16263

Измерение структуры и синтаксиса транспортного потока

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторная работа №101 Измерение структуры и синтаксиса транспортного потока 1 Цель работы: Ознакомиться с назначением и характеристиками анализатора транспортного потока 10KDSA03. Научиться определять параметры транспортного потока MPEG2. ...

Русский

2013-06-20

1.05 MB

43 чел.

Лабораторная работа №101

Измерение структуры и синтаксиса транспортного потока

1 Цель работы:

  1.  Ознакомиться с назначением и характеристиками анализатора транспортного потока 10KDSA03.
    1.  Научиться определять параметры транспортного потока MPEG-2.

2 Литература:

2.1 Джакония В.Е. Телевидение.- М.: Радио и связь, 1986г. (стр. 271-276).

2.2 Колин К.Т. Телевидение.-М.: Радио и связь,1987 г (стр.133-136).

2.3 Датчик ЦТ С1426. Техническое описание.

2.4 Приложения А и Б.

3 Подготовка к работе:

3.1 Изучить тему «Цифровое представление аналоговых сигналов»

3.2 Изучить тему «Видеокомпрессия».

3.3 Изучить тему «Спецификация Video стандарта MPEG-2».

3.4 Изучить тему «Спецификация System стандарта MPEG-2».

3.5 Подготовить бланк отчёта.

3.6 Ответить на вопросы для допуска:

3.6.1 Какие существуют структуры дискретизации телевизионного сигнала?

3.6.2 Какие стандарты видеокомпрессии существуют, чем они отличаются?

3.6.3 Какова приблизительная скорость данных цифрового видеопотока стандартного качества, закодированного в MPEG-2?

3.6.4 Что определяют уровни и профили спецификации System стандарта MPEG-2?

3.6.5 Какие характеристики имеет изображение, закодированное на уровне Main?

3.6.6 Как кодируются кадры в профилях Simple и Main?

3.6.7 Что определяет спецификация System стандарта MPEG-2?

3.6.8 Какова структура транспортного потока стандарта MPEG-2?

3.6.9 Каковы назначение, и физический уровень интерфейса ASI?

3.6.10 Какие таблицы с системной информацией существуют?

3.6.11 Какие параметры определяются при анализе транспортного потока?

4 Основное оборудование

4.1 Спутниковый приемник DCH-4000P-42-S2.

4.2 Анализатор транспортного потока 10KDSA03.

4.3 Персональный компьютер.

4.4 Программное обеспечение DSA03 TS Analyzer

5 Задание

5.1 Настроить спутниковый приемник DCH-4000P-42-S2 на пакет согласно варианту (таблица 1).

5.2 Научиться пользоваться АТП (приложение А).

5.3 Измерить параметры цифрового транспортного потока. (приложение Б).

Изучить типовую схему включения кодера PBI DCH-3000EC 40 (приложение В).

Ознакомиться с со структурой датчика ЦТ С1426.

5.2 Познакомиться с принципом действия блока ПБ-29.

5.3 Снять осциллограммы с контрольных точек блоков ПБ-29.

5.4 Проконтролировать влияние элементов управления блока ПБ-29 на воспроизводимое изображение.

6 Порядок выполнения работы:

6.1 В процессе выполнения лабораторной работы необходимо соблюдать правила ОТ и ТБ

6.2 Соединить оборудование согласно схеме, рисунок 1, (приложение А);

Рисунок 1 – Анализ транспортного потока. Схема структурная

6.3 Включить спутниковый приемники ПК.

6.4 Произвести настройку на пакет, данные которого приведены в таблице 1, Выбор соответствующего пакета осуществляется согласно номеру бригады, который, в свою очередь, определяется преподавателем.

Таблица 1- Характеристики транспондеров

бригады

Частота, ГГц

Поляризация

Частота следования символов, Fs, МC/c

Скорость внутреннего

кода, FEC

1

11,054

H

27.500

5/6

2

11,566

H

27.500

3/4

3

11,034

V

27.500

3/4

4

12,597

V

27.500

3/4

5

11,919

V

27.500

2/3

6

11,200

V

27.500

5/6

7

11,604

H

27.500

5/6

8

12,226

V

27.500

3/4

6.5 Включить анализатор транспортного потока.

6.6 Запустить программное обеспечение DSA03 TS Analyzer.

6.7 Включить АТП на анализ транспортного потока в режиме реального времени через интерфейс ASI (приложение Б);

6.8 Определить базовые параметры транспортного потока(приложение Б), результаты измерений занести в таблицу 2;

Таблица 2 – Базовые параметры транспортного потока

Идентификатор

транспортного

потока

Название сети

Видео,

%

Аудио

%

PSI/SI

%

NULL

%

6.9 Составить таблицу PAT (таблица 3)

Таблица 3 – Таблица PAT

сервиса

Идентификатор сервиса

Имя

сервиса

PID с таблицей

PMT

6.10 По разделу TR101 290 определить и записать в отчет все ошибки, содержащиеся в транспортном потоке (приложение Б).

6.11 Определить и записать в таблицу 3 параметры сервиса с наименьшим идентификатором:

Таблица 3 – Параметры сервиса

Элементарный поток

Разрешение

Частота кадров

P@L

Стандарт кодирования

Формат кадра

Структура дискретизации

Video1

Video2

Слой

Частота дискретизации

Режим

Audio1

Audio2

6.12 По разделу PROGRAM составить таблицу PMT первого сервиса транспортного потока:

Таблица 4 – Таблица PMT

Элементарный поток

PID

Video1

Video2

Audio1

Audio2

PCR

Data

6.13 Сделать подробные выводы о проделанной работе.

6.8 Выключить аппаратуру.

7 Содержание отчёта

7.1 Наименование работы.

7.2 Цель работы.

7.3 Основное оборудование.

7.4 Содержание работы:

7.4.1 Структурная схема лабораторной работы.

7.4.2 Формулы для расчета.

7.4.3 Таблицы.

7.4.4 Графики, диаграммы, характеристики.

7.5 Выводы по работе.

8 Контрольные вопросы по проделанной работе:

8.1 В каких точках системы цифрового телевизионного вещания производится измерение параметров транспортного потока?

8.2 Какие интерфейсы есть у анализатора 10KDSA03?

8.3 Для каких целей предназначены интерфейсы АТП?

8.4 Какие измерения транспортного потока может производить АТП?

8.5 Какие измерения транспортного потока производятся на различных уровнях приоритета?.

8.6 Каким образом таблицы с системной информацией образуют иерархию мультиплексирования?

8.7 Из чего состоит таблица PAT?

8.8 Из чего состоит таблица PMT?

8.9 Какая информация содержится в таблице NIT?

8.10 Каково назначение таблицы CAT?


Приложение А

Анализатор транспортного потока 10KDSA03

Транспортный поток является основной единицей передачи в системе цифрового телевизионного вещания. Поэтому необходимо производить анализ его структуры во всех точках телевизионного тракта, в которых он действует. На рисунке 2 показана типовая схема организации цифрового телевизионного вещания, с указанием точек, в которых необходимо измерение цифрового транспортного потока.

Рисунок 2 – Точки измерения транспортного потока.

Схема структурная

Как видно из рисунка транспортный поток, согласно ГОСТ Р 52592-2006, подвергается измерению в следующих точках тракта цифрового вещания:

- на выходе кодера MPEG;

- на входе и выходе мультиплексора DVB;

- на входах и выходах цифровых соединительных линий (ЦСЛ);

- на входах передатчиков всех типов вещания (DVB-S, DVB-T, DVB-C),

- на выходе приемника цифрового спутникового телевидения (ЦСТВ),

- на входе и выходе демультиплексора.

Прибор DSA03 Sumavision – высокопроизводительный прибор, предназначенный для определения параметров структуры и синтаксиса цифрового транспортного потока. На рисунке 3 показана передняя панель прибора.

Рисунок 3 – Анализатор транспортного потока. Передняя панель

На передней панели расположены следующие индикаторы:

- RF – индикатор работы прибора с радиосигналом кабельного телевидения по интерфейсу CATV;

- ASI – индикатор работы прибора с низкочастотным транспортным потоком по интерфейсу ASI;

- FF – индикатор, показывающий состояние прибора. Активен при анализе транспортного потока в реальном времени;

- 204P – индикатор, сигнализирующий о том, что входной транспортный поток закодирован RS(188, 204), и имеет размер транспортного пакета 204 байта;

- 188P – индикатор, сигнализирующий о том, что входной транспортный поток имеет размер транспортных пакетов 188 байт;

- LOCK – индикатор включения прибора.

На рисунке 4 показана задняя панель АТП, на которой расположены интефейсы прибора.

Рисунок 4 – Анализатор транспортного потока. Задняя панель

- USB2.0 – интерфейс для совместной работы прибора с ПК;

- CATV IN – вход сигнала кабельного телевидения (разъем типа F);

- CATV OUT – выход сигнала кабельного телевидения, например на контрольный телевизор;

- ASI IN – вход низкочастотного транспортного потока (разъем BNC).

Анализатор транспортного потока 10KDSA03 имеет в своем составе демодулятор DVB-C, что позволяет ему анализировать не только с низкочастотный транспортный поток по интерфейсу ASI, но и транспортный поток, промодулированный, согласно стандарту вещания DVB-C.


Приложение Б

Обеспечение контроля и мониторинга транспортного потока

Обеспечение контроля и мониторинга АТП осуществляется через программу DSA03 TS Analyzer, прилагаемую на диске вместе с устройством. Для начала анализа транспортного потока следует выбрать входной интерфейс в меню Setup (приложение А) и Online Analize в меню File. Все данные о потоке содержаться в десяти разделах (рисунок 5). Выбор разделов можно производить в меню Module, или нажатием на соответствующие иконки, расположенные в левой части экрана.

Рисунок 5 – TS Analyzer. Раздел TS Basic

1 Раздел TS BASIC – общие характеристики многопрограммного транспортного потока. В этом разделе отображается следующая информация:

- TS Component – предоставляется процентное соотношение компонентов транспортного потока: VIDEO, AUDIO, таблиц с системной информацией (PSI/SI), процент нулевых пакетов NULL и других компонентов (OTHER);

- TS BitRate – показывает минимальную (Min BitRate), максимальную (Max BitRate), среднюю (Aver BitRate) и текущую (Cur BitRate) скорости транспортного потока;

- TS Info – информация о состоянии транспортного потока: размер транспортного пакета (Packet Length), количество потерянных байт синхронизации (TS_sync_loss), количество ошибок в байтах синхронизации (sync_byte_error), количество ошибок в транспортном потоке (transport_error);

- PAT Info – информация о идентификации транспортного потока: идентификационный номер транспортного потока (Transport Stream ID), номер сервиса (Service Number), номер опорного системного времени (PCR Number);

- NIT Info – сетевая информация: идентификационный номер транспортного пакета с таблицей NIT (NIT_PID), идентификационный номер сети (Network ID), название сети (Network Name);

- CAT Info – информация о используемой системе условного доступа: отображен идентификационный номер транспортного пакета с таблицей CAT (CAT_PID), количество сообщений об авторизации абонентов (ЕММ Number);

- PMT Info – информация о таблицах планов программ: идентификационные номера программ и идентификационные номера транспортных пакетов с таблицами PMT данных программ (Service_ID-PMT_PID), (возможен выбор программы), имя провайдера (Service Provider Name), название программы (Service Name), идентификационный номер транспортного пакета с метками опорного системного времени (PCR_PID), используемая система условного доступа (CAS Description), компоненты данной программы и идентификационные номера транспортных пакетов с ними (Component);

- Other Info – другая информация о транспортном потоке: о структуре транспортного потока (TS Structure), (Table interval), о параметрах транспорта, при использовании интерфейса RF (QAM Parameter).

2 Раздел TR101 290 - тестирование потока в соответствии со стандартом <<Вещание цифрового видео: рекомендации по измерениям для DVB-систем>> (рисунок 6).  Проверка структуры и синтаксиса потока разделена на три уровня приоритетов:

- First Priority - первая группа определяет базовый набор параметров для непрерывного контроля, обеспечивающих уверенное декодирование транспортного потока:

- TS_sync_loss – потеря синхронизации транспортного потока;

- Sync_byte_loss – ошибка приема байта синхронизации;

- PAT_error – ошибка таблицы соединения программ;

- Continuity_error – ошибка непрерывности счета;

- PMT_error / PMT_error_2- ошибки таблицы структуры программ;

- PID_error – ошибка в определении идентификации пакета.

Рисунок 6 - TS Analyzer. Раздел TR101 290.

- Second Priority - вторая группа включает в себя параметры для непрерывного и периодического контроля:

- Transport_error – ошибка в транспортном пакете;

- CRC_error  - наличие ошибок при проверке контрольной суммы  CRC в таблицах PAT, PMT, CAT, NIT EIT, BAT, SDT или TOT;

- PCR_repition_error – ошибка в передаче сигнала синхронизации задающего генератора (PCR);

- PCR_indicator_error

- PCR_accuracy_error ошибка недопустимого ухода частоты сигнала синхронизации;

- PTS_errorошибка меток времени представления;

- Scrambling_error

- CAT_error – ошибка таблицы условного доступа.

- Third Priority - третья группа включает в себя параметры, требуемые только в специальных случаях:

NIT_error - ошибка таблицы NIT;

- NIT_actual_error - существенные ошибки таблицы NIT;

- NIT_other_error - другие ошибки таблицы NIT;

- SI_repetion_err – ошибка повторения системной информации;

- Buffer_error

- Unreferenced_PID

- SDT_error – ошибка в таблице SDT (таблица описания сервисов);

- SDT_actual_error - фактические ошибки в таблице SDT;

- SDT_other_error другие ошибки в таблицеSDT

- EIT_error ошибки в таблице EIT (таблица информации о событиях);

- EIT_actual_error – 

- EIT_other_error –

- EIT_PF_error

- RST_error

- TDT_error

- Empty_buffer_error

- Data_delay_error

Все параметры являются двоичными индикаторами. Если индикатор активен (красный), то транспортный поток содержит соответствующую ошибку.

Окно TR101 290 description – описание ошибок. При выборе любого из измеряемых параметров, в этом окне появляются пояснения ситуаций, при которых данный параметр становится активным.

В нижней части изображения расположена таблица со списком и описанием появившихся ошибок. Уровень приоритета, к которому принадлежит ошибка (ее важность), легко определить зрительно по цвету смайликов. Ошибки первой группы обозначены красными, ошибки второй группы – голубыми, ошибки третьего уровня – желтыми смайликами.

По умолчанию, в таблице указываются ошибки всех групп (All Type). При нажатии One Type можно выбрать тип показываемых ошибок (например, ошибки самого опасного первого уровня).

3 Раздел PROGRAM предлагает описание каждого компонента выбранной программы (рисунок 7).

В верхней части окна, в строке Service производится выбор исследуемой программы. В средней и нижней частях окна показаны параметры элементарных потоков из которых состоит выбранная программа.

В режиме Component Info средняя часть окна имеет вид таблицы со списком и параметрами элементарных потоков. В режиме BitRate Chart элементарные потоки показаны в виде диаграммы. Кроме этого, здесь указываются номер сервиса (ServiceID), количество элементарных потоков, из которых состоит программа (Component), идентификатор транспортного пакета с опорным системным временем данной программы (PCR_PID), тип сервиса (Type), наличие скремблирования данной программы (Scrambling), Run_Status, имя провайдера (Provider_name), название программы (Service_name).

Рисунок 7 - TS Analyzer. Раздел Program.

В окне Video Format представлена расширенная информация для видеопотока: разрешение по вертикали (H_size), разрешение по горизонтали (V_size), частота кадров (Frame_rate), скорость потока видео (BitRate), профиль и уровень кодирования (Profil-Level), формат кадра (Aspect Ratio),  структура дискретизации (Chroma Format), стандарт видеокомпрессии (CodeFormat), стартовый префикс (start_code_prefix), идентификационный номер потока (Stream_ID), длина PES-пакета(PES_packet_length), контроль скремблирования (Scrambling_control), индикатор приоритета (Priority_indicator), выравнивающий индикатор (Alignment indicator).

В окне Audio Format представлена расширенная информация для аудио потока: слой (Layer), скорость цифрового потока (BitRate), частота дискретизации (Sampling_freq), режим (Mode), тип звука (Emphasis), тип компрессии (CodeFormat), стартовый префикс (start_code_prefix), идентификационный номер потока (Stream_ID), длина PES-пакета (PES_packet_length) контроль скремблирования (Scrambling_control), индикатор приоритета (Priority_indicator), выравнивающий индикатор (Alignment indicator).

4 Раздел EXPLORER, рисунок  - удобное представление в одной таблице всех основных компонентов потока, сгруппированных по типам: Video/audio, PSI/SI, CA System, Null Packets. Для каждого компонента указаны тип и значение PID, ID его CAS, PCR PID, абсолютный и относительный битрейт.

5 Раздел PCR Info - графический и цифровой мониторинг меток опорного системного времени PCR для выбранной и всех программ (рисунок 8). DSA03 вычисляет параметр точности поступления PCR (PCR accuracy), представляющий собой разность между переданными значением PCR и номинальным значением тактовой частоты с учетом частот разграничения. Помимо точности определяется интервал передачи меток PCR (PCR interval). Показатели точности и интервала PCR представлены в виде графиков и в виде регистраторов минимального, максимального и текущего значения. Те же показатели, но для всех программ потока одновременно, представлены в удобном табличном виде.

Рисунок 8 - TS Analyzer. Раздел Info.

6 Раздел PSI/SI TABLE - представляет древовидную структуру служебных таблиц с возможностью удобного перемещения по их многоуровневой структуре;

7 Раздел STD BUFFER – графическое отображение текущего состояния заполнения audio, video и системного буферов для выбранной программы (рисунок 9). Таблица учета состояний переполнения и незаполнения каждого буфера;

Рисунок 9 - TS Analyzer. Раздел STD Buffer.

8 Раздел PES INFO – графическое отображение и регистраторы параметров Video PES и Audio PES. Показатели измеряются как для «живого» потока, так и для воспроизводимого из внутренней памяти прибора фрагмента записи;

9 Раздел RECORD DATA – регистратор и проигрыватель записанных фрагментов транспортного потока;

10 Раздел EPG — позволяет выбрать сервис из списка и просмотреть в табличном виде его EPG: перечень событий с указанием их идентификаторов, названия времени начала и длительности каждого события. Для удобства просмотра возможно задавать смещение времени относительно GMT.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38941. Применение лидаров для исследования загрязнения вод 226.5 KB
  Пробы любой воды за исключением воды наивысшей чистоты флуоресцируют. Так называемая синяя флуоресценция воды является источником значительных трудностей при флуоресцентных исследованиях но такая флуоресценция полезна для изучения качества воды с использованием лазерного дистанционного зондирования ЛДЗ. Очищенные сточные воды предприятий целлюлозно–бумажной промышленности можно контролировать с помощью флуоресцентного метода т. эти воды содержат сульфонат лигнина высокой концентрации.
38942. Лидар для исследования состава атмосферы 59.5 KB
  Лидар для исследования состава атмосферы Литвинов Действие лидаров Л этого типа чаще всего основано на неупругом обратном комбинационном рассеянии ОКР зондирующего лазерного излучения ЛИ молекулами газовых компонент ГК имеющих вынужденные колебательновращательные энергетические переходы при взаимодействии с зондирующим ЛИ. При этом с помощью Л по смещению спектральных линий принимаемого излучения ОКР устанавливается наличие в исследуемом участке атмосферы атм определенных ГК а по интенсивности этих линий – концентрация...
38943. Лидар для измерения концентрации озона в атмосфере 34 KB
  Действие лидаров для исследования атмосферы основано на том что лазерное излучение распространяясь в реальной атмосфере оставляет в ней свет вызванный взаимодействием квантов излучения с неоднородностями в атмосфере. Это взаимодействие проявляются в упругими неупругом рассеянии лазерного излучения в атмосфере при котором обрся эхосигналы лаз. рассеяния – они несут информацию о сввах и параметрах атмосферы что следует из формулы для пиковой мощности принимаемого эхосигнала: Pи – пиковая мощность зандирующего импульса лаз. Зрачка...
38944. Применение лидаров для обнаружения и идентификации нефтяного поверхностного загрязнения вод 564 KB
  Если ЗЛИ имеет соответсвующую длину волны УФ то возникает флюоресценция свечение нефтяного пятна: стрелки 22 а также комбинационное рассеяние КР ЛИ стрелки 33 и на молекулах воды стрелки 44. Жизнеспособность фитопланктона свидетельствует о чистоте воды. Эффект флюоресценции воды можно использовать для индикации сильных органических загрязнений и т. О наличии на поверхности воды нефтяной пленки можно судить и по интенсивности отраженного ЛИ 11.
38945. Определение, назначение, действие, применение и классификация лидаров 244 KB
  Действие лидара основано на таких свойствах лазерного излучения как высокая мощность квазимонохроматичность направленность и малая длительность импульсов и таких физических процессах как упругое молекулярное и упругое аэрозольное рассеяние упругое резонансное и неупругое комбинированное рассеяние флюоресценция и поглощение лазерного излучения при его взаимодействии с атомами молекулами и другими частицами веществ в окружающей среде. При распределении зондированного лазерного излучения ЛИ от передающего устройства лидара в исследуемой...
38946. Типы и характеристики излучения лазеров для лидаров 26.5 KB
  Если в лидаре используется лазер с перестраиваемой частотой или длиной волны зондирующего излучения υи = с λи то лидар можно применять для лазерного химического анализа состава атмосферы Земли на основе эффекта комбинационного рассеяния молекулами химических соединений компонент атмосферы. Лидар с перестраиваемой λи зондирующего лазерного излучения может быть использован для химического анализа атмосферы Земли путем измерения интенсивности после прохождения исследуемой трассы. Поэтому исследуя зависимость интенсивности прошедшего в атмосфере...
38948. Физические процессы взаимодействия лазерного излучения с веществом 558 KB
  Физические процессы взаимодействия лазерного излучения с веществом. Действия лидаров для исследования атмосферы основано: лазерное излучение распространяясь в реальной атмосфере оставляет в ней след вызванный взаимодействием фотонов лазерного излучения с атомами и молекулами газов частицами аэрозолей и неоднородностями атмосферы обусловленными турбулентными вихревыми движениями воздуха. Это взаимодействие прежде всего проявляется в упругом и неупругом рассеянии лазерного излучения в атмосфере при которых в частности образуется...
38949. Методические погрешности анализа спектра с использованием процедуры ДПФ. Растекание спектра (эффект Гиббса - leakige). Слияние отсчетов спектра 20.21 KB
  Методические погрешности анализа спектра с использованием процедуры ДПФ. Растекание спектра эффект Гиббса lekige. Слияние отсчетов спектра.Эффект появления ложных спектральных составляющих При расчете параметров процедуры ДПФ выбирают некоторую граничную частоту fg из логарифмического уравнения и находят интервал дискретизации t как: t = 1 2 fg 1.