[发明专利]实现传输流时间映射的方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及运动图像专家组(Moving Picture Experts Group，MPEG)音视频处理技术领域，尤其涉及实现MPEG2传输流时间映射的方法、装置及系统。 

背景技术

MPEG2传输流(Transport Stream，TS)格式是在MPEG2标准的系统部分(ISO/IEC 13818-1)进行规范定义的，该标准描述了如何将视频、音频以及其他数据的基本流组合成一个或多个适合于传送的码流规范，即ISO/IEC13818-1是以视频和音频的广泛应用为目的而制定的。 

图1为现有技术中MPEG2传输流系统的简化示意图，音频和视频等数字信号经过压缩编码各自形成基本流(Elementary Stream，ES)，这个ES不能直接存储或传送，还必须将其传送进特定的打包器(打包器也称为子系统)，把ES按一定的格式分成段落，并加入特定的标志字形成打包基本流(Packetized Elementary Stream，PES)，在PES中长度不固定的基本码流可以按其应用划分为大小不同的数据包，其大小可能有数百KB(千字节)，具体长度随应用而变，在每个数据包的首部都有一个PES包头。 

视频经过压缩后，由于采用了双向编码，因此不再按时间顺序发送。各帧图像的数据量是不同的，同时在经过复用和传输之后，也具有不同的时延。为使码流中的音频和视频一起锁定，就需要在每一视频码流中定期地插入时间戳(time-stamp，TS)，时间戳是一个具有33比特的数字，它是受90kHz时钟(该时钟是由27MHz节目时钟经过分频而获取的)驱动的计数器的一个取样值，该时间戳位于PES包头中，存在两种类型的时间戳：解码时间戳(Decode time-stamp，DTS)用以指示该图像应被解码的时间；显示时间戳(Presentation time-stamp，PTS)指示的是解码器输出该图像的时间，也即显示时间。 

PES流进入复用器(MUX)中，被分割成一个个固定长度的包，称为传输包，由传输包组成的数据流称为传送流(TS流)，TS包长188字节，分为包头和净荷，TS包的包头提供关于传输方面的信息，TS包的结构如图2所示，传输流包头中的13比特的字段存放有包识别符(Packet Identity，PID)。解复用器在解复用时正是利用PID来区分含有不同类型信息的传输流包。 

传输流包头中的自适应字段用以周期性放置节目参考时钟(Program clockreference，PCR)，以在解码器产生一个被锁定的时钟。PCR为42比特的计数值，其中33比特为基本字段(PCR_Base)，9比特为扩展字段(PCR_Ext)。PCR_Base是对编码器的27MHz系统时钟的300分频后的时钟计数值抽样，它的作用是提供对解码器PCR计数器的初始值，以使该PCR值与PTS、DTS达到相同的时间起点。PCR_Ext是计数器对编码器27MHz系统时钟的计数值，它的作用是通过解码器端的锁相环电路修正解码器的系统时钟，使其达到和编码器一致的27MHz。解码器的系统时钟经300分频后在解码器PCR计数器的初始值的基础上继续计数，这样编码器的PCR计数值就可过渡到解码器端。解码器从PES包头中提取出DTS、PTS和经过本地PCR(和编码端的PCR已略有区别，该PCR是第一个收到的TS包中的PCR，并经过标准时钟计数)比较来确定各自的排列次序、解码或显示。 

在流媒体的播放控制中，实时流协议(Real Time Streaming Protocol，RTSP)被广泛应用，使用该协议，客户端可以请求媒体服务器进行播放、暂停、快进以及快退等操作。在某些应用中，例如视频点播业务中，用户需要获知点播内容当前的播放位置，播放位置是一个动态变化的值。 

参见图3，通过以下步骤来实现用户获知播放位置： 

步骤301：客户端向媒体服务器发送播放请求，请求媒体服务器开始播放媒体； 

该请求中可以指定播放位置，也可以不指定，如果不指定播放位置，媒体服务器从与客户端默认的位置播放，例如从文件头开始播放； 

步骤302：媒体服务器开始向客户端发送TS； 

步骤303：客户端接收到第一个TS报文，从中解析出该报文显示时间戳PTS值，将该值和用户请求或双方默认的播放位置建立时间映射关系； 

步骤304：客户端从后续接收的TS报文中解析出PTS值，根据步骤303中已建立的时间映射关系，计算出当前的播放位置。