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MPEG2 TS码流在网络中故障检测分析学术

收藏本文 2024-03-18 点赞:26638 浏览:121055 作者:网友投稿原创标记本站原创

(一)MPEG系统故障分类及原因

MPEG系统故障通常分为两大类:第一类,传输系统正确的进行复用并将信息从编码器送到,不存在误码和增加抖动,但编码器和本身有错误;第二类,编码器和状态良好,但是传输层破坏了数据。另外,还存在同步问题。如果同步标志丢失或中断,会导致无法接收完整的传输流。传输协议错误会导致不能找到节目的所有数据,比如画面接收到了,而没有声音。数据正确传输但伴随有过度的抖动会引发的定时问题。因此,能够确认错误发生在哪一层而避免无结果地搜寻错误显得十分重要。在MPEG的图像监视器上出现可见的缺陷,这些缺陷可能由多种可能性引起的,可能因为不能工作在太高的比特率,可能是编码器发生错误,从而造成传输码流的错误;另一方面,编解码可能正确运行,但是传输层破坏了数据;在 DVE系统中还存在能量扩散、误码校正和交织等多个信息层。这种复杂性需要我们使用协议分析工具,运用结构的方法查找错误,对压缩的数据进行协议分析。

(二)MPEG-2 TS码流检测的基本内容

根据MPEG-2 TS码流的构成,可以把MPEG-2 TS码流的解析分成三个层面:针对传输码流的分析,如节目怎么写作信息PSUSI、节目时钟基准PCR以及传送带分析等内容;针对打包的基本码流分析,包括对视频、音频及时间标记等的分析;针对基本码流的协议分析,如视频基本码流分析、音频基本码流分析和数据基本码流分析[91。其基本构成如图3-1所示。
MPEG-2 TS码流有着极其复杂的结构,但是MPEG-2 TS码流检测工具可以用逻辑方式解析结构,从而使得使用者可以观察任何结构上的细节。可以对实况传输码流进行多种实时分析,这包括显示传输码流中节目层级以及分配到每个

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数据流的比特率的比例。还可以将部分码流记录下来,用于对各项参数进行进一步分析。这种技术称为延时测试,比如可以用于检测时间标记的内容。
当用于延时测试时,MPEG-2 TS码流检测仪通过提供一种专用于 MPEG-2的数据解析工具进行分析。这需要实时触发机制来决定数据采集发生的时间和条件。一般来讲MPEG-2 TS码流检测仪包括一个定时区、一个存储区和一个延时区的,在进行实时检测时,只有实时区工作,但需要接入一个信号源;用子采集,实时区决定何时触发采集卡。检测仪还包括筛选工具,筛选可以用来对采集前后的信号进行有选择的分析。数据采集完成之后,延时区可以对采集的数据进行分析,不再需要输入信号。
当检测一个未知的传输流时,对传输流进行分层观察是整个检测工作的开始,分层观察将码流中的每个成份用图标的形式显示出来。图3-2显示出分层观察的一个例子。从整个传输流的左上方开始,每个图标代表了每个流成分,分层观察使用的不同图标具有不同的含义。通过分层观察我们可以很容易观察到传输流中出现了多少节目流以及每个节目流中的视音频内容。
检测仪是通过传输流中的节目专用信息伊SI)、数据中的关联表PAT和节目映射表PMT来创建分层观察的,这些表中的PID信息显示在图标下面。分层观察的创建过程和解码过程类似,正如上一章解码所述,首先从PID为0的数据包中找到PAT,然后从PAT中得到各个节目映射表PMT和数据包的pa)号,最后根据各个节目映射表中码流数据包的PID号对应不同内容分别用图标显示出树形的分层观察图。对于任何复用器或的运行而言,节目关联表PAT和节目映射表PMT是必不可少的。如果检测仪不能显示分层观察或分层观察有明显的错误,那么被测试的传输流存在PAT/PMT错误。
解释观察可以分析MPEG-2 TS码流中的数据,这些数据包括单个的传输流数据包、表格或节目基本码流数据包。检测仪能自动捕获和解码数据,然后显示其含义,这种检测称为解释观察。随着选择的项目改变,在屏幕上可以显示出相当于传输码流开始的字节计数。还可以解释观察进行扩展,这样可以给出解释项目中任何一个字段的完整意义。MPEG-2 TS码流有许多不同的参数,字段解释可以帮助人们回忆和理解各个参数的意义。
传输流完全依靠通过编码器对句法的精确使用来传输节目素材。如果没有正确的设置固定标志比特位、同步类型数据包起始以及数据包计数,可能会错误解释比特流。句法检查功能检查节目素材以外的全部比特位,并显示任何的不一致。不合逻辑的不一致是由传输错误引起的,连续的不一致是由编码器或复用器出错引起的。另外,许多MPEG-2 TS码流表格都附加有奇偶校验或CRC循环冗余校验,用来检测误码。检测能重新计算校验和,并将结果与实际的校验和进行比较。同样,不合逻辑的CRC不一致是由于码流比特误码引起的,而持续的CRC误码表明硬件错误。
前面描述的测试主要用于检查传输码流中出现的数据单元和句法是否正确。为了正确实时显示视音频信号,传输码流必须向传输正确的定时,通过分析PCR节目参考时钟和时间标记数据来检查定时是否正常。
在 MPEG-2 TS码流中正确的传送节目时钟数据十分重要,这是因为节目时钟数据控制解码过程的全部定时。视频和音频解码过程能否正常进行,首先取决于能否正确恢复出PCR。

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