PID在数字电视中的作用和意义

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PID是英文Packet Identifier的简写，是包识别码的意思。但要说明PID的真正含义得先从整个数字电视上下行链路中谈起，数字接收机是按上行要求设计的，是被动的接收终端。附图是典型数字电视系统结构图，从图中可以看出，电视信号上星首先要对音频信号，视频信号和数据信号（注意这个数据信号）进行ES（Elenemtary Stream）编码，MPEG-2/DVB成PES（Packetized Elenentary Stream）包，然后再将PES包转换成长度为188字节（Byte）的传送包TP（Transport Packet）。这个188字节的TP包代表的是每帧画面的信息量，在188字节中，有3B用来表示包开始前缀，1B用来表示包标识，2B用来表示PES包的包长长度，剩下的才是实时压缩的活动声音和图像等可变PES包，PID就在传送包的包头上（Heder），它的作用就好比是一份文件，文件得有一个名字，这个文件名（或是值）就是PID。有了标识值的TP包，会丢进一个叫节目映射表（program-map-tablt,PMT）的控制信息中；PMT本身已经打好了固定长度为188字节的TP包，而且有自己的PID值，这个PID值与该路节目ES的PID音频，PID视频，PID数据一一对应，最后将与该路节目有关的传送包复接起来，共同形成了单路节目传递送流（Program transport stream）。在多路节目传递流中，还有一个特殊的控制信息PAT（Program Association Table），它是节目辅助表的意思。在PAT中，包含的就是与每路节目传输流相对应的PMT表所在的传送包的PID信息，通过对它译码，就可以对单个节目传送流进行译码了，也是PID变化的核心所在，传送PAT的传送包有其独特的PID号，任何其它的比特流不得再使用这个号，最后再把其它传送信息复接起来，形成一个系统级的传送流的一部分。在这里，节目复接器链接系统复接器，按系统要求设计的接收器，可以顺利地接收下载到系统提供的EGP（电子指南信息）和节目信息，简单地说系统不让接收机格外添加PID就可以按要求使用。但是，上行为了保证系统的后向兼容性，可以借助位于传送包包头上的，具有固定长度的包识别信息PID，将感兴趣地，不让接收机接收到的信息，从传送流中“挑选”出来，重新赋予一个新的PID值，对其它不感兴趣，可以让接收机接收的传送信息“不理”，这个新的PID代表的传送流就不会被接收机识别，PID号被“过渡”掉了，轻松地实现了节目的“加密”。不难看出PID并不是真正的加密，PID值的更换只是涉及到接收机的新和旧。真正的加密，传送包中是有扰码的，是与仅用添加PID收节目不同的条件系统。

数字电视系统是一个实时传输系统，为了保证收发端的正常工作，接收端与发射端的频率和相位一致，必须建立收发端的同步时钟，它就是PCR（Program Clock Peference）码，否则系统无法工作。所谓PCR就是指节目时钟参考，在发端，利用计数器对系统进钟计数，形成PCR值，然后每隔一段时间将PCR值随数据一起传送给收端；收端有一个正在工作的本地时钟（27MHz/30MHz），其额定频率与发端时钟相等，同样也有一个计数器对它计数形成一个本地时钟对考。这时发端会将PCR从传送流中提出来，与音频帧、视频帧的编码信息插入PES包中，接收端将音频帧、视频帧中的PCR值放在缓存器中，等待比较发端的音视频中的值出现，然后用比较的结果控制压控振荡器（VCXO），通过调整使收发端的频率锁相，从而避免显示与回放时间上时差太大，太远出现声音在前口不动，口动声音又在后的问题，实现收发端声音和图像完全同步。

PID、PCR是数字电视中的基本要素，测试包括产生视频信号、音频信号以及数据复用等MPEG-2码流标准，可以用ROHDE&SCHWARZ（罗德与施瓦茨公司）的系列产品，它不但可以连续监测欧洲DVB项目测试组MG66规定的全部指标，而且还可以对MPEG-2中误码信息连续监测，实时打印。对PID、PCR的正确理解，使人对整个数字电视系统的更多了解。添加PID、PCR收到的不是加密电视，加密电视不仅仅只是添加PID、PCR就可以的；添加PID、PCR收到的本应是加密的电视、加密的电视靠改变PID是十分冒险的。