- •Построение и эксплуатация цифровых телевизионных сетей
- •В.2 Регулярные сигналы и их аналитическое описание…..
- •2.4.3 Ацп с плавающей точкой……………………………………………
- •4.9.6.2 Звук……………………………………………………………..
- •5.Принципы построения и особенности внедрения систем цифрового тв вещания
- •5.1 Глобальная модель систем цифрового вещания
- •Введение
- •В.1 обзор существующих методов доставки цифровых телевизионных программ к потребителю
- •В.2 Регулярные сигналы и их аналитическое описание. Ортогональные разложения функций
- •Дискретизация функций рядами Фурье
- •1 Цифровые фильтры
- •1.1 Явление Гиббса
- •1.1.1 Сущность явления Гиббса
- •1.2 Весовые функции
- •1.4 Разностное уравнение
- •Нерекурсивные фильтры
- •1.6 Рекурсивные фильтры
- •6.3 Интегрирующий рекурсивный фильтр.
- •1.12 Структурные схемы цифровых фильтров
- •2 Аналого-цифровое преобразование
- •2.1 Цифровая обработка звуковых сигналов
- •2.2 Основы аналого-цифрового преобразования
- •2.2.1 Основные понятия и определения
- •2.3 Структура и алгоритм работы цап
- •Контрольные вопросы
- •2.4 Структура и алгоритм работы ацп
- •2.4.1 Параллельные ацп
- •2.4.2 Ацп с поразрядным уравновешиванием
- •2.4.3 Ацп с плавающей точкой
- •Контрольные вопросы
- •3. Звук.
- •3.1 Аудиосигнал
- •3.1.1 Звуковые волны
- •3.1.2 Звук как электрический сигнал
- •3.1.4 Сложение синусоидальных волн
- •3.4.3 Децибелы и уровень звука
- •3.4.6 Громкость
- •3.6 Цифровой звук
- •3.6.1 Частота дискретизации
- •3.6.2 Разрядность
- •3.7 Методы и стандарты передачи речи по трактам связи, применяемые в современном оборудовании (7 кГц)
- •3.7.1 Импульсно-кодовая модуляция (pcm — Pulse-Code Modulation)
- •3.7.3 Методы эффективного кодирования речи
- •3.7.4 Кодирование речи в стандарте cdma
- •3.7.5 Речевые кодеки для ip-телефонии
- •3.7.6 Оценка качества кодирования речи
- •3.8 Основные понятия цифровой звукозаписи
- •3.8.1 Натуральное цифровое представление данных
- •3.8.2 Кодирование рсм
- •3.9 Формат mp3
- •3.9.1 Сжатие звуковых данных
- •3.9.2 Сжатие с потерей информации
- •3.9.3 Ориентация на человека
- •3.9.4 Кратко об истории и характеристиках стандартов mpeg.
- •3.9.5 Что такое cbr и vbr?
- •3.9.6 Каковы отличия режимов cbr, vbr и abr?
- •3.9.7 Методы оценки сложности сигнала
- •3.9.8 Какие методы кодирования стерео информации используются в алгоритмах mpeg (и других)?
- •3.9.9 Какие параметры предпочтительны при кодировании mp3?
- •3.9.10 Какие альтернативные mpeg-1 Layer III (mp3) алгоритмы компрессии существуют?
- •3.10 OggVorbis
- •3.12 Flac
- •Вопросы:
- •Назначение звуковой системы.
- •Основные понятия цифровой звукозаписи.
- •4 Видеосигналы
- •4.1 Общие положения алгоритмов сжатия изображений
- •4.2 Алгоритмы сжатия
- •Gif (CompuServe Graphics Interchange Format)
- •4.3 Вейвлет-преобразования
- •4.3.1 Вейвлеты, вейвлет-преобразования, виды и свойства Вейвлет анализ и прямое вейвлет-преобразование
- •4.3.2 Непрерывное прямое и обратное вейвлет-преобразования
- •4.3.3 Ортогональные вейвлеты
- •4.4 Формат сжатия изображений jpeg
- •2) Дискретизация
- •3) Сдвиг Уровня
- •4) 8X8 Дискретное Косинусоидальное Преобразование (dct)
- •5) Зигзагообразная перестановка 64 dct коэффициентов
- •6) Квантование
- •7) RunLength кодирование нулей (rlc)
- •8) Конечный шаг - кодирование Хаффмана
- •4.5 Jpeg2000
- •4.5.1 Общая характеристика стандарта и основные принципы сжатия
- •4.5.2 Информационные потери в jpeg2000 на разных этапах обработки
- •4.5.3 Практическая реализация
- •4.6 Видеостандарт mpeg
- •4.6.1 Общее описание
- •4.6.2 Предварительная обработка
- •4.6.3 Преобразование макроблоков I-изображений
- •4.6.4 Преобразование макроблоков р-изображений
- •4.6.5 Преобразование макроблоков в-изображений
- •4.6.6 Разделы макроблоков
- •4.7 Mpeg-1
- •Параметры mpeg-1
- •4.8 Mpeg-2
- •4.8.1 Стандарт кодирования mpeg-2
- •4.8.2 Компрессия видеоданных
- •4.8.3 Кодируемые кадры
- •4.8.4 Компенсация движения
- •4.8.5 Дискретно-косинусное преобразование
- •4.8.6 Профессиональный профиль стандарта mpeg-2
- •4.9.11 Плюсы и минусы mpeg-4
- •4.10 Стандарт hdtv
- •5.Принципы построения и особенности внедрения систем цифрового тв вещания
- •5.1 Глобальная модель систем цифрового вещания
- •5.2 Определение и классификация систем доставки
- •5.3 Система цифрового телевизионного вещания dvb
- •6.Описание формата dvb-s2
- •8. Мультиплексирование в системах цифрового тв вещания
- •8.1 Уровни мультиплексирования
- •8.2 Статистическое мультиплексирование
- •8.3 Структура pes-пакета
- •8.4 Структура транспортных пакетов
- •8.5 Передача сервисной информации в системах цифрового тв вещания
- •8.5.1 Место сервисной информации
- •8.5.2 Таблицы сервисной информации
- •8.5.3 Использование таблиц сервисной информации
- •8.5.4 Передача таблиц сервисной информации
- •8.6 Синхронизация в системах цифрового тв вещания
- •8.6.1 Принцип постоянной задержки
- •8.6.2 Метки времени
- •8.6.3 Подстройка системных часов
- •8.6.4 Метки декодирования и предъявления
- •8.7 Коммутация транспортных потоков mpeg-2
- •8.7.1 Обобщенная модель коммутатора цифровых потоков
- •8.7.2 Работа буфера декодера
- •9. Организация многочастотных и одночастотных цифровых радиовещательных сетей
- •9.1Типы сетей наземного цифрового вещания
- •9.2 Модели канала
8.3 Структура pes-пакета
Структура PES-пакета показана на рис. 8.8. PES-пакет состоит из заголовка и следующего за ним блока полезной нагрузки (PES_packet_data_bytes) в виде элементарного потока битов одного из возможных источников. Длина заголовка и содержимого пакета в общем случае переменные.
Префикс кода начала пакета (packet_start_code_prefix) — кодовая комбинация фиксированной длины в 24 бита 0000 0000 0000 0000 0000 0001 (0x000001). Вместе со следующим за ней идентификатором потока stream_id образует код начала пакета, который служит для опознавания начала нового PES-пакета.
Идентификатор потока (stream_ID) — поле длиной 8 бит. В программных потоках поле stream_id определяет тип и номер элементарного потока. В транспортных потоках в поле stream_id может быть установлено любое разрешенное значение, которое правильно описывает тип элементарного потока. В транспортных потоках тип элементарного потока определяется содержанием таблиц сервисной информации. Важые значения поля stream_id:
110ххххх - ISO/IEC 13818-3 звуковой поток номер ххххх;
1110хххх - ISO/IEC 13818-2 видео поток номер хххх;
11111111 - каталог (program stream directory). Содержит прямые ссылки на некоторые PES-пакеты программы для быстрой навигации. Это возможно только для программ, записанных на носители;
10111110 - padding_stream - заполняющий поток. Никакого полезного содержимого не несёт, используется для поддержания среднего битрейта общего мультиплексированного потока в случаях, когда в других потоках становится мало данных;
11110000 и 11110001 - Entitlement Control Messages (ECM) и Entitlement Management Messages (EMM) - зарезервированы для управления доступом, проще говоря - для ограничения возможности просмотра зашифрованных данных. Содержание их стандартом не регламентируется;
10111101 и 10111111 - private_stream_1 и private_stream_2 - приватные потоки 1 и 2, содержимое которых не регламентируется стандартом MPEG2, а оставляется для
Рисунок 8.8 – структура PES-пакета
возможных расширений. Например, в DVD приватный поток 1 используется для субтитров и аудиодорожек в AC3, DTS и LPCM, а 2 - для нацигационных пакетов (для ускоренного воспроизведения);
Длина PES-пакета (PES_packet_length) — поле длиной 16 бит, указывающее число байтов содержимого пакета, т.е. байтов остающихся в пакете непосредственно после этого поля. Значение 0 показывает, что длина PES-пакета не определена и не ограничена. Это допускается только для PES-пакетов, в которых полезная нагрузка состоит из байтов элементарного потока видеоданных, содержащегося в пакетах транспортного потока.
Необязательный заголовок PES-пакета имеет переменную длину и содержит произвольное число полей в виде различных байтов управления, индикаторов, флагов и т.п., детально описывающих структуру данных пользователя и возможные режимы работы приемного оборудования. В этом заголовке содержаться селдующие основные флаги, указывающие на наличие или отсутствие в заголовке дополнительных полей, которые не являются обязательными:
управление скремблированием PES-пакета (PES_scrambling_control) — поле длиной 2 бита указывает режим скремблирования полезной нагрузки PES-пакета. Если осуществлено скремблирование на уровне PES-пакета, то заголовок PES-пакета, который может содержать необязательные поля, не должен скремблироваться;
приоритет PES-пакета (PES_priority) — поле длиной 1 бит, указывающее приоритет полезной нагрузки в данном PES-пакете. Значение 1 указывает на более высокий приоритет полезной нагрузки данного PES-пакета, чем у полезной нагрузки PES-пакета, у которого это поле установлено в 0. Мультиплексор может использовать бит PES_priority, что бы расположить входящие данные в пределах элементарного потока согласно их приоритетам;
флаг авторских прав (copyright) – поле с 1 битом. Установленное в «1» указывает, что материал, содержащийся в полезной нагрузке PES-пакета защищен авторским правом;
оригинал или копия (original_or_copy) — поле длиной 1 бит. Если оно установлено в 1, то содержание связанной полезной нагрузки PES-пакета является оригиналом. Если оно установлено в 0, то содержание связанной полезной нагрузки PES-пакета является копией;
флаги PTS, DTS (PTS_DTS_flags) — поле длиной 2 бита, указывающее на наличие полей с метками времени представления PST (Presentation Time Stamps) и декодирования DTS (Decoding Time Stamps). Когда поле PTS_DTS_flags установлено в 10, в заголовке PES-пакета должны присутствовать поля метки времени отображения PTS. Когда поле PTS_DTS_flags установлено в 11, в заголовке PES-пакета должны присутствовать и поля PTS, и поля метки времени декодирования DTS. Когда поле PTS_DTS_flags установлено в 00, в заголовке PES-пакета не должны присутствовать поля PTS или поля DTS. Значение поля 01 запрещено. Метки PTS и DTS имеют особую значимость – это механизм, обеспечивающий синхронизацию потоков данных в декодере (метки PTS и DTS будут рассмотрены в 8.5);
флаг «часов» элементарного потока (ESCR_flag) – 1-битный флаг. Установленный в «1» указывает, что поля ESCR присутствуют в заголовке PES-пакета. Значение «0» указывает, что полей ESCR нет. ESCR – это ссылка времени элементарного потока, т.е. метка времени в PES потоке, из которой декодеры PES потоков могут восстановить синхронизацию (ESCR будет рассмотрено в 8.5);
флаг скорости элементарного потока (ES_rate_flag) – 1-битный флаг. Установленный в «1» указывает, что поле ES_rate присутствует в заголовке PES-пакета. Значение «0» указывает, что поле ES_rate отсутствует. ES_rate (скорость элементарного потока) - поле с 22 битами, целое число без знака, определяющее скорость, с которой системный приемный декодер принимает байты PES-пакета в случае PES потока. ES_rate действительно в PES-пакете, в который оно включено, и в последующих PES-пакетах того же самого PES потока, пока не поступит поле ES_rate с другим значением;
DSM_trick_mode_flag - флаг с 1 битом. Установленный в «1» указывает присутствие поля метода «уловки» с 8 битами. Когда установлен в «0» указывает, что это поле отсутствует;
PES_CRC_flag: флаг проверки PES пакета — поле длиной 1 бит, которое, будучи установлено в 1, указывает, что поле циклической проверки на четность CRC присутствует в PES-пакете. Если значение поля установлено в 0, то это указывает на то, что поле проверки отсутствует;
PES_extension_flag - флаг с 1 битом. Установленный в «1» показывает, что расширенное поле присутствует в заголовке PES-пакета. Когда установлен в «0», это поле отсутствует;
PES_header_data_length: длина данных заголовка PES пакета — поле длиной 8 бит, которое определяет общее число байтов, занятых необязательными полями и любыми байтами стаффинга, содержащимися в заголовке этого PES-пакета. Присутствие необязательных полей индицируется байтом, который предшествует полю PES_header_data_length;
Необязательные поля в расширение PES пакета несут дополнителную информацию по программному потоку и частным данным.