Principle and Application of Digital Television

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1 Principle and Application of Digital Television
数字电视原理与应用 Principle and Application of Digital Television 主讲：张文军教授 上海交通大学图像通信与信息处理研究所 2006～2007学年第一学期

2 课程安排 1 2 3 数字电视原理与应用 数字电视概述 数字电视基本原理 数字电视相关标准 电视技术的发展历程 模拟电视原理 数字电视的发展
视频压缩原理 MPEG-2视频编码及测量 MPEG-2音频编码及测量 MPEG-2系统及其测量 数字调制基础 数字电视的纠错编码原理 3 数字电视相关标准 DVB-S标准及相关测量 DVB-C标准及相关测量 OFDM技术 DVB-T标准及相关测量 ATSC和ISDB-T标准及其测量 我国的数字电视标准 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

3 MPEG-2系统部分及其测量 数字电视基本原理 —第3,9,10章 视频压缩原理 ——第5章
数字电视原理与应用 数字电视基本原理 视频压缩原理 ——第5章 MPEG-2视频编码部分及其测量 ——第4,6,11章 MPEG-2音频编码部分及其测量 ——第7章 MPEG-2系统部分及其测量 —第3,9,10章 数字调制基础 ——第12章 数字电视中的纠错编码原理 ——补充 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

4 MPEG-2系统部分及其测量 2.数字视频标准比较 1.MPEG数据流 3.MPEG-2 TS测量 数字电视原理与应用
MPEG-2系统及其测量-2, class 06

5 MPEG-1/2,VCD/DVD,M-JPEG/MiniDV/DV MPEG-3,MPEG-4,MPEG-7和MPEG-21
数字电视原理与应用 2、数字视频标准比较 VLQ DCT MUX MC 1 10011 00 01 IDCT IVLQ 01101 100110 01001 11001 00110 MPEG Decoder Encoder MPEG-1/2,VCD/DVD,M-JPEG/MiniDV/DV 数字视频信号的物理接口 MPEG-3,MPEG-4,MPEG-7和MPEG-21 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

6 MPEG-1和MPEG-2比较 数字电视原理与应用 MPEG-1 ： MPEG-2 ： TS流中可以支持最多20个节目。
1992年, 第一个活动图像和声音压缩标准。 目标是在1.5Mbit/s码流获得VHS质量。 应用于存储媒体(CD和硬盘)，不用于传输媒体(广播)。 图像分辨率为CIF(352X288)。 只有由视音频复用的PES包组成的PS流，不同长度的视音频PES包按照当前码率交织集成一个码流，也分为header和payload，长度通常基于存储媒介的物理数据分区。 只有一个节目 MPEG-2 ： 编码算法向更高分辨率和更好质量方面进一步发展。 在存储应用的同时考虑传输。 TS流针对传输层，提供更小的包结构、更扩展的复用和抗误码机制。 TS流中可以支持最多20个节目。 支持图像分辨率包括SDTV和HDTV。 全世界广播采用MPEG-2作为基带信号。 MPEG-1与MPEG-2的基本算法框架都一致： I,P,B帧，前向/后向预测，DCT变换压缩； MPEG-2系统及其测量-2, class 06

7 VCD和DVD比较 数字电视原理与应用 VCD 包含一个MPEG-1 PS流，由复用PES包组成的一个节目 总码率1.5Mbit/s
SVCD MPEG-2数据流，也是由复用PES包组成的PS流 2.4Mbit/s码率 近似相当于VHS质量，甚至更高 DVD MPEG-2编码 也是复用PES包组成的码流 码率高达10.5Mbit/s 质量比VHS高得多 还可以提供字幕和其他信息 应用广泛，包括视频、音频和数据 与CD(约700Mbytes)相比，存储容量从4.7G最大到17.1Gbytes，可以有1，2或4层，每层4.7Gbytes。 表9.1 DVD类型 Type Sides Layers /side Data [Gbytes] x CD-ROM DVD5 1 4.7 7 DVD9 2 8.5 13 DVD10 9.4 14 DVD18 17.1 25 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

8 Video DVD的技术数据 数字电视原理与应用 存储容量：4.7～17.1Gbytes MPEG-2视频码率不同，最大9.8Mbit/s
音频： 线性PCM(LPCM)： 48kHz或96kHz采样频率 16，20或24位分辨率 MPEG音频(MUSICAM)： 单声道、立体声、6声道(5.1)和8声道(7.1) Dolby数字(AC3) 单声道、立体声、6声道(5.1) MPEG-2系统及其测量-2, class 06

9 MiniDV和DVPro比较 数字电视原理与应用 MiniDV： 广泛用于家庭视频摄像机，对图象质量带来革命性改进。
总码率为3.6Mbyte/s，视频码率为25Mbit/s。 图象大小为720x576，帧率25fps。 可在码流任何位置编辑，因为只有类似I帧组成。 DVPro： 演播室标准，支持视频码率为25～50Mbit/s。 MiniDV和DVPro的共同点： 都采用DCT编码技术，但没有帧间编码；都是M-JPEG的特例。 与MPEG相比，没有量化表，也没有宏块层控制的量化参数；只有一系列本地量化表，由编码器对每个宏块选择最合适的表。 相对码率较高，质量很好，易于后处理。 PC上的家庭编辑软件大约$100，能提供几年前专业软件才具有的功能，软件还可以实现视频的MPEG-1,MPEG-2,VCD,SVCD和video DVD编码。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

10 数字视频标准比较 数字电视原理与应用 MPEG-2系统及其测量-2, class 06 Standard Video coding
Resolution Video data rate [Mbit/s] Total data rate MPEG-1 352X288 192X144 384X288 0.150- (1.150) -3.0 最大约3.5 1.4112 MPEG-2 720X576 (SDTV,25fps) 最大HDTV 最大15 基本开放 最大270 VideoCD 1.150 SVCD 480X576 2.4 2.624 VideoDVD 最大9.8 10.5 MiniDV M-JPEG特例 25 近似30 DVPro 25/50 近似30/55 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

11 MPEG-3,MPEG-4,MPEG-7和MPEG-21
数字电视原理与应用 MPEG-3,MPEG-4,MPEG-7和MPEG-21 MPEG-3针对HDTV，后并入MPEG-2。 MPEG-4： 1999年制订，典型应用为Internet和PC上的交互式多媒体应用。 编码方法仍然基于MPEG-2，新的特点是： 可面向合成视音频对象。 可打包成MPEG-2 TS流或MPEG-4文件，也可作为PS流通过IP包传输。 基于对象编码。在视音频之外，还包括许多不同对象： MPEG-2系统及其测量-2, class 06

12 MPEG-3,MPEG-4,MPEG-7和MPEG-21
数字电视原理与应用 MPEG-3,MPEG-4,MPEG-7和MPEG-21 MPEG-7: 2001年发布标准，将用于： MHP (multimedia home platform) SAMBITS——未来高端多媒体机顶盒 只处理节目有关数据，作为MPEG-2和MPEG-4的补充。 传送背景信息，EPG的一种，在MPEG-2 TS流中传送基于XML和HTML的数据结构，可以由机顶盒提供检索功能。 MPEG-21： 目标是包含所有其他MPEG标准的补充工具和方法 也包括用户端到端应用，如Internet。 广播，多媒体和Internet将日益趋向融和： 广播中一点到多点的码率比Internet高得多 Internet可以很好的利用带有反馈信道的广播信道 在单纯Internet信道中，由于码率较低，视频传输质量一般，而且传输开销也大，还时常不稳定。 甚至ADSL，持续高码率只能在交换中心到用户之间保证，而不能在整个网络中得到保证。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

13 近似VHS质量，CD码率(<1.5Mbit/s)
数字电视原理与应用 MPEG标准比较 Standard Description Status MPEG-1 活动图像和声音， 近似VHS质量，CD码率(<1.5Mbit/s) 1992年标准 MPEG-2 数字电视（SDTV+HDTV） 1993年标准 MPEG-3 只短期存在（与MP3无关） 并到MPEG-2中 MPEG-4 多媒体，交互性 1999年标准 MPEG-7 节目相关补充数据 2001年标准 MPEG-21 多媒体框架标准 补充工具和方法 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

14 数字视频信号的物理接口 数字电视原理与应用 模拟SDTV信号：
带宽4.2～6MHz，通过75-Ohm同轴电缆传输，这些电缆再用BNC接头连接到专业设备或高端用户设备。 如果接收到的信号的确为75-Ohm，模拟视频信号幅度为1 Vp-p。 数字TV信号： 并口： 第一种接口，25-pin接头（PC打印机接口），由于其抗扰度差，用低压差值信号通过双绞线传输。 串口： 现在75 Ohm串口应用更为广泛。 数字视频信号码率为270Mbit/s，以串行数据信号方式通过75-Ohm同轴电缆，连接到BNC接头。 对CCIR601的未压缩视频信号和MPEG-2TS流都一样。演播室中也一样：电缆、放大器和电缆均衡器都一样。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

15 数字视频信号的物理接口 数字电视原理与应用 DTV信号的串口，通常有SDI和TA-ASI两种，这两种物理接口相同，只是内容不同：
SDI(Serial Digital Interface)： 串行数据未压缩601视频信号，码率270Mbit/s TS-ASI(Transport stream asynchronous serial interface)： MPEG-2 TS流通过一个串口。 其码率显然低于串行传输提供的270Mbit/s的固定码率，必须由填充信息达到270Mbit/s。 因为演播室中希望统一601信号和MPEG-2 TS流的传输路径。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

16 并行和串行CCIR 601 数字电视原理与应用 未压缩SDTV信号码率为270Mbit/s，传输方式有两种： 通过双绞线并行信号
通常25-pin Cannon插座，也叫PC打印机接口。 LVDS (low voltage differential signaling)信号，采用ECL电平(±800mV)，而不是TTL电平。 对每bit数据，也传送其反转bit，使得双绞线中的噪声电平尽可能低 下页表为25-pin并口的管脚分配 通过75-Ohm同轴电缆串行信号 目前绝大多数都只采用串行CCIR601接口——SDI (serial digital interface) 75-Ohm BNC接口，电压800mVpp。 与并口相比，如果采用电缆均衡器，信号可以传送相对较长距离。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

17 CCIR601和TS并口管脚信号 数字电视原理与应用 MPEG-2系统及其测量-2, class 06 Pin Signal 1 Clock
14 Inverted clock 2 System ground 15 3 601 data bit 9 (MSB) TS data bit 7 (MSB) 16 601 inverted data bit 9(MSB) inverted TS data bit 7(MSB) 4 601 data bit 8 TS data bit 6 17 Inverted 601 data bit 8 inverted TS data bit 6 5 601 data bit 7 TS data bit 5 18 Inverted 601 data bit 7 inverted TS data bit 5 6 601 data bit 6 TS data bit 4 19 Inverted 601 data bit 6 inverted TS data bit 4 7 601 data bit 5 TS data bit 3 20 Inverted 601 data bit 5 inverted TS data bit 3 8 601 data bit 4 TS data bit 2 21 Inverted 601 data bit 4 inverted TS data bit 2 9 601 data bit 3 TS data bit 1 22 Inverted 601 data bit 3 inverted TS data bit 1 10 601 data bit 2 TS data bit 0 23 Inverted 601 data bit 2 inverted TS data bit 0 11 601 data bit 1 TS data valid 24 Inverted 601 data bit 1 inverted TS data valid 12 601 data bit 0 TS packet sync 25 Inverted 601 data bit 0 inverted TS packet sync 13 Case ground MPEG-2系统及其测量-2, class 06

18 同步并行TS接口(TS并口) 数字电视原理与应用 MPEG-2 TS并口与CCIR601并口完全兼容： 也是LVDS信号。
也是25-pin Cannon接口。 与CCIR601相比，数据信号的管脚分配只有8bits，管脚分配与CCIR601接口兼容，见上页表。 TS接口的数据流总是与被传输的MPEG-2 TS流保持同步： 如果TS流码率为38Mbit/s，则接口的数据率也是38Mbit/s，TS流不变。 TS接口可以是188字节长的包或204/208字节长的MPEG-2 TS包 204/208字节是由于DVB或ATSC传输信号采用了Reed Solomon误码保护 在TS接口，任何超过188字节的数据只是虚拟数据，可被忽略。 许多设备可适应多种包长度。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

19 TSP=Transport stream packet TSB=Transport stream byte
数字电视原理与应用 异步串行TS接口（TS ASI） 固定270Mbit/s码率 接口数据率与实际MPEG-2 TS流不同步 优点是可以与SDI兼容 依照标准表，每个字节附加2bits： 标识出不相关但为达到270Mbit/s码率必须填充的字节（虚拟字节） 防止串行信号中出现DC分量 采用BNC接口，阻抗为75欧姆，电平800mV(±10%) 有两种操作模式： 脉冲模式： TS包不变，插入虚拟包来达到270Mbit/s码率。 单字节模式： 插入虚拟字节来填充数据达到270Mbit/s码率。 n*K28.5 TSP (188*8 bit) 188*10 bit TSP=Transport stream packet Special character K28.5 K28.5 TSB 10 bit TSB=Transport stream byte MPEG-2系统及其测量-2, class 06

20 MPEG-2系统部分及其测量 3.MPEG-2 TS测量 1.MPEG数据流 2.数字视频标准比较 数字电视原理与应用
MPEG-2系统及其测量-2, class 06

21 Digital signal prozessor
数字电视原理与应用 MPEG-2 TS测量 DTV仍十分需要不同类型的测试仪器；对全世界而言，直接对TS流的测量已成为最重要的DTV测试技术。 模拟电视中主要由视频分析仪来测量模拟基带信号。 数字电视中主要用MPEG-2测试解码器： 输入接口是25脚MPEG-2并口，或TS-ASI BNC串口，或二者同时都有。 由MPEG-2解码器的关键电路模块组成。 MPEG-2分析仪，通常是一个单处理器，和一个控制计算机，得到并显示所有结果，执行各种操作控制。 可以解码TS中的所有视音频信号，对数据结构执行多种分析测量。 MPEG-2 TS分析是一种特殊类型的逻辑分析。 MPEG-2 decoder Digital signal prozessor Micro Controller Display MPEG-2 Transport stream Video Audio Interfaces (printer, RS232, IEEE Bus) 图10.1 MPEG-2测试解码器 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

22 DVB测量方案ETR290对MPEG-2测量 数字电视原理与应用
Measurement Priority TS_sync_loss 1 Sync_byte_error PAT_error PMT_error Continuity_count_error PID_error Transport_error 2 CRC_error PCR_error PCR_accuracy_error PTS_error CAT_error SI_repetition_error 3 NIT_error SDT_error EIT_error RST_error TDT_error Undefined_PID DVB项目测试组在测量方案ETR290中定义了各种测量MPEG-2 TS流的方法。 由这些测量方法检测到的MPEG-2 TS误码分为3个优先级： 优先级1，不可解码 优先级2，部分不可解码 优先级3，辅助信息或SI中的误码，影响取决于机顶盒如何利用SI信息。 除优先级3的误码以外，所有测量方法可以用于ATSC标准，对PSIP表做分析。 表10.1 ETR290的MPEG-2 TS测量 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

23 (1)失步(TS_sync_loss,优先级1)
数字电视原理与应用 (1)失步(TS_sync_loss,优先级1) MPEG-2 TS的188字节数据包由4字节header和184字节payload组成。 Header的第一个字节是同步字节，固定值47hex和固定间隔188字节。 对带有Reed Solomon误码保护的特殊情况下可能间隔204或208字节。附加的16或20字节是填充字节，可直接忽略。 5次接收到正确的同步字节以后即达到同步； 连续3次丢失TS包的同步字节则失去同步，叫做“TS_sync_loss”， 可能引起失步的原因包括严重干扰或某行的中断。 同步状态可以由多数测试解码器进行调整。 header Optional Adaptation field 4 Byte Header 184 byte payload 188 byte Sync byte Transport Error indicator Payload unit start indicator priority PID Transport scrambling control Adaptation Field control Continuity counter 8 1 Bit 13 2 4 图10.2 TS header中的同步字节 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

24 (2)错误同步字节(Sync_byte_error,优先级1)
数字电视原理与应用 (2)错误同步字节(Sync_byte_error,优先级1) 由于传输信道问题，TS流中时常会发生错误的同步字节。 这种状态大多数情况是误码过多引起的，叫做Sync_byte_error： TS流header中的同步字节的内容不是47hex MPEG-2系统及其测量-2, class 06

25 (3)PAT丢失或错误(PAT_error,优先级1)
数字电视原理与应用 (3)PAT丢失或错误(PAT_error,优先级1) 节目结构不同，即MPEG-2 TS的组成不同，是开放式的。 描述当前TS组成的列表由特殊TS包传输，其中最重要的是PAT,其TS包的PID=0,Table ID=0。 如果PAT丢失或错误，就无法解码。因为PAT中传送了所有节目的PMT的PID。机顶盒需要PAT中所有必要的基本信息。 PID ＝0 PID1 PID2 Header Payload PAT= TS packet with PID=0 PID ＝ PID2 PID5 PID6 Video ES Audio ES PID ＝ PID1 PID3 PID4 PMT= TS packets with PID Referenced in PAT Audio ES Video ES PMT1 PMT2 图10.3 PAT和PMT示例 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

26 (3)PAT丢失或错误(PAT_error,优先级1)
数字电视原理与应用 (3)PAT丢失或错误(PAT_error,优先级1) PAT传输应该无差错，无混杂，最大传输间隔为500ms。 PAT_error: PAT丢失 PAT重复率大于500ms PAT混乱 PAT的Table ID不是0 此时PAT中的细节还没有被测试。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

27 (4)PMT丢失或错误(PMT_error,优先级1)
数字电视原理与应用 (4)PMT丢失或错误(PMT_error,优先级1) 对每个节目需要每隔500ms传输一个PMT。 PMT的PID在PAT中列出。 PMT包含了该节目所有ES流相应的PID。 如果PAT中指向的某个PMT丢失，机顶盒或解码器无法找到ES流进行解复用和解码。 PMT_error： PAT列出的PMT丢失 PMT的最大间隔超过500ms PMT混乱 PMT的table ID不是2。 PMT中的细节此时还未检测。 与其他表一样，PMT也可以分成几段，每段的table ID为2，PID在PAT中给出。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

28 Transport scrambling control
数字电视原理与应用 (5)PID_error(优先级1) 一个节目所有ES流的PID都包含在相关PMT中。 PID是ES流的指针，给出了待解码的相应ES包的访问地址。 如果一个PID在一些PMT中出现，但是在TS流所有包中都没有该PID，MPEG-2解码器就不能访问相应ES流，因为该ES流不在TS流中或者PID信息错误。 带有某特定PID传输包的时间间隔根据不同应用进行设置，通常最大间隔半秒钟，但具体可由用户自定义。 PID_error： 某个PMT中指定的一个PID的TS包在TS流中不存在 或该PID的TS包的重复间隔大于用户定义的间隔（通常为500ms） header Optional Adaptation field 4 Byte Header 184 byte payload 188 byte Sync byte Transport Error indicator Payload unit start indicator priority PID Transport scrambling control Adaptation Field control Continuity counter 8 1 Bit 13 2 4 图10.4 PID MPEG-2系统及其测量-2, class 06

29 (6)Continuity_count_error(优先级1)
数字电视原理与应用 (6)Continuity_count_error(优先级1) 每个MPEG-2TS包的4字节长Header中包括4bit计数器，连续从0到15计数，计数上溢后重新从0开始。 每个PID的每个TS包都有自己的连续计数器，以便识别TS包丢失或相同PID的TS包重复引起的任何复用问题。 这种问题也可能是重复用错误或传输信道的误码造成的。 header Optional Adaptation field 4 Byte Header 184 byte payload 188 byte Sync byte Transport Error indicator Payload unit start indicator priority PID Transport scrambling control Adaptation Field control Continuity counter 8 1 Bit 13 2 4 PID＝100 CNT=3 PID＝200 CNT=14 PID＝100 CNT=4 PID＝100 CNT=5 PID＝200 CNT=15 PID＝100 CNT=6 PID＝200 CNT=0 PID＝100 CNT=7 图10.5 连续计数器 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

30 (6)Continuity_count_error(优先级1)
数字电视原理与应用 (6)Continuity_count_error(优先级1) 虽然MPEG-2允许TS的不连续，但必须在adaptation field中标记discontinuity indicator＝1。 对PID＝0x1FF的TS包允许不连续，不检测该TS包。 Continuity_count_error： 没有标记discontinuity indicator的情况下，相同TS包传送了两次； 没有标记discontinuity indicator的情况下，丢了某个TS包（计数器增加2），或包顺序完全错误。 当包顺序实际上正确，而Continuity count error时，MPEG-2解码器的解码方式取决于采用的解码芯片。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

31 (7)Transport_error(优先级2)
数字电视原理与应用 (7)Transport_error(优先级2) 每个MPEG-2 TS包都包含一个bit的Transport Error Indicator，该比特紧跟同步字节之后，标记接收端任何TS包错误。 传输发生误码有多种原因。如果误码保护不能修复包中的所有错误，就设置该bit，该包必须被丢弃。 Transport_error: TS包Header中transport error indicator比特设为1。 header Optional Adaptation field 4 Byte Header 184 byte payload 188 byte Sync byte Transport Error indicator Payload unit start indicator priority PID Transport scrambling control Adaptation Field control Continuity counter 8 1 Bit 13 2 4 图10.6 Transport Error Indicator MPEG-2系统及其测量-2, class 06

32 (8)CRC_Error(优先级2) 数字电视原理与应用
传输中MPEG-2 TS的所有表，包括PSI和其他private table (DVB的 SI和ATSC的PSIP)，都采用CRC校验码。 CRC校验和长为32bit，在每部分（可以由许多TS包组成）的末尾传输。 CRC_Error： 表（PAT,PMT,CAT,NIT,…）的校验和错误，与实际内容不匹配。 出现CRC_Error时，解码器必须丢掉该表，等待该包的重复。 CRC_Error的原因多数是传输干扰。 1 byte Table ID Payload part of table Transport stream Payload Unit start Indicator=1 Special PID’s 32 bit CRC Check sum 图10.7 CRC校验和 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

33 (9)PCR_Error, PCR_Accuracy_Error(优先级2)
数字电视原理与应用 (9)PCR_Error, PCR_Accuracy_Error(优先级2) MPEG-2编码器的所有编码过程都由27MHz参考时钟控制，27MHz时钟振荡器和42bit计数器提供了STC。每个节目都使用独立的STC。为使解码器时钟同步，当前节目系统时钟每隔40ms在adaptation field中传送。相应节目的PMT中指出哪个TS包含有时钟信息。 STC参考值叫做PCR，是42bit计数器的拷贝。解码器利用PLL保证与传送PCR值一致，从中产生自身系统时钟。 如果PCR重复周期太慢，可能是由于接受端的PLL有问题。MPEG-2规定，PCR最大间隔不超过40ms，否则出现PCR_Error。 PCR_Error: 一个节目中两个连续PCR值的差值大于100ms，并且adaptation field中没有不连续性标识。 一个节目中两个PCR值的间隔大于40ms。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

34 (9)PCR_Error, PCR_Accuracy_Error(优先级2)
数字电视原理与应用 (9)PCR_Error, PCR_Accuracy_Error(优先级2) PCR值必须比较准确，不应该有抖动。如果PCR值在重复用时不正确或不准确，就可能出现抖动。 如果PCR抖动超过±500ns，就出现PCR_Accuracy_error。 PCR抖动时常到±30µs，此时很多机顶盒可以处理。 如果彩色图象显示成黑白图象，说明PCR抖动太大。 PCR抖动的实际影响取决于机顶盒与TV接收机连接的方式，RGB连接当然比合成视频电缆连接方式的影响小。 PCR_Accuracy_error： PCR值之间的变化（PCR抖动）大于±500ns MPEG-2系统及其测量-2, class 06

35 数字电视原理与应用 (10)PTS_Error(优先级2) PES header中传输的PTS包含一个33bit的准确显示时间。同时在视频ES流和音频ES流中传输，用于视音频同步。 PTS值从STC中得到，STC总长42bit，其中PTS只利用33bit最高位(MSB)。 PTS值的最大间隔为700ms。 PTS_Error： 一个节目中两个PTS值的间隔大于700ms。 虽然实际PTS_error很少发生，但实际上经常发生视音频不同步。 实际上对广播应用，视音频不同步的原因很难检测和识别。 直接对视音频同步的测量将是一个重要的测量参数。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

36 (11)CAT_Error(优先级2) 数字电视原理与应用
MPEG-2 TS包的payload部分可以进行混杂，而header和adaptation field不能。 Payload部分进行混杂，由TS header中的两个特殊bit（Transport scrambling control bits）来标识： 如果两个bit都为0，则不进行混杂。 如果有一个bit不为0，则进行混杂，需要一个CAT来解混杂。 header Optional Adaptation field 4 Byte Header 184 byte payload 188 byte Sync byte Transport Error indicator Payload unit start indicator priority PID Transport scrambling control Adaptation Field control Continuity counter 8 1 Bit 13 2 4 图10.8 CAT和Transport scrambling control MPEG-2系统及其测量-2, class 06

37 (11)CAT_Error(优先级2) 数字电视原理与应用
CAT的PID和table ID都为1。除了EIT，所有DVB表都必须是无混杂的。 CAT_Error： 有一个混杂的TS包，但没有相应的CAT。 CAT的PID=1,但是table ID不是1。 PID ＝1 PID1 PID2 Header Payload CAT= TS packet with PID=1 and table id=1 ECM EMM MPEG-2系统及其测量-2, class 06

38 (12)SI_Repetition_Error(优先级3)
数字电视原理与应用 (12)SI_Repetition_Error(优先级3) 所有MPEG-2和DVB的表（PSI/SI）必须定期重复，重复间隔有最小和最大限制，具体重复间隔取决于表的类型。 最小重复间隔通常为25ms，最大间隔在500ms和30s之间，甚至无限大。 SI_Repetition_Error： SI表的间隔太大 SI表的间隔太小 限制值取决于表的类型 表10.2 PSI/SI表重复时间 Service Information Max. Interval (complete table) Min. Interval (single sections) PAT 0.5 s 25 ms CAT PMT NIT 10 s SDT 2 s BAT EIT RST - TDT 30 s TOT MPEG-2系统及其测量-2, class 06

39 (13)NIT/SDT/EIT/RST/TDT_Error(优先级3)
数字电视原理与应用 (13)NIT/SDT/EIT/RST/TDT_Error(优先级3) 除MPEG-2标准的PSI表以外，DVB定义了NIT,SDT/BAT,EIT,RST和TDT/TOT SI表： 这些表的出现、重复周期和正确识别都需要测定，这不包括表内容的连续性检测。 SI表由PID和table ID共同来识别，这是因为有的表有相同PID，只能由table ID来分辨（SDT/BAT和TDT/TOT）。 NIT_error，SDT_error，EIT_error，RST_error或TDT_error： 相应包在TS流中存在，但table ID错误。 这些SI表两部分的时间间隔太大或太小。 表10.3 SI表 Service Information PID[hex] Table_id[hex] Max. Interval[sec] NIT 0x0010 0x40,0x41,0x42 10 SDT 0x0011 0x42,0x46 2 BAT 0x4A EIT 0x0012 0x4E to 0x4F,0x50 to 0x6F RST 0x0013 0x71 - TDT 0x0014 0x70 30 TOT 0x73 ST 0x0010 to 0x0013 0x72 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

40 (14)Unreferenced_PID(优先级3)
数字电视原理与应用 (14)Unreferenced_PID(优先级3) TS流中所有PID都由PAT和PMT（还有PSI/SI表）传送到MPEG-2。 很可能TS中出现某个TS包的PID没有在PAT和PMT中定义，叫做Unreferenced PID。 根据DVB，unreferenced PID可以在节目改变时的半秒种内出现。 Unreferenced_PID: TS流中的某个包的PID在半秒以内，未在PAT/PMT或PSI/SI中定义。 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

41 (15)SI_Other_Error(优先级3)
数字电视原理与应用 (15)SI_Other_Error(优先级3) 根据DVB，除了通常信息以外，还可以传输其他信道的附加SI信息（SI_other），包括NIT_other,SDT_other和EIT_other表。 SI_other表可以由PID和table ID来识别。 SI_other_error： SI_other表的时间间隔太大 SI_other表的时间间隔太小 表10.4 SI_other表 Service Information Table_ID[hex] Max. Interval (complete table) Min. Interval (single sections) NIT_OTHER 0x41 10 s 25 ms SDT_OTHER 0x46 2 s EIT_OTHER 0x4F,0x60 to 0x6F MPEG-2系统及其测量-2, class 06

42 (16)NIT/SDT/EIT_Other_Error(优先级3)
数字电视原理与应用 (16)NIT/SDT/EIT_Other_Error(优先级3) NIT_other,SDT_other和EIT_other表可以整体进行检测，也可以分别检测。 NIT_other_error： NIT_other表的时间间隔太大 SDT_other_error： SDT_other表的时间间隔太大 EIT_other_error： EIT_other表的时间间隔太大 MPEG-2系统及其测量-2, class 06

43 ATSC标准对MPEG-2 TS测量 数字电视原理与应用 ATSC标准对MPEG-2 TS流的测量，可以采取DVB测量方案中的一些测量方法：
TS_sync_error Sync_byte_error PAT_error Continuity_count_error PMT_error PID_error Transport_error CRC_error PCR_error PCR_accuracy_error PTS_error CAT_error 仅对PSIP表有必要采用所有优先级3的测量方法（PSIP error，PSIP repetition error） MPEG-2系统及其测量-2, class 06

44 Thank You !