Geiriau allweddol: Sain a Fideo Asyncronig MPEG-2 PCR DTS PTS Encoder Decoder
Gyda datblygiad cyflym teledu digidol yn fy ngwlad a datblygiad trawsnewid digidol rhwydweithiau radio a theledu trefol, mae mwy a mwy o bobl wedi dechrau defnyddio blychau pen set i wylio rhaglenni teledu digidol. Ond yn y broses o wylio rhaglenni teledu trwy flwch pen set, mae gwylwyr weithiau'n canfod bod rhywfaint o sain a fideo allan o sync. Daliodd hyn ein sylw hefyd.
Ffenomenon a phrawf
Yn y bôn, cwblhaodd Guiyang City drawsnewidiad digidol ei rwydwaith radio a theledu ar ddiwedd 2007, ac mae rhaglenni Gorsaf Deledu Guizhou hefyd wedi mynd i mewn i'r trosglwyddiad rhwydwaith digidol. Ar ôl mynd i mewn i'r rhwydwaith digidol, gwelsom fod gan sawl rhaglen o'n gorsaf y ffenomen o beidio â chydamseru sain a fideo mewn rhai meysydd, yn enwedig pan ddarlledwyd y newyddion ar y sianel fideo lloeren a'r sianel bobl. Er mwyn darganfod ble mae'r broblem, fe benderfynon ni gynnal prawf cysoni gwefusau ar lwybr trosglwyddo cyfan ein rhaglen. Yr offer a ddefnyddir ar gyfer y prawf yw Tektronix WFM7120. Wrth wneud mesuriad oedi sain / fideo, mae hefyd angen cynhyrchu cyfres o signalau fideo bar lliw byr trwy'r TG700 DVG7, ac mae'r dilyniant sain wedi'i fewnosod yn y grŵp hwn o signalau fideo gydag egwyl o 5s, anfonwch signal o'r fath i y system dan brawf, ac yn olaf anfon y signal i WFM7120 i fesur y gwahaniaeth amseru rhwng sain a fideo.
Prawf mewnol canolfan reoli darlledu
Fel y dangosir yn Ffigur 1, er mwyn mesur a oes gwahaniaeth oedi sain / fideo yn system yr orsaf deledu, rydym yn defnyddio'r amser arolygu i gofnodi'r signal prawf a gynhyrchir gan TG700 i'r ddisg galed a ddarlledwyd, ei chwarae trwy'r ddisg galed, a mewnbynnu signal y prawf i'r oediwr. Ar ôl y modiwl cydamseru ffrâm, caiff ei ddarlledu ar sianel, ac yna rydym yn mesur y tri signal hyn cyn i'r adran drosglwyddo drosglwyddo'r signal i amgodiwr y cwmni rhwydwaith. Mae'r canlyniadau mesur yn dangos nad yw gwahaniaeth oedi sain / fideo y tri signal hyn yn fwy na 12ms, hynny yw, nid yw un maes yn ddigon, sy'n dangos nad oes gan y signal y broblem o gydamseru sain a fideo yn y ganolfan rheoli darlledu.
Profi gwahanol flychau pen set
Ar gyfer yr ail bwynt mesur, gwnaethom ddewis ystafell gyfrifiaduron pen blaen y cwmni rhwydwaith. Fel y dangosir yn Ffigur 2, yma, rydym wedi dewis y prif frandiau o flychau pen set a ddefnyddir ar hyn o bryd yn Tsieina i'w profi. Ar ôl amgodio'r signal prawf TG700 trwy'r amgodiwr gwreiddiol rydyn ni'n ei ddefnyddio, ei fewnosod yn y sianel rydyn ni'n ei darlledu ar hyn o bryd. Yna defnyddiwch flwch pen set yn yr ystafell gyfrifiadur pen blaen i ddadosod y signal teledu. Yna anfonir y signal sain / fideo wedi'i ddatgodio i WFM7120 i'w fesur ar ôl A / D ac ymgorffori'r signal analog trwy recordydd fideo Panasonic D950. Mae'r canlyniadau mesur yn dangos bod gwahaniaeth oedi sain / fideo y mathau hyn o flychau pen set yn wahanol, mae rhai ar y blaen i 150ms, ac mae rhai ar ei hôl hi o 300ms. Mae hyn yn dangos bod gan wahanol flychau pen set alluoedd gwahanol i gynnal y berthynas cydamseru rhwng signalau sain / fideo ar ôl demodiwleiddio a datgodio'r un signal teledu digidol.
Profi gwahanol amgodyddion
Fel y dangosir yn Ffigur 3, rydym yn dal i ddefnyddio'r generadur signal TG700 i brofi gwahanol amgodyddion, a galluogi'r amgodiwr, y modulator a'r blwch pen set i adeiladu amgylchedd darlledu / gwylio efelychiedig. Yma, rydym yn defnyddio sawl amgodiwr o wahanol frandiau. Ar ôl amgodio signal prawf TG700, caiff ei fodiwleiddio gan yr un modulator, ac yna mae'r signal yn cael ei ddatgodio gan yr un blwch pen set. Mae hefyd yn cael ei brosesu gan D950 a'i anfon at WFM7120 i'w fesur. Canlyniad y mesuriad terfynol yw bod rhai o'u gwahaniaethau oedi sain / fideo yn 30ms, ac mae rhai yn cyrraedd 300ms, gan nodi bod gwahanol amgodyddion yn cael mwy o effaith ar gydamseriad sain / fideo signal gwylio terfynol y blwch pen set.
Dadansoddiad Achos
Egwyddor amseru system MPEG-2
Ar hyn o bryd, yn system trawsyrru teledu digidol fy ngwlad, mae safon MPEG-2 yn safon cywasgu sain a fideo bwysig. Mae'n cywasgu, amgodio, a signalau rhaglenni amlblecs ar y pen ffynhonnell, ac yn demultiplexes ac yn dadgodio signalau ar y pen derbyn. Wedi'i ddefnyddio'n helaeth. Mae'r system drosglwyddo ddigidol yr ydym yn ei defnyddio yn seiliedig ar safon MPEG-2. Gadewch i ni edrych ar strwythur system MPEG-2, fel y dangosir yn Ffigur 4.
Gellir gweld o Ffigur 4 bod y signalau sain a fideo yn ffurfio llif sylfaenol ar ôl i'r amgodiwr cywasgu dynnu'r wybodaeth ddiangen. Ni ellir storio na throsglwyddo'r llif cod elfennol hwn yn uniongyrchol. Rhaid ei anfon at baciwr penodol. Rhennir y llif cod elfennol yn baragraffau yn ôl fformat penodol, ac ychwanegir nodau adnabod penodol i ffurfio'r llif cod elfennol pecyn (PES) fel y'i gelwir. Mae pecynnau PES yn becynnau data sain a fideo gyda hyd amrywiol. Yna anfonir y pecynnau PES sain a fideo a'r data ategol i'r is-system drosglwyddo, sy'n cael eu rhannu'n becynnau data bach gyda hyd sefydlog o 188b a'u amlblecsio yn ôl amlblecsio rhaniad amser. Mae nant TS sengl yn cael ei ffurfio, ac mae'r nant TS yn cyrraedd y pen derbyn ar ôl ei drosglwyddo trwy'r sianel.
Fel y gwyddom i gyd, mae cydamseru yn amod angenrheidiol ar gyfer arddangos teledu yn gywir. Ar gyfer teledu digidol, gan fod y byffer yn cael ei ddefnyddio i storio'r signal yn ystod y broses gywasgu ac amgodio, mae echel amser y signal yn yr amlblecsydd yn cael ei newid, ac mae maint y diswyddiad data yn wahanol, mae'r gymhareb cywasgu hefyd yn wahanol, felly mae'r echel amser Newidiadau mawr, yn enwedig ym mhrosesu haen y grŵp ffrâm, mae trefn fframiau B a fframiau P hefyd wedi newid. Mae'r rhain i gyd yn gwneud cydamseru signalau teledu digidol yn colli cysyniad y dilyniant gwreiddiol yn llwyr. Ffordd effeithiol o gyflawni cydamseriad yw ychwanegu label amser at y llif cod signal bob tro y mae cyfwng penodol wedi mynd heibio. Gyda'r tag hwn, gellir ail-archebu'r diwedd derbyn yn ôl y tag amser hwn yn ystod y broses ddatgodio cyn ei arddangos, ail-greu trefn y ddelwedd cyn cywasgu ac amgodio, a'r berthynas amser rhwng sain a delwedd, a thrwy hynny gyflawni cydamseriad delwedd a The mae sain wedi'i gydamseru â'r ddelwedd.
Gellir gweld hefyd o Ffigur 4 bod un cloc system gyffredin STC (27MHz) yn yr amgodiwr MPEG-2. Defnyddir y cloc hwn i gynhyrchu stamp amser sy'n nodi'r datgodio cywir ac amseriad arddangos sain / fideo. Ar yr un pryd, gellir ei ddefnyddio i nodi samplu Gwerth ar unwaith amser cloc y system ar unwaith. Mae'r cloc wedi'i gloi fesul cam gan gydamseriad llinell y fideo mewnbwn. Pan fydd y mewnbwn yn signal SDI, cynhyrchir cloc system yr amgodiwr gan y cloc wedi'i rannu â 10. Mae'n ymddangosiad cloc system gyffredin yn yr amgodiwr, yn ogystal ag aildyfiant y cloc yn y datgodiwr a'r cywir defnyddio stampiau amser, sy'n darparu sylfaen ar gyfer cydamseru gweithrediadau yn y datgodiwr yn gywir. Er mwyn gwireddu cydamseriad cloc y codec, mae cloc y system STC yn cael ei gyfrif yn yr amgodiwr, a chaiff gwerth samplu'r cownter ei drosglwyddo i'r derbynnydd ym mhennyn addasu'r pecyn TS a ddewiswyd bob amser trosglwyddo penodol, fel datgodio. Signal cyfeirio cloc rhaglen y prosesydd, sef PCR. Y did dilys PCR yw 42b, a'r 33b uchel yw PCR_Base, sef y gwerth cyfrif yn uned y cloc 27MHz a'r cloc wedi'i rannu â 300, a'r 9b isel yw PCR_Extension, sef y gwerth cyfrif yn y cloc 27MHz fel yr uned. Yn ogystal â PCR, mae'r label amser datgodio DTS a'r label amser arddangos PTS hefyd yn bwysig iawn. Maent yn debyg i PCR_Base. Fe'u crëir hefyd gyda chloc system 27MHz yr amgodiwr, wedi'i rannu â 300 fel gwerth cyfrif uned. Yn eu plith, defnyddir DTS i gyfarwyddo'r datgodiwr pryd i ddadgodio'r ddelwedd a dderbynnir a'r ffrâm sain, a defnyddir PTS i hysbysu pryd i arddangos y ffrâm delwedd wedi'i dadgodio.
Wrth ddefnyddio amgodio dwyffordd, rhaid datgodio delwedd benodol o fewn cyfnod o amser cyn ei harddangos, fel y gellir ei defnyddio fel y data ffynhonnell ar gyfer datgodio'r ddelwedd ffrâm B. Er enghraifft, IBBP yw trefn arddangos delweddau, ond trefn drosglwyddo delweddau yw IPBB. Mae model cyfeirio MPEG yn credu bod datgodio yn digwydd ar unwaith, hynny yw, mae datgodio ac arddangos yn cael eu perfformio ar yr un pryd. Ar gyfer fframiau sain a fframiau delwedd B, mae'r amser datgodio a'r amser arddangos yr un peth, ac mae PTS yr un peth â DTS, felly dim ond PTS sydd angen ei drosglwyddo. Ar gyfer fframiau fideo I a fframiau P, oherwydd ail-archebu fframiau, mae'r amser datgodio a'r amser arddangos yn wahanol, a rhaid trosglwyddo PTS a DTS ar yr un pryd. Pan fydd y datgodiwr yn derbyn dilyniant delwedd IPBB, rhaid iddo ddadgodio'r delweddau I-ffrâm a P-ffrâm cyn datgodio'r ddelwedd ffrâm B gyntaf. Dim ond un ffrâm delwedd y gall y datgodiwr ei ddadgodio ar y tro, felly mae'n dadgodio delwedd ffrâm I yn gyntaf a'i storio. Pan ddatgodir delwedd ffrâm P, mae'n allbynnu ac yn arddangos delwedd ffrâm I wedi'i datgodio, ac yna'n dadgodio ac arddangos delwedd ffrâm B. Mae tablau 1, 2, 3 a 4 yn dangos dilyniant delweddau mewnbwn ac allbwn yr amgodiwr, gwerthoedd PTS a DTS pob ffrâm, a dilyniant datgodio ac arddangos pob ffrâm o'r ddelwedd gan y datgodiwr.
Yn Nhabl 1, mae 13 ffrâm o ddelweddau yn grŵp o ddelweddau, mae'r ffrâm ffrâm gyntaf I yn defnyddio codio o fewn ffrâm, ceir yr ail a'r drydedd ffrâm B trwy ragfynegiad dwyochrog o'r fframiau cyntaf a'r bedwaredd, a'r bedwaredd ffrâm P yw pasio gan y ffrâm gyntaf. Yn deillio o ragfynegiad ymlaen. Ar ôl amgodio'r ffrâm gyntaf, mae'r amgodiwr yn clustogi'r ail a'r drydedd ffrâm yn gyntaf, yn amgodio'r bedwaredd ffrâm, ac yna'n amgodio'r ail a'r drydedd ffrâm, ac ati, a dangosir y dilyniant allbwn terfynol wedi'i amgodio yn y tabl 2 a ddangosir.
Gellir gweld yn Nhabl 3 a Thabl 4, pan fydd y datgodiwr yn derbyn uned fynediad benodol sy'n cynnwys delwedd ffrâm I, y dylai'r pecyn data ffeil gynnwys DTS a PTS, yr amser rhwng gwerthoedd y ddau dag hyn Mae'r egwyl yn un cyfnod delwedd. Ar ôl y ddelwedd ffrâm I yw'r ffrâm P, dylai fod DTS a PTS yn y pecyn data ffeiliau hefyd, a'r cyfnod amser rhwng gwerthoedd y ddau dag yw tri chyfnod delwedd. Yna mae dwy ffrâm B, y mae eu pecynnau data ffeiliau yn cynnwys PTS yn unig. Hynny yw, bydd y ddelwedd ffrâm I yn cael ei chwarae a'i harddangos ar ôl oedi o un ffrâm ar ôl datgodio. Pan fydd y ffrâm I yn cael ei harddangos, mae'r bedwaredd ffrâm P yn cael ei datgodio, ond nid yw'n cael ei chwarae a'i arddangos. Mae'n cael ei storfa yn gyntaf, ac ar ôl i'r ffrâm 1I gael ei chwarae a'i arddangos, Datgodio ac arddangos fframiau 2B ar unwaith, yna fframiau 3B, yna arddangos y fframiau 4P wedi'u clustogi, a dadgodio a byffer y fframiau 7P ar yr un pryd, ac ati. Gellir gweld bod dilyniant y delweddau wedi'u dadgodio a'u harddangos yn gyson â dilyniant y mewnbwn delwedd yn Nhabl 1.
Egwyddor amseru datgodiwr (blwch pen set)
Dim ond gwerthoedd 33b yw PTS a DTS. Os nad oes cyfeiriad at yr echel amser a gynrychiolir gan PCR, mae'r gwerth hwn yn ddiystyr. Er mwyn cynnal y datgodio cywir, rhaid cadw clociau system yr amgodiwr a'r datgodiwr (blwch pen set) dan glo, hynny yw, cedwir eu amleddau yr un fath, ac mae gwerthoedd cychwynnol eu cownteri priodol yr un peth.
Mae oscillator wedi'i reoli gan foltedd (VCO) gydag amledd o tua 27MHz yn y datgodiwr (blwch pen set). Anfonir y signal allbwn i'r cownter fel cloc y system i gynhyrchu gwerth sampl STC cyfredol, sy'n werth 42b fel PCR. Yn eu plith, y 33b uchel yw'r gwerth cyfrif yn yr uned o gloc 27MHz ar ôl 300 amledd pinc, a'r 9b isel yw'r gwerth cyfrif yn yr uned o gloc 27MHz. Pan fydd rhaglen newydd yn cyrraedd y datgodiwr (blwch pen set), mae'r datgodiwr (blwch pen set) yn cael y gwerth PCR o'r llif cod, yn cymharu ei werth PCR_Extention â darnau 9b isaf y STC cyfredol, ac yn cael y gwall signal, ac yna'n mynd trwy'r cylched dolen wedi'i gloi fesul cam. Addaswch yr oscillator a reolir gan foltedd fel bod amledd cloc system y datgodiwr (blwch pen set) yn gyson ag amledd cloc system yr amgodiwr. Sicrhewch werthoedd PTS a DTS pob ffrâm yn olynol o'r llif cod, a'u cymharu â'r darnau 33b uchel o'r gwerth STC cyfredol. Os yw'r gwerth DTS yn fwy na'r gwerth STC, mae'r llif cod yn cael ei glustogi a chaiff y newid gwerth STC ei fonitro ar yr un pryd. Pan fydd y gwerth STC yn cynyddu i fod yn hafal i'r gwerth DTS, mae'r llif cod ffrâm yn cael ei ddatgodio. Pan fydd y gwerth STC yn hafal i'r gwerth PTS, Chwaraewch y ffrâm. Os yw jitter oedi byffer y rhwydwaith trawsyrru, pan fydd y llif cod yn cyrraedd y datgodiwr (blwch pen set), mae ei werth PTS eisoes yn llai na'r gwerth STC, yna mae'r datgodiwr (blwch pen set) yn sgipio'r ffrâm hon a yn taflu'r data ffrâm. Gan fod PTS a DTS yn cael eu cynhyrchu yn seiliedig ar y gwerth PCR, rhaid defnyddio'r gwerth PCR cyntaf a gafwyd fel y gwerth cychwynnol i osod cownter STC y datgodiwr (blwch pen set) i wneud eu gwerthoedd yr un peth, fel arall, y bydd y sylfaen amser yn wahanol. , Felly gwall datgodio. Mae prosesu sain a fideo yn debyg, ond nid oes problem aildrefnu amseru. Mae Ffigur 5 yn dangos diagram egwyddor gweithio PCR y datgodiwr (blwch pen set).
Rhesymau dros sain a fideo y tu allan i sync
Mewn cymwysiadau ymarferol, mae rhai amgodyddion yn achosi jitter yn eu cloc allbwn oherwydd sylfaen amser ansefydlog y signal fideo mewnbwn, ac nid yw'r cyfwng cydamseru ffrâm yn 40ms. Ar gyfer yr amgodyddion hyn, ar ôl gosod y gwerth DTS cychwynnol yn ôl PCR ac oedi byffro, ceir gwerth DTS pob ffrâm trwy ychwanegu gwerth sefydlog i'r DTS blaenorol (gellir cyfrifo'r gwerth hwn fel a ganlyn: Rhennir 27MHz â 300 Mae'n 90kHz, a PAL TV yw 25 ffrâm yr eiliad. Felly, y gwerth yw 90000/25 = 3600), a chyfrifir y gwerth PTS yn ôl y math o ffrâm a'r math GOP. Fodd bynnag, ni chynyddodd gwerth PCR 3600 yn ystod y cyfnod hwn, a achosodd i DTS a PTS ddod yn fwy neu'n llai o'i gymharu â PCR. Nid yw rhai datgodyddion (blychau pen set) yn defnyddio oscillator a reolir gan foltedd, ac mae cloc eu system yn 27MHz sefydlog, ond maent yn defnyddio'r gwerth PCR a dderbynnir i gychwyn gwerth cownter cloc y system leol. Ni all yr amgodiwr a'r datgodiwr (blwch pen set) gynnal clo caeth, a allai beri i'r datgodiwr (blwch pen set) ollwng fframiau. Fodd bynnag, nid yw rhai datgodyddion (blychau pen set) bellach yn dadgodio ac arddangos yn llym yn ôl DTS a PTS ar ôl colli ffrâm, ond yn dadgodio yn ôl sefyllfa'r byffer, oherwydd bod oedi amgodio fideo a sain yn wahanol, gall achosi sain Mae'r paentiad allan o sync.
Yn ogystal, yn y broses drosglwyddo o'r amgodiwr i'r datgodiwr (blwch pen set), oherwydd bodolaeth cysylltiadau byffer oedi amrywiol fel amlblecswyr a modwleiddwyr, efallai na fydd oedi trosglwyddo pecynnau PCR yn gyson, yn amrywio o fawr i bach. Os na chaiff PCR ei gywiro, gall y problemau uchod ddigwydd hefyd.
i grynhoi
O'r dadansoddiad uchod, gellir gweld y gall yr amgodiwr a'r datgodiwr (blwch pen set) achosi i asyncroniad sain a fideo ddigwydd. Ar ôl profi amgodyddion gwahanol frandiau, dewisodd ein gorsaf amgodiwr gyda dangosyddion prawf gwell a disodli'r amgodiwr gwreiddiol, a wellodd yn fawr y ffenomen bod sain a llun y teledu allan o sync. Yn y cam nesaf o gyflwyno blychau pen set, bydd cwmnïau rhwydwaith hefyd yn cryfhau profi dangosyddion perthnasol i wella ansawdd graddfeydd cynulleidfa. Wrth gwrs, yn y broses o hyrwyddo digideiddio radio a theledu fy ngwlad, mae angen ymdrechion ar y cyd ein gweithwyr teledu a gweithgynhyrchwyr offer er mwyn sicrhau llwyddiant llwyr o'r diwedd.v
Mae ein cynnyrch eraill:
