ITU-R BT 1209-1 FRENCH-1997 Service multiplex methods for digital terrestrial television broadcasting《数字地面电视广播业务的复用方法》.pdf

1、 Rec. UIT-R BT.1209-1 1 RECOMMANDATION UIT-R BT.1209-1*Mthodes de multiplexage des services pour la radiodiffusion tlvisuelle numrique par voie hertzienne de Terre (Question UIT-R 31/6) (1995-1997) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que des administrations mettront en uvre la r

2、adiodiffusion tlvisuelle numrique par voie hertzienne de Terre dans les bandes dondes mtriques et dcimtriques; b) que des systmes de radiodiffusion tlvisuelle existants sont capables de transmettre des services dimage, de son et de donnes au nombre desquels peuvent figurer des services multilingues,

3、 le tltexte, la commande de messagerie de programmes, etc.; c) que des systmes de radiodiffusion tlvisuelle numrique peuvent assurer la transmission simultane de signaux image, son, donnes et commande; d) que toute mthode de multiplexage des services devrait permettre dassurer sur un canal existant

4、la transmission de services de programmes multiples de tlvision numrique; e) que le multiplexage des services peut, par exemple, se faire par la mthode de transmission structure (assignation fixe) ou de transmission par paquets (assignation variable), ou encore par une combinaison des deux; f) que,

5、suivant les exigences des services, chacune des formules mentionnes ci-dessus prsente des avantages significatifs; g) quil peut tre souhaitable dassurer la transmission dun service vido hirarchique (la tlvision haute dfinition (TVHD), la tlvision dfinition amliore (TVDA) et la tlvision dfinition nor

6、male (TVDN) sur un seul canal; h) quil est souhaitable que le multiplexage des services puisse assurer une rpartition souple des donnes entre les services de son, dimage et de donnes, en rapport avec la capacit de donnes exige pour la vido; j) que des systmes de radiodiffusion tlvisuelle par satelli

7、te de programmes multiples de tlvision numrique sont en cours de dveloppement dans certains pays; k) quil est souhaitable que des systmes conus pour des largeurs de bande diffrentes prsentent des lments communs, recommande 1 dutiliser pour les systmes de radiodiffusion tlvisuelle numrique par voie h

8、ertzienne de Terre les mthodes de multiplexage du train de transport prescrites dans la Norme ISO/CEI 13818-1 de lOrganisation internationale de normalisation/Commission lectrotechnique internationale et dont les grandes lignes sont prsentes ci-aprs dans lAnnexe 1. *La Commission dtudes 6 des radioc

9、ommunications a apport des modifications rdactionnelles cette Recommandation en 2003 conformment la Rsolution UIT-R 44. 2 Rec. UIT-R BT.1209-1 Annexe 1 1 Introduction Le systme de multiplexage prescrit par la Norme ISO/CEI 13818-1 se fonde sur un train de transport par paquets de longueur fixe, les

10、paquets tant appels paquets du train de transport (TSP). La conception gnrale du multiplexage au niveau du systme consiste en une combinaison doprations effectues au niveau de deux couches diffrentes: au niveau de la premire couche, des trains binaires de transport de programme unique sont constitus

11、 par le multiplexage de paquets de transport issus dun ou de plusieurs trains binaires lmentaires et, au niveau de la deuxime couche, un grand nombre de trains binaires de transport de programme unique sont combins pour former un ensemble de programmes. La fonction qui renferme les informations de m

12、ultiplexage aux niveaux des programmes et du systme est dsigne par labrviation PSI (informations propres aux programmes). 1.1 Train de transport de programme unique Un train binaire de transport de programme unique est constitu par le multiplexage de diffrents trains lmentaires paquets (PES) de tran

13、sport qui se partagent une base de temps commune et dun train binaire de commande paquet qui dcrit le programme. Les diffrents trains binaires sont identifis par des identificateurs de paquets (PID) qui leur sont propres. Lorganisation de cette fonction de multiplexage est illustre la Fig. 1. Le tra

14、in binaire de commande contient le champ program_map_table (PMT) qui contient des informations sur les PID des trains de transport constituant le programme, lidentification des applications transmises sur ces trains binaires et la relation existant entre eux. 1209-01PID 1PID 2PID (n + 1)PID nPID (n

15、1)PID (k + 1)FIGURE 1Illustration de la fonction de multiplexage lorigine de la constitutiondun train de transport de programme uniqueFlux lmentaire 1 (Vido)*Flux lmentaire 2 (Audio 1)Flux lmentaire k + 1 (Audio k)Flux lmentaire n 1 (Donnes i)Flux lmentaire n (Donnes j)program_map_tableMultiplexeur

16、Train de transport de programme unique* Un programme unique pourrait quant lui contenir plusieurs trains dimages.1.2 Multiplex du systme La couche de multiplexage du systme est illustre la Fig. 2. Indpendamment des trains binaires de transport de programme unique (avec leurs PID correspondants) qui

17、dfinissent les diffrents programmes, il est dfini un train binaire de commande du niveau systme dont le PID = 0. Ce train binaire vhicule le champ program_association_table (PAT) qui mappe les program_identities sur les PID des trains binaires contenant le champ program_map_table correspondant au pr

18、ogramme donn. Rec. UIT-R BT.1209-1 3 1209-02MultiplexeurPID = 0Train de transport de programme 1Train de transport de programme 2Train de transport de programme 3Train de transport de programme 4Train de transport de programme 5program_association_tableMultiplex du niveau systmeFIGURE 2Illustration

19、de la fonction de multiplexage lorigine de la constitution du train binaire du niveau systmeLes paquets correspondant ce multiplexage du niveau systme sont appels TSP. Le TSP et le PES sont dcrits en dtail au 2 et les modalits de multiplexage des services de donnes sont prsentes au 3. 2 Format des p

20、aquets 2.1 Paquet de transport Le format du paquet de transport est indiqu la Fig. 3. Les paquets de transport, dune longueur de 188 octets et contenant les trains de transport des programmes, sont gnrs et multiplexs de faon asynchrone sur un canal binaire unique. Chaque paquet de transport vhicule

21、des donnes appartenant une seule source de donnes particulire et ces sources sont identifies partir des PID de len-tte qui sont prciss par les informations des tableaux PSI. Les sources de donnes constituent soit les applications gnrant les PES, soit les types dinformations PSI transmises. 2.1.1 En-

22、tte sync_byte (8 bits): destin la synchronisation des paquets, est envoy danschaque paquet. transport_error_indicator (1 bit): drapeau servant indiquer si le paquet contient ou non desbits derreur. Ce champ peut tre utilis pour la gestion deserreurs. payload_unit_start_indicator (1 bit): drapeau ser

23、vant indiquer si un PES commence dans lepaquet ou si le premier octet dune section PSI est ou noninclus dans le paquet. transport_priority (1 bit): drapeau servant indiquer le rang de priorit du paquet. Peuttre utilis pour indiquer que le paquet a t transmisplusieurs fois pour parer toute erreur de

24、transmission et estdonc moins prioritaire. PID (13 bits): identificateur du TSP. transport_scrambling_control (2 bits): 00 signifie pas crypt, les autres valeurs signifiantdfini par lutilisateur. 10 et 11 peuvent tre utilisspour indiquer, respectivement, crypt avec cl A et crypt avec cl B. continuit

25、y_counter (4 bits): indique lordre des paquets transmis ayant le mme PID.Lutilisation de ce champ permet la dtection des erreurs dansle dcodeur. 4 Rec. UIT-R BT.1209-1 1209-03PCR OPCRPCR OPCR11 1 1 181 1 1132 2 481 11511522 4 3res42+ res642+ res68 8 81115Drapeaux188 octetsEn-tteTrain de paquetsde tr

26、ansportCharge utile En-tte Charge utile En-tte Charge utileNombre doctets5drapeauxChampsfacultatifsstuffing_bytesDrapeauxFIGURE 3Structure du train de transportChampdadaptationPIDDTS_next_access_unitsync_bytetransport_error_indicatorpayload_ unit_start_indicatortransport_prioritytransport_scrambling

27、_controlContrledu champdadaptationcontinuity_counteradaptation_field_lengthdiscontinuity_indicatorrandom_access_indicatorelementary_ stream_priority_indicatorsplice_count_downprivate_data_lengthde transportadaptation_field_extension_lengthFentre detemps lgal(ltw)piecewise_rateCombinaisonimperceptibl

28、eltw_valid_flagltw_offsetpiecewise_ratesplice_typeDonnesprivesde transportExtensiondu champdadaptationPoint de combinaisonprivate_datade transport2.1.2 Champ dadaptation (longueur variable) adaptation_field_length (8 bits): indique la longueur en octets du contenu du champdadaptation. discontinuity_

29、indicator (1 bit): indique la discontinuit du PCR. random_access_indicator (1 bit): indique que le paquet PES suivant du mme PID contient unpoint daccs au flux lmentaire. Est utilis pour laccs alatoire des trains binaires dapplication comme, parexemple, dans le cas daccord de programme ou dechangeme

30、nt de canal. Rec. UIT-R BT.1209-1 5 elementary_stream_priority_indicator (1 bit): ce drapeau peut tre utilis pour indiquer que le mme train lmentaire est envoy plusieurs fois pour parer toute erreurde transmission et est donc moins prioritaire. 5 drapeaux (5 bits). 2.1.3 Champs facultatifs program_c

31、lock_reference (PCR) (42 bits + 6 bits (pour utilisation ultrieure): donnes de rfrence pour la synchronisation de lhorlogesystme. Comprend un champ de 33 bits correspondant 90 kHz et un champ dextension de 9 bits correspondant 27 MHz. original_program_clock_reference (OPCR) (42 bits + 6 bits (pour u

32、tilisation ultrieure): aide la reconstitution dun train de transport unique partirdun autre train de transport. splice_count_down (8 bits): indique le nombre de TSP jusqu un point de combinaisonou aprs lui. Il est noter que, lorsque ce champ est utilisdans un systme grande vitesse, lopration de comm

33、andedoit commencer juste avant le point de discontinuit (plu-sieurs ms dans le cas de la TVHD, par exemple). Indique lesendroits dans les trains binaires lmentaires o peuvent treinsres des missions locales, par exemple, des publicits. private_data_length (8 bits): indique la longueur en octets des d

34、onnes prives. private_data: les utilisateurs peuvent utiliser pour eux-mmes ces trains binaires. adaptation_field_extension_length (8 bits): indique la longueur en octets des champs facultatifs suivants. 3 drapeaux (3 bits). ltw_valid_flag (1 bit): indique que la valeur du champ ltw_offset est valab

35、le. ltw_offset (15 bits): indique le dplacement dans le temps darrive du TSP. piecewise_rate (22 bits): prcise le dbit binaire pour tous les paquets de transport dece PID, mesur en units de 50 octets/s. splice_type (4 bits): est utilis pour driver de tableaux de la spcification leschamps splice_deco

36、ding_delay et max_splice_rate. DST_next_access_unit (33 bits): indique la valeur de lhorodateur de dcodage (DTS),expliqu au 2.2.3 de lunit daccs suivante dun trainconstitu dun seul bloc ou de sous-blocs non apparents. 6 Rec. UIT-R BT.1209-1 2.1.4 Bourrage stuffing_bytes (8X octets): pour le bourrage

37、. 2.2 Paquet PES La structure du paquet PES est indique la Fig. 4. Le paquet PES se compose dun en-tte, suivi du train lmentaire de signaux vido ou audio normalis dans le cadre du MPEG ou du train lmentaire pour des services de donnes et sa longueur est variable, len-tte aussi bien que le contenu du

38、 paquet tant lun et lautre variables. 1209-04211111133 33111131ESCRPTSDTSPTSPTS/DTS ESCRPESCRC24 8 16733 2 42 22816m 822 1 11 188n 8128 8 7 1 6 14 7(Les bits marqueurs ne sont pas indiqus)En-ttePESfacultatif7 drapeauxChampsfacultatifsOctetsde bourrage(0 FF)Octets des donnes des paquets PESDrapeauxDr

39、apeauxNombre doctetsLongueurFIGURE 4Structure du paquet PESPES_packet_length“ID”PES_scrambling_ controldata_alignment_indicatorcopyrightoriginal_or_copyPES_header_data_lengthPES_prioritypacket_ start_code_prefixstream_idPES_extensionDrapeau 2P-STD_bufferprogram_packet_sequence_counterpack_header_fie

40、ldprivate_dataPESExtensionPESprevious_PES_CRCadditional_copy_infoDSM_trick_modeES_rateprivate_dataPESpack_ header_fieldprogram_packet_sequence_counterMPEG1MPEG2idLongueurde bourrageoriginalP-STD_bufferPES_extension_field_lengthPES_extension_field_dataES_rateDSM_trick_modeadditional_copy_infoExtensio

41、nPESRec. UIT-R BT.1209-1 7 2.2.1 En-tte PES packet_start_code_prefix (24 bits): structure fixe 24 bits indiquant le dbut du paquet PES. stream_id (8 bits): est utilis pour identifier chaque PES. Des mots de 4 bits sontdisponibles pour les signaux vido et des mots de 5 bits pourles signaux audio; les

42、 11 types de service de donnes peuventaussi tre identifis. Bien quil soit impossible de prvoir le nombre didentifications correspondant aux futurs services, lechamp PES_extension_field permet de laccrotre et unexemple est donn au 3. PES_packet_length (16 bits): indique la longueur en octets du conte

43、nu du paquet. 2.2.2 En-tte PES facultatif PES_scrambling_control (2 bits): 00 signifie non crypt, les autres valeurs signifiantdfini par lutilisateur. PES_priority (1 bit): indique le rang de priorit de la charge utile du paquet PES.Nest pas utilis dans le flux de radiodiffusion. data_alignment_indi

44、cator (1 bit): indique si les donnes de lunit daccs sont ou non alignesaprs len-tte du paquet PES. copyright (1 bit): indique si les informations de la charge utile du paquet PESassoci sont ou non protges. original_or_copy (1 bit): indique si le contenu des donnes utiles du paquet PEScorrespond un o

45、riginal ou une copie. 7 drapeaux (8 bits). PES_header_data_length (8 bits): indique le nombre total doctets des champs facultatifs etdoctets de bourrage contenus dans cet en-tte de paquet PES.2.2.3 Champs facultatifs PTS (presentation_time_stamp) (33 bits): indique la dure prvue de prsentation de lu

46、nit deprsentation de la premire unit daccs dbutant dans lepaquet. La valeur de PTS sexprime en 90 kHz. DTS (decoding_time_stamp) (33 bits): indique la dure prvue de dcodage de la premire unitdaccs dbutant dans le paquet. La valeur du DTS sexprimeen 90 kHz. ESCR (elementary_stream_clock_reference) (4

47、2 bits): est utilis dans un train PES, mais pas pour la radiodiffusion.ES_rate (22 bits): est utilis dans un train PES, mais pas pour la radiodiffusion.8 Rec. UIT-R BT.1209-1 DSM_trick_mode (8 bits): est utilis pour les supports denregistrement numrique, maispas pour la radiodiffusion. additional_co

48、py_info (7 bits): contient les donnes prives relatives au copyright. Doit trerserv tant donn lexistence de diffrents types de serviceen radiodiffusion. previous_PES_CRC (16 bits): le CRC correspondant au paquet PES prcdent est envoydans len-tte du paquet PES suivant qui a la mme valeur de PID. Est destin tre utilis dans la maintenance du rseau,mais pas par des dcodeurs de trains lmentaires. 2.2.4