具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

目前，现有系统大多不支持多节目间视音频的自由合并，而是采用节目整体切换的方式，无法处理新节目中的音视频可能来自不同节目源的问题，从而限制了应用场景，对节目制作设备有了更高的要求，且不具备更好地灵活性和兼容性。

另外，现有方案中，也并没有对新节目的PCR与原有PCR进行映射转换的方法，而是使用本地或外部时钟按照帧率重新产生一个全新的时间。这种实现方式虽然简单，但存在和原有时间不一致的问题。因为原有的节目是来源于不同的系统，制作和传输节目的设备和节目重组合并设备如果是不同的设备，设备间必然存在系统时间误差。如果在新节目中使用全新的PCR而不与原有时间对应，这个系统时间误差就会不断累积，最终导致新节目的卡顿或丢帧，特别在实时节目处理的情况下更加严重，这样就无法满足高质量的节目转换要求。

最后，现有方案中，在视频数据处理中，基本都是采用数据复制的方式，但由于视频数据量较大，复制的方式会大量消耗系统的运算和I/O资源，并且增加了系统的处理延时，从而增加了整个系统的处理能力要求和端到端延时。

基于以上问题，本发明提供了一种用于多路TS流节目重组合并的方法及装置，下面进一步说明。

如图1所示，为本发明重组方法的实施例提供的流程示意图，该重组方法用于多路TS流节目的重组，基于如图2所示的重组系统实现，该重组系统包括：解复用模块1、解码模块2、系统时间管理模块3、分组合并模块4、编码模块5和复用输出模块6，下面结合该重组系统，对重组方法进行说明，该重组方法包括：

S1，解复用模块1获取N路TS流，对N路TS流进行解复用，得到N路节目，并将N路节目发送给解码模块2；

应理解，包括一个视频、至少零个音频和此节目的PCR，例如，第1路节目包括1个视频、5个音频和此节目的PCR，第2路节目包括1个视频和此节目的PCR，第3路节目包括1个视频、1个音频和此节目的PCR。

在解复用模块1解复用后，只存在节目信息，并不记录每路节目来源于哪路TS流。其中，节目信息指的是节目相关的信息，如节目内包含的视频、音频、PCR等，根据业务需要可增加PSI信息(ProgramSpecificInformation，节目特定信息)等。

解复用后的所有信息实时送入解码模块2，以保持源节目的时间基线信息。

可选地，还可以对输出的每个节目设置唯一的整数编号，以便后续编码，例如，可以从1开始依次加1，如节目1、节目2和节目3等。

S2，解码模块2在接收到N路节目的PCR信息时，记录当前STC信息，生成每路节目的PCR/STC样值对，将每路节目的PCR/STC样值对发送给系统时间管理模块3；并对N路节目的视频和音频进行解码，将解码后的视频和音频发送给分组合并模块4；

应理解，PCR/STC样值对是跟踪输入节目PCR时间飘移的依据，解码模块2将此数值对送入系统时间管理模块3。

视频和音频的格式信息可以通过消息发送给分组合并模块4。

可选地，样值对送入系统时间管理模块3时，还可以同时附加不连续点信息，提示系统时间管理模块3该样值对是否是不连续点。

其中，STC是系统时钟。

S3，系统时间管理模块3将N路节目的PCR/STC样值对存放在N路输入队列中，根据预设的映射关系计算得到对应输出队列中的PCR′/STC′样值对，将得到的全部输出队列中的PCR′/STC′样值对发送给编码模块5；

系统时间管理模块3用于记录各路输入节目的时钟特性，并根据输入输出的映射关系，产生输出节目的时钟。

应理解，每个输入节目有一个输入队列，用于存放此节目的所有PCR/STC样值对；同样地，每个输出节目也有一个输出队列，用于存放输出节目的PCR′/STC′样值对。输入队列和输出队列的个数可以不同，但需满足一对一或者一对多的映射关系，即一个输入队列可以映射到一个或多个输出队列，但不允许多对一的映射关系，即多个输入队列不可以映射到同一个输出队列。

输入输出队列的映射在满足一对一和一对多的映射关系后，可以由用户配置具体的映射关系。

例如，如图3所示，提供了一种示例性的输入输出队列映射关系示意图，图中输入队列中的A和B表示同一个输入节目的不同的PCR/STC样值对，输入队列中的A′和B′表示同一个输出节目的不同的PCR′/STC′样值对。

图3中，输入队列是m个，输出队列是n个，分别对应于m个输入节目和n个输出节目。图3中，具体的映射关系是：输入队列1映射到输出队列1；输入队列2映射到输出队列3和4；输入队列3映射到输出队列2；输入队列m映射到输出队列n。

此外，每个输出队列有一个PCR_offset，用于记录有映射关系的输入输出节目的PCR整体时间差，可以由用户根据实际需求配置。

应理解，在输入输出的对应关系上，本实施例使用视频作为映射的依据，即如果一路输入节目的视频通过分组合并，成为另一路输出节目的视频，那么该输入节目的PCR/STC队列将会映射到对应的输出PCR'/STC'队列，这里为了表示方便，使输入节目编号和输入队列编号一致，同样，使输出节目编号和输出队列编号一致。

S4，分组合并模块4根据预设的重组要求将解码后的视频和音频进行重组，得到至少一路重组结果，并将得到的全部重组结果发送给编码模块5；

需要说明的是，分组合并模块4用于建立输入和输出的音视频之间的对应关系，对应关系中，输入输出有1对1和1对多的关系，但没有多对1的关系，即1个输出音/视频有且只能有1个输入音/视频。

例如，1个输入视频对应1个输出视频，或者1个输入视频对应3个输出视频，但是不能1个输出视频对应3个输入视频。

具体的重组要求要求可以由用户根据实际需求进行配置，为了便于重新分组，分组合并模块4会对输入的音视频分别进行编号，可以从1开始依次加1，例如，3个输入视频会编号为输入视频1、输入视频2和输入视频3，4个音频会编号为输入音频1、输入音频2、输入音频3和输入音频4。

输出的音/视频会按照输出节目的重组要求进行分组，例如，输出节目1包括输出视频1、输出音频1和输出音频3，那么输出视频1、输出音频1和输出音频3就分为一组。

其中，输出视频1可以来源于输入视频2，输出音频1可以来源于输入音频2，输出音频3可以来源于输入音频3。

分组后的音频和视频会按照节目组发送给后面的编码模块5，由编码模块5进一步处理。

优选地，为了避免数据拷贝造成的延时和开销，数据传递采用传递环状缓存句柄的方式进行，后面的编码模块5会得到对应节目内音频或视频的环状缓存句柄，然后从中直接获取音频或视频数据。

S5，编码模块5对重组后的每路视频和音频进行编码压缩，根据对应输出队列中的PCR′/STC′样值对计算每路输出节目的PCR信息，并根据每路输出节目的PCR信息对编码压缩后的对应的每路视频和音频进行TS封装，得到至少一路输出节目流，将得到的全部输出节目流发送给复用输出模块6；

例如，可以将重组后的每路视频和音频编码压缩为AAC、AC3、AVC和HEVC等格式。

应理解，每路输出节目的时间戳信息保存在系统时间管理模块3的一个输出队列中。为了方便，可以设置输出节目组编号和系统时间管理模块3的输出队列编号一致。

S6，复用输出模块6将至少一路输出节目流复用为至少一路TS流，输出的TS流将发往后续传输或播放环节；

其中，N≥2。

本实施例提供的重组方法及装置，适用于数字电视领域的TS流节目重组，通过解码模块2生成节目的PCR/STC样值对，再通过系统时间管理模块3对节目的PCR/STC样值对使用预设的映射关系进行映射，通过分组合并模块4对视频和音频进行重组，然后根据每路输出节目的PCR信息对编码压缩后的对应的每路视频和音频进行TS封装，实现了多个TS流内的不同节目的音视频进行重新分组合并，消除了系统时间误差的影响，解决了合并的新节目丢帧或卡顿的情况，能够满足高质量的节目转换要求。

可选地，在一些可能的实施方式中，解码模块2在将每路节目的PCR/STC样值对发送给系统时间管理模块3之前，还包括：

通过TS流中的不连续指示标志位判断每路节目的每个PCR/STC样值对是否为不连续点，如果当前样值对是不连续点，则为当前样值对添加不连续点标识；

如果当前样值对不是不连续点，则如果当前样值对满足以下公式，为当前样值对添加不连续点标识：

|PCR₂-PCR₁|＞|STC₂-STC₁|×G

应理解，至少有2个PCR/STC对才能判断不连续点，其中，PCR₂/STC₂为当前样值对，PCR₁/STC₁为当前样值对的前一个样值对，G为预设常数。

需要说明的是，不连续指示标志位可以通过TS头中的discontinuity_indicator标志位判断，如果该标志位为1，则标志当前样值对是不连续点；如果标志位为0，则通过上述公式判断不连续点。

可选地，G可以为3/50000+27，假设收发端系统时钟最大飘移是±30ppm，所以最大飘移绝对值是60ppm，也就是百万分之60＝3/50000，27是27MHz时钟最大的自身的10ppm飘移，也就是百万分之27MHz＝27。

应理解，具体根据实际系统的时钟情况可以增加这两个阈值。

可选地，在一些可能的实施方式中，编码模块5根据对应输出队列中的PCR′/STC′样值对计算每路输出节目的PCR信息，具体包括：

根据不连续点标识判断对应输出队列中的PCR′/STC′样值对是否为连续的样值对，针对连续的样值对，根据如下条件计算每路输出节目的PCR信息：

如果STC_p大于对应输出队列中所有样值对中的STC′，且PCR_min′/STC_min′连续样值对中STC_min′与STC_p的差值的绝对值为全部输出队列的PCR′/STC′样值对中STC′与STC_p的差值的绝对值的最小值，则根据以下公式计算当前输出节目的PCR信息PCR_p：

PCR_p＝PCR_min′+STC_p-STC_min′；

如果STC_p小于对应输出队列中所有样值对中的STC′，且PCR_min′/STC_min′连续样值对中STC_min′与STC_p的差值的绝对值为全部输出队列的PCR′/STC′样值对中STC′与STC_p的差值的绝对值的最小值，则根据以下公式计算当前输出节目的PCR信息PCR_p：

PCR_p＝PCR_min′+STC_min′-STC_p；

如果STC_p处于对应输出队列中第一PCR₁′/STC₁′连续样值对中的STC₁′和第二PCR₂′/STC₂′连续样值对中的STC₂′之间，则根据以下公式计算当前输出节目的PCR信息PCR_p：

PCR_p＝(PCR₂′-PCR₁′)×(STC_p-STC₁′)÷(STC₂′-STC₁′)+PCR₁′；

其中，STC_p为输出节目当前的系统时间。

应理解，编码完成后的视频数据和音频数据，可以按照以下时间点插入到节目流中:

PCR_p＝DTS-VBV_Delay

其中，DTS是每帧数据的解码时间戳，VBV_Delay是在标准ISO/IEC13818-1中T-STD缓冲区模型中定义，可以由编码单元提供。

编码模块5产生的节目流将发送给复用输出模块6，为了便于复用输出模块6的复用合成，编码模块5产生的节目流可以使用恒定比特率的方式，必要的时候可以插入空包以保持恒定比特率。

可选地，在一些可能的实施方式中，解码模块2对N路节目的视频和音频进行解码，具体包括：

按照预设格式分别对N路节目的视频和音频进行解码；

例如，视频可以解码为YCbCr格式，音频可以解码为PCM格式。

根据每路节目的视频格式和音频格式分别建立第一环状缓存和第二环状缓存；

分别检测第一环状缓存和第二环状缓存的剩余空间是否满足预设空间存储值；

如果第一环状缓存满足预设空间存储值，则将解码后的视频存储在第一环状缓存中；

如果第二状缓存满足预设空间存储值，则将解码后的音频存储在第二环状缓存中；

否则，将解码后的视频和视频放入排队队列，直到第一环状缓存或第二环状缓存满足预设空间存储值，再从排队队列中取出解码后的视频和视频进行存储。

需要说明的是，环状缓存是一段连续主存存储区，环状的意思是当数据读或写到存储区最后的时候，会通过逻辑判断跳到连续主存存储区的开头继续读或写，优点是可以循环利用一段连续的存储，另外通过读/写指针的同步，保证读写独立，各自不受对方影响。建立过程是按照所需要的大小分配一段连续的存储区，并设置对应的读写指针等。

环状缓存由解码模块2和编码模块5共享，解码后的原始数据放入环状缓存中。解码模块2在解码前，会先检查输出环状缓存是否有足够剩余空间，在剩余空间至少有一帧大小的情况下才继续解码，否则该路视频或音频的解码会等待，直到编码器消耗了一部分环状缓存中的数据，有大于等于一帧的剩余空间的情况下才继续解码。缓存大小根据解码后的格式确定并存放200ms的数据，也可以根据系统内存资源情况减少或增加，环状缓存的字节大小由以下公式确定：

其中，BufferSize为环状缓存的字节大小，FrameSize是每帧YCbCr数据的大小，FrameRate是视频的帧率，SampleRate是音频的采样率，BitDepth是音频位深，ChannnelNum是音频声道数。

可选地，在一些可能的实施方式中，系统时间管理模块3根据预设的映射关系计算得到对应输出队列中的PCR′/STC′样值对，具体包括：

为每个输出队列设置记录有映射关系的输入节目与输出节目的PCR整体时间差PCR_offset；

根据以下公式计算对应输出队列中的PCR′/STC′样值对：

PCR′＝PCR+PCR_offset

STC′＝STC。

其中，PCR_offset可以由用户根据实际需求配置。

应理解，当输入队列的PCR/STC样值对包含不连续点标识时，输出队列的PCR′/STC′样值对保留输入队列对应PCR/STC样值对的不连续点标记。

可选地，在一些可能的实施方式中，复用输出模块6将至少一路输出节目流复用为至少一路TS流，具体包括：

根据待输出的TS流的总比特率BitRate_T和标准TS包的总比特数计算每个TS包所需的传输时间；

例如，可以根据以下公式计算每个TS包所需的传输时间Time_perPacket：

Time_perPacket＝188×8÷BitRate_T

其中，188*8表示标准TS包的总比特数，188表示188字节，是标准ISO/IEC 13818-1中定义的一个TS包的长度，8表示8比特，是一个字节包含的比特数。

根据每个TS包所需的传输时间分别计算每一路输出节目在单个TS包时间内应输出的比特数；

例如，可以根据以下公式计算第n路输出节目在单个TS包时间内应输出的比特数BitCountPerPacket_n：

BitCountPerPacket_n＝BitRate_n×Time_perPacket

其中，BitRate_n表示第路输出节目的比特率。

根据每一路输出节目在单个TS包时间内应输出的比特数计算每一路输出节目的总比特数；

例如，可以根据以下公式分段计算每一路输出节目的总比特数TotalBitCount_n ^k：

其中，k是整个TS流的TS包序列号，k＝0,1,2,…，K，K为整个TS流的TS包的数量，n是节目序号，n＝1,2…m，m为当前TS流的输出节目的数量。

当任意一路输出节目的总比特数达到标准TS包的总比特数时，在任意一路输出节目中按输入顺序取出一个TS包并插入到待输出的TS流中，然后更新任意一路输出节目的总比特数。

例如，可以根据以下公式更新总比特数：

可选地，在一些可能的实施方式中，还包括：

当至少两路输出节目的总比特数达到标准TS包的总比特数时，根据冲突次数、待输出的TS流的总比特率和每路输出节目的比特率确定每路输出节目的优先级顺序，按照优先级的顺序选择一路输出节目进行输出；

未输出的输出节目转移到下一个TS包，使冲突次数增加，重新进行优先级判断。

可选地，在一些可能的实施方式中，根据以下步骤判断每路输出节目的优先级顺序：

如果冲突的输出节目中包含PCR包，则将包含PCR包的输出节目置为最高优先级；

如果冲突的输出节目中待插入的TS包是空包，则丢弃空包；

如果冲突的输出节目中不包含PCR包且待插入的TS包不是空包，则根据以下公式计算每路输出节目的优先级：

其中，表示第n路输出节目的C次冲突时的优先级，BitRate_n表示第n路输出节目的比特率，BitRate_T表示待输出的TS流的总比特率，C表示冲突次数，24为预设值，<<表示左移操作，表示将第n路输出节目的比特率左移24位，以增大该数值。

需要说明的是，公式中所有变量均转换为64比特整数，保证数据不会溢出，其中，C在第一次发生冲突时为1，如果当前冲突下此路节目没有被输出，即优先级不是最高，则到下一个输出包优先级判断时，令C＝C+1。

冲突选择的方法是：首先选择当前冲突下最高优先级的节目输出；其余未输出的节目移到下一个TS包，重新进行优先级判断，它们的C＝C+1，另外，在下一个TS包可能会重新加入新的冲突节目，对新加入的冲突节目，C置为1，最后再对所有的冲突节目，包括上一次冲突推迟的和本次冲突新加入的节目，统一进行优先级判断，包含上述步骤中对PCR和空包的判断，再将最高优先级的节目输出。未输出的节目再移到下一个输出TS包进行优先级判断，以此类推。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施方式中的部分或全部。

本发明还提供一种存储介质，存储介质中存储有指令，当计算机读取指令时，使计算机执行如上述任意实施方式公开的多路TS流节目的重组方法。

如图4所示，为本发明重组装置的实施例提供的结构框架示意图，该重组装置用于多路TS流节目的重组，包括：

存储器10，用于存储计算机程序；

处理器20，用于执行计算机程序，实现如上述任意实施方式公开的多路TS流节目的重组方法。

本实施例提供的重组装置，适用于数字电视领域的TS流节目重组，通过解码模块生成节目的PCR/STC样值对，再通过系统时间管理模块对节目的PCR/STC样值对使用预设的映射关系进行映射，通过分组合并模块对视频和音频进行重组，然后根据每路输出节目的PCR信息对编码压缩后的对应的每路视频和音频进行TS封装，实现了多个TS流内的不同节目的音视频进行重新分组合并，消除了系统时间误差的影响，解决了合并的新节目丢帧或卡顿的情况，能够满足高质量的节目转换要求。

需要说明的是，上述各实施方式是与在先方法实施例对应的产品实施例，对于产品实施方式的说明可以参考上述各方法实施方式中的对应说明，在此不再赘述。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤，或一些特征可以忽略，或不执行。

上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。