MPEG2传输流实时复用和无缝拼接的软件实现

MPEG2传输流实时复用和无缝拼接的软件实现

张佳德[1]2004年在《MPEG2传输流实时复用和无缝拼接的软件实现》文中研究说明数字化已经渗透进当今社会的方方面面,数字电视将在未来得到普及,电视节目信号的数字编码、存储、传输和处理已经被应用的越来越广泛。电视系统的全面数字化为节目的采集,制作和传输都带来了革命性的变化。MPEG标准使得从演播室到发射等整个系统的各个方面都处于全面数字化的进程中。MPEG2编解码传输系统是目前解决演播室节目制作和传输的主流产品。 MPEG2是由运动图像专家组织提出的图像及其伴音的通用编码标准,该标准在广电网络获得大量应用,MPEG2标准的研究是本论文的基础,论文首先对与本课题相关的MPEG2标准进行了详细说明,通过对系统层,传输流以及视频层的分析,给出课题的实现方案。 本论文在介绍了数字电视以及MPEG2的相关知识的基础上,介绍了一个数字电视播出系统的简单模型,并详细描述了系统中基于MPEG2的传输流的播出服务器的硬件以及软件平台及其核心技术的实现。论文的最后对算法的性能和可行性进行了了定性和定量的分析,得出实验结论。 核心算法的实现包括协议处理、时钟处理、音视频的无缝拼接、码流码率的估算以及固定码率码流输出五个部分,论文将对将对五个部分的实现原理进行详细叙述。 课题开发的硬件平台是P4级PC,北京蓝拓扑公司的TS流播出卡,调试设备包括北京蓝拓扑公司的码流分析仪、成都新高公司的解码器和普通PAL制彩色电视机各一台,软件平台是Microsoft Windows XP Professional,算法实现的开发工具是Microsoft Visual C++6.0。 通过蓝拓扑公司的码流分析仪对输出码流的检验,以及新高公司解码器对输出码流的解码,验证了算法是完全成功的,有很大的商用价值。同时本论文的核心算法也成功移植到PHLIPE Trimedia TM1100上,这使得论文实现的技术不但可以应用于播出服务器,而且也可以应用于在TS流的收录延时播以及广告插播等很有前景的项目中。

郑冰洋[2]2006年在《TS流无缝拼接技术研究》文中研究说明随着数字视频技术的发展和多种相关标准的发布,数字电视已进入实用化阶段,数字电视取代模拟电视已经成为必然趋势。在这种转制过程中,电视中心面临着一系列问题和挑战。其中,节目制作、编辑及广告插播等,是播出数字电视节目不可或缺的重要环节,其关键技术是对数字电视节目载体——TS流进行无缝拼接。本文从MPEG-2标准出发,通过对其系统层和视频基本层的深入研究,指出了对MPEG-2传输流进行无缝拼接所面临的技术难点,探讨了无缝拼接TS流的原理和需要满足的条件,提出了基于系统层和基于基本层实施无缝拼接的两种方案,并进行了相应算法的实验研究和验证,给出了实验结果。基于系统层的无缝拼接只需根据MPEG-2系统层语法,对TS流进行处理,拼出流和拼入流都不需要解复用、解码、编码和重新复用,拼接流基本不改动原始流的内容。其技术关键是拼接点的选择,TS流相关信息(包括PSI信息和时间信息)的调整,以及音频和视频的同步处理。该方案的优点是快捷而方便,并得以基本保持原始流,但由于受压缩码流中图像编码类型和图像顺序的限制,拼接必须选择在符合拼接的特定位置进行,不能精确到帧。为能满足拼接中精确到帧的需求,本论文提出了基于基本层的无缝拼接方案。该方案的核心是进行转换编码,其作用是转换不符合拼接要求的图像编码类型和相关图像顺序,使其成为合法的拼接点。在该方案里,作为出流和入流的TS流,都要通过解复用和重新复用,在拼接点附近,还要进行解码和重新编码。核心部分在转换编码平台上实现。作为算法研究,这两种方案目前是在离线情况下对TS流数据文件进行,拼接流也以TS数据文件形式存储。这种离线处理,能满足电视中心预制节目的需要;而处理速度完全满足实时要求,所以该算法也能应用于实时设备。对所产生的拼接流所作的客观分析和主观评价表明,两种方案得到的拼接流均符合MPEG-2标准,各项参数正确,解码和显示正常,在拼接点附近,图像场景转换流畅,音视频能良好同步。

张磊[3]2006年在《多功能视频服务器》文中进行了进一步梳理目前,数字化是电视产业发展的热点。随着年内相关各项国家标准的制定,数字电视的技术正广泛的被应用在各行业中。在市场需求和技术发展的促进下,功能多样的数字电视产品都将会逐步走入寻常百姓家里。本文以作者参加研制的多功能视频服务器为主线,研究了PCR调整技术和TS流无缝插播技术,阐述了作者完成的工作。文章首先剖析了本课题的背景和我国数字电视的发展情况,以及相关的音视频标准。重点研究了PCR调整技术,分析了PCR抖动产生的原因,介绍了原有的几种PCR调整原理,提出了一种新的适合FPGA实现的PCR调整算法,并详细叙述了该算法在系统中的实现。文章还研究了TS流无缝插播技术,介绍了目前现有的无缝插播技术概况,重点分析了TS流无缝插播的原理,详细阐述了实现无缝插播的几个技术要素,以及该算法在系统中的实现。并在FPGA实现算法之前通过软件平台验证了算法的有效性。文章给出了多功能视频服务器的系统实现方案,研究了系统的应用框架和硬件架构,重点介绍了多功能视频服务器主FPGA的设计。最后验证了系统功能完备性,引用了多幅测试结果,较完整的验证了系统功能。文中所介绍的多功能视频服务器已经生产出样机。该机的硬件平台稳定,功能丰富,系统设计清晰。文中的多功能视频服务器在多家省市级电视台测试效果满意。同时由于系统采用了大容量FPGA器件,系统功能集中,前端系统的成本有大幅降低,使整套前端系统占领有线电视市场更具竞争力。

张帆[4]2007年在《多路数字电视传输流编码器的设计》文中提出数字电视是采用数字信号广播图像和声音的电视系统,它在电视信号的获取、产生、处理、传输、接收和存储的各个环节中都采用数字信号或对数字信号进行处理。数字电视画面质量达到DVD水平,完全没有模拟电视的雪花、重影等现象。供用户选择的节目内容也将极大丰富。通过数字电视,用户将跨入个性电视、互动电视的时代。MPEG-2标准是国际上流行的音视频压缩标准。这个标准中只定义解码模型,因此编码端和数据处理过程有很大的自由度,只要能够被MPEG-2解码器所解码就符合要求。本文所介绍的数字电视传输流编码器设计能实现叁种节目源的播出:AV信号、ASI信号、网络节目和信息以及这叁种节目源的混合复用播出。它同时可以在以太网和数字电视两个网络上运行。并能实现对转播卫星节目的覆盖插播,网络节目和本地节目的实时切换等业务。还提供OSD、转码等功能,实现增值服务。本设计的核心部分采用模块化设计,具有模块化、可扩展、升级方便、结构紧凑、成本低等特点。本文中首先概述了数字电视的发展现状和研究进展,简单介绍了ARM处理器和ucLinux操作系统。然后论述了数字电视传输流系统。研究了MPEG传输流结构,MPEG-2压缩标准,传输流的复用等理论。重点介绍了8+2MPEG编码器的系统设计和软件设计。系统设计中论叙了系统结构、功能特性、性能特性,并针对应用给出了五种业务模型。软件设计中,首先针对需求对软件进行分层设计和模块设计。然后按五种业务模型设计了不同层次、不同模块间的数据流和控制流。最后给出了各个模块的流程设计。最后讨论了系统的测试结果,并论述了本设计存在的优势和待改进的部分。

参考文献:

[1]. MPEG2传输流实时复用和无缝拼接的软件实现[D]. 张佳德. 电子科技大学. 2004

[2]. TS流无缝拼接技术研究[D]. 郑冰洋. 天津大学. 2006

[3]. 多功能视频服务器[D]. 张磊. 华中科技大学. 2006

[4]. 多路数字电视传输流编码器的设计[D]. 张帆. 华中科技大学. 2007

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