CN2912169Y - 一种于数字电视终端实现ts流复用的装置 - Google Patents

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林俊
倪国平
邓德华
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李文俊
陈悦
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Abstract

一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，包括：输出多路TS流的多个高频头和对TS流进行应用的应用电路，其中，还包括：设于所述高频头与应用电路之间从输入多路TS流中提取所需的多路节目并将所述多路节目复用成新的一路多节目TS流的TS流复用芯片；与所述TS流复用芯片相连并用于向其输入所需多路节目的PID及控制指令的控制单元。本实用新型可以把处于不同频点的多路节目复用到同一TS流中，进而实现多路节目于数字电视终端的同时应用，如在播放一路节目的同时还可对另外一路节目进行录制。

Description

一种于数字电视终端实现TS流复用的装置
【技术领域】
本实用新型设计涉及数字电视技术领域，尤其涉及一种于数字电视终端实现TS传输流复用的装置。
【背景技术】
在数字电视中，所有视频、音频、文字、图片等经数字化处理后都变成了数据，并按照MPEG-2的标准打包，形成固定长度(188个字节或204个字节)的传送包，然后将这些数据包进行复用，形成TS流(传输流)，所述TS流经过信道编码和调制之后，发送到信道中；在接收端，正好相反，经过解调，信道解码和前向纠错之后，再通过传输解复用器，分别输出视、音频ES流(基本数据流)以及数据和控制信息，再通过视、音频解码器后，分别送入数字电视显示系统和音频播放系统。而目前数字电视终端只能对一路节目进行应用(如播放或录制)，无法实现两路或两路以上节目同时应用功能，如在播放一路节目的同时还可对另外一路节目进行录制。
【实用新型内容】
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，可以把处于不同频点的多路节目复用到同一TS流中，进而实现多路节目于数字电视终端的同时应用。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，包括：输出多路TS流的多个高频头及对TS流进行应用的应用电路，其中，还包括：设于所述高频头与应用电路之间从输入多路TS流中提取所需的多路节目并将所述多路节目复用成新的一路多节目TS流的TS流复用芯片；与所述TS流复用芯片相连并用于向其输入所需多路节目的PID及控制指令的控制单元。
上述技术方案的进一步改进在于，该TS流复用芯片包括：
分别与各个高频头相连滤除各路TS流中的空包并依据所述控制单元提供的所需节目PID按照PAT表-PMT表-ES流的层次结构提取所需节目的视频信息、音频信息、各路输入TS流的PSI/SI信息及PCR信息的多个过滤及信息提取模块；
分别与各个过滤及信息提取模块输出端相连依据所述过滤及信息提取模块提供的PCR信息计算输入各路TS流的传输速率并确定所述新TS流PCR值的多个PCR校正模块；
与所述过滤及信息提取模块输出端相连，按照ES流-PMT表-PAT表的层次结构重构所述新TS流PSI/SI信息的PSI/SI重构模块；
与所述过滤及信息提取模块输出端相连将所需多路节目的视、音频传输包复用成新的一路多节目TS流的TS流重组模块；
连接于所述应用电路与PCR校正模块、PSI/SI重构模块及TS流重组模块之间将校正后的PCR值及重构后的PSI/SI信息插入新的TS流中的输出控制模块。
上述技术方案的进一步改进在于，该过滤及信息提模块包括：
与所述高频头相连滤除输入各路TS流中PID值为0X1FFF的空传输包的空包过滤子模块；
与所述空包过滤子模块相连提取所需节目的视频信息、音频信息、各路输入TS流的PSI/SI信息及PCR信息的PID过滤及PSI/SI、PCR信息提取子模块。
上述技术方案的进一步改进在于：该过滤及信息提模块还包括一连接与所述PID过滤及PSI/SI、PCR信息提取子模块与TS重组模块、PSI/SI重构模块之间对各路TS流传输包的PID进行重新映射的PID重映射子模块。
上述技术方案的进一步改进在于，该TS流重组模块包括：
与所述过滤及信息提取模块相连将所述多路节目复用成新的一路多节目TS流的TS流重构子模块；
连接于所述TS流重构子模块及输出控制模块之间暂存所述新TS流传输包的TS缓冲子模块。
上述技术方案的进一步改进在于：该高频头与所述过滤及信息提取模块之间设有FIFO寄存器。
上述技术方案的进一步改进在于：该控制单元为一CPU。
上述技术方案的进一步改进在于：该TS流复用芯片为一FPGA或采用FPGA设计的ASIC。
上述技术方案的进一步改进在于：该应用电路包括与TS流复用芯片输出端相连的解码器或编码器，该解码器与视、音频播放电路相连，该编码器与录制电路相连。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型中多个高频头可生成多路TS流并传送至TS流复用芯片，所述TS流复用芯片根据控制单元提供的所需多路节目PID，从所述输入的多路TS流中提取所需的多路节目并将所述多路节目复用成新的一路多节目TS流，进而实现多路节目于数字电视终端的同时应用，如在播放一路节目的同时还可对另外一路节目进行录制。
【附图说明】
图1是本实用新型一种于数字电视终端实现TS流复用的装置的原理方框图。
图2是本实用新型一种于数字电视终端实现TS流复用的装置中TS流复用芯片的原理方框图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图1和图2所示，本实用新型一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，包括：
多个高频头，用于输出多路TS流；
对TS流进行应用的应用电路；
TS流复用芯片，设于所述高频头与应用电路之间，用于从输入多路TS流中提取所需的多路节目并将所述多路节目复用成新的一路多节目TS流；
控制单元，与所述TS流复用芯片相连并用于向其输入所需多路节目的PID及控制指令。
该TS流复用芯片包括：
多个过滤及信息提取模块，分别与各个高频头相连，该过滤及信息提取模块滤除各路TS流中的空包，并依据所述控制单元提供的所需节目PID按照PAT表-PMT表-ES流的层次结构提取所需节目的视频信息、音频信息、各路输入TS流的PSI/SI信息及PCR信息；同时，该过滤及信息提模块包括：空包过滤子模块，与所述高频头相连，滤除输入各路TS流中PID值为0X1FFF的空传输包；PID过滤及PSI/SI、PCR信息提取子模块，与所述空包过滤子模块相连，提取所需节目的视频信息、音频信息、各路输入TS流的PSI/SI信息及PCR信息；PID重映射子模块，连接与所述PID过滤及PSI/SI、PCR信息提取子模块与TS重组模块、PID重映射子模块之间，用于对各路TS流传输包的PID进行重新映射；
多个PCR校正模块，分别与各个过滤及信息提取模块输出端相连，依据所述过滤及信息提取模块提供的PCR信息计算输入各路TS流的传输速率并确定所述新TS流的PCR值；
PSI/SI重构模块，与所过滤及信息提取模块输出端相连，按照ES流-PMT表-PAT表的层次结构重构所述新TS流的PSI/SI信息；
TS流重组模块，与所述过滤及信息提取模块输出端相连，用于将所需多路节目的视、音频传输包复用成新的一路多节目TS流；该TS流重组模块包括：TS流重构子模块，与所述过滤及信息提取模块相连，用于将所述多路节目复用成新的一路多节目TS流；TS缓冲子模块，连接于所述TS流重构子模块及输出控制模块之间，暂存所述新TS流的传输包；
输出控制模块，连接于所述应用电路与PCR校正模块、PSI/SI重构模块及TS流重组模块之间，用于将校正后的PCR值及重构后的PSI/SI信息插入新的TS流中。
该高频头与所述过滤及信息提取模块之间设有FIFO寄存器。
该控制单元为一CPU(中央处理器)。
该TS流复用芯片为一FPGA(现场可编程门阵列)或采用FPGA设计的ASIC(专用集成电路)。
该应用电路包括与TS流复用芯片输出端相连的解码器或编码器，该解码器与视、音频播放电路相连，该编码器与录制电路相连，实现如播放一路节目的同时还可对另外一路节目进行录制的功能。
应用时，
一、接收过滤模块
TS流经过FIFO进入接收过滤模块，首先输入空包过滤子模块，所述空包过滤子模块对TS流中传输包的PID进行判断，PID值为0X1FFF的传输包过滤后丢弃，其余PID值的传输包通过该子模块进入PID过滤及PSI/SI、PCR信息提取子模块。
在PID过滤及PSI/SI、PCR信息提取子模块中，通过PID值为0X0000的PAT表，可以直接找到在TS流中各套节目的PMT表的PID值，根据CPU提供的所需节目的PID信息，我们就可以选取该TS流中的任意一路节目开始复用了，根据该节目的PMT表，可以详细的识别出该节目的各音视频包和数据包，从而进行复用；此外PSI/SI信息也在此识别出来，送往PSI/SI重构模块中准备进行重构；另外，通过PMT表，可以获得该路TS流的PCR值，将该PCR值送往PCR校正模块中进行下一步处理。
所需节目的各音视频包和数据包通过PID过滤及PSI/SI、PCR信息提取子模块后，到达PID重映射子模块。在该模块中，对两路节目中的传输包PID(包括节目PMT的PID、视频PID、音频PID、数据PID、节目参考时钟PCR_PID等)进行重新映射。根据MPEG13818协议，包括0X0000，0X0001等等的PID是固定有专门的用途，因此我们只要避开这种固定的PID，就可以由我们自由的制定。在此我们根据自己事先拟定好的PID值，对照的重新映射上去，就可以完成本模块的功能。
二、PCR修改模块
节目参考时钟PCR是整个系统中非常重要的参数，因为在复用的过程中，PCR的位置等发生了改变，因此必须对PCR值进行校正，同时解码器必须通过PCR去恢复重新同步，以完成解码的功能。
首先，我们在TS流中测到第一个含PCR的传输包，存下该PCR值，之后开始对传输包个数进行计数，直到找到第二个含PCR的传输包。这是计数值为num1。两个PCR值的差为PCR1。据此算出该节目的原始输入速率trr1(trr1＝num1/PCR1*系统本地时钟(通常为27MHz))。然后对第n路节目同样的方法进行处理，得到numn，PCRn和第n路节目的原始输入速率trrn。在输出的TS流中，我们进行如下处理。将num1……numn中的最大值设为所述新TS流中PCR的原始位置，根据目标流速率和原始流传输速率，可以计算出PCR的理想位置(PCR理想位置＝max(num1，……numn)*目标流速率/原始传输速率，在此目标流传输速率大于等于原始有效传输速率)。同时在输出的所需节目传输包中，当找到第一套节目第一个含PCR的传输包时，也开始计数，当找到第一套节目第二PCR值时，计数值为numm，根据此，可以得到PCR修正差值(PCR修正差值＝(numm-PCR理想位置)/目标流速率*系统本地时钟)。最后第一套节目输出的PCR就可以由输入流PCR值和PCR修正值的和得到(输出流PCR＝输入流PCR+PCR修正差值)。同理也可以算出第二套节目输出的PCR值。
三、TS流重组模块
在TS流重构子模块中，两路节目的传输包输入，按先后顺序排列合成一路TS流，同时送往TS缓冲子模块。
在TS缓冲子模块中，经过复用后的TS流的传输包到此暂存，根据输出控制子模块的输出指令，该子模块中的TS数据包不断的发往下一个模块。
四、PSI/SI重构模块
多路节目经过合并后，TS流里面节目的音视频等等的PID，PMT，PAT都发生了改变，因此必须要对PSI/SI信息进行重构才保证整个新的TS流符合MPEG13818协议。
到该模块的数据中，包括各个节目的PMT中的视频PID，音频PID，数据PID和节目参考时钟PCR-PID都已经经过重映射；那么根据PMT的语法结构，将用32位循环冗余校验CRC算法生成的校验码，放置在PMT表中，得到该节目重构后的PMT表。
对参加多路复用的节目，其各个节目的PMT表的PID进行过重映射，在将32位冗余校验CRC算法生成的校验码，放置在PAT表尾，得到重构后的PAT表。
SI是对PSI中的信息的一个扩展和补充，同时也是数字电视系统中不可缺少的一部分。在复用后，原来的TS流的SI信息也发生了变化，因此部分的SI信息也要重构。首先业务描述表SDT必须修改，需要将复用后节目的业务描述符更改。其次业务群关联表BAT中，其bouquet-name(业务群名)应该要修改。另外事件信息表EIT也需要进行相应的信息修改。最后网络信息表NIT也必须对包括频率列表描述符在内的一些参数进行修改。
五、输出控制模块
该模块是对新的TS流的输出进行控制，此部分主要的功能是定时的插入PSI/SI信息，保证新的TS流符合MPEG13818协议，能够正常进行各种应用。
由于本实用新型中多个高频头可生成多路TS流并传送至TS流复用芯片，所述TS流复用芯片根据控制单元提供的所需多路节目PID，从所述输入的多路TS流中提取所需的多路节目并将所述多路节目复用成新的一路多节目TS流，进而实现多路节目于数字电视终端的同时应用，如在播放一路节目的同时还可对另外一路节目进行录制。

Claims (9)

1、一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，包括：输出多路TS流的多个高频头及对TS流进行应用的应用电路，其特征在于，还包括：
设于所述高频头与应用电路之间从输入多路TS流中提取所需的多路节目并将所述多路节目复用成新的一路多节目TS流的TS流复用芯片；
与所述TS流复用芯片相连并用于向其输入所需多路节目的PID及控制指令的控制单元。
2、如权利要求1所述的一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，其特征在于，该TS流复用芯片包括：
分别与各个高频头相连滤除各路TS流中的空包并依据所述控制单元提供的所需节目PID按照PAT表-PMT表-ES流的层次结构提取所需节目的视频信息、音频信息、各路输入TS流的PSI/SI信息及PCR信息的多个过滤及信息提取模块；
分别与各个过滤及信息提取模块输出端相连依据所述过滤及信息提取模块提供的PCR信息计算输入各路TS流的传输速率并确定所述新TS流PCR值的多个PCR校正模块；
与所述过滤及信息提取模块输出端相连，按照ES流-PMT表-PAT表的层次结构重构所述新TS流PSI/SI信息的PSI/SI重构模块；
与所述过滤及信息提取模块输出端相连将所需多路节目的视、音频传输包复用成新的一路多节目TS流的TS流重组模块；
连接于所述应用电路与PCR校正模块、PSI/SI重构模块及TS流重组模块之间将校正后的PCR值及重构后的PSI/SI信息插入新的TS流中的输出控制模块。
3、如权利要求2所述的一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，其特征在于，该过滤及信息提取模块包括：
与所述高频头相连滤除输入各路TS流中PID值为OX1FFF的空传输包的空包过滤子模块；
与所述空包过滤子模块相连提取所需节目的视频信息、音频信息、各路输入TS流的PSI/SI信息及PCR信息的PID过滤及PSI/SI、PCR信息提取子模块。
4、如权利要求3所述的一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，其特征在于：该过滤及信息提取模块还包括一连接与所述PID过滤及PSI/SI、PCR信息提取子模块与TS重组模块、PSI/SI重构模块之间对各路TS流传输包的PID进行重新映射的PID重映射子模块。
5、如权利要求2所述的一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，其特征在于，该TS流重组模块包括：
与所述过滤及信息提取模块相连将所述多路节目复用成新的一路多节目TS流的TS流重构子模块；
连接于所述TS流重构子模块及输出控制模块之间暂存所述新TS流传输包的TS缓冲子模块。
6、如权利要求2所述的一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，其特征在于：该高频头与所述过滤及信息提取模块之间设有FIFO寄存器。
7、如权利要求1所述的一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，其特征在于：该控制单元为一CPU。
8、如权利要求1所述的一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，其特征在于：该TS流复用芯片为一FPGA或采用FPGA设计的ASIC。
9、如权利要求1所述的一种于数字电视终端实现TS流复用的装置，其特征在于：该应用电路包括与TS流复用芯片输出端相连的解码器或编码器，该解码器与视、音频播放电路相连，该编码器与录制电路相连。
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