一种适应HLS播放CMMB广播码流转换机制.doc

一种适应HLS播放CMMB广播码流转换机制 　　【摘要】本文主要阐述了利用HLS协议播放CMMB广播中所涉及到的码流格式转换的实现机制。首先对相关的音视频格式及复用技术进行了介绍，主要涉及TS流，AAC音频格式封装，视频NAL格式封装等内容，然后介绍了本方案的具体实现方法，以及实现中的主要问题。 【关键词】HLS CMMB 码流格式转换 一、概述 在目前移动电视业务中，存在多种不同的标准，如我国的CMMB，日本/美洲的ISDB-T，欧洲的DVBH/DVBT，其码流复用方式和传输的音视频码流格式均不同，如CMMB采用复用帧格式，ISDBT采用TS流，DVBH采用IP流等复用方式，其内部的音视频原数据的封装格式也存在很大差异，比如音频有ADTS和LATM，视频NAL单元和字节流等。针对这些不同的电视业务协议标准，如果在带电视信号接收芯片的功能机上，以前为了播放这些码流可以开发不同媒体流制式的电视播放器。 但是随着智能手机的发展，人们越来越希望在不带电视硬件接收芯片的智能手机上观看电视广播业务，因此亟需发展一种移动电视接收数据卡，通过智能手机的wi-fi与之相连接，完成电视信号的接收，然后通过传输协议把电视码流传送到智能手机上进行播放，该方式简称WebTV，其示意图如图1所示。针对目前主流的智能手机操作系统android和ios，为了共同支持两个智能操作系统的手机，我们决定采用apple公司提出的HLS（Http LiveStreaming）标准协议进行wi-fi之间的码流传输，使用HLS方案来传输音视频流，终端使用支持HLS协议的播放器进行播放码流，那为了支持多种不同电视业务标准，需要将不同电视标准所定义的码流格式，转换成HIS所支持的格式。 二、码流转换机制原理 在HIS传输协议规范中，规定了其支持的音频流格式为AAC和mp3，视频流格式为H264，采用TS流的复用方式，通过HTTP来传输，具体支持的情况如下： mVideo：H.264 Baseline Level 3.0 ■Audio：HE-AAC or AAC-LC up to 48 kHz，stereo au-dio。封装格式为ADTS；MP3（MPEG-1 Audio Layer 3）8kHz to 48 kHz，stereo audio。 在WebTV应用中，所支持的CMMB电视业务码流格式为： 为实现WebTV通过HLS技术在android和ios操作系统的系列产品上应用，需要将CMMB的复用帧转换成TS流。在码流格式转换的具体实现中，涉及到视频Bit-stream格式封装和PES、TS流封装等内容。 MPEG-2系统中音视频流按照IS0/IECl3818-2和IS0/IECl3818-3标准进行编码压缩后得到ES包，ES包经过Packetizer封装成PES分组后，再对PES分组进行编码，与其它数据一起，合成单个或多个适宜于存储或传输的数据流。 MPEG-2系统中对传送进来的PES分组有两种编码方法：传送流模式（TS）和程序流（PS）模式，分别形成传送流（Transport Stream，TS）和程序流（PS）。在信道环境较为恶劣，传输误码较高时，一般采用TS码流；而在信道环境较好，传输误码较低时，一般采用PS码流。因此一般来说，PS流适用于存储而TS流适用于传送。 在MPEG-2系统中，除了音视频数据包的格式外，还定义了节目特定信息（Program Specific Information，PSI），PSI用来描述传送流的组成结构，提供使接收机能够自动配置的信息，用于播放器对复用流中的不同节目流进行解复用和解码。 三、码流格式转换的具体实现 如上分析所述，在HLS协议规范中，通过HTTP传输的TS流对所适用的音视频格式有限制，所以，在电视业务中，在电视设备将码流接收下来后，需要作码流格式转换。 对于CMMB电视业务的复用帧，需要进行解复用处理，得到音视频帧ES流，而后需要对音频ES流进行ADTS封装，对视频数据进行NAL单元的封装，然后打包成PES包，最后组装成TS流发送给终端播放器。 3.1 码流格式转换总体流程 在整体HIS方案中，设计成每10s的Ts数据打包成一个TS文件。在文件的头上，需要加上PMT表和PAT表，对于码流的播放PAT与PMT表是必不可少的。然后将每一个音视频Es数据，打包成TS包存入TS文件。如下图2为电视业务实现HIS方案的总体处理流程。 对于电视业务码流的接收和解复用处理得到音视频Es流的过程，其实现方式与打包顺序正好相反，故本文中不再介绍，下面主要对ES码流打包成TS文件，以实现HIS方案的过程进行详述。 3.2