机顶盒培训教材-经典.ppt

1、目录目录n MPEG2 基础简述基础简述 1n MPEG（PSI）与）与DVB（SI）基础标准）基础标准 2n 数字电视机顶盒原理及结构数字电视机顶盒原理及结构 3n数字机顶盒基本分类数字机顶盒基本分类 4n 数字机顶盒配件数字机顶盒配件 5MPEG 2基础简述基础简述MPEG-2MPEG-2简介简介MPEG即活动图象专家组（即活动图象专家组（Moving Picture Expert Group）,是国际标准化组织是国际标准化组织IEC/JTC1/SC2/WG11的一个小组的一个小组 1993年指定出年指定出MPEG-1标准（标准（ISO 11172),1994制定出制定出MPEG-2标准（

2、标准（ISO13818）MPEG-1的码速率为的码速率为1.5Mbps,图象质量略高于家用录像图象质量略高于家用录像VHS图图象质量，象质量，MPEG-2的码速率为的码速率为4-10Mbps,图象质量接近演播室图象质量接近演播室图象质量，是图象质量，是DVB、ASTC采用的图象压缩标准。采用的图象压缩标准。MPEG-2MPEG-2标准标准MPEG-2标准ISO/IEC 13818-1 系统层ISO/IEC 13818-2 视频编码层ISO/IEC 13818-3 音频编码层系统层也可用于传送音视频以外的数据，如Internet数据。系统层描述MPEG数据流的整体结构，实际中具有重要意义。原始S

3、DTV信号（ITU CCIR601）码率270Mbit/s；CD质量的原始数字立体声音频信号码率为1.5Mbit/s。MPEG-2视频压缩基本原理:MPEG基本编码过程即通过DCT(Discrete cosine Transformation)进行帧间压缩I帧帧:作为预测基准的独立帧作为预测基准的独立帧P帧帧:I的帧前向预测产生的帧前向预测产生B帧帧:由由I帧帧P帧计算的双向预测帧帧计算的双向预测帧I帧帧,或称Intra图像，采用帧内编码，不参照其它图像；P帧帧，或称Predicted图像，它们参照前一幅I或P图像做运动补偿编码；B帧帧，或称双向预测图像，它们参照前一幅和后一幅I或P图像做双向

4、运动补偿编码。MPEG-2MPEG-2视频视频I:Intra-coded FrameP:Predicted FrameB:Bi directionally predicted FrameGOP size selectable:1 to 32 frames(=N parameter)N must be a multiple of IP period(=M parameter)n0n1n2n3n4n5n6n7n8n9n10n11n12nGroup of Pictures(GOP)nInBnPnBnPnBnPnBnPnBnPnBnI附图附图MPEG-2依赖于MUSICAM系统进行音频数据压缩.MUS

5、ICAM方法，即 MPEG-1声音标准的第二层，适用于32，44.1，48KHz的取样频率.声音信号中存在多种冗余度，编码时可以去除这些冗余，在解码时这些冗余可以重建。音频的 MPEG-I Layer II编码压缩系统利用了声音的低声音频谱掩蔽效应，这一人体生理学效应允许我们对于人耳不太敏感的频率进行低码率编码，这一技术的采用可以大大地降低音频编码速率。MPEG-I Layer II 音频编码可用于单音，立体声，环绕声和多路多语言声音的编码。MPEG-2MPEG-2音频音频MPEG-2系统的基本概念:Elementary Stream:基本流Packetized Elementary Stre

6、am:包结构基本流(包含PID的基本流)Transport Stream:传输流MPEG-2MPEG-2系统系统视频信号压缩到1Mbit/s(MPEG-1)和2M15Mbit/s(MPEG-2)音频信号压缩到64k400kbit/s压缩后的视音频信号称作ES(elementary stream)流，包括：视频流音频流数据流任何类型的压缩或未压缩数据n var.lengthn up to 64 kbytesnPES packetnVideo PESnAudio PESnData PESnPES header基本基本ESES流流所有ES流首先被打包成不同长度的PES(packetized elem

7、entary streams)包，通常为64kbytes。开头为6byte的PES头：前3个byte是起始码前缀00 00 01，用于表明一个PES包的开始。第4个byte是起始码标志，说明起始码种类，表明payload中是视频、音频还是数据流。后两个byte是包长度，说明后面还有多少字节。如果长度为0，表示PES包大于64kbytes。然后是可选PES头最后是实际传送ES流的净负荷数据(payload)nPES headernOptionalnPES headern6 Byte HeadernMax.64kbyte payloadnmax.64 kbyte 6n3 byte start co

8、de prefix 00 00 01nStream IDnPES packetnlength打包打包PESPES基本流基本流PES结构不适合传输，尤其不适合一个数据流中有多个节目的广播应用。而MPEG-2目标是将6,10甚至20个电视节目或广播节目形成一个复用MPEG-2数据流，然后通过卫星、电缆或地面传输。因此，PES包再分成固定长度的更小的包，即TS包(transport stream packets)：188字节长 4个字节的TS头 184个字节的PES包数据nPES headernPES headernPacketized elementary systemnTransport str

9、eamnPayloadnunit startnindicator=1n4 bytenTS headern184 bytenpayloadnPayloadnUnit startnIndicator=1传输流传输流TSTSMPEG（PSI）与与DVB（SI）基础标准基础标准MPEG-2标准定义PSI信息标准，PSI包括4个表；DVB标准提出了许多附加表，称为SI(service information)，SI包括8个表：PAT program association tablePMT program map tableCAT conditional access tableNIT network

10、information tablePrivate tablesMPEG-2 PSIMPEG-2 PSIMPEG-2 PSIProgram specific informationProgram specific informationDVB SIDVB SIDVB SIService informationService informationService informationNIT network information tableSDT service descriptor tableBAT bouquet association tableEIT event information

11、tableRST running status tableTDT time&date tableTOT time offset tableST stuffing tableMPEG-2&DVBMPEG-2&DVB标准标准PSI Program Specific Information即节目说明信息即节目说明信息MPEG-2标准定义标准定义SI Service Information即业务信息即业务信息DVB标准定义标准定义PSI/SI PSI/SI 简述简述PSI提供了解提供了解码器解复用及解器解复用及解码的信息的信息 PSI描述了在描述了在TS传输流中包含的节目信息传输流中包含的节目信息PS

12、I由三个表构成：由三个表构成：PAT（节目关目关联表）、表）、PMT（节目映射目映射表）、表）、CAT（有条件接收表）（有条件接收表）PSIPSI（节目说明信息）（节目说明信息）NIT Video (+PCRs)PATPMT_1PMT_NPMT_2Audio_1TXTAudio_2CATEMM_1EMM_2ECM_2ECM_1PID 0 x00PID 0 x01PATProgram Association TableCATConditional Access TableNIT Network Information TableEMMEntitlement Management MessageP

13、MT Program Map TableECMEntitlement Control MessagePCR Program Clock ReferenceTXT TeletextnPCRPSI:PAT,PMT&CATPSI:PAT,PMT&CATPAT(节目关联表节目关联表)给出了构成出了构成传送流中各个送流中各个节目目业务的的PMT（节目映射目映射表）的表）的PID（包（包识别符），同符），同时，也，也给出了出了NIT（网（网络信息表）的信息表）的PID号。号。PAT表的表的PID号号为“0 x00”。解复用器工作解复用器工作总是通是通过寻找找PAT表开始。表开始。PSI-PATPSI-PA

14、T信息信息PAT-Program Allocation Table示例图示例图nPATnPMTnPMTnPMTnPMTnVnAnAnTTnVnAnRBGnAnDnVnAnRBGnPCRnPCRnV =VideonA =AudionD =DatanTT =TeletextnRBG=Region Based Graphicsn(subtitling)nPCRnPCRn0 x403n0 x402n0 x401n0 x400n0 x00nProgram 1n0 x58n0 x59n0 x61n0 x65n0 x69n0 x62n0 x33n0 x34n0 x38n0 x42n0 x45n0 x41n0

15、 x35nProgram 2nProgram 3nProgram 4nPCR=Program Clock ReferencePSI-PATPSI-PAT信息信息PMT表指出了组成节目业务（表指出了组成节目业务（Service）的各个码流的）的各个码流的PID号号对各路码流进行描述对各路码流进行描述 nPATnPMTnPMTnPMTnPMTnVnAnAnTTnVnAnRBGnAnDnVnAnRBGnPCRnPCRnPCRnPCRn0 x403n0 x402n0 x401n0 x400n0 x00nProgram 1n0 x58n0 x59n0 x61n0 x65n0 x62n0 x33n0 x3

16、4n0 x38n0 x42n0 x45n0 x41n0 x35nProgram 2nProgram 3nProgram 4nV =VideonA =AudionD =DatanTT =TeletextnRBG=Region Based Graphics(subtitling)nPCR=Program Clock Referencen0 x69PSI-PMTPSI-PMT信息信息CAT表给出了有条件接收系统的信息及授权管理信息（EMM，Entitlement Management Message）的传送位置所有PSI信息均不能加扰，SI（业务信息）除EIT（节目段信息表）外，均不能加扰 PSI-CATPSI-CAT信息信息SI Service Information 业务信息业务信息SI（业务信息）是指在符合（业务信息）是指在符合MPEG2（13818-1）的传送流中，插）的传送流中，插入某些特殊的信息入某些特殊的信息这些信息的应用非常广泛，为解码器构成电子节目指南及频道自这些信息的应用非常广泛，为解码器构成电子节目指南及频道自动搜索提供各种各样的信息，还提供了其它网络的许多信息动搜索提