Метки декодирования и предъявления

Метки времени, ассоциируемые с блоками доступа, выражаются в единицах времени периода колебаний с частотой 90кГц, полученных путем деления частоты 27МГц. Эти метки бывают двух типов: метки времени представления PTS и метки времени декодирования DTS. Метки PTS определяют момент времени, в который декодированный блок доступа (кодированное изображение или фрагмент звукового сопровождения) должен быть предъявлен зрителю. Для всех элементарных потоков, кроме видео, PTS – это единственные метки, которые необходимы. Для потока видеоданных необходимы метки времени декодирования DTS, определяющие моменты времени, в которые блоки доступа извлекаются из буфера и декодируются, но не предъявляются зрителю. Декодированные изображения временно хранятся и предъявляются в боле позднее время, назначаемое метками PTS. Метки DTS необходимы изображениям типа I и P, которые должны декодироваться раньше, чем B-изображения, для кодирования которых I и P изображения использовались в качестве опорных. Метки DTS не появляются в одиночку, а должны сопровождаться метками PTS.

Метки не должны сопровождать каждый блок доступа. Ограничение, определяемое стандартом MPEG-2, заключается в том, чтобы в элементарных потоках видео и звука метки должны появляться не реже, чем раз в 0,7 секунды. Метки переносятся в заголовках PES-пакетов. Если метка сопровождает блок доступа, то она появляется в заголовке PES-пакета, в котором этот блок доступа начинается.

8.7 Коммутация транспортных потоков MPEG-2

При производстве аналоговых ТВ программ результирующая последовательность кадров комбинируется из сигналов многих источников изображения и звука. Это выполняется с помощью звуковых и видео­коммутаторов или микшеров. В системе доставки программ коммута­ция источников требуется повсюду, начиная с редактирования содер­жания, получаемого от различных источников в виде камер и средств записи в процессе доставки программы в конечный пункт передачи. В этом пункте следует предусматривать необходимость введения программ местного содержания (например, сигналов опознавания станции, ком­мерческих программ, местных программ новостей и т.п.) в поток дан­ных для сети или ведомственного источника программ.

В последние 20 лет высокого уровня развития достигли технология и технические средства, требуемые для обеспечения безразрывного переключения источников изображения и звука с использованием традиционных форматов аналогового и несжатого цифрового сигналов. Появление технологии цифрового сжатия обусловило новые задачи, решение которых необходимо, если при производстве программы тре­буется безразрывное переключение.

Система MPEG-2 первоначально была задумана как средство сжатия объема информации при видеозаписи. Предполагалось, что результи­рующий несжатый, но полностью отредактированный поток сигналов изображения и звука будет подаваться в кодер и записываться соответ­ствующей аппаратурой. В связи с применением синтаксиса MPEG-2 в наземных и спутниковых системах распределения стала очевидной необ­ходимость дополнения пакетов данных содержанием местных программ.

В стандарт MPEG-2 была введена возможность осуществления ком­мутирующей функции. Коммутация в терминалах MPEG называется склеиванием. Возможны два вида склеивания: безразрывное и с прерыванием.

Безразрывное склеивание не вызывает нарушений непрерывности декодирования. Это означает, что время декодирования первого дос­тупного фрагмента (кодированное изображение или кадр кодированной звуковой информации) нового потока будет определяться тем же вре­менным кодом, как и следующий доступный фрагмент старого потока, как если бы не было склеивания. Как и при любой операции по редак­тированию, для получения приемлемых результатов необходимо ре­шить задачи временной синхронизации и относительного времени за­держки звука и изображения. Несмотря на то, что синтаксис стандарта MPEG-2 обеспечивает возможность склеивания потоков, его весьма об­щий характер не гарантирует сопряжения потоков или взаимного об­мена данными между ними. Поэтому традиционные задачи коммута­ции следует дополнить управлением буферной памятью данных, идентификацией точек склеивания и другими практическими стандар­тами, которые необходимо разработать в будущем.

Переключения с прерываниями вызывают нарушения непрерывности процесса декодирования. Это означает, что время декодирования фрагмента, введенного в новый поток данных, не равно времени, кото­рое было бы в случае безразрывного декодирования. Другим источни­ком возможного нарушения непрерывности процесса является набор идентификаторов PID, соответствующий различным цифровым пото­кам данных. Известно, что таблица структуры программы РМТ для программного транспортного потока обеспечивает информацию PID, описывающую, какой поток видеоданных и соответствующий поток звуковых данных запрашивается для включения в состав программы. Цифровые потоки, поступающие из какой-либо аппаратуры видеозапи­си, программных сетей, коммерческих и местных студий и других ис­точников, будут, вероятно, иметь свои индивидуальные PID. Коммута­ция (склеивание) этих различных источников при монтаже общей программы вещания может привести к изменениям PID, вызывающим прерывание работы декодера в связи с поиском PID, соответствующих данной таблице РМТ, или приемом новой таблицы РМТ. На практике цифровой поток каждой программы вещания должен соответствовать PID до и после склеивания, чтобы гарантировать непрерывное опозна­вание пакетов.