数字电视原理与应用
Principle and Application of Digital Television
主讲：张文军教授
上海交通大学图像通信与信息处理研究所
Email：zhangwenjun@sjtu.edu.cn
上海交通大学
2006～2007学年第一学期
数字电视原理与应用
课程安排
1 2 3
数字电视概述 数字电视基本原理 数字电视相关标准
视频压缩原理 •DVB-S标准及相关测量
•电视技术的发展历程 MPEG-2视频编码及测量 •DVB-C标准及相关测量
•模拟电视原理 MPEG-2音频编码及测量 •OFDM技术
•数字电视的发展 MPEG-2系统及其测量 •DVB-T标准及相关测量
数字调制基础 •ATSC和ISDB-T标准及其
数字电视的纠错编码原理 测量
•我国的数字电视标准
2 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
数字电视基本原理
视频压缩原理 ——第5章
MPEG-2视频编码部分及其测量 ——第4,6,11章
MPEG-2音频编码部分及其测量 ——第7章
MPEG-2系统部分及其测量
—第3,9,10章
数字调制基础 ——第12章
数字电视中的纠错编码原理 ——补充
3 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
MPEG-2系统部分及其测量
1.MPEG数据流
2.数字视频标准比较
3.MPEG-2 TS测量
4 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
2、数字视频标准比较
1 01 0 0 0 11
101
0 00
0100110 10011001
10100100101 010010010
MPEG-1/2,VCD/DVD,M-JPEG/MiniDV/DV
MPEG-3,MPEG-4,MPEG-7和MPEG-21
数字视频信号的物理接口
5 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
MPEG-1和MPEG-2比较
MPEG-1 ：
1992年, 第一个活动图像和声音压缩标准。
目标是在1.5Mbit/s码流获得VHS质量。
应用于存储媒体(CD和硬盘)，不用于传输媒体(广播)。
图像分辨率为CIF(352X288)。
只有由视音频复用的PES包组成的PS流，不同长度的视音频PES包按照当前
码率交织集成一个码流，也分为header和payload，长度通常基于存储媒介
的物理数据分区。
只有一个节目
MPEG-2 ：
编码算法向更高分辨率和更好质量方面进一步发展。
在存储应用的同时考虑传输。
TS流针对传输层，提供更小的包结构、更扩展的复用和抗误码机制。
TS流中可以支持最多20个节目。
支持图像分辨率包括SDTV和HDTV。
全世界广播采用MPEG-2作为基带信号。
MPEG-1与MPEG-2的基本算法框架都一致：
I,P,B帧，前向/后向预测，DCT变换压缩；
6 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
VCD和DVD比较
VCD
包含一个MPEG-1 PS流，由复用PES包组成的一个节目
总码率1.5Mbit/s
许多盗版VCD碟片
SVCD
MPEG-2数据流，也是由复用PES包组成的PS流
2.4Mbit/s码率
近似相当于VHS质量，甚至更高
表9.1 DVD类型
Type Sides Layers Data x
DVD
/side [Gbytes] CD-ROM
MPEG-2编码
也是复用PES包组成的码流 DVD5 1 1 4.7 7
DVD9 1 2 8.5 13
码率高达10.5Mbit/s
质量比VHS高得多 DVD10 2 1 9.4 14
还可以提供字幕和其他信息 DVD18 2 2 17.1 25
应用广泛，包括视频、音频和数据
与CD(约700Mbytes)相比，存储容量从4.7G最大到17.1Gbytes，可以有
1，2或4层，每层4.7Gbytes。
7 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
Video DVD的技术数据
存储容量：4.7～17.1Gbytes
MPEG-2视频码率不同，最大9.8Mbit/s
音频：
线性PCM(LPCM)：
• 48kHz或96kHz采样频率
• 16，20或24位分辨率
MPEG音频(MUSICAM)：
• 单声道、立体声、6声道(5.1)和8声道(7.1)
Dolby数字(AC3)
• 单声道、立体声、6声道(5.1)
8 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
MiniDV和DVPro比较
MiniDV：
广泛用于家庭视频摄像机，对图象质量带来革命性改进。
总码率为3.6Mbyte/s，视频码率为25Mbit/s。
图象大小为720x576，帧率25fps。
可在码流任何位置编辑，因为只有类似I帧组成。
DVPro：
演播室标准，支持视频码率为25～50Mbit/s。
MiniDV和DVPro的共同点：
都采用DCT编码技术，但没有帧间编码；都是M-JPEG的特例。
与MPEG相比，没有量化表，也没有宏块层控制的量化参数；只有一
系列本地量化表，由编码器对每个宏块选择最合适的表。
相对码率较高，质量很好，易于后处理。
PC上的家庭编辑软件大约$100，能提供几年前专业软件才具有的功
能，软件还可以实现视频的MPEG-1,MPEG-2,VCD,SVCD和video
DVD编码。
9 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
数字视频标准比较
Standard Video coding Resolution Video data rate Total data rate
[Mbit/s] [Mbit/s]
MPEG-1 MPEG-1 352X288 0.150- 最大约3.5
192X144 (1.150) 1.4112
384X288 -3.0
MPEG-2 MPEG-2 720X576 最大15 基本开放
(SDTV,25fps) 最大270
最大HDTV
VideoCD MPEG-1 352X288 1.150 1.4112
SVCD MPEG-2 480X576 2.4 2.624
VideoDVD MPEG-2 720X576 最大9.8 10.5
MiniDV M-JPEG特例 720X576 25 近似30
DVPro M-JPEG特例 720X576 25/50 近似30/55
10 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
MPEG-3,MPEG-4,MPEG-7和MPEG-21
MPEG-3针对HDTV，后并入MPEG-2。
MPEG-4：
1999年制订，典型应用为Internet和PC上的交互式多媒体应用。
编码方法仍然基于MPEG-2，新的特点是：
• 可面向合成视音频对象。
• 可打包成MPEG-2 TS流或MPEG-4文件，也可作为PS流通过IP包传输。
• 基于对象编码。在视音频之外，还包括许多不同对象：
Demultiplex Decompression Composition and
Rendering
N ...
e
...
t Elementary Primitive
w Streams AV Objects ...
o
r
Scene Description
k (Script or Classes) Hierarchical, Interactive,
Audiovisual Scene
L
a
y
e Composition
r Information
Upstream Data
... (User Events, Class Request, ...)
11 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
MPEG-3,MPEG-4,MPEG-7和MPEG-21
MPEG-7:
2001年发布标准，将用于：
• MHP (multimedia home platform)
• SAMBITS——未来高端多媒体机顶盒
只处理节目有关数据，作为MPEG-2和MPEG-4的补充。
传送背景信息，EPG的一种，在MPEG-2 TS流中传送基于XML和HTML
的数据结构，可以由机顶盒提供检索功能。
MPEG-21：
目标是包含所有其他MPEG标准的补充工具和方法
也包括用户端到端应用，如Internet。
广播，多媒体和Internet将日益趋向融和：
广播中一点到多点的码率比Internet高得多
Internet可以很好的利用带有反馈信道的广播信道
在单纯Internet信道中，由于码率较低，视频传输质量一般，而且传输开
销也大，还时常不稳定。
甚至ADSL，持续高码率只能在交换中心到用户之间保证，而不能在整
个网络中得到保证。
12 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
MPEG标准比较
Standard Description Status
MPEG-1 活动图像和声音， 1992年标准
近似VHS质量，CD码率
(<1.5Mbit/s)
MPEG-2 数字电视（SDTV+HDTV） 1993年标准
MPEG-3 只短期存在（与MP3无关） 并到MPEG-2中
MPEG-4 多媒体，交互性 1999年标准
MPEG-7 节目相关补充数据 2001年标准
MPEG-21 多媒体框架标准
补充工具和方法
13 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
数字视频信号的物理接口
模拟SDTV信号：
带宽4.2～6MHz，通过75-Ohm同轴电缆传输，这些电缆再用BNC接头
连接到专业设备或高端用户设备。
如果接收到的信号的确为75-Ohm，模拟视频信号幅度为1 Vp-p。
数字TV信号：
并口：
• 第一种接口，25-pin接头（PC打印机接口），由于其抗扰度差，用低压差值
信号通过双绞线传输。
串口：
• 现在75 Ohm串口应用更为广泛。
• 数字视频信号码率为270Mbit/s，以串行数据信号方式通过75-Ohm同轴电缆，
连接到BNC接头。
• 对CCIR601的未压缩视频信号和MPEG-2TS流都一样。演播室中也一样：电
缆、放大器和电缆均衡器都一样。
14 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
数字视频信号的物理接口
DTV信号的串口，通常有SDI和TA-ASI两种，这两种物理接口相
同，只是内容不同：
SDI(Serial Digital Interface)：
• 串行数据未压缩601视频信号，码率270Mbit/s
TS-ASI(Transport stream asynchronous serial interface)：
• MPEG-2 TS流通过一个串口。
• 其码率显然低于串行传输提供的270Mbit/s的固定码率，必须由填充
信息达到270Mbit/s。
• 因为演播室中希望统一601信号和MPEG-2 TS流的传输路径。
15 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
并行和串行CCIR 601
未压缩SDTV信号码率为270Mbit/s，传输方式有两种：
通过双绞线并行信号
• 通常25-pin Cannon插座，也叫PC打印机接口。
• LVDS (low voltage differential signaling)信号，采用ECL电平
(±800mV)，而不是TTL电平。
• 对每bit数据，也传送其反转bit，使得双绞线中的噪声电平尽可能低
• 下页表为25-pin并口的管脚分配
通过75-Ohm同轴电缆串行信号
• 目前绝大多数都只采用串行CCIR601接口——SDI (serial digital
interface)
• 75-Ohm BNC接口，电压800mVpp。
• 与并口相比，如果采用电缆均衡器，信号可以传送相对较长距离。
16 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
CCIR601和TS并口管脚信号
Pin Signal Pin Signal
1 Clock 14 Inverted clock
2 System ground 15 System ground
3 601 data bit 9 (MSB) 16 601 inverted data bit 9(MSB)
TS data bit 7 (MSB) inverted TS data bit 7(MSB)
4 601 data bit 8 TS data bit 6 17 Inverted 601 data bit 8 inverted TS data bit 6
5 601 data bit 7 TS data bit 5 18 Inverted 601 data bit 7 inverted TS data bit 5
6 601 data bit 6 TS data bit 4 19 Inverted 601 data bit 6 inverted TS data bit 4
7 601 data bit 5 TS data bit 3 20 Inverted 601 data bit 5 inverted TS data bit 3
8 601 data bit 4 TS data bit 2 21 Inverted 601 data bit 4 inverted TS data bit 2
9 601 data bit 3 TS data bit 1 22 Inverted 601 data bit 3 inverted TS data bit 1
10 601 data bit 2 TS data bit 0 23 Inverted 601 data bit 2 inverted TS data bit 0
11 601 data bit 1 TS data valid 24 Inverted 601 data bit 1 inverted TS data valid
12 601 data bit 0 TS packet sync 25 Inverted 601 data bit 0 inverted TS packet sync
13 Case ground
17 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
同步并行TS接口(TS并口)
MPEG-2 TS并口与CCIR601并口完全兼容：
也是LVDS信号。
也是25-pin Cannon接口。
与CCIR601相比，数据信号的管脚分配只有8bits，管脚分配与
CCIR601接口兼容，见上页表。
TS接口的数据流总是与被传输的MPEG-2 TS流保持同步：
• 如果TS流码率为38Mbit/s，则接口的数据率也是38Mbit/s，TS流不变。
TS接口可以是188字节长的包或204/208字节长的MPEG-2 TS包
• 204/208字节是由于DVB或ATSC传输信号采用了Reed Solomon误码
保护
• 在TS接口，任何超过188字节的数据只是虚拟数据，可被忽略。
• 许多设备可适应多种包长度。
18 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
异步串行TS接口（TS ASI）
固定270Mbit/s码率
接口数据率与实际MPEG-2 TS流不同步
优点是可以与SDI兼容
依照标准表，每个字节附加2bits：
标识出不相关但为达到270Mbit/s码率必须填充的字节（虚拟字节）
防止串行信号中出现DC分量
采用BNC接口，阻抗为75欧姆，电平800mV(±10%)
有两种操作模式：
脉冲模式：
• TS包不变，插入虚拟包来达到270Mbit/s码率。
188*10 bit
n*K28.5 TSP (188*8 bit) n*K28.5
TSP=Transport stream packet Special character K28.5
单字节模式： 0011111010
• 插入虚拟字节来填充数据达到270Mbit/s码率。 1100000101
10 bit
K28.5 TSB K28.5 K28.5 K28.5 TSB K28.5
TSB=Transport stream byte 19 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
MPEG-2系统部分及其测量
1.MPEG数据流
2.数字视频标准比较
3.MPEG-2 TS测量
20 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
MPEG-2 TS测量
DTV仍十分需要不同类型的测试仪器；对全世界而言，直接对TS流的测量已成为
最重要的DTV测试技术。
模拟电视中主要由视频分析仪来测量模拟基带信号。
数字电视中主要用MPEG-2测试解码器：
输入接口是25脚MPEG-2并口，或TS-ASI BNC串口，或二者同时都有。
由MPEG-2解码器的关键电路模块组成。
MPEG-2分析仪，通常是一个单处理器，和一个控制计算机，得到并显示所有
结果，执行各种操作控制。
可以解码TS中的所有视音频信号，对数据结构执行多种分析测量。
MPEG-2 TS分析是一种特殊类型的逻辑分析。
MPEG-2 MPEG-2 Video
Transport decoder Audio
stream
Digital Micro
signal Display
Controller
prozessor
Interfaces (printer, RS232, IEEE Bus)
图10.1 MPEG-2测试解码器
21 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
DVB测量方案ETR290对MPEG-2测量
Measurement Priority DVB项目测试组在测量方案
TS_sync_loss 1 ETR290中定义了各种测量
Sync_byte_error 1
MPEG-2 TS流的方法。
PAT_error 1
PMT_error 1
由这些测量方法检测到的MPEG-
Continuity_count_error 1
2 TS误码分为3个优先级：
PID_error 1 优先级1，不可解码
Transport_error 2 优先级2，部分不可解码
CRC_error 2 优先级3，辅助信息或SI中的
PCR_error 2
误码，影响取决于机顶盒如何
PCR_accuracy_error 2
利用SI信息。
PTS_error 2
CAT_error 2
除优先级3的误码以外，所有测量
SI_repetition_error 3
方法可以用于ATSC标准，对
NIT_error 3 PSIP表做分析。
SDT_error 3
EIT_error 3
RST_error 3
TDT_error 3
Undefined_PID 3
表10.1 ETR290的MPEG-2 TS测量 22 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(1)失步(TS_sync_loss,优先级1)
MPEG-2 TS的188字节数据包由4字节header和184字节payload组成。
Header的第一个字节是同步字节，固定值47hex和固定间隔188字节。
对带有Reed Solomon误码保护的特殊情况下可能间隔204或208字节。附加
的16或20字节是填充字节，可直接忽略。
5次接收到正确的同步字节以后即达到同步；
连续3次丢失TS包的同步字节则失去同步，叫做“TS_sync_loss”，
可能引起失步的原因包括严重干扰或某行的中断。
同步状态可以由多数测试解码器进行调整。
188 byte
4 Byte 184 byte payload
Header
Optional
header Adaptation field
Transport Payload Transport Adaptation
Sync Transport
Error unit start PID scrambling Field Continuity counter
byte priority
indicator indicator control control
8 1 1 1 13 2 2 4 Bit
图10.2 TS header中的同步字节
23 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(2)错误同步字节(Sync_byte_error,优先级1)
由于传输信道问题，TS流中时常会发生错误的同步字节。
这种状态大多数情况是误码过多引起的，叫做
Sync_byte_error：
TS流header中的同步字节的内容不是47hex
24 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(3)PAT丢失或错误(PAT_error,优先级1)
节目结构不同，即MPEG-2 TS的组成不同，是开放式的。
描述当前TS组成的列表由特殊TS包传输，其中最重要的是PAT,其TS包
的PID=0,Table ID=0。
如果PAT丢失或错误，就无法解码。因为PAT中传送了所有节目的PMT
的PID。机顶盒需要PAT中所有必要的基本信息。
Header Payload
PAT=
PID
PID1 PID2 TS packet
＝0
with PID=0
PID PMT=
＝ PID3 PID4 TS packets
PID1 with PID
PMT1 Referenced in PAT
Audio ES PID
Video ES ＝ PID5 PID6
PID2
PMT2
Video ES Audio ES
图10.3 PAT和PMT示例
25 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(3)PAT丢失或错误(PAT_error,优先级1)
PAT传输应该无差错，无混杂，最大传输间隔为500ms。
PAT_error:
PAT丢失
PAT重复率大于500ms
PAT混乱
PAT的Table ID不是0
此时PAT中的细节还没有被测试。
26 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(4)PMT丢失或错误(PMT_error,优先级1)
对每个节目需要每隔500ms传输一个PMT。
PMT的PID在PAT中列出。
PMT包含了该节目所有ES流相应的PID。
如果PAT中指向的某个PMT丢失，机顶盒或解码器无法找到ES流进行
解复用和解码。
PMT_error：
PAT列出的PMT丢失
PMT的最大间隔超过500ms
PMT混乱
PMT的table ID不是2。
PMT中的细节此时还未检测。
与其他表一样，PMT也可以分成几段，每段的table ID为2，PID在
PAT中给出。
27 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(5)PID_error(优先级1)
一个节目所有ES流的PID都包含在相关PMT中。
PID是ES流的指针，给出了待解码的相应ES包的访问地址。
如果一个PID在一些PMT中出现，但是在TS流所有包中都没有该PID，MPEG-
2解码器就不能访问相应ES流，因为该ES流不在TS流中或者PID信息错误。
带有某特定PID传输包的时间间隔根据不同应用进行设置，通常最大间隔半秒钟，
但具体可由用户自定义。
PID_error：
某个PMT中指定的一个PID的TS包在TS流中不存在
或该PID的TS包的重复间隔大于用户定义的间隔（通常为500ms）
188 byte
4 Byte 184 byte payload
Header
Optional
header Adaptation field
Transport Payload Transport Adaptation
Sync Transport
Error unit start PID scrambling Field Continuity counter
byte priority
indicator indicator control control
8 1 1 1 13 2 2 4 Bit
图10.4 PID 28 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(6)Continuity_count_error(优先级1)
每个MPEG-2TS包的4字节长Header中包括4bit计数器，连续从0到15计数，
计数上溢后重新从0开始。
每个PID的每个TS包都有自己的连续计数器，以便识别TS包丢失或相同PID的
TS包重复引起的任何复用问题。
这种问题也可能是重复用错误或传输信道的误码造成的。
188 byte
4 Byte 184 byte payload
Header
Optional
header Adaptation field
Transport Payload Transport Adaptation
Sync Transport
Error unit start PID scrambling Field Continuity counter
byte priority
indicator indicator control control
8 1 1 1 13 2 2 4 Bit
PID＝100 PID＝200 PID＝100 PID＝100 PID＝200 PID＝100 PID＝200 PID＝100
CNT=3 CNT=14 CNT=4 CNT=5 CNT=15 CNT=6 CNT=0 CNT=7
图10.5 连续计数器
29 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(6)Continuity_count_error(优先级1)
虽然MPEG-2允许TS的不连续，但必须在adaptation field中
标记discontinuity indicator＝1。
对PID＝0x1FF的TS包允许不连续，不检测该TS包。
Continuity_count_error：
没有标记discontinuity indicator的情况下，相同TS包传送了
两次；
没有标记discontinuity indicator的情况下，丢了某个TS包
（计数器增加2），或包顺序完全错误。
当包顺序实际上正确，而Continuity count error时，
MPEG-2解码器的解码方式取决于采用的解码芯片。
30 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(7)Transport_error(优先级2)
每个MPEG-2 TS包都包含一个bit的Transport Error Indicator，
该比特紧跟同步字节之后，标记接收端任何TS包错误。
传输发生误码有多种原因。如果误码保护不能修复包中的所有错误，就设
置该bit，该包必须被丢弃。
Transport_error:
TS包Header中transport error indicator比特设为1。
188 byte
4 Byte
184 byte payload
Header
Optional
header Adaptation field
Transport Payload Transport Adaptation
Sync Transport
Error unit start PID scrambling Field Continuity counter
byte priority
indicator indicator control control
8 1 1 1 13 2 2 4 Bit
图10.6 Transport Error Indicator
31 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(8)CRC_Error(优先级2)
传输中MPEG-2 TS的所有表，包括PSI和其他private table (DVB
的 SI和ATSC的PSIP)，都采用CRC校验码。
CRC校验和长为32bit，在每部分（可以由许多TS包组成）的末尾传输。
CRC_Error：
表（PAT,PMT,CAT,NIT,…）的校验和错误，与实际内容不匹配。
出现CRC_Error时，解码器必须丢掉该表，等待该包的重复。
CRC_Error的原因多数是传输干扰。
1 byte
Table ID
Payload part of table
Transport stream
Payload Special
Unit start 32 bit
PID’s
Indicator=1 CRC
Check sum
图10.7 CRC校验和
32 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(9)PCR_Error, PCR_Accuracy_Error(优先级2)
MPEG-2编码器的所有编码过程都由27MHz参考时钟控制，
27MHz时钟振荡器和42bit计数器提供了STC。每个节目都使用独
立的STC。为使解码器时钟同步，当前节目系统时钟每隔40ms在
adaptation field中传送。相应节目的PMT中指出哪个TS包含有时
钟信息。
STC参考值叫做PCR，是42bit计数器的拷贝。解码器利用PLL保证
与传送PCR值一致，从中产生自身系统时钟。
如果PCR重复周期太慢，可能是由于接受端的PLL有问题。MPEG-2
规定，PCR最大间隔不超过40ms，否则出现PCR_Error。
PCR_Error:
一个节目中两个连续PCR值的差值大于100ms，并且adaptation field中
没有不连续性标识。
一个节目中两个PCR值的间隔大于40ms。
33 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(9)PCR_Error, PCR_Accuracy_Error(优先级2)
PCR值必须比较准确，不应该有抖动。如果PCR值在重复用时不正
确或不准确，就可能出现抖动。
如果PCR抖动超过±500ns，就出现PCR_Accuracy_error。
PCR抖动时常到±30µs，此时很多机顶盒可以处理。
如果彩色图象显示成黑白图象，说明PCR抖动太大。
PCR抖动的实际影响取决于机顶盒与TV接收机连接的方式，RGB连接
当然比合成视频电缆连接方式的影响小。
PCR_Accuracy_error：
PCR值之间的变化（PCR抖动）大于±500ns
34 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(10)PTS_Error(优先级2)
PES header中传输的PTS包含一个33bit的准确显示时间。
同时在视频ES流和音频ES流中传输，用于视音频同步。
PTS值从STC中得到，STC总长42bit，其中PTS只利用33bit
最高位(MSB)。
PTS值的最大间隔为700ms。
PTS_Error：
一个节目中两个PTS值的间隔大于700ms。
虽然实际PTS_error很少发生，但实际上经常发生视音频
不同步。
实际上对广播应用，视音频不同步的原因很难检测和识别。
直接对视音频同步的测量将是一个重要的测量参数。
35 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(11)CAT_Error(优先级2)
MPEG-2 TS包的payload部分可以进行混杂，而header和adaptation field
不能。
Payload部分进行混杂，由TS header中的两个特殊bit（Transport
scrambling control bits）来标识：
如果两个bit都为0，则不进行混杂。
如果有一个bit不为0，则进行混杂，需要一个CAT来解混杂。
188 byte
4 Byte 184 byte payload
Header
Optional
header Adaptation field
Transport Payload Transport Adaptation
Sync Transport
Error unit start PID scrambling Field Continuity counter
byte priority
indicator indicator control control
8 1 1 1 13 2 2 4 Bit
图10.8 CAT和Transport scrambling control
36 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(11)CAT_Error(优先级2)
CAT的PID和table ID都为1。除了EIT，所有DVB表都必须是无混杂的。
CAT_Error：
有一个混杂的TS包，但没有相应的CAT。
CAT的PID=1,但是table ID不是1。
Header Payload
CAT=
PID TS packet
PID1 PID2
＝1 with PID=1
and table id=1
ECM EMM
37 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(12)SI_Repetition_Error(优先级3)
所有MPEG-2和DVB的表（PSI/SI）必须定期重复，重复间隔有最小和最大限制，具
体重复间隔取决于表的类型。
最小重复间隔通常为25ms，最大间隔在500ms和30s之间，甚至无限大。
SI_Repetition_Error：
SI表的间隔太大
SI表的间隔太小
限制值取决于表的类型 表10.2 PSI/SI表重复时间
Max. Interval Min. Interval
Service Information
(complete table) (single sections)
PAT 0.5 s 25 ms
CAT 0.5 s 25 ms
PMT 0.5 s 25 ms
NIT 10 s 25 ms
SDT 2s 25 ms
BAT 10 s 25 ms
EIT 2s 25 ms
RST - 25 ms
TDT 30 s 25 ms
TOT 30 s 25 ms
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数字电视原理与应用
(13)NIT/SDT/EIT/RST/TDT_Error(优先级3)
除MPEG-2标准的PSI表以外，DVB定义了NIT,SDT/BAT,EIT,RST和TDT/TOT SI表：
表10.3 SI表 Service Information Max.
PID[hex] Table_id[hex]
Interval[sec]
NIT 0x0010 0x40,0x41,0x42 10
SDT 0x0011 0x42,0x46 2
BAT 0x0011 0x4A 10
EIT 0x0012 0x4E to 0x4F,0x50 to 0x6F 2
RST 0x0013 0x71 -
TDT 0x0014 0x70 30
TOT 0x0014 0x73 30
ST 0x0010 to 0x0013 0x72 -
这些表的出现、重复周期和正确识别都需要测定，这不包括表内容的连续性检测。
SI表由PID和table ID共同来识别，这是因为有的表有相同PID，只能由table ID
来分辨（SDT/BAT和TDT/TOT）。
NIT_error，SDT_error，EIT_error，RST_error或TDT_error：
相应包在TS流中存在，但table ID错误。
这些SI表两部分的时间间隔太大或太小。
39 MPEG-2系统及其测量-2, class 06
数字电视原理与应用
(14)Unreferenced_PID(优先级3)
TS流中所有PID都由PAT和PMT（还有PSI/SI表）传送到MPEG-2。
很可能TS中出现某个TS包的PID没有在PAT和PMT中定义，叫做Unreferenced PID。
根据DVB，unreferenced PID可以在节目改变时的半秒种内出现。
Unreferenced_PID:
TS流中的某个包的PID在半秒以内，未在PAT/PMT或PSI/SI中定义。
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数字电视原理与应用
(15)SI_Other_Error(优先级3)
根据DVB，除了通常信息以外，还可以传输其他信道的附加SI信息
（SI_other），包括NIT_other,SDT_other和EIT_other表。
表10.4 SI_other表
Max. Interval Min. Interval
Service Information Table_ID[hex]
(complete table) (single sections)
NIT_OTHER 0x41 10 s 25 ms
SDT_OTHER 0x46 2s 25 ms
EIT_OTHER 0x4F,0x60 to 0x6F 2s 25 ms
SI_other表可以由PID和table ID来识别。
SI_other_error：
SI_other表的时间间隔太大
SI_other表的时间间隔太小
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数字电视原理与应用
(16)NIT/SDT/EIT_Other_Error(优先级3)
NIT_other,SDT_other和EIT_other表可以整体进行检测，也可
以分别检测。
NIT_other_error：
NIT_other表的时间间隔太大
SDT_other_error：
SDT_other表的时间间隔太大
EIT_other_error：
EIT_other表的时间间隔太大
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数字电视原理与应用
ATSC标准对MPEG-2 TS测量
ATSC标准对MPEG-2 TS流的测量，可以采取DVB测量方案中的一些测量方法：
TS_sync_error
Sync_byte_error
PAT_error
Continuity_count_error
PMT_error
PID_error
Transport_error
CRC_error
PCR_error
PCR_accuracy_error
PTS_error
CAT_error
仅对PSIP表有必要采用所有优先级3的测量方法（PSIP error，PSIP
repetition error）
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Zhangwenjun@sjtu.edu.cn
上海交通大学
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