Maneno muhimu: Sauti ya Asynchronous Audio na Video MPEG-2 PCR DTS PTS Encoder Decoder
Pamoja na maendeleo ya haraka ya runinga ya dijiti nchini mwangu na maendeleo ya mabadiliko ya dijiti ya mitandao ya redio na runinga ya mijini, watu zaidi na zaidi wameanza kutumia visanduku vya juu kutazama vipindi vya runinga vya dijiti. Lakini katika mchakato wa kutazama vipindi vya Runinga kupitia sanduku la kuweka-juu, watazamaji wakati mwingine hugundua kuwa sauti na video zingine haziko sawa. Hii pia ilivutia usikivu wetu.
Uzushi na mtihani
Jiji la Guiyang kimsingi lilikamilisha mabadiliko ya dijiti ya mtandao wake wa redio na runinga mwishoni mwa 2007, na mipango ya Kituo cha Televisheni cha Guizhou pia imeingia kwenye usambazaji wa mtandao wa dijiti. Baada ya kuingia kwenye mtandao wa dijiti, tuligundua kuwa vipindi kadhaa vya kituo chetu vilikuwa na hali ya kutosawazisha sauti na video katika maeneo mengine, haswa wakati habari zilipotangazwa kwenye idhaa ya video ya setilaiti na idhaa ya watu. Ili kujua shida iko wapi, tuliamua kufanya kipimo cha usawazishaji wa midomo kwenye njia nzima ya usambazaji ya programu yetu. Vifaa vilivyotumika kwa jaribio ni Tektronix WFM7120. Unapofanya kipimo cha ucheleweshaji wa sauti / video, inahitajika pia kutengeneza safu kadhaa za ishara fupi za video za bar kupitia TG700 DVG7, na mlolongo wa sauti umewekwa kwenye kundi hili la ishara za video na muda wa 5s, tuma ishara kama hiyo kwa mfumo unajaribiwa, na mwishowe tuma ishara kwa WFM7120 ili kupima utofauti wa muda kati ya sauti na video.
Mtihani wa ndani wa kituo cha kudhibiti matangazo
Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1, ili kupima ikiwa kuna tofauti ya ucheleweshaji wa sauti / video kwenye mfumo wa kituo cha Runinga, tunatumia wakati wa ukaguzi kurekodi ishara ya jaribio iliyotokana na TG700 kwenye diski ngumu ya matangazo, cheza kupitia diski ngumu, na ingiza ishara ya jaribio kwa kuchelewesha. Baada ya moduli ya maingiliano ya fremu, hutangazwa kwenye kituo, na kisha tunapima ishara hizi tatu kabla idara ya usafirishaji haitoi ishara kwa encoder ya kampuni ya mtandao. Matokeo ya kipimo yanaonyesha kuwa utofauti wa ucheleweshaji wa sauti / video wa ishara hizi tatu hauzidi 12ms, ambayo ni kwamba, uwanja mmoja haitoshi, ikionyesha kuwa ishara haina shida ya usawazishaji wa sauti na video katika kituo cha kudhibiti matangazo.
Upimaji wa masanduku tofauti ya kuweka-juu
Kwa kipimo cha pili, tulichagua chumba cha kompyuta cha mbele-mwisho cha kampuni ya mtandao. Kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 2, hapa, tumechagua chapa kuu za masanduku ya kuweka-juu yanayotumika sasa nchini Uchina kwa majaribio. Baada ya kusimba ishara ya Jaribio la TG700 kupitia kificho asili tunachotumia, ingiza kwenye kituo tunachotangaza sasa. Kisha tumia kisanduku cha kuweka-juu kwenye chumba cha mwisho cha kompyuta kubomoa ishara ya TV. Ishara iliyodhibitiwa ya sauti / video kisha hutumwa kwa WFM7120 kwa kipimo baada ya A / D na kupachika ishara ya analog kupitia kinasa video cha Panasonic D950. Matokeo ya kipimo yanaonyesha kuwa tofauti ya ucheleweshaji wa sauti / video ya aina hizi za masanduku ya kuweka-juu ni tofauti, zingine ziko mbele ya 150ms, na zingine ziko nyuma na 300ms. Hii inaonyesha kuwa masanduku anuwai ya kuweka-juu yana uwezo tofauti wa kudumisha uhusiano wa maingiliano kati ya ishara za sauti / video baada ya kumaliza na kuondoa ishara sawa ya TV ya dijiti.
Upimaji wa encoders tofauti
Kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 3, bado tunatumia jenereta ya ishara ya TG700 kujaribu encoders tofauti, na kuwezesha kisimbuzi, moduli na sanduku la kuweka-juu kujenga mazingira ya utangazaji / ya kutazama. Hapa, tunatumia encoders kadhaa za chapa tofauti. Baada ya kusimbisha ishara ya jaribio la TG700, imesimamiwa na moduli sawa, na kisha ishara hiyo imesimbwa na sanduku moja la kuweka-juu. Pia inasindika na D950 na kupelekwa kwa WFM7120 kwa kipimo. Matokeo ya kipimo cha mwisho ni kwamba tofauti zao za kuchelewesha sauti / video ni 30ms, na zingine hufikia 300ms, ikionyesha kuwa encoders anuwai zina athari kubwa kwa usawazishaji wa sauti / video ya ishara ya mwisho ya kutazama ya sanduku la juu.
Mchanganuo wa sababu
Kanuni ya muda wa mfumo wa MPEG-2
Kwa sasa, katika mfumo wa usambazaji wa Televisheni ya dijiti ya nchi yangu, kiwango cha MPEG-2 ni kiwango muhimu cha kukandamiza sauti na video. Inasisitiza, inasimba, na ishara za programu nyingi katika mwisho wa chanzo, na demultiplexes na hutamka ishara kwenye mwisho wa kupokea. Imetumika sana. Mfumo wa usambazaji wa dijiti tunayotumia unategemea kiwango cha MPEG-2. Wacha tuangalie muundo wa mfumo wa MPEG-2, kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 4.
Inaweza kuonekana kutoka kwa Kielelezo 4 kwamba ishara za sauti na video huunda mkondo wa kimsingi baada ya habari isiyohitajika kuondolewa na kisimbuzi cha kukandamiza. Mtiririko huu wa nambari ya msingi hauwezi kuhifadhiwa au kupitishwa moja kwa moja. Lazima ipelekwe kwa kifurushi maalum. Mkondo wa msimbo wa kimsingi umegawanywa katika aya kulingana na muundo fulani, na herufi maalum za kitambulisho zinaongezwa kuunda kile kinachoitwa mkondo wa nambari za msingi (PES). Pakiti za PES ni pakiti za data za sauti na video zilizo na urefu tofauti. Halafu pakiti za sauti na video za PES na data msaidizi zinatumwa kwa mfumo wa usambazaji, ambao umegawanywa katika pakiti ndogo za data zilizo na urefu uliowekwa wa 188b na kuzidishwa na ugawanyiko wa nyakati. Mtiririko mmoja wa TS umeundwa, na mkondo wa TS unafikia mwisho wa kupokea baada ya kupitishwa kupitia kituo.
Kama tunavyojua, usawazishaji ni hali ya lazima kwa onyesho sahihi la Runinga. Kwa Televisheni ya dijiti, kwani bafa hutumiwa kuhifadhi ishara wakati wa mchakato wa kukandamiza na usimbuaji, mhimili wa wakati wa ishara katika multiplexer hubadilishwa, pamoja na idadi ya upungufu wa data ni tofauti, uwiano wa ukandamizaji pia ni tofauti, kwa hivyo mhimili wa wakati Mabadiliko makubwa, haswa katika safu ya usindikaji wa safu ya kikundi, mpangilio wa fremu B na muafaka wa P pia umebadilika. Hizi zote hufanya usawazishaji wa ishara za runinga za dijiti hupoteza kabisa dhana ya mlolongo wa asili. Njia bora ya kufanikisha maingiliano ni kuongeza lebo ya wakati kwenye mkondo wa nambari ya ishara kila wakati muda maalum umepita. Kwa lebo hii, mwisho wa kupokea unaweza kuamriwa upya kulingana na lebo hii ya wakati wakati wa mchakato wa kusimba kabla ya kuonyesha, jenga upya utaratibu wa picha kabla ya kukandamiza na usimbuaji, na uhusiano wa wakati kati ya sauti na picha, na hivyo kufanikisha usawazishaji wa picha na sauti inasawazishwa na picha.
Inaweza pia kuonekana kutoka kwa Kielelezo 4 kwamba kuna saa moja ya kawaida ya STC (27MHz) katika kisimbuzi cha MPEG-2. Saa hii hutumiwa kutengeneza stempu ya wakati inayoonyesha upangaji sahihi na kuonyesha wakati wa sauti / video. Wakati huo huo, inaweza kutumika kuonyesha sampuli Thamani ya papo hapo ya wakati wa saa ya mfumo. Saa imefungwa kwa awamu na usawazishaji wa laini ya video ya kuingiza. Wakati pembejeo ni ishara ya SDI, saa ya mfumo wa kisimbuzi hutengenezwa na saa iliyogawanywa na 10. Ni kuibuka kwa saa ya kawaida ya mfumo kwenye kisimbuzi, na vile vile kuzaliwa upya kwa saa katika kisimbuzi na sahihi matumizi ya stempu za wakati, ambayo hutoa msingi wa usawazishaji sahihi wa shughuli kwenye dekoda. Ili kugundua usawazishaji wa saa ya codec, saa ya mfumo wa STC inahesabiwa kwenye kisimbuzi, na thamani ya sampuli ya kaunta hupitishwa kwa mpokeaji kwenye kichwa cha kukabiliana na pakiti ya TS iliyochaguliwa kila wakati fulani wa usafirishaji, kama usimbuaji Ishara ya kumbukumbu ya saa ya programu, ambayo ni PCR. PCR halali ni 42b, kati ya ambayo 33b ya juu ni PCR_Base, ambayo ni thamani ya kuhesabu katika kitengo cha saa 27MHz na saa iliyogawanywa na 300, na 9b ya chini ni PCR_Extension, ambayo ni thamani ya kuhesabu katika saa 27MHz kama kitengo. Mbali na PCR, lebo ya wakati wa kuandikia DTS na lebo ya wakati wa kuonyesha PTS pia ni muhimu sana. Wao ni sawa na PCR_Base. Zimeundwa pia na saa ya mfumo wa encoder ya 27MHz, imegawanywa na 300 kama hesabu ya kitengo. Miongoni mwao, DTS hutumiwa kuamuru kisimbuzi wakati wa kusanidi picha iliyopokelewa na fremu ya sauti, na PTS hutumiwa kuarifu wakati wa kuonyesha sura ya picha iliyosimbwa.
Unapotumia usimbuaji wa njia mbili, usanidi wa picha fulani lazima ufanyike ndani ya kipindi cha muda kabla ya kuonyeshwa, ili iweze kutumiwa kama data ya msingi ya kusanidi picha ya sura ya B. Kwa mfano, utaratibu wa kuonyesha picha ni IBBP, lakini mpangilio wa usafirishaji wa picha ni IPBB. Mfano wa kumbukumbu ya MPEG unaamini kuwa usimbuaji hufanyika mara moja, ambayo ni, kusimba na kuonyesha hufanywa wakati huo huo. Kwa muafaka wa sauti na muafaka wa picha B, wakati wa kuweka alama na wakati wa kuonyesha ni sawa, na PTS ni sawa na DTS, kwa hivyo PTS tu inahitaji kupitishwa. Kwa muafaka wa video na fremu za P, kwa sababu ya upangaji wa fremu, wakati wa kuweka alama na wakati wa kuonyesha ni tofauti, na PTS na DTS lazima zipitishwe kwa wakati mmoja. Wakati kisimbuzi kinapopokea mlolongo wa picha ya IPBB, lazima iamua sura ya I na sura ya P kabla ya kusanidi picha ya kwanza ya sura ya B. Decoder inaweza kuamua tu sura moja ya picha kwa wakati mmoja, kwa hivyo inaamua kwanza picha ya sura yangu na kuihifadhi. Wakati picha ya sura ya P imesimbwa, hutoa na kuonyesha picha ya sura iliyowekwa ya sura, na kisha ikamua na kuonyesha picha ya sura ya B. Jedwali 1, 2, 3, na 4 zinaonyesha mlolongo wa picha za kuingiza na kutoa za encoder, maadili ya PTS na DTS ya kila fremu, na usanidi na kuonyesha mlolongo wa kila fremu ya picha na kisimbuzi.
Katika Jedwali 1, muafaka 13 wa picha ni kikundi cha picha, fremu ya kwanza I hutumia uandishi wa ndani ya fremu, fremu ya pili na ya tatu B hupatikana kwa utabiri wa pande mbili kutoka kwa fremu ya kwanza na ya nne, na fremu ya nne P ni ilipitishwa na fremu ya kwanza. Imetokana na utabiri wa mbele. Baada ya kusimba fremu ya kwanza, encoder kwanza hupiga muafaka wa pili na wa tatu, husimba fremu ya nne, halafu husimba fremu ya pili na ya tatu, na kadhalika, na mlolongo wa mwisho wa pato uliosimbwa umeonyeshwa kwenye jedwali 2 lililoonyeshwa.
Inaweza kuonekana kutoka Jedwali 3 na Jedwali 4 kwamba wakati dekoda inapokea kitengo fulani cha ufikiaji kilicho na picha ya sura yangu, kifurushi cha data ya faili kinapaswa kuwa na DTS na PTS, wakati kati ya maadili ya vitambulisho hivi viwili muda ni moja kipindi cha picha. Baada ya picha ya sura yangu ni sura ya P, inapaswa pia kuwa na DTS na PTS kwenye pakiti ya data ya faili, na muda kati ya maadili ya vitambulisho viwili ni vipindi vitatu vya picha. Halafu kuna fremu mbili za B, pakiti za data za faili ambazo zina PTS tu. Hiyo ni kusema, picha ya sura yangu itachezwa na kuonyeshwa baada ya kucheleweshwa kwa sura moja baada ya kusimba. Wakati fremu ya I inavyoonyeshwa, fremu ya nne P imeondolewa, lakini haichezwi na kuonyeshwa. Imewekwa akiba kwanza, na baada ya fremu ya 1I kuchezwa na kuonyeshwa, Tambua na onyesha fremu za 2B mara moja, kisha muafaka wa 3B, kisha uonyeshe fremu za 4P zilizopigwa, na uamua na ugundue fremu za 7P kwa wakati mmoja, na kadhalika. Inaweza kuonekana kuwa mlolongo wa picha zilizotengwa na zilizoonyeshwa ni sawa na mlolongo wa uingizaji wa picha kwenye Jedwali 1.
Kanuni ya muda wa avkodare (sanduku la kuweka-juu)
PTS na DTS ni maadili 33b tu. Ikiwa hakuna kumbukumbu ya mhimili wa wakati unaowakilishwa na PCR, thamani hii haina maana. Ili kudumisha usimbuaji sahihi, saa za mfumo wa encoder na decoder (set-top box) lazima ziwe zimefungwa, ambayo ni kwamba masafa yao yanawekwa sawa, na maadili ya awali ya kaunta zao ni sawa.
Kuna oscillator inayodhibitiwa na voltage (VCO) na masafa ya karibu 27MHz kwenye dekoda (sanduku la kuweka-juu). Ishara ya pato hutumwa kwa kaunta kama saa ya mfumo wa kutoa thamani ya sampuli ya STC ya sasa, ambayo ni thamani ya 42b kama PCR. Kati yao, 33b ya juu ni hesabu ya kuhesabu katika kitengo cha saa 27MHz baada ya mzunguko wa pinki 300, na 9b ya chini ni thamani ya hesabu katika kitengo cha saa 27MHz. Wakati programu mpya inapofika kwenye kisimbuzi (sanduku la kuweka-juu), kisimbuzi (sanduku la kuweka-juu) kinapata thamani ya PCR kutoka kwa mkondo wa nambari, inalinganisha thamani yake ya PCR_Extension na vipande vya chini vya 9b vya STC ya sasa, na kupata kosa ishara, na kisha hupitia mzunguko wa kitanzi uliofungwa kwa awamu. Rekebisha oscillator inayodhibitiwa na voltage ili mzunguko wa saa ya mfumo wa kisimbuzi (sanduku la kuweka-juu) iwe sawa na masafa ya saa ya mfumo wa kisimbuzi. Pata maadili ya PTS na DTS ya kila fremu mtiririko kutoka kwa mtiririko wa nambari, na ulinganishe na bits 33b za juu za thamani ya sasa ya STC. Ikiwa dhamana ya DTS ni kubwa kuliko dhamana ya STC, mkondo wa nambari umegawanywa na mabadiliko ya thamani ya STC yanaangaliwa kwa wakati mmoja. Thamani ya STC inapoongezeka kuwa sawa na thamani ya DTS, mtiririko wa nambari ya fremu umesimbuliwa. Thamani ya STC ni sawa na thamani ya PTS, Cheza fremu. Ikiwa kwa sababu ya kuchelewesha kwa bafa ya mtandao wa usafirishaji, mkondo wa nambari unapofikia kificho (sanduku la kuweka-juu), thamani yake ya PTS tayari iko chini ya thamani ya STC, basi kisimbuzi (sanduku la kuweka-juu) huruka sura hii na hutupa data ya fremu. Kwa kuwa PTS na DTS hutengenezwa kulingana na thamani ya PCR, thamani ya kwanza ya PCR iliyopatikana lazima itumike kama dhamana ya awali ya kuweka kaunta ya STC ya kisimbuzi (sanduku la kuweka-juu) ili kufanya maadili yao kuwa sawa, vinginevyo, wakati msingi utakuwa tofauti. , Kwa hivyo kukosea kosa. Usindikaji wa sauti na video ni sawa, lakini hakuna shida ya upangaji wa muda. Kielelezo 5 kinaonyesha mchoro wa kanuni ya kufanya kazi ya avkodare (sanduku la kuweka-juu) PCR.
Sababu za sauti na video nje ya usawazishaji
Katika matumizi ya vitendo, encoders zingine husababisha jitter katika saa yao ya kutoa kwa sababu ya msingi wa msimamo wa ishara ya video ya kuingiza, na muda wa maingiliano ya sura sio 40ms. Kwa encoders hizi, baada ya kuweka dhamana ya awali ya DTS kulingana na PCR na kuchelewesha kwa bafa, thamani ya DTS ya kila fremu hupatikana kwa kuongeza dhamana iliyowekwa kwa DTS iliyopita (thamani hii inaweza kuhesabiwa kama ifuatavyo: 27MHz imegawanywa na 300 Ni 90kHz, na PAL TV ni muafaka 25 kwa sekunde. Kwa hivyo, thamani ni 90000/25 = 3600), na thamani ya PTS imehesabiwa kulingana na aina ya fremu na aina ya GOP. Walakini, thamani ya PCR haikuongezeka kwa 3600 katika kipindi hiki, ambayo ilisababisha DTS na PTS kuwa kubwa au ndogo kulingana na PCR. Baadhi ya visimbuzi (visanduku vya kuweka-juu) hawatumii oscillator inayodhibitiwa na voltage, na saa yao ya mfumo ni 27MHz iliyowekwa, lakini hutumia thamani iliyopokelewa ya PCR kuanzisha thamani ya kaunta ya saa ya mfumo. Encoder na decoder (set-top box) haiwezi kudumisha kufuli kali, ambayo inaweza kusababisha kisimbuzi (sanduku la kuweka-juu) kudondosha fremu. Walakini, visimbuzi vingine (visanduku vya kuweka-juu) havionyeshi madhubuti na kuonyesha kulingana na DTS na PTS baada ya upotezaji wa fremu, lakini chagua kulingana na hali ya bafa, kwa sababu kucheleweshwa kwa usimbuaji wa video na sauti ni tofauti, inaweza kusababisha sauti Uchoraji haujalinganishwa.
Kwa kuongezea, katika mchakato wa usafirishaji kutoka kwa kisimbuzi kwenda kwa kificho (sanduku la kuweka-juu), kwa sababu ya uwepo wa viungo vya bafa ya kuchelewesha kama vile multiplexers na modulators, ucheleweshaji wa usafirishaji wa pakiti za PCR hauwezi kuwa wa kila wakati, tofauti kutoka kubwa hadi ndogo. Ikiwa PCR haijasahihishwa, shida zilizo hapo juu zinaweza pia kutokea.
kujumlisha
Kutoka kwa uchambuzi hapo juu, inaweza kuonekana kuwa encoder na kisimbuzi (sanduku la kuweka-juu) zinaweza kusababisha tukio la upatanisho wa sauti na video. Baada ya kujaribu usimbuaji wa chapa anuwai, kituo chetu kilichagua kisimbuaji chenye viashiria bora vya majaribio na kuchukua nafasi ya kisimbuzi asili, ambacho kiliboresha sana hali ya kuwa sauti na picha ya Runinga hailingani. Katika hatua inayofuata ya kuanzisha masanduku ya kuweka-juu, kampuni za mtandao pia zitaimarisha upimaji wa viashiria vinavyohusika ili kuboresha ubora wa viwango vya watazamaji. Kwa kweli, katika mchakato wa kuendeleza utaftaji wa redio na televisheni ya nchi yangu, bado tunahitaji juhudi za pamoja za wafanyikazi wetu wa televisheni na watengenezaji wa vifaa ili hatimaye kupata mafanikio kamili.
bidhaa zetu nyingine:
