数字电视播出前端MPEG码流监测

众所周知，数字电视信号的播出和传输质量远比模拟电视要好。但是，与配套完善的测试和监测设备的模拟电视系统相比，数字电视系统要复杂得多。MPEG信号与传统电视广播信号最大不同在于：MPEG存在多个信息层，MPEG系统监测必须能够快速准确地确定错误发生在哪一个信息层。通常协议分析工具都会提供诸如视/音频基本码流分析和测试、传输码流分析、等级图、结构解释图、语法和CRC循环校验分析、过滤、定时分析等功能。码流分析仪一般可以对活动传输码流进行各种实时分析，比如显示传输码流中的节目等级图等；还可以对部分传输码流记录，用于进一步分析，这种技术称为延时测试，比如可以用于检验时间标记的内容等。

本文结合辽宁电视台数字电视节目平台播出实践，探讨如何运用码流分析仪对数字电视播出前端进行监测。

数字电视码流的监测标准规范

DVB系统测量标准之一TR 101-290定义的三个优先级，是码流监测的一项主要内容。通过这三个优先级的监测，可以检验被监测的码流是否符合MPEG-2和DVB标准。这三个优先级都包含许多不同的参数。

TR 101-290的第一优先级

同步错误(TS Sync Loss)

同步错误是衡量传输流质量的最重要的指标。传输流失去同步，表明传输过程中有一部分数据丢失，将直接影响解码后画面的质量。严重的同步丢失现象则表明传输中断，同步字节出现错误。

同步字节错误(Sync Byte Error)

同步字节错误和同步错误的区别在于传输数据包长为188字节或204字节，但同步字头的标准值为0×47，当出现同步字节错误时，同步字头的值为其他数值，表明在传输过程中部分数据出现错误，可能导致接收时出现马赛克，严重时导致解码器解不出信号。

包识别丢失(PID Mssing)

检测数据流中各套电视节目的图像/声音数据是否正确。PID丢失，将导致该套节目无法正确解码。

节目相关表(PAT)

PAT在DVB标准中用于指示当前节目及其在数据流中的位置。PAT丢失，将导致解码器无法搜索到相应的节目包，使得接收端收不到图像。如果PAT超时，则解码器工作时间延长。

节目对照表(PMT)

PMT在DVB标准中用于指示该套节目视/音频数据在传输流中的位置。某一套节目的PMT丢失，将导致解码器找不到该套节目视/音频数据，使得接收端收不到图像或声音。PMT传输超时，将影响解码器切换节目时间。

连续计数错误(Cont Count Error)

对于每一套节目的视/音频数据包而言，连续计数错误是一个很重要的指标。传输流包头连续计数不正确，表明当前传输流有丢包、错包、包重叠等现象，将导致解码器不能正确解码，图像出现马赛克等现象。

TR 101-290的第二优先级

数据传输错误(Transport Error)

TS包数据在复用/传输过程中出现错误，包头标识位置被置为1，表明包已损坏，通过监测TS包的错误，可以监测码流是否连续及稳定。

循环冗余校验(CRC)

节目专用信息(PSI)和服务信息(SI)出现错误，可以由CRC计算出来，以指明该包是否可用。PAT、PMT出现连续错误，将影响解码器对某一节目的正确解码。

节目参考时钟间隔错误(PCR Discont)

PCR用于恢复27MHz系统时钟，每40ms传输一个。PCR间隔错误，将导致接收端的时钟抖动或漂移，影响画面显示时间。

节目参考时钟抖动错误(PCR Jitter Error)

PCR抖动将影响接收端系统时钟的正确恢复，解码时会出现马赛克现象，严重时不能正常显示图像。

播出时间标记(PTS)

在DVB标准中规定PTS每700ms传输一次，PTS传输超时将影响图像正确显示。

TR 101-290的第三优先级

网络信息表(NIT)

NIT标识错误或传输超时，会导致解码器无法正确显示网络状态信息。

业务描述表(SDT)

SDT标识错误或传输超时，会导致解码器无法正确显示信道节目的信息。

每路信息表(EIT)

EIT标识错误或传输超时，会导致解码器无法正确显示每套节目的相关服务信息。

此外，还有业务信息重复错误(SI Repletion Error)、缓冲器错误(Buffer Error)、运行状态表错误(RST Error)、TDT错误(TDT Error)、空缓冲器错误(Empty Buffer Error)和数据延迟错误(Data Delay Error)。

使用比较先进的监测设备，甚至可以检测NIT、SDT、EIT中具体错误的根源，例如NIT_Actual_Error、NIT_Other_ Error、SDT_Actual_Error、SDT_Other_ Error、EIT_Actual_Error、EIT_Other_Error、EIT_PF_Error等。相对而言，第三优先级相关数据的错误对接收端的解码及其图像质量产生的影响较小，因而一些监测设备对第三优先级中一些参数不做检测，或在监测设置上可以取消对其检测，例如缓冲器错误、空缓冲器错误和数据延迟错误。

由此可见，在数字电视系统中选择上述参数作为监测对象是十分必要的。其中第一、第二优先级中的参数直接关系到TS码流能否被正确解码，以及解码后节目图像和伴音的效果。这三个优先级是数字电视质量的客观技术指标，但它们不能直接用于图像质量的主观评价，这是数字电视监测与模拟电视监测的重要区别之一。

来源：世界广播电视