CN111131858B - 一种基于ts视频pid的固定码率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于TS视频PID的固定码率的方法。它在TS包中,输出的PID包括PSI、Audio、Video、Null Packet,其中PSI包括PAT和PMT,设定TS的输出码率为Mux‑rate,Video的PID码率为Video‑pid‑rate,PAT/PMT输出时间间隔设定成PSI‑interval,Audio的码率为Audio‑rate,Video为CBR且平均码率为Video‑rate;在复用过程中发现,如果Video的PID码率低于Video‑pid‑rate,则将该PID的包复用成只带有Adaptation field字段,从而保证Video的PID码率是固定的。本发明的有益效果是:在不影响视频质量的情况下保证每个输出PID的码率都是固定的。
Description
技术领域
本发明涉及视频处理相关技术领域,尤其是指一种基于TS视频PID的固定码率的方法。
背景技术
TS(Transport Stream:ISO/IEC 13818-1)文件格式,如图1所示,是目前应用最广的传输格式之一。在广电领域中,从播出端到接收端都有大量的测试规范要求,其中对视频码率的波动测试也是非常严格。为了保证接收端(如机顶盒)的稳定性,要求TS输出的每个PID码率都必须是固定的。我们知道,视频码率主要有两种CBR(constant bitrate)和VBR(variable bitrate),而对CBR来说,意味着在一段时间内传输给解码端的比特数是一定的,即平均码率是固定的,并非是每帧的大小都是固定的。为了保证Video的PID输出码率是固定的,简单的做法就是编码器把每帧的大小固定,但这样做不仅提高了编码的复杂度,更为严重的是大大降低了视频质量。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足,提供了一种能够保证视频质量的基于TS视频PID的固定码率的方法。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种基于TS视频PID的固定码率的方法,在TS包中,输出的PID包括PSI、Audio、Video、Null Packet,其中PSI包括PAT和PMT,设定TS的输出码率为Mux-rate,Video的PID码率为Video-pid-rate,PAT/PMT输出时间间隔设定成PSI-interval,Audio的码率为Audio-rate,Video为CBR且平均码率为Video-rate;在复用过程中发现,如果Video的PID码率低于Video-pid-rate,则将该PID的包复用成只带有Adaptation field字段,从而保证Video的PID码率是固定的。
本发明提供了上述方法,可以在不影响视频质量的情况下保证每个输出PID的码率都是固定的。
作为优选,具体的操作方法如下:计算每秒TS包的个数Total-packets,计算每秒PAT/PMT包的个数PSI-packets及其对应的复用周期PSI-period,计算每秒Audio包的个数Audio-packets及其对应的复用周期Audio-period,计算每秒Video包的个数,计算每秒Null Packet的个数Null-packets及其对应的复用周期Null-period;在复用的时候,以接收到的video packet为基准,PSI,Audio,Null packet的复用周期按照之前计算好的进行固定插入;由于video packet每帧大小并不相同,如果发现video的PID码率没有达到Video-pid-rate,需要将该packet复用成只带Adaptation field字段,从而达到Video-pid-rate。其中:需要将该packet复用成只带Adaptation field字段的意思是:整个TS包(188字节),除了TS Header(前面4个字节),后续的包的内容都是Adaptation field,Adaptation field内容都是填充数据(0xFF),这样来保证Video的PID码率是固定的。
作为优选,计算每秒TS包的个数Total-packets=Mux-rate/(8*188)。
作为优选,计算每秒PAT/PMT包的个数PSI-packets=1000*2/PSI-interval;其对应的复用周期PSI-period=Total-packets/PSI-packets。
作为优选,计算每秒Audio包的个数,解析对应的Audio规范中获取Audio-frame-size;
将获取到的Audio-frame-size换算成在TS包中的大小,即Audio-frame-size=(Audio-frame-size+183)/184*188;
Audio-packets=Audio-frame-size*1000/(32*188);
对应的复用周期Audio-period=Total-packets/Audio-packets。
作为优选,计算每秒Video包的个数Video-packets=(Video-pid-rate*Total-packets)/Mux-rate。
作为优选,计算每秒Null Packet的个数Null-packets=Total-packets-PSI-packets-Audio-packets-Video-packets;对应的复用周期Null-period=Total-packets/Null-packets。Video的PID码率为Video-pid-rate波动不超过1%,PAT/PMT输出时间间隔设定成PSI-interval不能超过500ms,Video的平均码率为Video-rate必须小于Video-pid-rate。
本发明的有益效果是:在不影响视频质量的情况下保证每个输出PID的码率都是固定的。
附图说明
图1是本发明中TS的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所述的实施例中,一种基于TS视频PID的固定码率的方法,在TS包中,输出的PID包括PSI、Audio、Video、Null Packet,其中PSI包括PAT和PMT,设定TS的输出码率为Mux-rate,Video的PID码率为Video-pid-rate(波动不超过1%),PAT/PMT输出时间间隔设定成PSI-interval(不能超过500ms),Audio的码率为Audio-rate,Video为CBR且平均码率为Video-rate(必须小于Video-pid-rate);在复用过程中发现,如果Video的PID码率低于Video-pid-rate,则将该PID的包复用成只带有Adaptation field字段,从而保证Video的PID码率是固定的,而且对实际的视频数据没有影响,从而不会影响到视频质量。
具体的操作方法如下:
计算每秒TS包的个数Total-packets=Mux-rate/(8*188);
计算每秒PAT/PMT包的个数PSI-packets=1000*2/PSI-interval;对应的复用周期PSI-period=Total-packets/PSI-packets;
计算每秒Audio包的个数Audio-packets(以AC3为例,采样率为48K,一帧的时长为32ms),解析对应的Audio规范中获取Audio-frame-size;
将获取到的Audio-frame-size换算成在TS包中的大小,即Audio-frame-size=(Audio-frame-size+183)/184*188;
Audio-packets=Audio-frame-size*1000/(32*188);
对应的复用周期Audio-period=Total-packets/Audio-packets;
计算每秒Video包的个数(以编码帧率为25fps,PCR间隔为35ms为例),Video-packets=(Video-pid-rate*Total-packets)/Mux-rate;
计算每秒Null Packet的个数Null-packets,
Null-packets=Total-packets-PSI-packets-Audio-packets-Video-packets;
对应的复用周期Null-period=Total-packets/Null-packets;
在复用的时候,以接收到的video packet为基准,PSI,Audio,Null packet的复用周期按照之前计算好的进行固定插入;由于video packet每帧大小并不相同,如果发现video的PID码率没有达到Video-pid-rate,需要将该packet复用成只带Adaptation field字段(意思是:整个TS包(188字节),除了TS Header(前面4个字节),后续的包的内容都是Adaptation field,Adaptation field内容都是填充数据(0xFF),这样来保证Video的PID码率是固定的),从而达到Video-pid-rate,即:
if(V-dts>T-pcr){
复用成只带Adaptation field的TS packet
}
其中V-dts指的是当前Video的DTS(Decoding Time Stamp),T-pcr指的是当前TSpacket的PCR(Program Clock Reference),PCR与TS的Mux Rate的关系如下:
其中:
t(i)指的是TS的Mux Rate;
PCR(i”)为以该系统时钟(system clock)为单位,在节目时钟参考基准(programclock reference base)与扩展字段中的编码时间;
i为传输流中任意字节索引号,其中i”<i<i';
i'为包含适用于即将解码的节目的紧随program_clock_reference_base字段的最后比特节索引号;
i”为包含适用于即将解码的节目的最近program_clock_reference_base字段的最后比特节索引号。
通过上述机制,可以保证TS的各个PID的码率都是固定的。用专业的码流分析仪(罗德与施瓦茨R&S)分析,Video的PID固定码率误差远低于1%。
Claims (8)
1.一种基于TS视频PID的固定码率的方法,其特征是,在TS包中,输出的PID包括PSI、Audio、Video、Null Packet,其中PSI包括PAT和PMT,设定TS的输出码率为Mux-rate,Video的PID码率为Video-pid-rate,PAT/PMT输出时间间隔设定成PSI-interval,Audio的码率为Audio-rate,Video为CBR且平均码率为Video-rate;在复用过程中发现,如果Video的PID码率低于Video-pid-rate,则将该PID的包复用成只带有Adaptation field字段,即:整个TS包,除了TS Header,后续的包的内容都是Adaptation field,Adaptation field内容都是填充数据0xFF,从而保证Video的PID码率是固定的。
2.根据权利要求1所述的一种基于TS视频PID的固定码率的方法,其特征是,具体的操作方法如下:计算每秒TS包的个数Total-packets,计算每秒PAT/PMT包的个数PSI-packets及其对应的复用周期PSI-period,计算每秒Audio包的个数Audio-packets及其对应的复用周期Audio-period,计算每秒Video包的个数,计算每秒Null Packet的个数Null-packets及其对应的复用周期Null-period;在复用的时候,以接收到的video packet为基准,PSI,Audio,Null packet的复用周期按照之前计算好的进行固定插入;由于video packet每帧大小并不相同,如果发现video的PID码率没有达到Video-pid-rate,需要将该packet复用成只带Adaptation field字段,从而达到Video-pid-rate。
3.根据权利要求2所述的一种基于TS视频PID的固定码率的方法,其特征是,计算每秒TS包的个数Total-packets=Mux-rate/(8*188)。
4.根据权利要求3所述的一种基于TS视频PID的固定码率的方法,其特征是,计算每秒PAT/PMT包的个数PSI-packets=1000*2/PSI-interval;其对应的复用周期PSI-period=Total-packets/PSI-packets。
5.根据权利要求4所述的一种基于TS视频PID的固定码率的方法,其特征是,计算每秒Audio包的个数,解析对应的Audio规范中获取Audio-frame-size;将获取到的Audio-frame-size换算成在TS包中的大小,即Audio-frame-size=(Audio-frame-size+183)/184*188;
Audio-packets=Audio-frame-size*1000/(32*188);
对应的复用周期Audio-period=Total-packets/Audio-packets。
6.根据权利要求5所述的一种基于TS视频PID的固定码率的方法,其特征是,计算每秒Video包的个数Video-packets=(Video-pid-rate*Total-packets)/Mux-rate。
7.根据权利要求6所述的一种基于TS视频PID的固定码率的方法,其特征是,计算每秒Null Packet的个数Null-packets=(Total-packets)-(PSI-packets)-(Audio-packets)-(Video-packets);对应的复用周期Null-period=Total-packets/Null-packets。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的一种基于TS视频PID的固定码率的方法,其特征是,Video的PID码率为Video-pid-rate波动不超过1%,PAT/PMT输出时间间隔设定成PSI-interval不能超过500ms,Video的平均码率为Video-rate必须小于Video-pid-rate。
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