论文部分内容阅读
传输流字幕服务器是一款用于在节目传输环节中将多路数字视频信号(MPTS)与数字图文信息进行实时叠加的数字设备。传统的传输流字幕服务器由服务器主机、ASI(异步串行接口)板卡组成,利用ASI板卡进行数据输入输出,由于ASI板卡遵循ASI接口标准,必须以36MBps的固定速率传输数据,限制了节目输入输出带宽,字幕服务器只能通过采用多卡组合的方式增加节目输入输出套数。利用服务器主机装备的千兆以太网卡数据端口进行数据输入输出,能够减少系统处理多路数据接入的运行环节,从而提高系统稳定性、可靠性,同时节省了成本。本课题设计、开发了一套基于服务器主机千兆以太网数据端口、通过UDP协议收发传输流的字幕服务器系统软件,实现了对多路数字视频信号的字幕叠加功能。本文设计、实现的字幕服务器系统软件由三部分构成:数据输入及多节目系统解复用;单节目字幕叠加处理;多节目系统复用及数据输出。数据输入及多节目系统解复用主要包含数据输入、多节目系统解复用、节目源调度处理等环节。本部分运用UDP协议及微软提供的完成端口技术,解决了数据输入问题,实现了从网络端口获取多节目流与字幕数据。运用DVB(数字视频广播)标准,解决了多节目流的系统解复用问题,实现了从多节目流中提取单节目流(SPTS)。通过对每路单节目流进行预收录、差错检测,根据检测结果进行垫片或正式收录操作,实现了对字幕服务器的节目源调度处理。单节目字幕叠加处理主要包含单节目解复用、视频解码、字幕叠加、视频编码、音频处理及节目复用等环节。本部分运用MPEG-2标准,解决了从单节目流到音视频基本流(ES)的节目解复用问题,实现了从单节目流中分离音视频基本流;解决了字幕叠加后的音视频基本流到单节目流的节目复用问题,实现了字幕叠加后的视频基本流与音频基本流的同步。运用Intel提供的Intel IPP函数库,解决了视频基本流与YUV图片的编解码问题,实现了视频基本流与YUV图片的转换。通过固定算法将YUV图片转换为RGB图片,使用逐行扫描的方法将RGBA字幕图片叠加到RGB视频图片上,实现了字幕服务器的字幕叠加功能。多节目系统复用及数据输出主要包含多节目系统复用、数据输出等环节。本部分运用DVB标准,解决了字幕叠加后的多路节目的系统复用问题,实现了将多路单节目流系统复用为多节目流;运用UDP协议及播出速率控制算法,解决了数据输出问题,实现了从网络端口以稳定速率输出多节目流。本课题设计与实现的字幕服务器经过功能性、稳定性、性能测试,能正确叠加字幕,并正常运行48小时以上,可同时处理6套节目,现已在眉山电视台投入使用。