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基于MPEG-2标准的音视频同步实现

作 者: 卓志峰
导 师: 庞彦伟
学 校: 天津大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: MPEG-2 PTS 音视频同步 PAT 解复用
分类号: TN949.197
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 124次
引 用: 1次
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内容摘要


进入20世纪以后,数字电视技术和多媒体通信技术飞速发展,极大地提高了人们的工作效率,减轻社会的交通运输负担,改变人们的教育和娱乐方式。音视频的数字化处理与传输是数字电视技术和多媒体通信技术的核心,国际标准化组织和国际电工委员会制定了相应的一系列声音、图像压缩编码的国际标准。其中,MPEG-2能在很宽范围内对音视频信号有效地进行编码,被广泛应用于有线数字电视、卫星数字电视广播等系统中。音视频同步是MPEG-2标准下实时解码实现的难点。传统的音视频同步技术是利用MPEG-2传输流中的PCR恢复出与编码端相同的系统时钟STC,通过音视频时间标签PTS/DTS与系统时钟的比较实现同步播放。本论文在分析MPEG-2标准的基础上,研究了一种新的音视频同步算法,无需恢复STC,而是以音频为主媒体流,视频为从媒体流,保持音频的播放速率不变,利用基于相同时间基点的媒体单元的时间标签,通过调整视频的播放帧率来实现媒体同步。本论文介绍了MPEG-2系统层语法,重点描述了TS分组,PES分组以及PSI段的结构。利用PAT表和PMT表实现了传输流的解复用,并且获得用于音视频同步的时间标签PTS。在此基础上,以音频的PTS作为时间基准,通过比较视频PTS与音频PTS的差距,来调整视频的播放,最终实现音视频同步。实验结果证明,本论文提出的方法能够有效的实现音视频同步。经过调整后,同步百分比达到98.68%,临界百分比和失步百分比分别占0.59%和0.72%。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-18
  1.1 课题的来源及意义  7-9
  1.2 MPEG-2 标准概述  9-12
    1.2.1 MPEG-2 在有线数字电视中的应用  9-10
    1.2.2 MPEG-2 在卫星数字电视广播系统中的应用  10-11
    1.2.3 MPEG-2 与DVB  11-12
  1.3 主要的音视频同步算法简介  12-16
    1.3.1 通过恢复系统时钟来实现音视频同步  13-16
    1.3.2 利用视频跟踪音频来实现同步  16
    1.3.3 利用音频跟踪视频来实现同步  16
    1.3.4 其他音视频同步算法  16
  1.4 本论文的研究目标和主要内容  16-18
第二章 MPEG-2 系统层  18-33
  2.1 概述  18-19
  2.2 MPEG-2 传送流  19-25
    2.2.1 传送流特点  20-21
    2.2.2 传送流语法  21-25
  2.3 分组基本流PES  25-28
    2.3.1 PES 头标志  25-26
    2.3.2 PES 包头域  26-28
  2.4 PSI 语法  28-32
    2.4.1 PSI 和指针机制  28-29
    2.4.2 PAT 表  29-31
    2.4.3 PMT 表  31-32
  2.5 本章小结  32-33
第三章 传输流的解复用  33-44
  3.1 复用概述  33-34
  3.2 复用基本原理  34-35
    3.2.1 单路节目复用  34
    3.2.2 系统复用  34-35
  3.3 解复用  35-41
    3.3.1 概述  35-36
    3.3.2 PAT 表与PMT 表的分析  36-37
    3.3.3 解复用的实现  37-41
  3.4 时间标签PTS/DTS 的获取  41-43
  3.5 通过PTS 计算显示单元的播放时间  43
  3.6 本章小结  43-44
第四章 音视频同步的实现  44-53
  4.1 概述  44
  4.2 同步性能分析指标  44-46
  4.3 同步算法原理  46-47
    4.3.1 媒体内同步控制算法  46-47
    4.3.2 媒体间同步算法  47
  4.4 同步算法的实现  47-52
    4.4.1 音频时钟的确定  48-49
    4.4.2 视频对音频的跟踪同步  49-52
  4.5 本章小结  52-53
第五章 实验结果分析  53-56
  5.1 概述  53
  5.2 SDL 简介  53-54
  5.3 结果分析  54-56
第六章 结束语  56-57
参考文献  57-60
致谢  60

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 电视 > 电视:按体制分 > 数字电视
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