有特殊的PID和特殊的payload。PMT的PID由PAT傳送。例如要接收節(jié)目3時，先從PAT的payload中的所有PID列表中選出節(jié)目3的PID為1FF3hex，然后查找包頭中PID=1FF3hex的TS包，就是節(jié)目3的PMT。PMT包含該節(jié)目中所有ES流（視頻、音頻或數(shù)據(jù)）的PID。B、讀取當前節(jié)目結構PID1PID2PIDfromPATTSheaderPayloadofTSpacket……PointertovideoESPointertoaudioESPMT=Programmaptable1PIDentryperelementarystream數(shù)字電視原理與應用26.系統(tǒng)及其測量-1,class05一個節(jié)目可能有多個視頻和音頻流，解碼器必須選擇2個PID，一個視頻流的PID（100hex），一個音頻流的PID（200hex）。此后解碼器只收集這些TS包，解復用，重新組成PES包，這些PES包再送到視頻或音頻解碼器。傳輸過程中TS流的結構也可能發(fā)生改變。解碼端機頂盒，如DVB-S，必須連續(xù)檢測TS流瞬時結構，讀出PAT和PMT，做自適應調整。B、讀取當前節(jié)目結構數(shù)字電視原理與應用27.系統(tǒng)及其測量-1,class05接收端所需信息接收端所需信息AEBDTS流同步(同步字節(jié))讀取當前節(jié)目結構（PAT,PMT）讀取一個節(jié)目(PID)節(jié)目同步(PCR,DTS,PTS)讀取一個加擾節(jié)目(CAT)TS流附加信息(SI/PSI/PSIP)FC數(shù)字電視原理與應用28.系統(tǒng)及其測量-1,class05PAT和PMT讀出以后，用戶確定出一個節(jié)目的兩個PID：待解碼視頻信號的PID（如100hex）待解碼音頻信號的PID（如200hex）解碼器只處理這兩個PID的TS包：解復用過程中，PID為100hex的所有TS包集合成視頻PES包，送到視頻解碼器。同樣，PID為200hex的所有TS包重新集合成音頻PES包，送到音頻解碼器。如果ES流沒有加擾，這時可以直接解碼。C、讀取一個節(jié)目圖3.14

通過視頻和音頻PID訪問節(jié)目VideoPID=0x100AudioPID=0x200MPEG-2TS數(shù)字電視原理與應用29.系統(tǒng)及其測量-1,class05接收端所需信息接收端所需信息AEBCTS流同步(同步字節(jié))讀取當前節(jié)目結構（PAT,PMT）讀取一個節(jié)目(PID)節(jié)目同步(PCR,DTS,PTS)讀取一個加擾節(jié)目(CAT)TS流附加信息(SI/PSI/PSIP)FD數(shù)字電視原理與應用30.系統(tǒng)及其測量-1,class05對付費電視或許可證和地域限制等情況，ES流利用電子碼進行傳輸保護。ES流利用各種方法進行混擾，接收端必須配有附加硬件并授權。附加硬件必須有TS流中合適的解擾和授權數(shù)據(jù)。因此TS流中傳送一個特殊的表CAT(conditionalaccesstable)CAT提供了TS流其他數(shù)據(jù)包的PID，該數(shù)據(jù)包傳送了解擾所需信息：ECM(entitlementcontrolmessage)用于傳送加擾碼EMM(entitlementmanagementmessage)用于用戶管理D、讀取一個加擾節(jié)目圖3.15CATCAT(PID=1)PIDPIDECMEntitlementcontrolmessagesEMMEntitlementManagementmessagesKeycodesAllocationrights數(shù)字電視原理與應用31.系統(tǒng)及其測量-1,class05只有ES流本身可以加擾，TS包頭、表格和adaptationfield不能加擾。解擾本身在MPEG解碼器以外的附加硬件設備進行，附加硬件與解擾方法相關，可以做成智能板卡通過CI(commoninterface)插入機頂盒。在MPEG解碼器做進一步處理之前，TS流在該硬件設備中循環(huán)。ECM和EMM的信息，以及用戶的個人碼可以將碼流解擾。D、讀取一個加擾節(jié)目圖3.16

解碼器的解擾CommoninterfaceDescramblerSmartcard(userdata)VideodecoderAudiodecoderVideoAudiosssssDescrambleddataPseudorandomsequencyMPEG-2TSDemultiplexerExorExor數(shù)字電視原理與應用32.系統(tǒng)及其測量-1,class05接收端所需信息接收端所需信息ADBCTS流同步(同步字節(jié))讀取當前節(jié)目結構（PAT,PMT）讀取一個節(jié)目(PID)節(jié)目同步(PCR,DTS,PTS)讀取一個加擾節(jié)目(CAT)TS流附加信息(SI/PSI/PSIP)FE數(shù)字電視原理與應用33.系統(tǒng)及其測量-1,class05實際解碼時還需要另外的同步步驟：接收端時鐘和發(fā)送端時鐘同步視音頻同步E、節(jié)目同步視音頻PID獲得ES流解擾碼流解復用視音頻PES包重新生成視音頻解碼器數(shù)字電視原理與應用34.系統(tǒng)及其測量-1,class05接收端時鐘和發(fā)送端時鐘同步亮度信號采樣頻率13.5MHz，色度信號6.75MHz。27MHz是采樣頻率的倍數(shù)，作為發(fā)送端MPEG編碼器所有處理過程的參考或基本頻率。編碼器中27MHz振蕩器作為系統(tǒng)時鐘(STC)的輸入。STC是42bit計數(shù)器，由27MHz時鐘計數(shù)，溢出后重新從0開始。LSB位不會計數(shù)到FFF，最大只有300，大約每26.5小時計數(shù)器復位為0。接收端也必須提供STC，其27MHz振蕩器和42bit計數(shù)器必須與編碼器STC完全同步。MPEG碼流中需傳送參考信息——PCR(programclockreference)，即在固定時刻將最新的STC計數(shù)器值復制到TS流中。E、節(jié)目同步——時鐘同步數(shù)字電視原理與應用35.系統(tǒng)及其測量-1,class05E、節(jié)目同步——時鐘同步PCR使得碼流中帶有準確的內部時鐘，所有編碼和解碼過程都受這個內部時鐘控制。解碼器必須讀出PCR值，與自身系統(tǒng)時鐘（42bit計數(shù)器）比較：如果收到的PCR與解碼器系統(tǒng)時鐘一致，則收發(fā)端時鐘同步；如果不一致，則根據(jù)差別大小產生一個控制變量送到鎖相環(huán)，可以糾正接收端的振蕩器。同時，42bit計數(shù)器總是設為收到的PCR值，這是系統(tǒng)初始化和節(jié)目改變時的基本要求。圖3.17PCR數(shù)字電視原理與應用36.系統(tǒng)及其測量-1,class05碼流中傳送的PCR值必須足夠多，有最大間隔的限制；而且要相對準確，沒有抖動。MPEG標準規(guī)定：每個節(jié)目PCR的最大間隔為40ms。PCR的抖動小于±500ns。PCR如果出錯：本來應該顯示彩色圖像，卻顯示出黑白圖像。TS流重復用時會出現(xiàn)抖動，因為TS包順序改變，但其中PCR信息卻沒變。經常會有最大±30μs的PCR抖動，該問題許多機頂盒可以解決。PCR信息在相應節(jié)目TS包的adaptationfield中傳送，而TS包類型的準確信息可以從PMT中獲得。節(jié)目時鐘同步以后，視音頻編碼就可以鎖定系統(tǒng)時鐘進行了。E、節(jié)目同步——時鐘同步數(shù)字電視原理與應用37.系統(tǒng)及其測量-1,class05視頻和音頻PES包頭中需要有附加的時間信息。該時間信息由STC獲得。STC的33位MSB(最高有效字符)被插入到視音頻PES包頭中，最大間隔為700ms，稱為PTS(presentationtimestamps)由于編碼規(guī)則限制，視頻幀的傳輸順序與顯示順序不同，視頻流PES頭需要另外的時間戳，即DTS(decodingtimestamps)機頂盒中的MPEG-2解碼器就可以對一個節(jié)目的視音頻碼流進行解碼，產生模擬或數(shù)字的視音頻信號。E、節(jié)目同步——視音頻同步圖3.18PTS和DTSVideoPESaudioPESVideoPESPTSofvideoPESPESheaderVideolipsynctoaudioPTSofaudioPESDTSofvideoPESPESheader數(shù)字電視原理與應用38.系統(tǒng)及其測量-1,class05接收端所需信息接收端所需信息ADBCTS流同步(同步字節(jié))讀取當前節(jié)目結構（PAT,PMT）讀取一個節(jié)目(PID)節(jié)目同步(PCR,DTS,PTS)讀取一個加擾節(jié)目(CAT)TS流附加信息(SI/PSI/PSIP)EF數(shù)字電視原理與應用39.系統(tǒng)及其測量-1,class05歐洲DVB項目組和美國ATSC項目組都定義了數(shù)字視音頻節(jié)目傳輸?shù)母郊有畔ⅲ员愫喕瘷C頂盒操作，使其更加人性化：在TS流中傳送節(jié)目名稱來分辨不同節(jié)目；傳送EPG(electronicprogramguides)和時間日期信息來簡化相鄰信道搜索。MPEG-2為擴展留有空間，在PSI、PMT和CAT之外，TS流中還可以有privatetables，定義了用戶表的結構以及如何將用戶表插入到TS流中。F、TS流附加信息圖3.19PrivateTable1byteTableIDPayloadpartoftableTransportstreamPayloadUnitstartIndicator=1SpecialPID’s32bitCRCChecksum數(shù)字電視原理與應用40.系統(tǒng)及其測量-1,class05MPEG-2對表的規(guī)定：每個表在一個或多個TS包的payload部分傳送，TS包具有只為該表保留的特殊PID。每個表payload的第一個字節(jié)是tableID，是識別該表的特殊字節(jié)。每個表分成多個部分，每個部分允許最大長度為4個字節(jié)，每個部分結尾是該部分的32位CRC校驗和。PSI結構完全相同：PAT的PID為0，其第一個字節(jié)tableID為0PMT的PID在PAT中定義，其tableID為2CAT也有自己的PID和tableIDPSI可以由一個或多個PAT,PMT和CAT的TS包組成。DVB項目組實現(xiàn)了：NIT(networkinformationtable)——標準中沒有詳細規(guī)定。CAT——標準中只規(guī)定了大致輪廓。PrivateTables數(shù)字電視原理與應用41.系統(tǒng)及其測量-1,class05利用MPEG-2privatetables特性，DVB標準提出了許多附加表，稱為SI(serviceinformation)，SI包括8個表：DVBSIPATprogramassociationtablePMTprogrammaptableCATconditionalaccesstableNITnetworkinformationtablePrivatetablesMPEG-2PSIProgramspecificinformationDVBSIServiceinformationNITnetworkinformationtableSDTservicedescriptortableBATbouquetassociationtableEITeventinformationtableRSTrunningstatustableTDTtime&datetableTOTtimeoffsettableSTstuffingtable數(shù)字電視原理與應用42.系統(tǒng)及其測量-1,class05NIT描述了一個DVB傳輸通道的所有物理參數(shù)，包括下列信息：傳輸路徑（衛(wèi)星、電纜、地面）接收頻率調制類型誤碼保護傳輸參數(shù)機頂盒在掃描或變換信道時，可以存儲一個物理信道的所有參數(shù)，便于以后很快跳回該信道。信道中也可以傳送相鄰或其他信道的傳輸參數(shù)，使得信道轉換靈活快捷。如果NIT中的傳輸參數(shù)與實際不符，會對許多接收設備，如機頂盒，產生不可預知的影響。如果NIT中的傳輸頻率與實際接收頻率不同，許多接收設備在沒有任何原因提示的情況下，不產生任何圖像和聲音。DVBSI－NIT數(shù)字電視原理與應用43.系統(tǒng)及其測量-1,class05SDT包含對TS流中節(jié)目（服務）的更多詳細描述：節(jié)目名稱，如CNN,CBS,Eurosport,ARD,ZDF,BBC,ACB,SBS等等在提供節(jié)目PID的同時，SDT對用戶提供了文本信息。通過提供文本列表，使得接收設備操作靈活。BAT，與SDT密切相關：BAT與SDT的PID相同，只是tableID不同。SDT描述一個物理信道的節(jié)目結構。BAT描述幾個或大量物理信道的節(jié)目結構。DVBSI－SDT數(shù)字電視原理與應用44.系統(tǒng)及其測量-1,class05BAT即一個多信道節(jié)目表:提供一組信道所有服務的總體描述。如果一個信道不足以傳送所有節(jié)目，節(jié)目提供商可以利用一組信道。例如德國的付費電視提供商PremiereWorld。一些衛(wèi)星或電纜DVB信道集合成一組信道。相應BAT在所有信道中傳送，以便在該組信道內進行靈活的節(jié)目切換。DVBSI－BAT圖3.23BAT如同花瓶中的一束花，每朵花相應于一個物理信道。例如一組8MHz帶寬的電視信道，中心頻率為330MHz，338MHz，346MHz，354MHz和362MHz。每個信道能包含6個節(jié)目。每朵花有各自特性：顏色、花瓣數(shù)、花的類型等。每個信道的節(jié)目由SDT描述，如同每朵花。PhysicalChannel362MHzPhysicalChannel338MHzSDT1SDT2SDT3SDT4SDT5PhysicalChannel330MHzPhysicalChannel346MHzPhysicalChannel354MHzBAT數(shù)字電視原理與應用45.系統(tǒng)及其測量-1,class05EIT(eventinformationtable)即DVB中的EPG(electronicprogramguide)表包含一天或一周內所有廣播的計劃開始和結束時間。結構非常靈活，允許傳送大量附加信息不是所有機頂盒都支持這一特性RST(runningstatustable)廣播的計劃開始和結束時間常常會發(fā)生變化和延遲為在某時刻啟動和停止一個視頻錄像機，由RST傳送相關控制信息。RST可以與模擬電視信號中數(shù)據(jù)線的VPS信號相比。DVBSI－EIT和RST數(shù)字電視原理與應用46.系統(tǒng)及其測量-1,class05機頂盒操作還需要傳輸當前時鐘和當前日期，分兩步：TDT(time&datetable)傳送GMT或UTC即零度子午線的當前時刻TOT(timeoffsettable)傳送不同時區(qū)各自適當?shù)臅r間偏移量TDT和TOT中的信息如何計算以及計算到什么程度，取決于機頂盒的軟件對廣播時間信息的完全支持還需要機頂盒得到當前的位置信息：對擁有多個時區(qū)的國家，如澳大利亞和美國，這個問題尤其重要。ST(stuffingtable)用于覆蓋TS流中的信息。有時需要取消TS流中的一些表。CATV終端站接收到一個DVB-S信號以后，NIT必須進行交換或覆蓋；或者為中繼信號，必須取消某些節(jié)目。DVBSI－TDT/TOT和ST數(shù)字電視原理與應用47.系統(tǒng)及其測量-1,class05DVB中SI的PID和tableID具有固定值：DVBSI的PID和tableIDTablePIDTableIDPAT0x00000x00PMT0x0020…0x1FFE0x02CAT0x00010x01NIT0x00100x40,0x41BAT0x00110x4ASDT0x00110x42…0x46EIT0x00120x4E…0x6FRST0x00130x71TDT0x00140x70TOT0x00140x73ST0x0010…0x00140x72數(shù)字電視原理與應用48.系統(tǒng)及其測量-1,class051、MPEG數(shù)據(jù)流PESMPEG-2TS包接收端所需信息ATSC的PSIPMPEG-2TS其他重要細節(jié)數(shù)字電視原理與應用49.系統(tǒng)及其測量-1,class05ATSC(AdvancedTelevisionSystemCommittee)：美國為地面和電纜數(shù)字電視制訂的獨立標準。采用MPEG-2TS，MPEG-2視頻和AC-3Dolby數(shù)字音頻作為基帶信號。采用8-或16-VSB調制方式。還需要PSI以外的表。類似DVB的SI表，ATSC定義了PSIP表。ATSC中，MPEG-2定義的PSI表用于讀取視音頻流，TS流包含一個PAT和幾個PMTs。ATSC的實際表用privatetable實現(xiàn)。ATSC的PSIPPATprogramassociationtablePMTprogrammaptableCATconditionalaccesstablePrivatetablesMPEG-2PSIProgramspecificinformation數(shù)字電視原理與應用50.系統(tǒng)及其測量-1,class05PSIP(programandsysteminformationprotocol)即DVBSI的另一種方式，分為7個表。ATSC的PSIPMGTmasterguidetableEITeventinformationtableETTextendedtexttableSTTsystemtimetableRTTratingregiontableCVCTcablevirtualchanneltableTVCTterrestrialvirtualchanneltableATSCPSIPProgramandsysteminformationprotocol數(shù)字電視原理與應用51.系統(tǒng)及其測量-1,class05MGT(MasterGuideTable)主要表，包含部分ATSC表的PID。MGT由packetID＝1FFBhex和tableID=C7hex識別。EIT(EventInformationTable)TS流必須包含至少4個EIT(EIT-0,EIT-1,EIT-2,EIT-3)這些EIT的PID在MGT中。最多可以有128個EIT，數(shù)目可選。一個EIT包含3小時EPG。算上4個強制EIT，可以包含12小時EPG。ETT(extendedtexttable)MGT還可以包含一些可選PID指向ETT。每個存在的ETT與一個EIT相對應。ETT-0包含EIT-0的擴展文本信息?？偣部梢杂?28個ETT。ATSCPSIPMGTPID=1FFBPIDPIDPIDEIT1EIT24EITsETT數(shù)字電視原理與應用52.系統(tǒng)及其測量-1,class05VCT(VirtualChannelTable)對不同傳輸路徑可分為：TVCT(TerrestrialVirtualChannelTable)CVCT(CableVirtualChannelTable)虛擬信道的識別信息，包含在一個復用TS流中進行傳送。還包含節(jié)目名稱。相應于