Muxer — Statistical Multiplex

MPTS 多路复用器和自适应混合统计复用器

流管理器多路复用器将多个 SPTS 流组合成一个 CBR MPTS 输出 (DVB/IPTV)。

1. 编码器层（每个流 FFmpeg）

当父 mux 启用 statmux 时，每个 FFmpeg 编码器运行 capped-VBR：-b:v <avg> -minrate <min> -maxrate <max> -bufsize <max×2>。

2.Mux层（TSDuck tsp管道）

tsp -I null（∞ NULL 数据包@线路速率）→ -P merge tsp -I ip <stream>（覆盖真实数据包）→ -P 连续性（丢弃警报）→ -P pcradjust --bitrate X（重写 PCR）→ -P pcrverify --jitter-max 500µs → -P bitrate_monitor（速率警报 ±5%）→ -P 调节 --bitrate X --packet-burst 32 → -O ip

3.输出层（UDP）

调节插件在线路上精确地发出 mux.bitrate bps。

推荐的大小（Σ 最小/平均/最大与 mux.bitrate）

Mux 顶部栏显示 3 个总和以及颜色状态。

Σ avg ≤ 85 % mux.bitrate — 所有通道加音频的平均目标总和。

Σ max ≤ 160 % mux.bitrate — 峰值上限总和。

Σ min ≤ 50 % mux.bitrate — 编码器底数总和。

示例：19 Mbps DVB-T 复用器中的 4 个高清频道

PSI/SI/EIT 后的可用预算：~18.5 Mbps。

诊断和警报

如果 60 秒内发生 ≥ 10 个警报，Mux UI 中会出现闪烁通知，建议降低比特率。

-P bitrate_monitor --periodic 60 --min/max ±5% — 如果实际速率偏离目标值超出 ±5%，则发出警报。

-P 连续性 — 跟踪 TS 连续性计数器。

-P pcrverify --jitter-max 500000 — DVB 允许 PCR 抖动 ≤ 500 µs。

故障及其原因

GOP 重合 — 所有编码器同时发出 I 帧，峰值重合。

输入信号丢失 — 单通道变黑，多路复用器继续（由于 -I null base）。

超额订阅（持续峰值 > 容量）— 块/音频口吃 ~50-200 毫秒。

PCR 漂移 — STB 每隔几秒就会出现卡顿。

STB VBV 欠载 — STB 失去同步并重新获取（约 2-3 秒）。

tsp 管道参数 (mux_worker.ex)

--max-input-packets 4096 / --max-flushed-packets 4096（内部 FIFO ≈ 0.3 s @ 19 Mbps）。

经验容量计算（CLT）

顶部栏徽章“📐rec X.XM”显示了从中心极限定理得出的建议多路复用器容量。

徽章颜色： 🟢 绿色 = 上限 ≥ 99.7% 推荐（保守） · 🟡 琥珀色 = 99% 到 99.7% 之间 · 🔴 红色 = 上限 < 99%（配置不足，有掉落风险） · 🔵 蓝色 = 上限未设置。

每个覆盖目标的 z 分数：90% z=1.28 · 95% z=1.65 · 99% z=2.33 · 99.7% z=3.00（默认） · 99.99% z=3.72（广播级）。

σ_eff = σ_total × statmux_factor（当 Statmux 打开时，statmux_factor = 0.7，否则为 1.0）

每个通道的推荐值 (HD H.264)

1080p25 高清频道：平均值 = 4000-5000 kbps，最小值 = 平均值 × 0.75 (~3000-3750)，最大值 = 平均值 × 1.5 (~6000-7500)。

自适应混合统计复用器

自适应混合 Statmux 是一种运行时机制，可将未使用的容量从核心流（受保护的完整 VBR）转移到平衡流（牺牲性）。

容量——比特率如何划分

复用器容量 38 Mbps

实际增益（10 个流 × 平均 3 Mbps，最大 4 Mbps）

如果没有自适应混合统计复用器，您必须根据最坏情况 Σ max 来确定复用器的大小。

纯CBR（编码器固定）

不带 Statmux 的 VBR

自适应混合统计复用器开启

URL ↔ Statmux 独占性

自定义 URL 输入覆盖和 Statmux 是互斥的。

管道（编码器 → 平衡转码器 → mux ffmpeg → tsp）

┌──────────────────────────┐

调整 statmux 的核心 VBR 最小值/平均值/最大值

仅当编码器具有较宽的 VBR 范围时才会出现统计增益 - 当 max ≈ avg 时，编码器实际上是 CBR 并且路由器没有任何内容可以重新分配。

工作示例 — 38 Mbps 多路复用器，10 个 HD 核心 + 2 个平衡：

每个核心流的推荐范围：

提示和故障排除

至少 1 个平衡流 — 如果没有平衡流，自适应混合路由器在高峰期间没有任何东西可以挤压，因此增益 = 0

音乐和信息频道是最佳选择——对速率下降的容忍度超过 90%

通过“[balance-router]”日志条目进行跟踪 - 显示“core_max”、“remaining”、每 1 s 刻度的层转换

如果“core_max > 容量”（日志中出现 CORE OVERPEAK 警告），则减少核心流计数或降低编码器最大速率

操作员工作流程

将流添加到多路复用器（通道分配保持手动）

切换多路复用器接头（黄色芯片）上的 Statmux。

通过右侧橙色复选框标记牺牲流 - 通常是速率下降不可见的音乐/信息频道

完毕。

StatMux — 原生统计复用

多个可变比特率通道共享一个固定传输流 (MPTS)。

类别：通过 VBR 编码器具有 C1 前瞻（前馈）的闭环反馈 statmux — 广播 statmux 原理，由源复杂性驱动。

架构和数据流

UDP 多播 SSM，每个通道

编码器

源复杂性

环回

自己的线路/流

分配器（Σ ≤ 池）

缓冲

空填充 → CBR

帽上的 CBR 线

在下降前预测复杂的场景

被测线材 — 校准

目标比特率

每个通道都在自己的线路上运行，直至复用器（单独的编码器+环回连接），所有通道以完全固定的比特率合并到一条 MPTS 多播线路中。

大脑：反馈+C1前瞻

分配器结合了两个信号——源复杂性的预测（前向）和测量的线路（后向）。

C1 测量解码器处的内容复杂性，这会导致编码器输出的管道延迟。

测量线（反馈）

多路复用器（发送方计数器）发出的精确的每个流比特校准复杂性→比特率映射并将总和精确地保存在池中。

交货能力

流的声明由编码器实际产生的内容（×峰值余量）支持。

品质均等

目标不是相同的比特率，而是相同的质量——持续的压力将比特从高质量通道（低 QP）移动到低质量通道（高 QP）。

预测性重新分配

当 C1 发出通道下降信号时，其带宽会在同一滴答中传递给其他通道 - 在下降实际到达线路之前，它们会逐渐增加。

池 = cap N – 开销 (PSI/EIT) – 音频 – 储备（滑块）。

每个流的需求 = 可交付的线路 × C1 前瞻（相对复杂性变化）+ 质量均衡压力。

按需求按比例分配池，限制为视频配置文件中的 [min, max]；

编码器目标 = 分配 / 校准（每流 EMA 测量值/目标）；

缓冲保持伺服器将队列水平保持在约1秒（带），过载时紧急停止；

CBR 线：缓冲区 + 空填充 + 调步

输出是配置上限的精确 CBR 流。

站立缓冲〜1秒

发送队列保持大约 1 s 的线路，可吸收亚秒级的 GOP 下降（I 帧之间）。

空填充

当内容低于上限时，差异将用 MPEG-TS 空数据包 (PID 0x1FFF) 填充。

精确的节奏

出口被调整到精确的上限（繁忙旋转 ABSTIME）；

产出图（河流）

真实线路的实时堆叠图 - 每个频段都是一个通道，从右侧平滑地流动。

彩色带

每个通道都有稳定的颜色；

上限/最大线

顶部的虚线 = 配置的上限（线上限）。

零带

顶部的白色虚线带 = 空填充（可用容量）。

掉落标记

时间线上的红色标记 = 发送队列溢出（丢弃）。

范围（30s–30m）

按钮立即切换时间窗口（客户端），活动窗口具有灰色背景。

工具提示

悬停显示当时每个通道的比特率、QP 和质量指数（历史值，而非实时值）。

上限%

当前池调节水平（池/（池-修剪））。

预留（滑块）

上限之上的公差范围 - 保留多少作为零储备。

缓冲液（滴）

标头显示发送队列 util % 和累积丢弃。

共和党

多路复用器中所有通道的通用 GOP 长度（在启动时锁定到视频配置文件中）。

VBV

编码器 VBV 缓冲区大小（毫秒）。

流卡和状态

多路复用器中的每个通道都有一张卡，其中包含名称、PNR、当前和目标比特率以及状态：

正在运行 — 通道正在编码并流向线路。

启动 — 编码器正在旋转/稳定。

关闭 — 通道处于多路复用器中但未运行 (0 kbps)。

故障 — 输入丢失/编码器崩溃。

PSI/SI 表（完整的 DVB 集）

StatMux 直接在 NIF mux 中生成全套强制 MPEG-TS / DVB 表 — 无需外部 SI 插入器。

桌子

PID

间隔

目的/来源

EIT ↔ EPG：完全集成

EIT（事件信息表，PID 0x12）不是静态的 - 它完全连接到应用程序的 EPG 系统。

通道大小（最小/平均/最大）

min = 下层（静态场景）。

平均值=目标水平。

max = 上限（峰值/削减的 VBR 余量）。

示例（平均）：SD 1.5–2.5M · HD 2.5–4M · FHD 4–6M · UHD 12–18M。

与广播统计复用器的关系

我们进行真正的统计复用——共享固定线路的 VBR 通道之间的动态比特重新分配，并具有质量均衡。

我们拥有什么

CBR 线位于上限 · 1 s 缓冲区 · 每流比例分配 · C1 前瞻前馈 · 质量均衡 · 预测重新分配 · 空填充 · 精确节奏。

我们的不同之处

广播统计复用器使用编码器的率失真估计（精确的帧成本，编码器是分配器的从属）。

故障排除

症状

原因/修复

图表中的间隙/零峰值 (5–7M)

内容下降 — I 帧之间的 GOP（由 1 秒缓冲区吸收）或集体内容停顿（通过重新分配处理）。

掉落 > 0 攀登

发送队列溢出 — 内容超出上限。

一个通道保持低比特率/高 QP

静态内容（正确 - 它释放带宽）或配置文件中的最大值太低。

图表卡顿/左边缘擦除

客户端 — 新 JS 包的硬刷新 (Ctrl+Shift+R)。

cap % / 缓冲区在编辑后不会改变

LiveView 重新渲染 — 硬刷新。

架构（端到端）

SAT UDP SSM ─┐

每个流的 gst_encoder.py：SAT UDP SSM 输入 → nvh264enc rc-mode=cbr。

每个输入环（来自编码器的 TCP 环回）、2 通道排出（音频优先、视频已满）、比例分配器、NULL 焊盘精确到线帽 (CBR)、来自编码器的 PCR 直通。

1 个 MPTS（NIF 生成的 PAT/PMT/SDT）→ 输出 VLAN 上的 UDP 组播。

第 1 行：⚠（验证问题）· PNR· 框架中的姓名（颜色 = 州）。

第 2+ 行：最小·平均·最大 kbps·预测复杂性 Δ 低/中/高/峰值·输入丢失·⚙URL·编码器 Mbps·SID·service_type。

名称颜色 = 流状态：

Mbps

红色“cap”线：连线 CBR 上限 (mux.bitrate) — NULL 填充到此处。

橙色“余量 N%”线：= cap × 余量滑块 / 100。编码器 set_bitrate 目标瞄准此处。

内容和上限之间有黑点的灰色区域 = NULL 填充（未使用的保留）。

单击通道的色带 → 自动展开下方该通道的卡片。

日程

MuxEitAdapter 从每个服务的 EPG 系统中读取事件，构建 DVB EIT 部分（名称、时间、持续时间、描述、流派）并将其打包到 PID 0x12 上。

EIT 直接注入 NIF 多路复用器中，均匀地注入零空间（1 个数据包/N 输出 + 周期性的 p/f）——取代突发的外部 tsp 级联。

表 0x4E — 当前正在运行的 + 下一个事件。

多路复用器定期从 EPG 重新生成 EIT .bin（约 15 秒）——EPG 时间表更改无需重新启动即可到达线路。

表 0x50/0x51 — 提前的完整时间表小时/天（分段）。

差值计（图表上方）

实际流量与上限的指标。

-5 Mbps 上限 37000 kbps +5 Mbps

净空滑块（78–90%，默认 85）

较低（→78）：更多的空储备，更安全，上限利用率不那么严格。

更高 (→90)：更严格的上限利用率，更少的 NULL。

⚠ ≥88 %：滑块变黄 — 接近环溢出冻结上限。

不对称：降低可靠地增加储备；

控制编码器目标上限的多少：编码器目标 = 预算 × 余量% / 100（图表中的橙色线）。

信号丢失/通道故障（隔离）

一个通道发生故障（编码器崩溃/信号丢失）⇒ 多路复用器继续运行，其他通道不受影响，电线保持上限（NULL 吸收中断），幸存者的 CC=0。

PCR/计时

PCR 和 PES PTS/DTS 是来自编码器的直通（单时钟域⇒相干，无漂移）。

CAT — 条件接收（仅当加扰/ECM 时）。

EIT — 事件信息 (EPG) — 来自 EPG 系统，见下文。

NIT — 网络信息（网络 ID、名称、传输流）。

PAT — 节目列表（映射 PNR → PMT PID）。

PMT — 每个程序：视频/音频/PCR PID、编解码器、描述符。

SDT — 服务名称和提供商（STB 在列表中显示的内容）。

TDT/TOT — 时间和日期 + 本地偏移（STB 时钟）。