GYZ 234-2008 移动多媒体广播 移动多媒体广播复用实施指南.pdf
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1、 中华人民共和国广播电影电视行业标准 化指导性技术文 件 GY/Z GY/Z 234 2008 移动多媒体广播复用实施指南 Implementation guide for mobile multimedia broadcasting multiplexing 2008-08-15 发布 2008-08-15 实施 国家广播电影电视总局 发布 GY/Z 234 2008 I 目 次 前言 . II 引言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语、定义和缩略语 . 1 3.1 术语和定义 . 1 3.2 缩略语 . 2 4 概述 . 2 5 复用封装 . 3 5.1 封
2、装模式 . 3 5.2 视音频流复用封装 . 6 5.3 ESG 复用封装 . 8 5.4 紧急广播复用封装 . 9 5.5 数据广播复用封装 . 10 5.6 加密授权信息复用封装 . 10 6 复用封装的参数定义 . 12 6.1 音视频参数 . 12 6.2 数据单元类型 . 13 6.3 网络信息表 . 14 7 输入输出协议 . 14 7.1 数据输入消息 . 14 7.2 输出协议 . 18 附录 A(规范性附录)用于 DRA 音频流的 RTP 封装 . 22 GY/Z 234 2008 II 前 言 本指导性技术文件 是对 GY/T 220 第 2部分:复用 在实施过程中的 补充
3、 ,并 对视频、音频、数据的复用封装及相关参数 进一步说明 , 规范 了 复用输入输出协议。 本指导性技术文件 的附录 A为 规范 性 附录 。 本指导性技术文件 由全国广播电视标准化技术委员会归口。 本指导性技术文件 起草单位:国家广播电影电视总局广播科学研究院、中兴通讯股份有限公司。 本指导性技术文件 主要起草人:解伟、郭晓强、付光 涛、 胡军、王标、晏祥彪、张建强 、王东飞、李小雨 、陈鹏。 GY/Z 234 2008 III 引 言 本指导性技术文件的发布机构提请注意如下事实,使用者声明符合本指导性技术文件时,可能使用涉及本指导性技术文件有关内容的相关授权的和正在申请的专利,本指导性技
4、术文件的发布机构不应承担识别这些专利的责任。 本指导性技术文件 的发布机构对于专利的范围、有效性和验证资料不提出任何看法。 GY/Z 234 2008 1 移动多媒体广播 复用实施指南 1 范围 本指导性技术文件 作为 GY/T 220.2-2006移动多媒体广播 第 2部分:复用在实施过程中的 应用指南 。 本指导性技术文 件 适用于通过卫星和 /或地面无线发射视频、音频、数据信息等多媒体信号的广播系统。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本指导性技术文件的引用而成为本实施指南的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本指导性技术文件,然而,
5、鼓励根据本 指导性技术文件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本指导性技术文件。 GB/T 17975.1-2000 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 GB/T 20090.2 信息技术 先进音视频编码 第 2部分:视频 GY/T 220.1-2006 移动多媒体广播 第 1部分:广播信道帧结构、信道编码和调制 GY/T 220.2-2006 移动多媒体广播 第 2部分:复用 GY/T 220.3-2007 移动多媒体广播 第 3部分:电子业务指南 GY/T 220.4-2007 移动多媒体广播 第 4部分:紧急广
6、播 GY/T 220.5-2008 移动多媒体广播 第 5部分:数据广播 GY/T 220.6-2008 移动多媒体广播 第 6部分: 条件接收 GY/T 220.7-2008 移动多媒体广播 第 7部分: 接收解码终端技术要求 SJ/T 11368-2006 多声道数字音频编解码技术规范 ISO/IEC 14496-3 Information technology Coding of audio-visual objects Part 3: Audio ISO/IEC 14496-10 Information technology Coding of audio-visual objects
7、 Part 10: Advanced Video Coding IETF RFC 3016 RTP Payload Format for MPEG-4 Audio/Visual Streams IETF RFC 3550 RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications IETF RFC 3640 RTP Payload Format for Transport of MPEG-4 Elementary Streams IETF RFC 3984 RTP Payload Format for H.264 Video 3 术语、定义 和 缩
8、略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本指导性技术文件。 3.1.1 封装模式 encapsulation mode 视频、音频、数据的复用封装有两种模式,模式 1和模式2 。 3.1.2 复用块 multiplexing block 视频、音频、数据的基本传输单位,用于封装模式 2。 GY/Z 234 2008 2 3.1.3 类 profile 音视频压缩编码标准 规定的语法、语义及算法的子集。 3.1.4 级 level 在某一 个 类 下对语法元素和语法元素参数值的限定集合 。 3.1.5 对象 object 音频压缩编码标准 规定的 音频编码工具的集合 。 3.2 缩略语 下
9、列缩略语适用于本指导性技术文件。 AAC ( Advanced Audio Coding) 先进音频 编码 AVS ( Advanced Coding of Audio and Video) 先进 音视频 编码 CRC ( Cyclic Redundancy Check) 循环冗余校验 DRA (Specification for Multichannel Digital Audio Coding Technology ) 多声道数字音频编解码技术规范 ECM ( Entitlement Control Message) 授权控制信息 EMM ( Entitlement Management
10、Message) 授权管理信息 ES ( Elementary Stream) 基本流 ESG ( Electronic Service Guide) 电子业务指南 HE-AAC ( High Efficiency Advanced Audio Coding) 高效的先进音频编码 LATM ( Low-overhead MPEG-4 Audio Transport Multiplex) 低开销音频传输复用 LDPC ( Low Density Parity Check) 低密度奇偶校验码 MTU ( Maximum Transmission Unit) 最大传输单元 NAL ( Network
11、 Abstraction Layer) 网络提取层 NIT ( Network Information Table) 网络信息表 PMS ( Packetized Mutiplexing Stream) 打包的复用流 PPS ( Pulse Per Second) 秒脉冲 RTP ( Real Time Transport Protocol) 实时传输协议 SBR ( Spectral Band Replication) 频段复制 ServiceID ( Service Identifier) 业务标识 TOD ( Time of Day) 时间日期消息 bslbf ( bit string,
12、 left bit first) 比特串,左位在先 uimsbf ( unsigned integer, most significant bit first) 无符号整数,高位在先 4 概述 本指导性技术文件给出了 GY/T 220.2-2006的使用方法和应用指南 。复用处于移动多媒体广播系统的前端,高效 实时地封装和发送 移动 多媒体 广播 业务,复用在移动多媒体广播前端系统的位置见 图 1所示。 GY/Z 234 2008 3 视频编码数据复用电子业务指南用户管理控制信息ES音频编码ES信道处理图 1 复用在 移动多媒体广播 前端系统的位置 典型的移动多媒体广播复用处理 框图 见 图
13、2所示,对电视广播、声音广播、紧急广播、电子业务指南、数据广播、加密授权、控制信息表等 输入的业务数据进行复用,输出含复用帧的 PMS流 。 多路业务数据电视广播 紧急广播声音广播电子业务指南加密授权数据广播复用设备配置设备管理复用子帧复用子帧紧急广播表复用子帧复用子帧复用子帧PMS 输出复用帧控制信息表发生控制信息表图 2 典型的复用处理 框图 5 复用封装 5.1 封装模式 复用封装 遵循 GY/T 220.2-2006, 对输入的业务进行解析,然后将视频业务数据封装在视频单元中,将音频业务数据封装在 音频单元中, 将 数据业务封装在数据单元中。 复用封装有两种模式 :模式1和模式 2,同
14、一 个复用子帧内的复用封装 必须采用相同模式封装。 为了指示复用子帧所采用的封装模式,利用GY/T 220.2 -2006复用子帧头中的一个保留位作为封装模式指示,取值方法见表 1。 GY/Z 234 2008 4 表 1 封 装模式 指示 值 ( 1 位) 封装 模式 1 模式 1 0 模式 2 封装模式指示 在复用子帧头的位置见图 3。 视频段长度音频段长度数据段长度视频流总数音频流总数复用子帧子帧头 视频段 音频段 数据段起始播放时间832 2 1 3 21 3 211 3头长度视频段指示音频段指示数据段指示起始播放时间指示扩展区指示保留保留CRC3111 1 32加扰指示封装模式指示1
15、2ECM指示保留21扩展区图 3 封装模式指示在复用子帧 头 中的位置 当使用模式 1封装时,对输入的音频流 /视频流进行解析得到 ES流,并将具有相同时戳的 ES流封装在同一个音频单元 /视频单元中;对输入的数据流,直接将有效数据净荷按类型封装在数据单元中。 当使用模式 2封装时,每个单元被分为一个或者多个复用块,复用块结构见图 4。 GY/Z 234 2008 5 视频/ 音频/ 数据单元复用块 1 复用块 n复用块头 复用块净荷结束标记类型132 40起始标记21起始码8数据单元类型净荷长度812CRC8图 4 复用块的结构 复用块由复用块头和复用块净荷组成,其中复用块头由起始码、起始标
16、记、结束标记、类型、净荷长度、数据单元类型和 CRC组成 。 表 2 复 用块头参数 语法 位数 标识符 复用块头() 起始码 8 uimsbf 起始标记 1 bslbf 结束标记 1 bslbf 类型 2 bslbf 净荷长度 12 uimsbf if ( 类型 = 10 ) 数据单元类型 8 uimsbf CRC 8 uimsbf 起始码 8位字段,标识复用块的首字节,取值固定为 0x55。 起始标记 1位字段,标识当前复用块是否是视频单元/音频单元 /数据单元的开始。如 果当前复用块是视频单元 /音频单元 /数据单元的第一个复用块,则该标记位为 1;如果不是视频单元 /音频单元 /数据单
17、元的第一个复用块,则该标记位为0 。 结束标记 GY/Z 234 2008 6 1位字段,标识当前复用块是否是视频单元/音频单元 /数据单元的结尾。如果当前复用块是视频单元 /音频单元 /数据单元的最后一个复用块,则该标记位为 1;如果不是视频单元 /音频单元/ 数据单元的最后一个复用块,则该标记位为0 。 类型 2位字段,定义见表 3。 表 3 复 用块类型 值 (二进制) 复用块类型 00 承载视频的复用块 01 承载音频的复用块 10 承载数据的复用块 11 保留 净荷长度 12位字段,标识净荷长度,单位是字节。 数据单元类型 8位可选字段,仅当复用块类型为10 时有效,数据单元类型定义
18、见表 4,取值同复用子帧数据单元的数据类型见表 7。 表 4 复 用块的数据单元类型 值 数据单元类型 0 ESG 数据 1 ESG 节目提示信息 2 127 保留 128 159 ECM 或 EMM 160 数据广播 XPE 包 161 数据广播 XPE-FEC 包 162 169 数据广播保留 170 254 保留 255 系统 测试用数据单元类型 CRC 8位字段,对不包含 CRC的复用块头的 CRC计算值, 计算 CRC的多项式为 x8+x5+x4+1。 例如复用块头为0x55,0x83,0xc5时,左位(高位)在先, CRC为 0x85。 5.2 视音频流复用封装 5.2.1 H.2
19、64 视频流复用封装 5.2.1.1 封装 模式 1 要求输入的 H.264视频流格式符合 IETF RFC 3984,封装流程如下,并见图 5: a) 从输入的视频 RTP包中解析出 H.264的NAL单元; b) 在每个 NAL的前面插入 3字节的起始码( start code: 0x000001)后封装在视频单元中; c) 每个视频单元包含具有相同时戳的 一个或多个完整的NAL 单元。 GY/Z 234 2008 7 NAL 单元1RTP 净荷 1NAL 单元2RTP 净荷 i NAL 单元n RTP 净荷 2NAL 单元3Annex B NAL 单元1Annex B NAL 单元2 A
20、nnex B NAL 单元nAnnex B NAL 单元3视频单元1 视频单元 k视频单元2图 5 H.264 视频流复用封装(模式 1) 5.2.1.2 封装 模式 2 输入的 H.264视频流格式符合 IETF RFC 3984, 从接收的视频 RTP包取出RTP 包净荷直接映射在复用块的净荷中,复用块的净荷与 RTP包净荷存在一一对应关系,见图 6。 RTP 头1 RTP 净荷1 RTP 头2 RTP 净荷2复用块头1复用块净荷1复用块头2复用块净荷2图 6 H.264 视频流复用封装(模式 2) 5.2.2 AVS 视频流复用封装 待定。 5.2.3 AAC 音频流复用封装 5.2.3
21、.1 封装 模式 1 输入的 AAC音频流格式符合 IETF RFC 3016,封装流程如下,并见图7 : a) 从输入的音频 RTP包中解析出 IETF RFC 3016格式音频复用元素( audioMuxElement); b) 将音频复用元素封装在音频单元中。 RTP 净荷1音频复用元素音频单元RTP 净荷2图 7 AAC 音频流复用封装(模式 1) 5.2.3.2 封装 模式 2 输入的 AAC音频流格式符合 IETF RFC 3016, 从输入的音频 RTP包中取出 RTP包净荷,并封装在音频单元的复用块净荷中,见图 8。 GY/Z 234 2008 8 RTP 头1 RTP 净荷1
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