数字电视的数据码流
ASI异步串行口,SDI、TS、ASI、DS3码流的区别
ASI异步串行口,SDI、TS、ASI、DS3码流的区别就是传输流数据信号的一种接口类型有三种:即同步并行接口(SPI) 改：SPI全称是"Serial Peripheral Interface",意为串行外围接口,不是什么同步并行接口,是串行的.、异步串行接口(ASI)和同步串行接口(SSI)。
其中，ASI和SPI接口较常用。
ASI接口的数据传输速率为270Mb／s，在进行码率调整之前，需要将ASI接口中的同步字节删除，进行串并转换，再进一步处理。
SPI接口传输数据率可变，帧与帧之间必须是连续的。
ASI接口卡的主要功能是将MPEG-2的传送流数据用DVB-ASI或SPI接口以恒定码率传送出去。
传送流数据可以是编码器、复用器或者别的传送流产生器产生并通过计算机的PCI总线按批传送至该传送卡。
传送卡先将数据缓存，然后根据用户所要求的输出码率将数据输出。
传送码率可在用户控制界面上预先设定，要求该码率与数据输入速率保持一致。
可应用于图像传输系统、数据传输系统、监控系统、电视会议系统、机顶盒前端等。
我们在使用编解码、复用、适配设备时常常会接触到TS流、SDI、ASI、SD3接口，它们的说明书也常常把ASI称作TS流，它们之间有什么不同呢？我们知道模拟信号（也叫连续信号）经过抽样、量化后变成在时间和幅度上都不连续的信号（也叫离散信号），这样的信号还不是数字信号，需要把离散信号转换成数字符号（如自然二进制码），这种码流是没有经过编码压缩的基带信号，码率较大，占用较大的传输带宽，这种码流的传输接口是SDI接口，也叫串行数字接口，码率是270 M，它属于信道码流，有些厂家的编码器除了复合视频输入端口还有SDI输入端口。
TS流是信源码流，最高码率为44.209 Mbit/s，它是经过信源编码后的压缩码流，为了使欲传输的信源信息在传输速率一定的条件下更快更多地传输，还要把数据进行压缩，也就是通过信源编码去掉信息中多余的部分，从而提高通信的有效性，信源编码包括霍夫曼编码、LZ编码等多种SDI 是Serial Digital Interface 的缩写，也就是串行数字接口串行接口是把数据字的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口。
数字电视术语解释
数字电视术语解释1, 一些定义ES：由编码器输出，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。
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。
PSI：MPEG-2中定义了PSI（Program Specific Information）信息，其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。
PSI表：PSI表包括节目关联表（PAT）、条件接收表（CAT）、节目映射表（PMT）和网络信息表（NIT）组成。
SI：在MPEG-2标准中定义的PSI表，是对单一TS流的描述。
由于系统通常存在多个TS流，为了引导数字电视用户能在TS流中快速地找出自己需要的业务，DVB对MPEG-2的PSI进行了扩充，在PSI四个表的基础上再增加了九个表，形成SI（Service Information）。
SI表：SI表包括业务描述表（SDT）、事件信息表（EIT）、时间和日期表（TDT）、时间偏移表（TOT）、业务群关联表（BAT）和运行状态表（RST）、填充表（ST）、选择信息表（SIT）、间断信息表（DIT）等表信息。
SI中的各表在实际使用中并不都需要传送，其中NIT、SDT、EIT、TDT是必需传送的，其它表则按照需要进行选择传送。
TABLE ID：TS流中有两种标识符，一种是包标识符，一种是表标识符。
具有相同PID 的不同信息表由表标识符TABLE ID来区分。
EPG：在实用中，我们将SI所提供的数据通过有序地组织起来，生成类似节目报的形式，它能在电视机上即时浏览，这样将大大方便用户的使用，这就是电子节目指南EPG。
TS包PATCATPMT2、数字电视工作流程当机顶盒要要接收某一个指定节目流程：1.首先从节目关联表（PAT）中取得这个节目的节目映射表（PMT）的PID值2.然后从TS流中找出与此PID值相对应的节目映射表（PMT），从这个节目映射表中获得构成这个节目的基本码流的PID值3.根据这个PID值滤出相应的视频、音频和数据等基本码流4.解码后复原为原始信号，删除含有其余PID的传送包。
音视频编码一些参数解析：码流、码率、比特率、帧速率、分辨率、高清的区别
⾳视频编码⼀些参数解析：码流、码率、⽐特率、帧速率、分辨率、⾼清的区别GOP/ 码流 /码率 / ⽐特率 / 帧速率 / 分辨率GOP(Group of picture)关键帧的周期，也就是两个IDR帧之间的距离，⼀个帧组的最⼤帧数，⼀般的⾼视频质量⽽⾔，每⼀秒视频⾄少需要使⽤ 1 个关键帧。
增加关键帧个数可改善质量，但是同时增加带宽和⽹络负载。
需要说明的是，通过提⾼GOP值来提⾼图像质量是有限度的，在遇到场景切换的情况时，H.264编码器会⾃动强制插⼊⼀个I帧，此时实际的GOP值被缩短了。
另⼀⽅⾯，在⼀个GOP中，P、B帧是由I帧预测得到的，当I帧的图像质量⽐较差时，会影响到⼀个GOP中后续P、B帧的图像质量，直到下⼀个GOP开始才有可能得以恢复，所以GOP值也不宜设置过⼤。
同时，由于P、B帧的复杂度⼤于I帧，所以过多的P、B帧会影响编码效率，使编码效率降低。
另外，过长的GOP还会影响Seek操作的响应速度，由于P、B帧是由前⾯的I或P帧预测得到的，所以Seek操作需要直接定位，解码某⼀个P或B帧时，需要先解码得到本GOP内的I帧及之前的N个预测帧才可以，GOP值越长，需要解码的预测帧就越多，seek响应的时间也越长。
CABAC/CAVLCH.264/AVC标准中两种熵编码⽅法，CABAC叫⾃适应⼆进制算数编码，CAVLC叫前后⾃适应可变长度编码，CABAC：是⼀种⽆损编码⽅式，画质好，X264就会舍弃⼀些较⼩的DCT系数，码率降低，可以将码率再降低10-15%（特别是在⾼码率情况下），会降低编码和解码的速速。
CAVLC将占⽤更少的CPU资源，但会影响压缩性能。
帧：当采样视频信号时，如果是通过逐⾏扫描，那么得到的信号就是⼀帧图像，通常帧频为25帧每秒（PAL制）、30帧每秒（NTSC 制）；场：当采样视频信号时，如果是通过隔⾏扫描（奇、偶数⾏），那么⼀帧图像就被分成了两场，通常场频为50Hz（PAL制）、60Hz（NTSC制）；帧频、场频的由来：最早由于抗⼲扰和滤波技术的限制，电视图像的场频通常与电⽹频率（交流电）相⼀致，于是根据各地交流电频率不同就有了欧洲和中国等PAL制的50Hz和北美等NTSC制的60Hz，但是现在并没有这样的限制了，帧频可以和场频⼀样，或者场频可以更⾼。
数字电视指标
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调制误差率(MER)
MER是描述数字调制信号总体质量的参数，类似模拟系
统中的S/N、C/N指标,它等于误差幅度的有效值与平均
矢量幅度的比值，结果用dB表示。
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图解说明：当接收机接收信号时，在某一段时间里 捕获到N个符号（应远大于星座点数M），得到N个 矢量，记录他们的实际位置，同该符号的理想位置比 较，从而可得到误差矢量，即实际位置到理想位置的 偏移。MER反映的是实际信号对理想信号位置的总体 偏移程度。
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调制质量参数主要有： 调制误差率（MER）、载波抑制、幅度不平衡、正交 误差、相位抖动，RS解码前误码率等。 其中调制误差率反映了调制的总体质量； 载波抑制、幅度不平衡等反映调制中可能引起误差的 主要原因； RS解码前误码率则反映了整个信道的可靠性的性能。 对数字调制的直接测量是找到信号失真源头的有用工 具。
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调制误差率MER反映了在整个测量系统中对信号的 所有相位、幅度类型的损伤和劣化。例如：各种非中 断性的损伤（系统噪声、CSO、CTB、侵入噪声）、 相位误差、相位噪声等造成的相位误差及调制器IQ幅 度不平衡、放大器压缩造成的幅度误差等。 在只考虑频道中的高斯噪声时，MER近视于基带数 字调制信号的SNR。MER的测试结果客观而准确的反 映了数字接收机正确还原数字信号的能力，也可以看 作为数字信号被正确还原的概率。在考察数字电视传 输系统的性能、调制信号的质量及SNR的分配时， MER比S/N更能说明整个系统的性能。
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数字电视测量参数： 模拟系统中，我们通常用CSO、CTB、C/N这几个 参数来衡量信号的优劣。 CSO、CTB是反映信号的保真度， C/N是信号的 信噪比。如果保真度不够，将表现为：图象里有网纹 、滚条等干扰，信噪比不够表现为图象里号是离散信号，衡量其质 量的标准只能用信号的取值（或状态）判断的正确与 否来评价，即用误码率作为衡量信号质量的主要参数 ，系统的CSO、CTB、C/N等指标都反映到误码率上 。数字信号的指标劣化，表现为马赛克、静幀至图象 中断。
DTMB标准
帧体〔frame body〕
本系统中预设了64 种不同的系统信息模式，并采用扩频技术传输。
和 C 有两种模式：C=1 或C=3780；
32个调•制和C码=率1等模式C指=示3符78号0
两种模式通用的帧体结构如图：
帧体（3780 个符号）
为了对抗脉冲干扰、多径衰落等引起的突发错误，需要引入交织。
• 帧体信息结构 FEC 编码输出的比特数据被拆分成5比特为一组的符号〔b4b3b2b1b0〕。
系统信息第4 比特定义
信道：为了保证通信系统的传输可靠性，克服信道中的噪声和干扰的。
信源编码采用MPEG-2压缩编码标准，它首先对音频、视频数据分别进行音频编码、视频编码，然后与辅助信息、控制信息一起进行
节根 前目本向复 数纠用据 错，块 编4形与 码个成系 产数统 生帧字信 的体电息 比视组特模节合 流式目〔 要流复 转指，用 换示再〕 成将后 均符多， 匀号个经 的节过nQ目帧A流体M3指〔进数2n行据示个：传处星符调输理座复形号制点用成数和。帧〕体码符。号率流等〔最模先式进入的F3E7C4编4 码个比数特作据为符符号号码字的LSB〕。
系统信息第4 比特定义
s4
表示含义
0
交织模式1
1
交织模式2
S5保存
该6 比特系统信息将采用扩频技术变换为32 比特长的 系统信息矢量。
通过一系列的处理，每个系统信息矢量长度为32 个复 符号。在其前面再加4 个复符号作为数据帧体模式 的指示。这4 个复符号在映射前，C=1 模式时为 “0000〞，C=3780 模式时为“1111〞，这4 个比特 也采用I、Q 相同的4QAM 映射为4 个复符号。
交织〔interleaving〕
• 为了对抗脉冲干扰、多径衰落等引起的突发错误，需要引入交织。改 变数据或数据块的发送顺序的技术，籍此使原本相邻的数据或数据块 经受相对独立的信道畸变。
码流分析仪在有线数字电视系统中的应用
器、 复用器 、 调制器等数字 电视设备 的调试工具 ， 检测 输入输出的 Ｔ 码流是否符合标准。 Ｓ ２ 有线 数字 电视 系统的 关键技 术 数字电视标准都是以 Ｍ Ｅ ２数字压缩 和复用 Ｐ Ｇ一 技 术为 基础 的 ， 区别 主要 在 于传 输 系统 采 用 不 同 的调
２ ６ Ａ 调 制系统 。 ５Ｑ Ｍ ３ 重 要的传 输码 流参数 根 据对 ＭＰ Ｇ一 Ｅ ２和 Ｄ Ｂ标准 以及 Ｅ Ｒ ９ 准 Ｖ Ｔ ２ ０标
ＰＳ
复 用 节 目流 器 Ｄ Ｖ １
＝＝
视 频Ｅ 编码 Ｓ 音 频Ｅ 编 码 Ｓ
ＴＳ
复 用 传 送 流 器 ＴＳ
２ １ 码 流形成 过程 ． ＭＰ Ｃ一 Ｅ ２码 流 形 成 过 程 如 图 １所 示 。ＭＰ Ｃ一２ Ｅ
压缩层 编码 包括 视频 、 音频 两部分 ， 模拟 视音 频信号 按 照 ＭＰ Ｇ一 Ｅ ２标准 经过 抽 样 、 化及 压 缩得 到视 频 、 量 音
频基本 流 （ Ｓ ， 本 码 流 Ｅ Ｅ ）基 Ｓ是 不 分 段 的连 续 码 流 。
文 献 标 识 码 ： Ｂ
码 流 分 析 仪 在 有 线 数 字 电视 系统 中的应 用
口胡一梁 （ 浙江传媒学院， 浙江杭州３ ０８ １ １） ０
摘
要： 论述数 字电视 系统的关键技术， 对传输码流参数进行分析 ， 出码流分析仪在有线数字电视 系 提
统 中的 应 用 方 法 。
关键 词 ： 字电视 ； 数 码流 分析仪 ； 量 ； Ｅ ２ 测 ＭＰ Ｇ一
Ｔ ｅＡｐ ｌ ａ ｉｎ ｆＳ ｒ ａ Ａｎ ｌｚ ｒｉ ｇｔ ｌＣａ ｌ ｌｖｓｏ ｙ ｔｍ ｈ ｐ ｉ ｔ ｓｏ ｔｅ ｍ ａ ｙ ｅ ｎ Ｄｉｉ ｂ ｅＴｅｅ ｉｉ ｎ Ｓ ｓｅ ｃ ｏ ａ
数字电视技术概述
1.4 数字电视主要优势（续）2）频谱资源利用率高 有线电视数字化，节目容量大大提高。如1个8MHz模拟频道可以传6～10套数字电视节目。500 MHz带宽内可以传380～630套节目。HFC网络改造(1G)会使容量进一步提高。 3）多信息、多功能 数字技术有利于电视节目与数据的融合。大大扩展服务内容。如电子节目指南、财经信息、视频点播、歌唱点播、新闻选取、远程教育、电视购物、交互游戏等新颖的增值服务。
4.1 TS码流基本结构（续）： TS码流优点： 2）可分级性
TS包的格式允许一个复接好的传送码流与另外一些视频、音频的基本码流进行二次系统复接，生成占用频带更宽的更高一级的传送码流。这一特性在电视节目的网络传输中具有重要作用，使得在网络的每一节点处都可以灵活地复合或分离多路节目。
4.1 TS码流基本结构（续）： TS码流优点： 3）可扩展性
1.4 数字电视主要优势1）数字信号处理、传输使信号质量大大提高数字信号在记录/重放、信号传输和处理等过程中不会引起信号劣化， 通过整形和纠错编码等技术可将数字信号有效还原，收端图像质量与发端基本一致。以视频编码比特率为4～5Mb／s的数字信号，传输到用户清晰度提到480线，主观评价约4.3分。而模拟信号只有3分左右。（模拟电视经电视中心、微波、卫星、发射机和接收机各环节后为五级质量制评定为3.25级）。
4.1 TS码流基本结构（续）： 节目流PS与传送流TS的区别：传送流TS是将视频和音频的PES包作为固定长度的TS包的净荷，然后对TS包进行复接形成的。包结构是固定长度的(188字节)， 节目流PS是对完整的视频和音频PES包进行复接形成的，包结构是可变长度的。PS是针对那些不容易发生错误的环境（如光盘存储系统上的多媒体应用）而设计的系统编码方法，特别适合于软件环境的处理。TS流是针对那些很容易发生错误（表现为位值错误或丢失）的环境（如长距离网络或无线广播系统上的应用）而设计的编码方法。
数字电视PSISI--基本概念
数字电视PSI/SI--基本概念传输流（Transport Stream / TS）传输流是MPEG II规范的系统层提出的、对多路节目进行复用的两种方案之一，它主要针对数据在非可靠信道的传输（另一种方案——节目流是针对可靠信道的传输而提出的），比如卫星信道、微波信道或CATV信道。
传输流这种机制可将多路节目复用成一个流，并且，同一节目还可以包含多个视频和音频流。
组成传输流的是一系列连续的数据包，简称TS包。
TS包的长度固定，一般是188字节。
如果在这种TS包的尾部加入16字节的RS纠错码，则包长为204字节。
传输流的形成过程可以用图来说明。
组成节目的视频流和音频流经过基础流编码器之后，形成基本流，每一路视频流或音频流对应一路基本流。
基本流经过打包，形成PES 包流。
每一个PES包都有流标识、用于视、音频解码和播放同步的时戳。
PES包和其它的数据、控制信息经过复用器，形成TS包。
每一个TS包都有一个包标识PID，同一基础流对应的TS包，PID的值相同。
TS流就是通过对各个基础流分配不同的PID号来唯一的标识各个不同的基础流、信息表和其它数据。
每一个TS包最多只能包含一路基础流的内容。
传输流系统框图为了实现众多编码器与解码器之间的时钟同步，防止解码器的缓冲发生上溢或下溢，在系统流中加入了一个精确的系统级时间参考值，在TS流中，这个值被称为节目参考时钟PCR。
在解码器端，当检测到本地系统时钟和PCR所表征的时钟不一致时，解码器将调整本地系统时钟。
网络（network）一个传输系统，可以传输一组MPEG II 码流。
网络使用network_id 来进行标识，不同运营商所运营的网络，对应的network_id不同。
业务（service）在广播者的控制下，可以按照时间表分步广播的一系列节目。
一个业务可以理解为一个逻辑意义上的频道。
使用service_id 来标识一个业务。
同一个传输流中，service_id 必须唯一。
TS码流分析
MPEG组织于1994年推出MPEG-2压缩标准，以实现视/音频服务与应用互操作的可能性，MPEG-2标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定。
对应于不同的应用，符合MPEG-2标准的码流又分为传送流和程序流，本文主要讲解了传送流有关的部分数据结构，从实际应用的传送流码流中截取了部分码流做了说明，并给出了部分解析传送流码流的实例程序。
在MPEG-II标准中，为了将一个或更多的音频、视频或其他的基本数据流合成单个或多个数据流，以适应于存储和传送，必须对其重新进行打包编码，在码流中还需插入各种时间标记、系统控制等信息，最后送到信道编码与调制器。
这样可以形成两种数据流——传送流（TS）和程序流（PS），分别适用于不同的应用，图1给出了单路节目的视音频数据流的复用框图。
传送流（Transport Stream）简称TS流，它是根据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，其目的是为了在有可能发生严重错误的情况下进行一道或多道程序编码数据的传送和存储。
这种错误表现为比特值错误或分组丢失。
传送流由一道或多道节目组成,每道节目由一个或多个原始流和一些其他流复合在一起，包括视频流、音频流、节目特殊信息流（PSI）和其他数据包。
其中PSI表有4种类型：节目关联表（PAT）、节目映射表（PMT）、网络信息表和条件访问表。
传送流应用比较广泛，如视音频资料的保存、电视节目的非线性编辑系统及其网络等。
在开发机顶盒以及视频设备时有时需要对码流的编码知识有比较清楚地了解，这样才能在遇到问题时做出全面的分析。
TS流结构分析如图2所示,TS包的长度是固定的，为188字节。
包括同步字节（sync_byte）0x47和数据包识别号PID 等。
PID为13位字段,指示存储于分组有效负载中数据的类型,PID值0x0000为程序关联表保留，而0x0001为条件访问表保留，0x1FFF为空分组保留。
视频带宽计算公式(码流_分辨率_帧率)
视频带宽计算公式(码流_分辨率_帧率) (自己整理过的.)码流码流（Data Rate）是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率或码流率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分，一般我们用的单位是Kb/s或者Mb/s。
一般来说同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。
码流越大，说明单位时间内取样率越大，数据流，精度就越高，处理出来的文件就越接近原始文件，图像质量越好，画质越清晰，要求播放设备的解码能力也越高。
帧率一帧就是一副静止的画面，连续的帧就形成动画，如电视图象等。
我们通常说帧数，简单地说，就是在1秒钟时间里传输的图片的帧数，也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次，通常用fps（Frames Per Second）表示。
每一帧都是静止的图象，快速连续地显示帧便形成了运动的假象。
高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。
每秒钟帧数(fps) 愈多，所显示的动作就会愈流畅。
分辨率视频分辨率是指视频成像产品所成图像的大小或尺寸。
常见的视像分辨率有352×288，176×144，640×480，1024×768。
在成像的两组数字中，前者为图片长度，后者为图片的宽度，两者相乘得出的是图片的像素，长宽比一般为4：3. 目前监控行业中主要使用Qcif(176×144）、CIF(352×288）、HALF D1(704×288）、D1(704×576）等几种分辨率。
D1是数字电视系统显示格式的标准，共分为以下5种规格：D1：480i格式（525i）：720×480（水平480线，隔行扫描），和NTSC模拟电视清晰度相同，行频为15.25kHz，相当于我们所说的4CIF(720×576)D2：480P格式（525p）：720×480（水平480线，逐行扫描），较D1隔行扫描要清晰不少，和逐行扫描DVD规格相同，行频为31.5kHzD3：1080i格式（1125i）：1920×1080（水平1080线，隔行扫描），高清方式采用最多的一种分辨率，分辨率为1920×1080i/60Hz，行频为33.75kHzD4：720p格式（750p）：1280×720（水平720线，逐行扫描），虽然分辨率较D3要低，但是因为逐行扫描，市面上更多人感觉相对于1080I（实际逐次540线）视觉效果更加清晰。