RU2777022C1 - Способ проверки возможности синхронизации компонентов сервиса транспортного потока MPEG TS - Google Patents
Способ проверки возможности синхронизации компонентов сервиса транспортного потока MPEG TS Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777022C1 RU2777022C1 RU2021132140A RU2021132140A RU2777022C1 RU 2777022 C1 RU2777022 C1 RU 2777022C1 RU 2021132140 A RU2021132140 A RU 2021132140A RU 2021132140 A RU2021132140 A RU 2021132140A RU 2777022 C1 RU2777022 C1 RU 2777022C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pts
- streams
- pcr
- time
- buffer
- Prior art date
Links
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M buffer Substances [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000003139 buffering Effects 0.000 claims abstract description 5
- 101700014647 PCR1 Proteins 0.000 claims description 2
- 101710033548 PSMB5 Proteins 0.000 claims description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 3
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к цифровым телевизионным системам контроля качества транспортных потоков в спутниковом, кабельном или эфирном цифровом телевидении, в частности к способам оценки возможности синхронизации компонентов сервиса транспортного потока MPEG TS. Техническим результатом является повышение точности определения возможности синхронизации, а также снижение нагрузки на ЦПУ. Предложен способ, в котором осуществляют считывание временных штампов PCR и PTS синхронизуемых элементарных потоков, вычисление времени, буферизации для каждого из них до момента презентации, оценки размера буфера и проверки соответствия указанных потоков следующим трем критериям. Согласно первому критерию, размер буфера приставки, выраженный в единицах времени, не должен быть меньше времени, необходимого для буферизации элементарного потока до момента презентации. Согласно второму, если время буферизации постоянно, то для синхронизации 2-х компонентов сервиса должно выполняться неравенство:
Согласно третьему, расхождение между одновременно декодируемыми элементами доступа не должно превышать 2/FPS секунды, где FPS - скорость в кадрах в секунду.
Description
Область техники
Изобретение относится к сфере обеспечения надежности функционирования сетей связи и может быть использовано при передаче цифровых телевизионных сигналов.
Уровень техники
Одной из важных задач, возникающих при передаче цифровых телевизионных сигналов, является синхронизация компонентов сервиса.
Из уровня техники известен ряд технических решений, направленных на определение возможности синхронизации как таковой и устранение ошибок, возникающих при передаче сигнала и препятствующих синхронизации компонентов сервиса.
Так, например, из документа SE 509034 С2 известен способ корректировки ошибок синхронизации, возникающих при передаче одновременно нескольких MPEG-2 каналов. В известном способе один из каналов выбирается в качестве опорного, остальные считаются зависимыми. Декодер считывает значения временных меток PCR для всех каналов и вычисляет разность между значениями PCR для опорного канала и значениями PCR для каждого из зависимых каналов. Полученные значения разностей прибавляются к временным штампам PTS и DTS соответствующих зависимых каналов, добиваясь таким образом синхронизации всех каналов.
Наиболее близким аналогом является способ синхронизации аудио и видео сигналов, описанный в WO 2012151756 А1. Данный способ основан на анализе данных о загрузке буфера системы, находящейся в стабильном состоянии. При реализации этого способа определяют текущую загрузку буфера и сравнивают ее с величиной загрузки буфера в стабильном состоянии. В случае переполнения или недостаточного заполнения буфера значение временного штампа PTS корректируется таким образом, чтобы считывание информации осуществлялось медленнее или, напротив, быстрее.
Преимуществом заявленного способа перед известными является повышенная точность определения возможности синхронизации за счет применения трех численных критериев. Исходными данными для указанных критериев являются измеримые параметры цифровых потоков, что исключает необходимость анализа цифровых компрессированных аудио и видео потоков и, как следствие, снижает нагрузку на ЦПУ.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка способа определения возможности синхронизации компонентов сервиса транспортного потока MPEG TS (13818-1) при выполнении контроля качества транспортных потоков в спутниковом, кабельном или эфирном цифровом телевидении на основании измерения параметров цифровых потоков.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение точности определения возможности синхронизации, а также снижение нагрузки на ЦПУ.
Раскрытие изобретения
Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что для каждого из синхронизуемых потоков определяют моменты времени, привязанные к временным штампам PCR и PTS, вычисляют время, необходимое для буферизации элементарного потока до момента презентации, оценивают размер буфера и проверяют соответствие синхронизуемых элементарных потоков трем критериям. Первый из указанных критериев формулируется следующим образом: размер буфера приставки, выраженный в единицах времени, не должен быть меньше времени, необходимого для буферизации элементарного потока до момента презентации.
Согласно второму критерию, если время буферизации постоянно, то для синхронизации 2-х компонентов сервиса должно выполняться следующее неравенство:
где PTS1 и PTS2 - любые два соседние PTS из первого и второго потока соответственно,
Bpcr1 и Bpcr2 - количество байт между двумя соседними метками PCR для первого и второго потока,
Bpts1 и Bpts2 - количество байт между данной меткой PCR и ближайшей к ней меткой PTS для первого и второго потока,
Tpcr - разность между двумя соседними PCR, считается одинаковой для обоих потоков.
В соответствии с третьим критерием, расхождение между одновременно декодируемыми элементами доступа не должно превышать 2/FPS секунды, где FPS - скорость в кадрах в секунду. Для синхронизации двух любых потоков должно выполняться отношение:
где PTS1 и PTS2 - любые два PTS из первого и второго потока соответственно,
М - масштабный коэффициент для перехода из шкалы 27 МГц в шкалу UTC.
Осуществление изобретения
В стандартах, регламентирующих деятельность сетей связи цифрового телевидения, описан способ синхронизации компонентов сервиса, но не описан способ, определения возможности синхронизации как таковой. Предложенный способ предполагает три критерия для определения возможности синхронизации. Указанные критерии формулируются следующим образом.
1. Размер буфера приставки не должен быть меньше некоторой величины, зависящей от параметров компонента цифрового видеопотока.
2. Размеры буферов синхронизируемых компонентов цифрового потока должны подчиняться соотношению, которое определяется параметрами потоков этих компонентов.
3. Расхождение во времени между декодируемыми элементами синхронизируемых компонентов потока должно быть меньше некоторой величины.
В любом отдельном передаваемом потоке присутствуют временные штампы PCR и PTS. Далее будем обозначать PCRi - некоторый PCR с условным номером i, a PCR(i+1) - PCR, следующий за PCRi. При вычислениях также рассматривается PTS, размещающийся между PCRi и PCR(i+1) и содержащий информацию о некотором моменте времени в будущем, в который нужно презентовать ближайший за PCR(i+1) access unit (AU). Величина Bpcr используется для обозначения количества байт между PCRi и PCR(i+1), a Tpcr - для обозначения разности значений PCRi и PCR(i+1). Битрейт потока во временной шкале 27 МГц (в тиках) определяется по формуле:
В=Bpcr / Tpcr (байт за тик).
Для любого элементарного потока верно следующее уравнение:
Tbuff+Tdiff=PTS - PCRi,
где Tbuff - время, необходимое для буферизации элементарного потока ES до момента презентации, а
Tdiff - временной интервал между PCRi и моментом времени презентации ближайшего следующего за ним AU.
Указанное равенство также может быть переписано в виде:
Tbuff=PTS - PCRi – Tdiff.
Значения PTS и PCRi берутся из соответствующих временных меток элементарного потока, a Tdiff вычисляется по формулам:
Tdiff=Tpts+Tau,
Tpts=Bpts / В.
Значение Таu, вообще говоря, неизвестно, если не разобрать ES и не найти в нем AU. Эта операция на встроенном ПО может загружать ЦПУ. Поэтому можно предположить, что AU находится в первом байте нагрузки элементарного потока, который отстоит от PTS на фиксированное количество байт Bd. Вычисления в соответствии с данным предположением дадут максимальное значение Tbuff. Используя значение Bd, получим:
Tau=Bd / В.
Тогда:
Tbuff (max) = PTS-PCRi-(Bpts/B+Bd/B)
Или:
Размер буфера приставки во временном выражении определим как:
Buff=N/B, где N - размер буфера в байтах.
Тогда первый критерий может быть сформулирован следующим образом. Для правильного декодирования и синхронизации должно выполняться условие: Tbuff≤Buff.
Данное условие должно выполняться для всех потоков, которые необходимо синхронизировать. В случае, если для потоков используется буфер одного и того же размера, можно упростить вычисления путем вычитания Tbuff одного потока из Tbuff другого. Принимая во внимание, что оба потока имеют один и тот же PCR, второй критерий может быть сформулирован в виде:
Если Tbuff=const, то для синхронизации 2-х компонентов сервиса должно выполняться следующее неравенство:
где PTS1 и PTS2 - любые два PTS из первого и второго потока соответственно, индексы 1 и 2 у величин Bpcr и Bpts также показывают принадлежность этих величин к характеристикам первого или второго потоков соответственно. Tpcr считается одинаковым для обоих потоков.
Также необходима проверка третьего критерия, а именно - расхождение между одновременно декодируемыми элементами доступа не должно превышать 2/FPS секунды (эмпирическая величина), где FPS - скорость в кадрах в секунду. Третий критерий формулируется следующим образом.
Для синхронизации двух любых потоков должно выполняться отношение:
где PTS1 и PTS2 - любые два PTS из первого и второго потока соответственно,
М - масштабный коэффициент для перехода из шкалы 27 МГц в шкалу UTC.
Как следует из описания возможных выполнений заявленного изобретения, предложенный способ проверки возможности синхронизации компонентов сервиса обеспечивает достижение заявленного технического результата, а именно увеличение точности определения возможности синхронизации, благодаря проверке соответствия потоков трем критериям. Предложенный способ вычислений также позволяет снизить нагрузку на ЦПУ за счет приближенного вычисления Tau.
Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения», доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, решение поставленных изобретательских задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленное изобретение удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.
Claims (10)
- Способ проверки возможности синхронизации компонентов сервиса транспортного потока MPEG TS, заключающийся в том, что для каждого из синхронизуемых элементарных потоков определяют моменты времени, привязанные к временным штампам PCR и PTS, вычисляют время, необходимое для буферизации каждого элементарного потока до момента презентации, и оценивают размер буфера, отличающийся тем, что проверяют соответствие синхронизуемых элементарных потоков трем критериям, согласно первому из которых размер буфера приставки, выраженный в единицах времени, не должен быть меньше времени, необходимого для буферизации элементарного потока до момента презентации; согласно второму, если время буферизации постоянно, то для синхронизации 2-х компонентов сервиса должно выполняться неравенство:
- где PTS1 и PTS2 - любые два штампа PTS из первого и второго потоков соответственно,
- Bpcr1 и Bpcr2 - количество байтов между двумя соседними метками PCR для первого и второго потоков,
- Bpts1 и Bpts2 - количество байтов между данной меткой PCR и ближайшей к ней меткой PTS для первого и второго потоков,
- Tpcr - разность между двумя соседними PCR;
- согласно третьему, расхождение между одновременно декодируемыми элементами доступа не должно превышать 2/FPS секунды, где FPS - скорость в кадрах в секунду:
- где PTS1 и PTS2 - любые два PTS из первого и второго потоков соответственно,
- М - масштабный коэффициент для перехода из шкалы 27 МГц в шкалу UTC.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2777022C1 true RU2777022C1 (ru) | 2022-08-01 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1454418A1 (en) * | 2001-11-29 | 2004-09-08 | Thomson Licensing S.A. | Transport stream to program stream conversion |
CN102149022A (zh) * | 2011-01-20 | 2011-08-10 | 德科仕通信(上海)有限公司 | 提高计算mpeg-ts层丢包数精准度的方法及系统 |
WO2012151756A1 (en) * | 2011-05-12 | 2012-11-15 | Intel Corporation | Techniques for synchronization of audio and video |
RU2546551C2 (ru) * | 2010-05-19 | 2015-04-10 | Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. | Поставщик транспортного потока, поставщик сигнала dab, анализатор транспортного потока, приемник dab, способ, компьютерная программа и сигнал транспортного потока |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1454418A1 (en) * | 2001-11-29 | 2004-09-08 | Thomson Licensing S.A. | Transport stream to program stream conversion |
RU2546551C2 (ru) * | 2010-05-19 | 2015-04-10 | Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. | Поставщик транспортного потока, поставщик сигнала dab, анализатор транспортного потока, приемник dab, способ, компьютерная программа и сигнал транспортного потока |
CN102149022A (zh) * | 2011-01-20 | 2011-08-10 | 德科仕通信(上海)有限公司 | 提高计算mpeg-ts层丢包数精准度的方法及系统 |
WO2012151756A1 (en) * | 2011-05-12 | 2012-11-15 | Intel Corporation | Techniques for synchronization of audio and video |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Digital Video Broadcasting (DVB); Measurement guidelines for DVB systems, ETSI TR 101 290, V1.4.1, June 2020. * |
P.A. SARGINSON, MPEG-2: Overview of the systems layer, Research and Development Report, BBC RD, 1996. VICTOR RAMAMOORTHY, Clock Synchronization in Software MPEG-2 Decoder, Proceedings Volume 3021, Multimedia Hardware Architectures, 1997. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6034731A (en) | MPEG frame processing method and apparatus | |
US6993081B1 (en) | Seamless splicing/spot-insertion for MPEG-2 digital video/audio stream | |
EP1585336B1 (en) | Transcoding system and method for maintaining timing parameters before and after performing transcoding process | |
EP0923243B1 (en) | Editing device, editing method, splicing device, splicing method, encoding device, and encoding method | |
US5963256A (en) | Coding according to degree of coding difficulty in conformity with a target bit rate | |
US6188700B1 (en) | Method and apparatus for encoding MPEG signals using variable rate encoding and dynamically varying transmission buffers | |
EP1323312B1 (en) | Regeneration of program clock reference data for mpeg transport streams | |
US6741290B1 (en) | Processing coded video | |
MXPA03011051A (es) | Empalme de flujos de transporte de video digitales. | |
US20060034375A1 (en) | Data compression unit control for alignment of output signal | |
KR100247978B1 (ko) | 픽쳐 디코딩 동기화 회로 및 그 방법 | |
US8170401B2 (en) | Optimizing ad insertion by removing low information frames | |
US20050190833A1 (en) | Encoded data outputting apparatus and method | |
EP2485501B1 (en) | Fast channel change companion stream solution with bandwidth optimization | |
US20100166080A1 (en) | Video display apparatus | |
RU2777022C1 (ru) | Способ проверки возможности синхронизации компонентов сервиса транспортного потока MPEG TS | |
US8854964B2 (en) | Method and apparatus for determining a transport bit rate for a Multiprogram transport stream | |
US10757473B2 (en) | Digital media splicing system and method | |
US20130003867A1 (en) | Video display device | |
KR100233937B1 (ko) | 타임스탬프 보상을 이용한 비디오와 오디오 동기 방법 및 이를 이용한 엠펙-2(mpeg-2) 인코더 장치 | |
CN109889876B (zh) | 一种基于直通音频的ts传输流音视频同步装置和方法 | |
KR101620083B1 (ko) | 다채널 디지털 방송을 위한 스플라이싱 장치 및 그 방법 | |
KR101114749B1 (ko) | 수신된 트랜스포트 스트림에 포함된 영상 데이터를 화면끊김 현상이 없도록 처리하는 방법과 그에 따른 디지털멀티미디어 방송 수신 장치 | |
KR100978506B1 (ko) | 디지털 방송 시청 단말기 및 그 단말기의 버퍼제어 방법 | |
EP2150066A1 (en) | Procedure for measuring the change channel time on digital television |