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26 8月, 2011

DVB-T 數位電視研究

全球數位電視規格發展大致分為三種標準:

歐規之DVB(Digital Video Broadcasting)
美國的 ATSC(Advanced Television Systems Committee)
日本的 ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting)

DVB-T 發射端來源是採用MPEG-2 TS(Transport Stream,  傳輸流)之封包方式

Video  、Audio 數位訊號經由Video  、Audio Encoder  產生ES( Elementary Stream ,  基本流 ),再經由封包器(Packetizer)  把編碼後的資料以封包格式輸出成 Video  、Audio PES( Packetized Elementary Stream ,  基本封包流 )  如此把數位訊號打包成封包格式以利傳輸上的方便。
環境上雜訊干擾較多的就輸出成TS( Transport Stream ,  傳輸流 ) 如:DVB-T 系統
環境上雜訊干擾較少的就輸出成 PS( Program Stream ,  節目流 )  如: DVD  影片。
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ES( Elementary Stream ,  基本流 ) :是視訊數位訊號經由Encoder 所得到的視訊串流

PES( Packetized Elementary Stream ,  基本封包流 )包括一個PES 封包標頭以及緊接著的封包資料或承載。PES 封包標頭也可能包含PTS( Presentation Time Stamp,  播放時戳 )  、  DTS( Decode Time Stamp ,  解碼時戳)以及其他可有可無的欄位。

TS(Transport Stream)傳輸流是每隔 188 有個 sync_byte,依 sync_byte 知道這是 pakcet 的起頭,decoder 依照此 byte 來確定起頭的 index ,而傳輸流不用像節目流有個MPEG_program_end_code 來告知串流是否結束,因為傳輸流是屬於有封包就解碼,沒有封包就結束。也因此有此特性,在數位地面廣播系統發射端不斷的送出訊號的同時,使用者不管何時皆可隨時從中開始收看

Sync_byte:  是個8 bit 所組成的值,固定值為`0100 0111'(0x47),decoder是以
連續五次間隔188都是0x47則確定是TS串流封包的起頭。

PID :  是個13 bit 所組成的值,將會指示decoder 封包類型,而其中有幾個值是保
留給特定的封包用如:  PID 值為`0x0000'則是PAT、0x0001'則是CAT,列表

image

Continuity_counter:  是個4 bit 所組成的值,其值是基於同一個PID 值的傳輸流封
包一直累加,最大值為31,超過就輪回0,如此也提供了一個附加功能,就是藉
由此值確定封包是否有遺失掉。

數位電視串流中的時間訊息 :
    時間標籤( Presentation Time Stamp, PTS ) : 指示音頻與視頻顯示時間的時間標籤
    解碼時間標籤( Decoding Time Stamp, DTS ) : 用來指示音頻與視頻解碼時間的時間標籤
    系統時鐘:
        傳輸流中稱 節目時鐘參考( Program Clock Reference , PCR) :
        節目流中稱 系統時鐘參考( System Clock Reference , SCR) :
PTS和DTS 的值與SCR 或是PCR 值相同,則做解碼的動作或顯示的動作,若值還沒到達,則先在buffer 等待與重新排列的動作

節目基本流( Program Elementary Stream, PES )

節目相關表( Program Association Table, PAT)
PID(PID:0x0000 是固定的) : 其功能是告知解碼器在傳輸流中有幾個節目

節目對應表( Program Map Table , PMT) :
PID(PID 值是編碼端自行指定) : 值是解碼端得知所要解碼的封包的PID 值

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PAT 與PMT 之間的關係圖

解碼端先透過固定的PID 值0x0000 找到PAT,在依PAT 所給的PMT 的PID 值找到所要對應的節目
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節目流並沒有PSI/SI 的概念,所以需自行建制PAT、PMT,而建制的過程如下圖

  image  

網路訊息表( Network Information Table , NIT)

參考來源:

http://thesis.lib.ncu.edu.tw/ETD-db/ETD-search-c/view_etd?URN=945203043#anchor

參考資料:

http://www.erg.abdn.ac.uk/future-net/digital-video/mpeg2-trans.html

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