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[摘要]本文通过对数字电视码流的TR101290的三级错误分析,判断、处理数字电视的信号故障。
[关键词]TR101290三级错误分析 数字电视码流错误 解码
有线数字电视系统包括信号编码、复用、加扰、调制、传输和机顶盒的解扰、解码等多个环节,一旦某一部分出现问题,在用户端将表现为马赛克或黑场。除去传输对信号的影响外,前端信号源质量的好坏也是重要的一个环节,由于信号源均为TS码流,因此分析TS码流显得尤为重要。DVB组织定义了TR101290标准作为对码流测试的参考,TR01290标准主要表述了测试中的三级错误分析,一般采用码流分析仪对TS流进行检测分析。
TR101290的三级错误分析
依据DVB最新的TR101290测试标准,将DVB/MPEG-2 TS流的测试错误指示分为三个等级,第一等级为可正确解码所必须的几个参数;第二等级为达到同步后可连续工作必须的参数和需要周期监测的参数;第三等级是依赖于应用的几个参数。
第一级共6种错误,包括:同步丢失、同步字节、PAT、连续计数、PMT及设置PID错误。(1)传送码流同步丢失:检测到5个正常同步视为同步,连续检测到2个以上不正确同步则为同步丢失错误。(2)同步字节错误:同步字节值不是0X47。同步字节错误和同步丢失错误的区别在于同步字节错误传输的数据仍是188或204包长,但同步字头的0X47被其他数字代替。这表明传输的部分数据出现错误,严重时会导致解码器解不出信号。(3)PAT错误:标识节目相关表PAT的PID为0x0000,PAT错误包括标识PAT的PID至少0.5s没有出现一次,PID为0x0000的包中无内容,或PID为0x0000包的包头中加密控制段不为0。PAT丢失或被加密,则解码器无法搜索到相应节目;PAT超时,则解码器工作时间延长。(4)连续计数错误:TS包头中的连续计数器功能为,为解码器确定正确的解码顺序。如果TS包头连续计数不正确,表明当前传输流有丢包、包重叠、包顺序错等现象,会导致解码器不能正确解码。(5)PMT错误:节目映射表PMT标识指示了组成每路业务流的位置,及每路业务的节目时钟参考(PCR)字段的位置。PMT错误包括标识PMT的PID没有达到至少0.5s出现一次,或者所有包含PMT表PID包的包头中加密控制段不为0。PMT被加密,则解码器无法搜索到相应节目;PMT超时,则影响解码器切换节目的时间。(6)设置PID错误:检查是否每一个PID都有码流,没有PID就不能完成该路业务的解码。
第二级共6种错误,包括:传输错误、CRC错误、PCR间隔错误、PCR抖动错误、PTS错误及CAT错误。(1)传输错误:Ts包头中的传送包错误指示为“1”,表示在相关的传送包中至少有1个不可纠正的错误位,只有在错误被纠正之后,该位才能重新被置为0,而一旦有传送包错,就不再从错包中得出其他错误指示。(2)CRC错误:在PSI和SI的各种表中出现循环冗余检测码CRC出错,说明这些表中的信息有错,这时不再从出现错误的表中得出其他错误信息。(3)PCR间隔错误:PCR用于恢复接收端解码本地的27MHz系统时钟,如果在没有特别指明的情况下,PCR不连续发送时间一次超过100ms或PCR整个发送间隔超过40ms,则导致接收端时钟抖动或者漂移,影响画面显示时间。(4)PCR抖动错误:PCR的精度必须高于500ns或PCR抖动量不得大于±500ns。PCR抖动过大,会影响到解码时钟抖动甚至失锁。(5)PTS错误:播出时间标记PTS重复发送时间大于70ms,则对帧图像正确显示产生影响。PTS只有在TS未加扰时方能接收。(6)CAT错误:TS包头中的加密控制段不为0,但却没有相应的PID为0x0001的条件接收表CAT,或在PID为0x0001的包中发现非CAT表。CAT表将指出授权管理信息EMM包的PID并控制接收机的正确接收。
第三级共10种错误,包括:NIT错误、SI重复率错误、缓冲器错误、非指定PID错误、SDT错误、EIT错误、RST错误、TDT错误、空缓冲器错误及数据延迟错误。第三等级错误并非是TS传输流的致命错误,但会影响一些具体应用的正确实施。
值得注意的是,尽管PCR间隔错误和PCR抖动错误列在第二优先级中,但与第一优先级的参数具有同样重要的地位。按TR101290测试标准的规定,同一节目里两个连续PCR的时间间隔不能超过100ms。在数字电视广播应用中,PCR的时间间隔应不大于40ms。解码器要能够对PCR间隔在100ms以内的节目正确操作。在MPEG-2标准中,假设在传输中所有参量的延迟都是一样的,编码器和解码器之间的延迟均相同,则解码器利用接收到的PCR值,通过锁相环PLL锁定本地系统时钟,使解码器服从于编码器,从而产生解码与播放的同步信号。但是在实际中,如果由于时钟的突然变化或再复用时对PCR的修改或传输码率的变化或传输网络抖动等原因,改变了固定的延迟,就有可能引起已有的PCR值与实际接收到的PCR应该具有值之间的差异,这就是PCR的抖动,PCR抖动是相对于平均值的偏移。平均值有时也称为内插值,不是真正接收到的值,而是无抖动时的理想值。对于DVB标准,PCR抖动量范围为±500ns(即PCR的精度必须高于500ns)。
[关键词]TR101290三级错误分析 数字电视码流错误 解码
有线数字电视系统包括信号编码、复用、加扰、调制、传输和机顶盒的解扰、解码等多个环节,一旦某一部分出现问题,在用户端将表现为马赛克或黑场。除去传输对信号的影响外,前端信号源质量的好坏也是重要的一个环节,由于信号源均为TS码流,因此分析TS码流显得尤为重要。DVB组织定义了TR101290标准作为对码流测试的参考,TR01290标准主要表述了测试中的三级错误分析,一般采用码流分析仪对TS流进行检测分析。
TR101290的三级错误分析
依据DVB最新的TR101290测试标准,将DVB/MPEG-2 TS流的测试错误指示分为三个等级,第一等级为可正确解码所必须的几个参数;第二等级为达到同步后可连续工作必须的参数和需要周期监测的参数;第三等级是依赖于应用的几个参数。
第一级共6种错误,包括:同步丢失、同步字节、PAT、连续计数、PMT及设置PID错误。(1)传送码流同步丢失:检测到5个正常同步视为同步,连续检测到2个以上不正确同步则为同步丢失错误。(2)同步字节错误:同步字节值不是0X47。同步字节错误和同步丢失错误的区别在于同步字节错误传输的数据仍是188或204包长,但同步字头的0X47被其他数字代替。这表明传输的部分数据出现错误,严重时会导致解码器解不出信号。(3)PAT错误:标识节目相关表PAT的PID为0x0000,PAT错误包括标识PAT的PID至少0.5s没有出现一次,PID为0x0000的包中无内容,或PID为0x0000包的包头中加密控制段不为0。PAT丢失或被加密,则解码器无法搜索到相应节目;PAT超时,则解码器工作时间延长。(4)连续计数错误:TS包头中的连续计数器功能为,为解码器确定正确的解码顺序。如果TS包头连续计数不正确,表明当前传输流有丢包、包重叠、包顺序错等现象,会导致解码器不能正确解码。(5)PMT错误:节目映射表PMT标识指示了组成每路业务流的位置,及每路业务的节目时钟参考(PCR)字段的位置。PMT错误包括标识PMT的PID没有达到至少0.5s出现一次,或者所有包含PMT表PID包的包头中加密控制段不为0。PMT被加密,则解码器无法搜索到相应节目;PMT超时,则影响解码器切换节目的时间。(6)设置PID错误:检查是否每一个PID都有码流,没有PID就不能完成该路业务的解码。
第二级共6种错误,包括:传输错误、CRC错误、PCR间隔错误、PCR抖动错误、PTS错误及CAT错误。(1)传输错误:Ts包头中的传送包错误指示为“1”,表示在相关的传送包中至少有1个不可纠正的错误位,只有在错误被纠正之后,该位才能重新被置为0,而一旦有传送包错,就不再从错包中得出其他错误指示。(2)CRC错误:在PSI和SI的各种表中出现循环冗余检测码CRC出错,说明这些表中的信息有错,这时不再从出现错误的表中得出其他错误信息。(3)PCR间隔错误:PCR用于恢复接收端解码本地的27MHz系统时钟,如果在没有特别指明的情况下,PCR不连续发送时间一次超过100ms或PCR整个发送间隔超过40ms,则导致接收端时钟抖动或者漂移,影响画面显示时间。(4)PCR抖动错误:PCR的精度必须高于500ns或PCR抖动量不得大于±500ns。PCR抖动过大,会影响到解码时钟抖动甚至失锁。(5)PTS错误:播出时间标记PTS重复发送时间大于70ms,则对帧图像正确显示产生影响。PTS只有在TS未加扰时方能接收。(6)CAT错误:TS包头中的加密控制段不为0,但却没有相应的PID为0x0001的条件接收表CAT,或在PID为0x0001的包中发现非CAT表。CAT表将指出授权管理信息EMM包的PID并控制接收机的正确接收。
第三级共10种错误,包括:NIT错误、SI重复率错误、缓冲器错误、非指定PID错误、SDT错误、EIT错误、RST错误、TDT错误、空缓冲器错误及数据延迟错误。第三等级错误并非是TS传输流的致命错误,但会影响一些具体应用的正确实施。
值得注意的是,尽管PCR间隔错误和PCR抖动错误列在第二优先级中,但与第一优先级的参数具有同样重要的地位。按TR101290测试标准的规定,同一节目里两个连续PCR的时间间隔不能超过100ms。在数字电视广播应用中,PCR的时间间隔应不大于40ms。解码器要能够对PCR间隔在100ms以内的节目正确操作。在MPEG-2标准中,假设在传输中所有参量的延迟都是一样的,编码器和解码器之间的延迟均相同,则解码器利用接收到的PCR值,通过锁相环PLL锁定本地系统时钟,使解码器服从于编码器,从而产生解码与播放的同步信号。但是在实际中,如果由于时钟的突然变化或再复用时对PCR的修改或传输码率的变化或传输网络抖动等原因,改变了固定的延迟,就有可能引起已有的PCR值与实际接收到的PCR应该具有值之间的差异,这就是PCR的抖动,PCR抖动是相对于平均值的偏移。平均值有时也称为内插值,不是真正接收到的值,而是无抖动时的理想值。对于DVB标准,PCR抖动量范围为±500ns(即PCR的精度必须高于500ns)。