[發明專利]一種多路節目傳輸流復用裝置

有效

• 申請號: 201310081240.4
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103179436A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 賈惠柱;李卓;吉祥虎;解曉東;黃鐵軍;高文
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04N21/236
• 分類號: H04N21/236;H04N21/242
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本發明涉及數字電視技術領域，提出了一種多路節目傳輸流復用裝置，能夠將多路包含音視頻的數字電視節目復用為單路傳輸流。

技術背景

在當前，數字電視正在全面的替代傳統的模擬電視。數字電視就是指從演播室到發射、傳輸、接收的所有環節都是由使用數字電視信號或對該系統所有的信號傳播都是通過由0、1數字串所構成的數字流來傳播的電視類型。其信號損失小，接收效果好。數字電視廣播，其信號流程包括制作（編輯）、信號處理、廣播（傳輸）和接收（顯示）幾個過程。

數字電視的復用系統是數字電視廣播的關鍵部分之一。從發送信息的流向來看，它將視頻、音頻、輔助數據等編碼器送來的數據比特流，經處理復合成單路串行的比特流，送給信道編碼和調制。接收端與此過程正好相反。MPEG-2和AVS標準的系統部分論述了如何將一路或多路音頻、視頻流或其它基本數據流合成單路或多路復用流，以適應存儲和傳送。復用流可有兩種形式：傳輸流和節目流。傳輸流是針對在那些可能會出現顯著錯誤（往往表現為位差錯或丟失分組包）的環境中進行節目傳送和存儲而定義的。

在多路復用器的設計中，如何使用合理的調度策略對多路節目的視頻TS包和音頻TS包進行復用輸出是一個關鍵問題。MPEG-2和AVS標準系統部分定義了T-STD（傳輸流系統目標解碼器）。T-STD是一個概念化模型，定義了傳輸流中每一個字節在系統接收端的行為方式。傳輸流須要滿足T-STD的約束，否則系統接收端將無法對其進行正確解碼。

發明內容

本發明提出一種多路節目傳輸流復用裝置，主要用于將多路包含音視頻信號的數字電視節目復用為符合AVS或MPEG-2標準系統部分要求的單路傳輸流。本發明可以提高帶寬利用率，減小復用算法設計的復雜度，而且實現起來較為簡單。

為實現上述功能，本發明主要包含以下結構：

本發明能夠將多路數字電視節目的視頻ES和音頻PES復用為單路串行的傳輸流，該裝置包括：

1)視頻封包模塊；該模塊共有多個，每一個對應一路視頻信號，結構與功能相同；該模塊功能包括：1、將輸入的視頻ES打包為TS包,一幀視頻的ES數據同PES頭一起先打包成一個PES包，然后再拆分打包為TS包；2、向仲裁與輸出模塊提供所對應的視頻信號當前封包幀的DTS，以下簡稱V-DTS；3、向仲裁與輸出模塊提供所對應的視頻信號在T-STD中的TB（傳輸流緩沖區）中的數據量V-TB-S；4、向仲裁與輸出模塊提供所對應的視頻信號在T-STD中的MB&EB（PES緩沖區與ES緩沖區）中的數據量V-MEB-S，這里將MB和EB當作一個整體的PES緩沖區來對待。

2)音頻封包模塊；該模塊共有多個，每一個對應一路音頻信號，結構與功能相同；該模塊功能包括：1、將輸入的音頻PES打包為TS包；2、向仲裁與輸出模塊提供所對應的音頻信號當前封包幀的DTS，以下簡稱A-DTS；3、向仲裁與輸出模塊提供所對應的音頻信號在T-STD中的TB（傳輸流緩沖區）中的數據量A-TB-S；4、向仲裁與輸出模塊提供所對應的音頻信號在T-STD中的B（PES緩沖區）中的數據量A-B-S，音頻在T-STD中沒有ES緩沖區；

3)PSI生成模塊；用于將PSI（節目特定信息）打包為TS（傳輸流）包；PSI通常不會發生改變，因此可以預先從外部系統獲取然后存儲起來；

4)PCR生成模塊；該模塊有以下功能：1、計算并生成PCR（節目時鐘參考）；2、將PCR打包為TS（傳輸流）包；3、向視頻封包模塊和音頻封包模塊提供STC（系統時鐘）；

5)空包生成模塊；用于產生TS（傳輸流）空包；

6）仲裁與輸出模塊，該模塊功能如下：1、對多路視頻信號和音頻信號以及PSI、PCR、空包進行調度；2、從以上所述的各個模塊中讀取TS包，然后通過SPI、ASI等協議輸出；3、控制TS輸出的速率，使TS以恒定速率輸出。

本發明的仲裁與輸出模塊采用了一種基于T-STD緩沖區監視信息的調度策略，將PCR設為最高優先級，其次為PSI。對于音視頻信號，首先判斷各路信號是否滿足輸出條件。若都不滿足，則輸出空包；若有至少一路滿足，則分別比較滿足輸出條件的多路視頻和多路音頻的T-STD緩沖區狀態信息，選擇T-STD緩沖區中數據量較少的信號作為備選項，最后比較視頻備選信號和音頻備選信號的DTS，選擇DTS較小的輸出，如果音視頻備選信號DTS相等則輸出音頻備選信號。