GB/T 28431-2012
基本信息
标准号:
GB/T 28431-2012
中文名称:地面数字电视传送流复用和接口技术规范
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
地面
数字电视
传送
复用
接口技术
规范
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 28431-2012.Specification for transport stream multiplexing and interfaces in digital terrestrial television.
GB/T 28431规定了传送流在地面数字电视系统中的复用和接口。
GB/T 28431适用于地面数字电视系统的复用、解复用以及基带传输等。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 17975.1- -2010信息技术 运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分:系统
GY/T170-2001有线数字电视广播信道编码与调制规范
IETF RFC 768用户 数据报协议(User Datagram Protocol)
IETF RFC 791互联 网协议;DARPA互联网协议;协议规范(Internet Protocol ;DARPA internet protocol; Protocol specification)
IETF RFC 1890使用最小控制 的音视频会议的RTP框架(RTP Profile for Audio and Video Conferences with Minimal Control)
IETF RFC 2250 MPEG1/MPEG2视频的RTP载荷格式(RTP Payload Format for MPEG1/MPEG2 Video)
IETF RFC 2508低 速串行连接的IP/UDP/RTP头压缩(Compressing IP/UDP/RTP Headers for Low Speed Serial Links)
IETF RFC 3550 RTP 实时应用的传输协议(RTP:A Transport Protocol for Real- Time Applications)
IEEE802.2IEEE信息技术标准一系统间通信和信息交换一本地和城域网络特定需求第 2部分:逻辑链路控制(IEEE Standard for Information Technology- Telecommunications and Information Exchange Between Systems- Local and Metropolitan Area Networks- Specific Requirements- Part 2: Logical Link Control)
IEEE 802.3 IEEE 信息技术标准一系统间通信 和信息交换一本地和城域网络特定需求第3部分:带冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD)访问方法和物理层规范一勘误表2:IEEEStd802.3an- -2006 10GBASE-T修正(IEEE Standard for Information Technology- Telecommunications and Information Exchange Between Systems- Local and Metropolitan Area Networks- Specific Requirements Part 3:Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications- Corrigendum 2:IEEE Std 802. 3an- -2006 10GBASE-T Correction)
标准内容
ICS33.160
中华人民共和国国家标准
GB/T28431—2012
地面数字电视传送流复用和接口技术规范Specification for transport stream multiplexing and interfaces indigital terrestrial television2012-06-29发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2012-10-01实施
1范围
2规范性引用文件
3缩略语
4传送流复用
复用操作
传送流比特流要求
4.3节目特定信息(PSI)规定
5传送流接口
同步并行接口(SPI)
同步申行接口(SSI)
异步串行接口(ASI)
基于IP的TS流传输接口
附录A(资料性附录)基于IP的TS流传输接口次
GB/T28431—2012
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草本标准由国家广播电影电视总局提出。本标准由全国广播电影电视标准化技术委员会(SAC/TC239)归口。GB/T28431—2012
本标准起草单位:国家广播电影电视总局广播科学研究院、国家广播电影电视总局广播电视规划院。本标准主要起草人:崔竞飞、朱佩江、胡毓铭、牛妍华、李培琳、朱里越、万倩、崔俊生。GB/T28431-2012
本标准从我国地面数字电视系统的技术和业务特点出发,在传输流复用部分参照了GB/T17975.1-第1部分:系统》,传输流接口部分SPI、SSI和2010《信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码SPI接口规范参照了GY/T170一2001《有线数字电视广播信道编码与调制规范》中的内容,基于IP的TS流传输接口的内容在附录A进行了描述1范围
地面数字电视传送流复用和接口技术规范本标准规定了传送流在地面数字电视系统中的复用和接口。本标准适用于地面数字电视系统的复用、解复用以及基带传输等。2规范性引用文件
GB/T28431—2012
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T17975.1一2010信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分:系统GY/T170—2001有线数字电视广播信道编码与调制规范IETFRFC768用户数据报协议(UserDatagramProtocol)IETFRFC791互联网协议DARPA互联网协议;协议规范(InternetProtocol;DARPAinternetprotocol;Protocol specification)IETFRFC1890使用最小控制的音视频会议的RTP框架(RTPProfileforAudioandVideoConferenceswithMinimal Control)IETFRFC2250MPEG1/MPEG2视频的RTP载荷格式(RTPPayloadFormatforMPEG1/MPEG2Vidco)
IETFRFC2508低速申行连接的IP/UDP/RTP头压缩(CompressingIP/UDP/RTPHeadersforLow-SpeedSerialLinks)
IETFRFC3550RTP实时应用的传输协议(RTP:ATransportProtocolforRcal-TimeApplica-tions)
IEEE802.2IEEE信息技术标准一系统间通信和信息交换一本地和城域网络特定需求第2部分:逻辑链路控制(IEEE Standard for Information TechnologyTelecommunications andInformation ExchangeBetween SystemsLocal andMetropolitanAreaNetworksSpecificRequircments—Part2:Logical LinkControl)IEEE802.3IEEE信息技术标准一系统间通信和信息交换一本地和城域网络特定需求第3部分:带冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD)访问方法和物理层规范一勘误表2:IEEEStd802.3an--200610GBASE-T修正(IEEE Standard for Information Technology-Telecommunications andInfortmation Exchange Between Systems-Local and Metropolitan Area NetworksSpecific Requirements Part 3:Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method andPhysical LayerSpecificationsCorrigendum2:IEEEStd802.3an200610GBASE-TCorrection)3缩略语
下列缩略语适用于本文件。
GB/T28431—2012
ASI异步串行接口(AsynchronousSerialInterface)ICMP互联网控制报文协议(InternetControlMessageProtocol)IP互联网协议(InternetProtocol)LCC逻辑链路控制(LogicalLinkControl)PCR节目时钟参考(ProgramClockReferance)PSI节目特定信息(ProgramSpecificInformation)RTP实时传输协议(Real-timeTransportProtocol)RTCP实时传输控制协议(Real-timeTransportControlProtocol)SPI同步并行接口(SynchronousParallelInterface)SSI同步串行接口(SynchronousSerialInterface)TS传送流(TransportStream)
UDP用户数据报协议(UserDatagramProtocol)4传送流复用
4.1复用操作
复用操作应符合GB/T17975.1—2010中0.7的规定。4.2传送流比特流要求
传送流编码结构和参数
传送流编码结构和参数应符合GB/T17975.1—2010中2.4.1的规定。4.2.2传送流目标解码器
传送流目标解码器的定义应符合GB/T17975.1-2010中2.4.2的规定。4.2.3传送流句法和语义规定
传送流的句法和语义规定应符合GB/T17975.1—2010中2.4.3的规定。4.3节目特定信息(PSI)规定
节目特定信息(PSI)的规定应符合GB/T17975.12010中2.4.4的规定。5传送流接口
5.1同步并行接口(SPI)
同步并行接口(SPI)用于数据速率可变的并行传输系统。其中数据传输是通过MPEG传送流中的字节时钟来同步的。传输链路采用LVDS(低压差分信号)25针连接SPI接口特性见表1。
信号电平
物理连接接口
连接器针脚分配
线驱动器
线驱动器特性
输出阻抗
共模电压
信号幅度
上升下降时间
线接收器
数据信号
信号格式
DVALID
表1SPI接口特性
最大1002
1.125V1.375V
247mV~454mV
LVDS低压差分信号
GB/T28431—2012
25针D型超小型连接器
时钟A
系统地
数据7A
数据6A
数据5A
数据4A
数据3A
数据2A
数据1A
数据0A
DVALIDA
PSYNCA
电缆屏蔽
时钟B
系统地
数据7B
数据6B
数据SB
数据4B
数据3B
数据2B
数据1B
数据QB
DVALIDB
PSYNCB
11个并具备平衡输出
100a负载,20%~80%幅度,小于T/7(T为时钟周期)11个并具备平衡输人,输人阻抗:90a~132n传送包数据字(8比特:0~7),数据7为最高位逻辑1”表示数据有效。188包长下恒为高,204包长下,逻辑低表示不校验RS允余字节
逻辑“1”有效,在传送包同步字节时置位有效,表示包开始发送3
GB/T284312012www.bzxz.net
传输格式
时钟信号
188字节格式
188字节加16空字节格式
RS编码204字节模式
方波频率f。
表1(续)
188字节包传输格式的特征是同步字节47H,周期为188字节带有16个空字节的204字节包的特征是同步字节47H,周期为204字节
RS编码的204字节包的特征是同步字节反转为B8Hf,=f./8188包长
f,=(204*188)fu/8204包长
其中:f。为有效传输码率Ru,且f,不大于13.5MHz同步并行接口(SPI)的其他详细技术指标应符合GY/T1702001附录A中的规定。5.2同步串行接口(SSI)
同步串行接口为传输速率与数据速率相等的申行编码传输接口。该接口协议为分层结构,MPEG2传送包为项层(第2层),一对底层分别为物理和编码(第0层和第1层)。SSI所使用的线速率直接锁定于传送流速率上,因此SSI在功能上等效于并行接口。由于链路与TS流同步,因此无需进行比特对齐操作。
SSI接口特性见表2。
表2SSI接口特性
电缆阻抗
连接器
峰-峰电压
第0层物理连接接口
上升/下降时间(10%~90%)
跳变定时容限(以负跳变50%
发射器输出特性
接收器输入特性
传输格式
幅值点的平均值为基准)
反射损耗(75Q)
输出端口上的最大峰-峰抖动
假定衰减遵厅率,
在70MHz处的最大损耗
输人端口上的最大峰-峰抖动
反射损耗(75Q)
≤4ns
负跳变:士0.2ns;
在单位时间间隔边界上的正跳变:土1 ns;在时间间隔中点上的正跳变:土0.7ns在3.5MHz105MHz频率范围内:≥15dB2ns
在3.5MHz~105MHz频率范围内≥15dB第1层数据编码
188字节格式
188字节加16空字节格式
RS编码204字节模式
188字节包传输格式的特征是同步字节47H,周期为188字节
带有16个空字节的204字节包的特征是同步字节47H,周期为204字节
RS编码的204字节包的特征是同步字节反转为B8H线路编码
字节同步
双相标记编码
188字节包和204字
节包两种包格式
时钟恢复
误码率BER要求
表2(续)
GB/T28431—2012
不管值为“1”还是“0”,跳变始终发生在比特的起点上;对于逻辑“1”,在比特的中点上还有一次跳变发生;对于逻辑“0”,在比特的中点上无跳变发生包同步字节(47H或B8H)用来保证字节对齐,通过识别同步字节及其值(47H或B8H)来恢复DVALID和PSYNC信号
在接收器中,时钟恢复电路直接从编码的数据流中将传送时钟提取出来。该时钟直接与用户数据率相对应BER应在数据从双相标记解码器输出后进行测量,BER应小于10-13
第2层传送协议
传输协议
采用GB/T17975.1—2010规定的MPEG2传送流作为基本信息单元
同步串行接口(SSI)的其他详细技术指标应符合GY/T170—2001附录A中的规定。5.3异步串行接口(ASI)
ASI为具有不同数据速率的串行编码传输系统,其传输速率是恒定的。该系统为分层结构,层0是物理层,层1为数据编码,层2为传输协议。自不同设备的传送流可能具有不同的数据速率。由于采用恒定的传输速率,因此接收时钟是恒定的。同时采用PLL电路来恢复原始时钟速率。ASI接口特性见表3。
表3ASI接口特性
基本速率
电缆阻抗
连接器
发射器输出特性
接收器输人特性
输出电压
第0层物理层
确定性抖动DJ(P-p)
随机抖动RJ(p-p)
最大上升下降时间(20%~80%)最小灵敏度(D21.5空闲模式)
最大输人电压(p-p)
Sn(范围:0.1~1.0×比特率)
最小分立连接器的反射
损耗(0.3MHz~1GHz)
270Mbps
800±10%mV
-17 dB
GB/T28431—2012
传输格式
数据编码
188字节格式
表3(续)
第1层数据编码
188字节包传输格式的同步字节为47H,周期为188字节188字节加16空字节格式
RS编码204字节模式
8B/10B传输编码
包模式
突发模式
误码率BER要求
包同步
带有16个空字节的204字节包的同步字节为47H,周期为204字节
RS编码的204字节包的同步字节反转为B8H符合GY/T170—2001的要求
连续1880比特或2040比特有效数据,之间插有K28.5填充数据
有效数据可以连续如同包模式,也可以在8B/10B编码数据字节间插有K28.5填充数据BER应在8B/10B解码器输出处测量,BER应小于10-13
每个第2层传送包之前至少应有两个同步码字(K28.5)第2层传输协议
传输协议
传送要求
传送流包格式
传送流包定时
包模式
突发模式
采用GB/T17975.1—2010规定的MPEG2传送流作为基本信息单元
每个传送包前至少应有两个同步码字K28.5字符。尽管没有插人的同步字,8B/10B接收器也能维持同步(在同步建立之后),但这种包前的同步字节的条件可保证,一旦线路干扰使同步丢失时,在1个传送包之内即可再同步
TS包结构符合GB/T17975.1-2010对传送流包的规定。包长为188或204字节
连续1880比特或2040比特有效数据,之间插有K28.5填充数据
有效数据可以连续如同包模式,也可以在8B/10B编码数据字节间插有K28.5填充数据异步串行接口(ASI)的其他详细技术指标应符合GY/T1702001附录A中的规定。5.4基于IP的TS流传输接口
基于IP的TS流传输接口的规定见附录A。6
A.1接口适用范围
附录A
(资料性附录)
基于IP的TS流传输接口
GB/T28431—2012
基于IP的TS流传输接口适用于编码器、复用器以及其他基带设备的连接,对单频网组网适配和同步有需求的TS传输场景需要对同步和时序处理进行扩展定义,本附录没有对此内容进行规定。A.2TS流封装
A.2.1TS流封装要求
本标准中基于IP传输的TS流可以为单节目流,也可以为多节目流。如果TS流包含多个PCR时,则应为固定码率的码流。而如果TS流中只包含一个PCR时,则可以为固定码率或变码率的流。IP包的定义见IETFRFC791,TS流到IP包的封装有两种模式,一种是TS包先封装到IETFRFC3550和IETFRFC2250中定义的RTP包中再封装到IP包中,另外一种是将TS包直接封装到UDP包中。基于IP传输TS流的传输可参考ETSITS102034。A.2.2RTP封装
RTP采用的UDP端口号始终为偶数,在IETFRFC3550中定义。如果接收端设备提供奇数端口作为RTP端口,它应替换为这个数下一个的更大的偶数。每一个IP数据包是由标准的IP包头,UDP包头,RTP包头和整数个188字节长度的TS包组成,见图A.1。不同的RTP包中可以含有不同数量的TS包。接收器根据UDP包头中长度字段确定每个RTP包中传送流数据包的数量。
20字节
8字节
12字节
40+n*188字节
图A,1RTP封装的包格式(IPv4)n*188字节
IP数据包封装的传送流数据包个数受到IP数据包最大包长的限制,IPv4中IP包长最大为65535字节。同时该值取值应不超过底层网络的最大传输单元。超过网络最大传输单元将导致IP包分段,这样将大大增加网络效率的损失。同时,过大的IP包也将增加路由器分段和终端系统重组的额外负荷。对于基于以太网的网络,以太网顿带LLC时最大传输单元为1492字节,见IEEE802.3;或以太网不带LCC时最大传输单元为1500字节,见IEEE802.3和IEEE802.2。每个IP数据包中的TS包的数量应限制在7个,也就是最大包长度为1356字节。当使用IP或RTP包头选项,每个IP数据包的TS包数可以少于7个以保证最大传输单元要求。如果封装了RTP包的IP包长度超过网络的最大传输单元导致数据包分段,任何不支持分段重组的终端设备将无法接收流。建议设置IP包头中DF域为不要分段。当该比特位被置位,同时数据包的长度超过网络的最大传输单元·路由器将返回一个ICMP“需要分段和设置DF”的消息。如果收到该消7
GB/T28431—2012
息则需要调整负载大小。
UDP的校验和可以不进行计算并设置该值为O,见IETFRFC768。RTP包头如图A.2所示。32位
负载类型
时间截
同步源(SSRC)
第1个贡献源(CSRC)
第n个贡献源(CSRC)
图A.2RTP包头格式
负载类型应设置为MP2T,见IETFRFC1890。序列号
RTP包头16位的序列号计数用于接收器对传输包进行排序,删除重复,检测丢包。RTP包头32位时间裁截是来自于90kHz的时钟源,该时钟可以但不是必须与传送流中的节目之一的参考时钟锁定。这个时钟应该符合MPEG-2系统时钟精确性和摆动约束的要求,见GB/T17975.1-2010。
其他域的完整定义参见IETFRFC3550和IETFRFC2250。可选域CSRC可以被终端设备忽略。对于大多数流,每个RTP数据包有40字节的RTP/UDP/IP的开销,该开销较低,例如,对于1316字节负载只占3%。虽然IETFRFC2508中定义的包头压缩可以在低比特率应用中得到收益,但是这将增加接收端的额外复杂度,这是不合理的。因此,不得使用包头压缩。A.2.3直接UDP封装
当IP网络可以提供丢包、包抖动和包路由的保证时,传送流可以直接封装到UDP包中,每个IP数据包是由标准IP包头,UDP包头和整数个188字节长度的TS包组成,参见图A.3。不同的UDP包中可以含有不同数量的TS包。接收器应该根据UDP包头长度字段确定每个UDP数据包中传送流数据包的个数。
20字节
8字节
28+n×188字节
nX188字节
图A.3UDP封装的包格式(IPv4)每个IP数据包中封装的传送流数据包的个数受到IP数据包的最大包长限制,在IPv4中为IP包最大包长尾65535字节。同时该值取值应不超过底层网络的最大传输单元。超过网络最大传输单元将导致IP数据包分段,这样将大大增加网络效率的损失。同时,过大的IP包也将增加路由器分段和终端系统重组的额外负荷,
对于基于以太网的网络,以太网顿带LLC时,最大传输单元为1492字节,具体定义见IEEE802.3;以太网不带LCC时,最大传输单元为1500字节,具体定义见IEEE802.3和IEEE802.2。每个IP数据8
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