【精品博文】TS流(5)——PCR,PTS

在前面的文章中，我们了解了各种类型的包。现在我们要讨论的就是TS包中的一些关键信息——PCR，PTS，DTS，VBV。主要关系到系统时钟恢复以及视/音频同步。

PCR：Program Clock Reference，为节目时钟参考，存在于TS头信息。用于恢复出与编码端一致的系统时序时钟STC(System Time Clock).

PTS/DTS: PTS(Presentation Time Samp)，为显示时间戳，用于控制解码后图像的显示时间(顺序)。

DTS(Decoding Time Stamp)，为解码时间戳，用于控制码流被解码器解码的时间(顺序)。两者都存在于PES包头信息。

VBV：Video Buffer Verifier，为视频缓冲验证。用以防止解码器的缓冲器出现上溢或下溢的情况。

又由于我们设计的TS流主要用于传输我们的264编码器所产生的264码流。该264码流无VBV信息，所以这里我们将不研究VBV信息。且该264码流只包含I帧、P帧，不包含B帧。因此图像的解码顺序与显示顺序是一样的。这种情况下DTS等同于PTS，可以只设置PTS值。

接下来，我将对PCR以及PTS给出更为详细的说明。

1,PCR

PCR信息既可以独立作为一个包，即设置PCR_PID为一个独立的值。也可以放到PES包中，即设置PCR_PID等于PES包的PID。

PCR包含2部分——33位的PCR_base以及9位的PCR_ext。共同构成42位的PCR。

其中，PCR_ext的作用在于修正解码器的STC(系统时钟)，使其达到和编码器一致的27M。从而同步头端和终端色度平衡以及帧率。在数字电视的终端设备上，都有一个压控振荡器和一个内部计数器。这个内部计数器会对本地压控振荡器的时钟进行计数，并且和TS流传输过来的PCR数字进行比较。若本地计数器的变化率高于PCR的变化率，表示本地的27M时钟比头端的27M时钟快，则调整压控振荡器的电压，降低压控振荡器的频率；反之则提高本地振荡器的振荡频率。

PCR_base的主要作用在于与PTS和DTS作比较，即当PTS或DTS等于PCR_base时，相应的单元被显示或解码。另外，在解码器切换节目时，PCR_base也提供对解码器PCR计数器的初始值。

下面给出PCR值的相关计算：

PCR_ext的计数时钟为STC(27M)，PCR_base的计数时钟为STC的1/300，即90KHZ。如时间“03:02:29.012”=(3*60+2)*60+29.012=10949.012s

则PCR_base=((27 000 000*10949.012)/300)%(2^33)=98 541 080

PCR_ext=((27 000 000*10949.012)/1)%(300)=0

PCR=PCR_base*300+PCR_ext.

需要注意的是，PCR信息间隔不能超过0.1s且PCR字段的值应该为PCR字段最后一个字节被发送时的即时值。

2,PTS

在264码流中，除了I帧、P帧外，还有可能存在B帧。由于B帧在其前后都有其参考帧，就导致在包含B帧的码流中，图像的解码顺序可能和显示顺序不同，如下图：

因此PTS/DTS可以控制图像的解码及显示顺序。另外，图像的播放会涉及到帧率的问题，而PTS可以控制图像显示的时间点，进而控制图像的播放帧率。

在本设计中，我们所传输的264数据不包括B帧，因此只需要设置PTS的数值。假设视频的帧率为25帧每秒，即每隔40ms播放一帧。则PTS的递增值为40*90。注意：PTS的时间间隔应不超过0.1s。

PTS信息一般在包含有PES包起始部分的TS包中给出。