码流分析
码流分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解码流的基本概念和组成。
2. 掌握码流分析的基本方法和工具。
3. 通过实际案例分析，加深对码流特性的理解。
二、实验原理码流是指视频信号在传输过程中经过压缩编码后形成的数字信号。
码流分析是对码流进行分解、统计和评估的过程，旨在了解视频信号在压缩编码过程中的特性，为视频处理和应用提供依据。
码流分析主要包括以下几个方面：1. 码率分析：分析视频信号的码率分布，了解视频质量与码率的关系。
2. 帧内码流分析：分析帧内宏块、子宏块等编码单元的码率分布，了解视频细节信息。
3. 帧间码流分析：分析帧间预测编码的码率分布，了解视频运动信息和帧间相关性。
三、实验设备与环境1. 实验设备：电脑、码流分析软件（如FFmpeg、VLC等）、视频编码器（如H.264、H.265等）。
2. 实验环境：Windows操作系统、实验室网络环境。
四、实验步骤1. 选择视频素材：选择具有代表性的视频素材，如高清电影、体育赛事等。
2. 视频编码：使用视频编码器对视频素材进行压缩编码，生成码流文件。
3. 码流分析：使用码流分析软件对码流文件进行解析，获取码率、帧率、分辨率等参数。
4. 数据统计：对码流分析结果进行统计，分析视频信号在压缩编码过程中的特性。
5. 结果分析：结合视频信号特性，分析视频质量与码率、帧率、分辨率等因素的关系。
五、实验结果与分析1. 码率分析通过码流分析软件，获取视频素材的码率分布如下：- 平均码率：1000 kbps- 码率峰值：2000 kbps- 码率谷值：500 kbps分析：视频素材的平均码率为1000 kbps，峰值码率为2000 kbps，谷值码率为500 kbps。
这说明视频素材在压缩编码过程中，存在一定程度的码率波动。
2. 帧内码流分析通过码流分析软件，获取视频素材帧内宏块的码率分布如下：- 平均码率：600 kbps- 码率峰值：1000 kbps- 码率谷值：300 kbps分析：视频素材帧内宏块的平均码率为600 kbps，峰值码率为1000 kbps，谷值码率为300 kbps。
码流分析仪
码流分析仪
码流分析仪（Stream Analyzer）是一种用于对数字通信中的码流进行分析和监测的设备或软件工具。
它能够实时监
测和分析码流的数据包，检测码流中的错误或异常情况，
并提供详细的分析报告。
码流分析仪通常可以对各种不同的数字通信协议进行分析，如以太网、TCP/IP、USB、HDMI、MPEG等。
它可以捕
捉数据包并解析其中的协议字段，检测数据包的有效性、
完整性和正确性，并对协议状态进行分析。
通过使用码流分析仪，用户可以监测网络中的数据流量、
检测网络中的错误和异常、进行网络故障诊断和网络性能
优化。
码流分析仪可以在网络设置、应用开发、网络维护
和故障排除等方面发挥重要作用。
除了硬件设备，还有一些软件工具提供类似的功能，比如Wireshark等。
这些软件工具可以通过监听网络接口，捕
获数据包并进行详细的协议解析和分析。
总而言之，码流分析仪是一种重要的工具，用于对数字通信中的码流进行分析和监测，以确保数据的完整性、有效性和正确性，并帮助用户进行网络故障诊断和网络性能优化。
图像编码中的码流分析与控制策略(四)
图像编码是将图像从一种表示方法转换为另一种表示方法的过程，通过压缩图像数据，可以减少存储空间和传输带宽的需求。
码流分析与控制策略是图像编码中的重要环节，它对图像的压缩效率和视觉质量有着决定性的影响。
一、码流分析的作用与方法码流分析是指对编码后的数据进行分析，了解其中的特点和规律，从而确定合适的控制策略。
它的作用主要包括以下几个方面：1. 了解码流的特性：对码流进行分析可以了解其中的特性，如图像的空间或时间相关性、频域特性等。
这些特性对于选择合适的编码算法和控制策略至关重要。
2. 了解码流的大小：码流的大小直接关系到存储空间和传输带宽的需求。
通过分析码流的大小，可以评估压缩算法的效果，以及调整编码参数以控制码流大小。
3. 确定控制策略：通过对码流的分析，可以确定合适的控制策略，如量化参数调整、压缩比控制等。
这些策略可以在保证图像视觉质量的前提下，实现更高的压缩比。
码流分析的方法主要包括以下几种：1. 统计分析：通过对码流进行统计，得到一些重要的指标，如图像的平均亮度、方差等。
这些指标可以用于评估图像的视觉质量，以及确定合适的控制策略。
2. 频谱分析：通过对图像的频谱进行分析，了解图像的频域特性。
频谱分析可以用来评估不同频率分量对图像质量的影响，从而确定合适的控制策略。
3. 空间相关性分析：通过对图像的空间相关性进行分析，了解图像像素之间的相关程度。
空间相关性分析可以用来评估图像的空间纹理，从而确定合适的控制策略。
二、码流控制策略的分类与实现码流控制策略是在码流分析的基础上，根据不同的需求和应用场景，制定的控制码流大小的方法和策略。
它可以分为以下几类：1. 固定码率控制：在固定码率控制下，编码器输出的码流具有恒定的比特率。
这种控制策略适用于网络传输带宽稳定的场景，可以保证传输速度的稳定性。
2. 可变码率控制：在可变码率控制下，根据图像的特性和需求，动态调整编码器输出的码流大小。
这种控制策略适用于网络传输带宽变化较大的场景，可以根据需求合理分配带宽资源。
ts码流结构分析
ts码流结构分析TS（Transport Stream）是一种常用的音视频码流传输格式，用于在数字广播系统和互联网传输中对音视频数据进行分组和传输。
TS码流结构分析指的是对TS码流的组成部分进行分析，了解各部分的作用和关系。
以下是对TS码流结构的详细分析。
TS码流由多个188字节的包（Packet）组成，每个包都包含了一部分音视频数据。
一个TS包由4个字节的同步字节（Sync Byte）开头，用于标识包的开始。
接下来的4位为传输误码纠正（Error Correction）信息，用于保证传输数据的完整性和准确性。
再接下来的1位为负荷优先级（Payload Unit Start Indicator），用于标识包中是否包含了新的数据单元。
然后是13位的PID（Packet Identifier），用于标识包中所包含的数据单元的类型。
接下来的2位为传输加密（Transport Scrambling Control），用于指定包中数据的加密方式。
再接下来的2位为控制报文（Adaptation Field Control），用于指定包中的控制信息是否存在。
最后的184字节为有效数据（Payload），用于传输音视频数据。
每个TS包中的PID用于标识包中所包含的数据单元的类型，常见的PID值有0x0000（PAT：Program Association Table）、0x0001（CAT：Conditional Access Table）、0x0010（NIT：Network Information Table）、0x0011（SDT：Service Description Table）等。
PAT表包含了整个TS流的所有节目以及对应的PMT（Program Map Table）的PID值。
CAT表用于传递整个TS流中的加密和访问控制信息。
NIT表用于传递整个TS流中的网络信息，包括网络ID和传输参数。
SDT表用于传递整个TS流中的节目信息，包括节目名称和节目号码。
码流分析仪是什么？码流分析仪有哪些功能？码流分析仪的使用方法？
码流分析仪是什么？码流分析仪有哪些功能？码流分析仪的使用方法？一、码流分析仪是什么？码流分析仪是检测压缩后的数字电视信号质量优劣的重要仪器，可以对数字电视平台的各个环节的输出码流进行检测和特性分析。
码流分析仪配有标准的ASI和SPI接口，能够对MPEG-2/DVB的传输码流进行实时分析、记录和脱机详细分析。
码流分析仪可以监测码流中的PSI/SI的信息情况，深入了解其中参数是否符合MPEG-2/DVB标准，码流是否存在错误，能否被接收端正确解码。
二、码流分析仪有哪些功能？以一款北京宝盈科技的BY-205码流分析仪为例，介绍一下码流分析仪的主要功能。
北京宝盈科技的BY-205码流分析仪是一款MPEG/DVB码流分析设备，主要针对通过IP 网络传输的TS码流进行分析。
这款码流分析仪能够实现码率计算、结构解析、TR101290错误分析、PCR分析、PSI/SI结构解析、EPG内容分析、语法分析、数据广播分析（DC/OC）、码流录入、码流文件截取等功能。
具体如下：1、支持国标地面数字电视标准2、采用嵌入式架构，稳定性强、实时性高3、支持跨网段远程访问控制4、可对全网络EPG Schedule/Event进行监测和分析5、支持数据轮放/对象轮放数据分析、语法分析及文件下载6、支持DVB over IP传输流实时分析（选件）7、设定码率，起始播发位置，循环播发。
IP分析（选件）8、支持AVS+（选件）9、提供TR101290标准规定的三级错误报警，并提供其他错误类型报警10、支持错误码流触发采集11、PSI/SI表格解析可深入到描述子内部，实时统计各表间隔12、支持T-SDT三级Buffer分析13、详尽的离线分析，支持PID/PES/Section/PCR数据查看、语法解析及数据导出14、多种码流录入方式，以适应不同需求15、录入机制采用TCP/IP协议，码流录入过程不丢包三、码流分析仪的使用方法？1.在数字电视系统安装与调试时。
码流分析与处理技术在音频编解码中的应用研究
码流分析与处理技术在音频编解码中的应用研究随着科技的不断进步和互联网的普及，音频编解码技术作为信息处理技术中的重要分支，越来越受到关注。
其中，码流分析与处理技术在音频编解码中的应用研究正日益重要。
码流分析与处理技术能够帮助音频编解码器更好地压缩和恢复音频信号，充分利用有限的带宽和存储资源，提供更高质量的音频传输和存储。
一、码流分析技术在音频编解码中的应用研究1. 码流分析算法为了使音频编码器能够尽可能高效地进行数据压缩，码流分析技术起到了至关重要的作用。
通过对音频信号的特性进行分析，可以有效地识别出关键信息，以便更好地进行编码。
在音频编解码中，一些常见的码流分析算法包括时间域分析、频域分析和小波变换等。
时间域分析主要通过对音频信号的时域波形进行采样和分析，提取音频的持续时间、能量和频率特征等。
频域分析则是将音频信号转化为频谱图，并通过频谱分析得到音频的频率分布、频率变化规律等信息。
小波变换则是一种更先进的码流分析技术，通过将音频信号分解成一系列小波基函数，用于提取音频信号的细节和特征。
2. 音频编码质量评估码流分析技术除了能够帮助音频编码器进行数据压缩外，还可以辅助进行编码质量评估。
通过分析编码后的音频码流，可以比较编码前后的差异和损失情况，评估编码器的音质损失程度。
常用的评估指标包括信噪比（SNR）、均方根误差（RMSE）和比特率（bit rate）等。
这些指标可以帮助研究者和工程师了解编解码系统的性能，并进行性能优化。
二、码流处理技术在音频编解码中的应用研究1. 误码纠正在音频传输过程中，由于噪声和信号损失等原因，传输中的音频码流往往会受到干扰和损坏。
码流处理技术可以通过纠错码和差错检测等方法，对受损的音频码流进行恢复和修复。
通过对码流进行处理，可以有效地减少信息损失，提高音频的传输质量。
纠错码是一种常用的码流处理技术，可以通过在原始音频码流中添加冗余信息，使得接收端可以在一定程度上恢复丢失的数据。
有线电视系统中的码流分析
有线数字电视系统中的码流分析数字电视按信号传输方式可以分为数字卫星电视、数字有线电视和数字地面开路电视，我国的数字电视使用欧洲的DVB标准（digital video broadcast）标准。
在我国数字卫星电视使用DVB-S标准、数字有线电视使用DVB-C标准、数字地面广播系统使用DVB-T标准。
DVB中各种传输方式的主要区别在于使用的调制方式，因为调制方式不同它们应用的频率带宽的要求不同。
为照顾到三大传输系统有最大共通性德信号处理技术，三个标准都使用MPEG-2信源编码标准和TS 传输流及复用方法，而DVB三个标准只规定了他们各自的信道编码和调制规范。
编码、复用、调制编码、调制（MPEG-2标准）（DVB-C标准）图1有线电视系统结构有线数字电视前端的电视信号一般通过三种途径获取：一是省网络传输公司通过SDH光纤电路下传的节目信号，经过适配器进行本地接收；二是通过卫星接收机接收卫星上的节目信号；三是本地编码器产生的节目信号；通过以上三种途径获取的都是数字电视的传输流（TS流）。
前端的任务就是把从信号源送来的信号进行滤波、变频、放大、调制、混合等，使其适于在干线传输系统中进行传输。
例如，对于当地强信号电视台发出的信号，一般要经过频率变换，把该频道的节目转换成其它频道，在线路中传输，以避免空中强信号直接窜入用户电视机而出现重影干扰；在VHF系统中，也需要把天线上接收到的UHF信号转换成VHF的标准频道或增补频道，以免传输时信号损失太大。
从卫星接收机、微波接收机输出的视频、音频信号，以及自办广播电视节目中产生的视频、音频信号，还需要进行调制，使其变为高频信号，才能进入混合器，使各个不同的节目互不干扰地在线路中传送。
在邻频传输系统中，还应采用高质量的频道处理器来处理要传输的信号，以避免相邻频道的干扰等等。
因此，TS流需要通过前端的复用器、加扰机、QAM调制器、混频器后交给传输干路。
在整个过程中TS流的产生和传输会受到硬件和环境多种因素的影响产生错误，最终造成用户接收不正常，例如部分节目信号丢失、画面出现马赛克、节目名称不全、电子节目指南不完整等现象。
码流分析
4. Title
TS基本结构
PSI/SI
三级错误
带宽码率
* Description of the contents
TS流分析的原理和方法
TS流结构：
1.根据ITU-T Rec.H.222.0|ISO/IEC 13818-2 和ISO/IEC 13818-3协 议而定义的一种数据流 2.由TS包经过时分复用组成，TS包总长度固定188字节。不足由填充 数据进行填充。
码流分析项目介绍
2012.11.28
www.themegallery.c
讲解流程
数字有线电视的基本概念 TS流介绍及其监测意义 TS流分析的原理和方法
TS流分析的产品调研
TS流监测项目探讨
数字有线电视的基本概念
DVB（digital video broadcast）
——数字电视传输标准
信源输入、信道编码和调制的一系列规范 我国的数字电视使用欧洲的DVB标准 数字电视主要使用的标准中还有美国的ATSC标准和日本的 ISDB标准。
TS流分析的原理和方法
TS包结构：
TS包结构：
1. 包头提供关于传输方面的信息：同步、有无差错、有无加扰等标志。 2. PCR的作用就是提供节目时钟参考，从而使解码器和编码器同步。 3. 有效载荷也叫净荷，实际就是PES包。
TS流分析的原理和方法
PSI：PAT、PMT、CAT SI：SDT、EIT、TD PCR
（1）同步丢失错误 （2）同步字节错误 （3）连续计数错误 （4）PID错误 （5）PAT错误 （6）PMT错误
TS流分析的原理和方法
二级错误： 错误形或PCR抖动量 PCR不连续发送时间一次超过10 ms； TS包头的传输包错误指示为“1”。 CRC用于计算PSI和SI是否错误。 相应的PID为0x0001的CAT；PID为 大于±500 ns。PCR抖动过大，会 PCR整个发送间隔超过40 ms。导致 表示包已损坏，影响TS码流的连续 PAT、PMT出现CRC错误，而且错误 PTS重复发送时间大于700ms。对帧 影响到解码时钟抖动甚至失锁。 以及信道稳定。 0x0001的包中发现非CAT表。CAT表 接收端时钟抖动或者漂移，影响画 持续出现，将影响解码器对某一套 图像正确显示产生影响。PTS只有 面显示时间。 节目的正确解码。 将指出授权管理信息EMM包的PID并 在TS未加扰时方能接收。 控制接收机的正确接收，CAT错误 则不能正确接收。
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TS流分析的原理和方法
数字电视业务信息：PSI/SI
节目专用信息 描述了传输流所携带的内 容，包含了对构建各节目 的基本流的描述和对节目 本身的描述。 作用是从一个携带多个节 目的某一个TS流中正确找 到特定的节目。 业务信息 描述由某一播放者提供的 每一个服务的技术特征及 其他的信息。 作用是让用户可以在传输 流中选择服务或事件，机 顶盒使用SI信息能完成自 动配置和自动接收。
Title in 解调器 here Or 发送卡
2.采集卡
Step 2 Step 3 - Description of the sub contents - Description of the sub contents
3.设计和开发软件 码流 Title in here
- Description of the sub contents - Description of the sub contents
TS流分析的原理和方法
PSI监测：
数据库TS文件
定位文件指针到有效位置 读取到内存 分析包头获取PID 否
包是否可用 是 查找并显示相关参数
TS流分析的原理和方法
DVB系统测量标准TR lO1.290 一级错误
- TS流能正确解码的必要条件。 - 主要包括：同步丢失错误；同步字节错误；PAT错误； 连续计数错误；PMT错误；PID错误。
TS流分析的原理和方法
TS包结构：
TS包结构：
1. 包头提供关于传输方面的信息：同步、有无差错、有无加扰等标志。 2. PCR的作用就是提供节目时钟参考，从而使解码器和编码器同步。 3. 有效载荷也叫净荷，实际就是PES包。
TS流分析的原理和方法
PSI：PAT、PMT、CAT SI：SDT、EIT、TD PCR
开发型，自主开发分析软件并安装在计算机上，将TS采 集卡接入主机以便获取TS流用于分析。
3.
TS流分析的产品调研
博汇科技 BHA31多通道ASI码流监测打包卡： 1.集成采集和分析功能 2.可通过Web浏览器查看结果 3.嵌入式，更稳定。 报价11万2
TS流分析的产品调研
蓝拓扑MPEG2传输流双路采集卡 BSRC-102（E） 尺寸：标准半高半长PCI尺寸 输入接口：ASI 最高输入码率： 215Mbps 报价：￥9000 泽华源双路录播卡SPSE-02C 尺寸：标准半高半长PCI尺寸 输入接口：ASI 最高输入码率：216 Mbps 报价：￥12000
什么是TS流？
1. 视音频数据和其它数据被压缩成ES(Element Stream，基本流)，ES被打 包成PES，PES被复用成TS流传输流（Transport Stream）。 2. 主要传输数字音视频压缩码流，编码方式可以是MPEG-2、H.264等。 3. TS流技术是由DVB的需求提出来的。
MPEG-2
• Description of the contents
• 高清数字电视
H.264
• Description of the contents
• 我国使用的编码标准
AVS
• Audio Video coding Standard
数字有线电视的基本概念
数字有线电视系统框图
数字有线电视的基本概念
讲解流程
数字有线电视的基本概念 TS流介绍及其监测意义 TS流分析的原理和方法
TS流分析的产品调研
TS流监测项目探讨
TS流监测项目探讨
Step 1
码流分析
Title in 采集卡 here
1.码流源的获取
- Description of the sub contents - Description of the sub contents
（1）同步丢失错误 （2）同步字节错误 （3）连续计数错误 （4）PID错误 （5）PAT错误 （6）PMT错误
TS流分析的原理和方法
二级错误： 错误形式及影响：
包头的加密控制段不为0，却没有 PCR的精度低于500 ns或PCR抖动量 PCR不连续发送时间一次超过10 ms； TS包头的传输包错误指示为“1”。 CRC用于计算PSI和SI是否错误。 相应的PID为0x0001的CAT；PID为 大于±500 ns。PCR抖动过大，会 PCR整个发送间隔超过40 ms。导致 表示包已损坏，影响TS码流的连续 PAT、PMT出现CRC错误，而且错误 PTS重复发送时间大于700ms。对帧 影响到解码时钟抖动甚至失锁。 以及信道稳定。 0x0001的包中发现非CAT表。CAT表 接收端时钟抖动或者漂移，影响画 持续出现，将影响解码器对某一套 图像正确显示产生影响。PTS只有 面显示时间。 节目的正确解码。 将指出授权管理信息EMM包的PID并 在TS未加扰时方能接收。 控制接收机的正确接收，CAT错误 则不能正确接收。
码流分析项目介绍
2012.11.28
www.themegallery.c
讲解流程
数字有线电视的基本概念 TS流介绍及其监测意义 TS流分析的原理和方法
TS流分析的产品调研
TS流监测项目探讨
数字有线电视的基本概念
DVB（digital video broadcast）
——数字电视传输标准
信源输入、信道编码和调制的一系列规范 我国的数字电视使用欧洲的DVB标准 数字电视主要使用的标准中还有美国的ATSC标准和日本的 ISDB标准。
TS流介绍及其监测意义
DVB-C前端框图
编码器 节目 传输 信道编码和数字调制
视频
音频 数据 复 用
再 复 用
随 机 化
外 编 码
交 织
映 射
基 带 成 型
QAM
调制
射 频 信 道
TS流
MPEG-2
DVB
TS流介绍及其监测意义
基本监测位置
编码器 复用器 调制器
①
②
监测点
信道
④
解码器 解复用器
③
解调器
TS流分析的原理和方法
PSI监测：
TS流分析的原理和方法
PSI表首先从PAT中取得PMT的PID值，然后从TS流中找出与此PID值相对应 的PMT，从这个PMT中获得构成这个节目的基本码流的PID，根据这个PID 值滤出相应的视频、音频和数据等基本码流，解码后复原为原始信号， 删除含有其余PID的传送包。
（1）数据传输错误 （2）CRC错误 （3）PCR间隔错误 （4）PCR精度错误 （5）PTS错误 （6）CAT错误
TS流分析的原理和方法
三级错误：
1.第三级错误对接收端解码及图像质量影响较小，并非TS传输流 的致命错误。影响一些具体应用的正确实施。
2.包括NIT错误、SI重复率错误、缓冲器错误、非指定PID错误、 SDT错误、EIT错误、RST错误、TDT错误、空缓冲器错误及数据延 迟错误。
DVB-C前端框图
编码器 视频 音频 数据 复 用 再 复 用 随 机 化 外 编 码 交 织 映 射 节目 传输 信道编码和数字调制
基 带 成 型
QAM
调制
射 频 信 道
MPEG-2
DVB
数字有线电视的基本概念
ASI
异步串行接口 码率270Mbit／s 信道编码方式为8 B／10 B 长距离传输
TS流介绍及其监测意义
TS流错误 接收异常！
前端设备主要功能是产生和传输数字电视信号，但出现问题时 很难排查，尤其是在频点比较多的情况下。
1. 码流分析仪通过在各个节点接入监测，快速判断问题产生所在的环节。 大大提高前端工作人员的效率，用最短的时间排除系统故障。 2.对整个系统的验收测试，可以在系统建成的初期为系统的验收提供可 靠的保障，避免各设备厂商之间推卸责任。 3.码流分析仪还可以对前端技术人员的技术水平提升提供极大的帮助。
二级错误
-到达同步后可连续工作必须的参数和需要周期监测的参数。 主要包括：传输错误；CRC错误；PCR间隔错误；PCR精度错误； PTS错误；CAT错误。
三级错误
-特定应用可能感兴趣的参数。 主要包括：NIT错误；SDT错误；EIT错误；TDT错误。
TS流分析的原理和方法
一级错误： 错误形式及影响：
TS流分析的原理和方法
带宽码率：
带宽码率的监测对象：TS流总码率、节目码率、PSI／SI中每 个表的码率和其它数据的码率。
监测TS流总码率，可以防止TS流瞬间超过带宽而影响传输和接收，同时 也为一个通道的节目规划设置提供了重要的参考。 监测TS流中每路节目的码率，可以掌握每路节目的播出状况。尤其是在统 计复用的情况下，当不同优先级别的节目因瞬间码率过高而使预先设置的 总带宽溢出时，可能会为了保证优先级高的节目的效果而强行对优先级低 的节目降码率，结果影响优先级低的节目在接收端的效果。
接口标准
SPI
同步并行接口 多芯电缆 短距离传输
SSI
同步串行接口
讲解流程
数字有线电视的基本概念 TS流介绍及其监测意义 TS流分析的原理和方法
TS流分析的产品调研
TS流监测项目探讨
TS流介绍及其监测意义
什么是码流？
1.码流（Data Rate）是指视频文件在单位时间内使用的数据流量。 2.也叫码率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。 3.同样分辨率，码流越大，压缩比越小，画面质量越好。
4. Title
TS基本结构
PSI/SI
三级错误
带宽码率
* Description of the conS流结构：
1.根据ITU-T Rec.H.222.0|ISO/IEC 13818-2 和ISO/IEC 13818-3协 议而定义的一种数据流 2.由TS包经过时分复用组成，TS包总长度固定188字节。不足由填充 数据进行填充。