| 數字電視由于傳輸數字化，多種業(yè)務(wù)可以混合在一起通過(guò)一個(gè)信道傳輸。因此，數字電視已經(jīng)不是單一的電視業(yè)務(wù)，而是指通過(guò)電視傳輸通道傳輸的數字業(yè)務(wù)，包括視頻、音頻、圖像、數據等。全球數字電視已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段?？梢灶A見(jiàn)，在今后幾年，與數字電視相關(guān)的業(yè)務(wù)將大幅度增長(cháng)。隨之而來(lái)的問(wèn)題是，當數字電視能為用戶(hù)提供數倍于目前節目量的節目及多種業(yè)務(wù)時(shí)，用戶(hù)怎樣才能便捷地找到所要的節目和信息呢？電子節目指南(EPG)顯然是必不可少的工具。 電子節目指南給用戶(hù)提供一個(gè)容易使用的、界面友好的、可以快速訪(fǎng)問(wèn)節目的一種方式，用戶(hù)還可以通過(guò)該功能收看一個(gè)或多個(gè)頻道，甚至所有頻道近期將播放的節目。同時(shí)，EPG可提供分類(lèi)功能，可以幫助用戶(hù)瀏覽和選擇各種類(lèi)型的節目。當然電子節目指南對業(yè)務(wù)提供商也有很重要的意義。 數字電視的信息 1、節目說(shuō)明信息 在數字電視中，所有的信息和信號，包括視頻、音頻、文字、圖片等經(jīng)數字化后都變成了數據。數據在傳輸前要按照有關(guān)標準(一般是MPEG-2)打包，形成固定長(cháng)度的傳送(TS)包，MPEG-2的TS包長(cháng)為188字節，然后再通過(guò)網(wǎng)絡(luò )快速傳輸到目的地。對于這些長(cháng)度相同的TS包，如果沒(méi)有引導信息，接收端解碼器是無(wú)法找到需要的碼流的。因此，在MPEG-2中專(zhuān)門(mén)定義了PSI。PSI的作用是自動(dòng)設置和引導解碼器進(jìn)行解碼。 PSI由節目關(guān)聯(lián)表(PAT)、條件接收表(CAT)、節目映射表(PMT)和網(wǎng)絡(luò )信息表(NIT)組成，每個(gè)表分成若干段映射(變換)到TS中傳輸。 PSI的幾個(gè)表包含了解碼和重現節目所需信息，其主要作用是找到節目和要解壓縮的碼流。其中PAT是所有表的根，它的PID值為0。實(shí)際應用中，解碼器要對一特定碼流解碼時(shí)，首先要找到PAT。然后在PAT中找到所需節目(比如節目1)，根據節目1相應的PMT的PID(如22)，找到節目1的PMT。PMT中可能包括多個(gè)數字碼流(包括視頻碼流、音頻碼流和數據碼流)，每個(gè)碼流也有一個(gè)PID。如果要解碼的是視頻碼流，則在PMT中找到視頻碼流的PID是54，再到TS中去找PID是54的包，并把所有PID是54的包送到視頻解碼器。在PAT中，節目0總是為NIT預留的。 這里PID值是十進(jìn)制的，在有關(guān)標準中分配的PID值是十六進(jìn)制的，即用0×開(kāi)頭的值表示。如十進(jìn)制的22、54，在十六進(jìn)制中分別是0×16、0×36。 2、業(yè)務(wù)信息 PSI數據提供接收機能自動(dòng)設置的信息，使之能對復用流中的不同節目流進(jìn)行解碼。但是PSI表不能提供有關(guān)業(yè)務(wù)和節目的識別信息。因此，DVB組織對MPEG-2的PSI進(jìn)行了擴展，提供了不同信息種類(lèi)的多種表格，稱(chēng)之為SI。SI是用來(lái)描述傳送系統、傳送內容和廣播數據流時(shí)間表等數據，它幫助綜合接收解碼器(IRD)自動(dòng)調諧，給用戶(hù)提供附加信息，使IRD能自動(dòng)設置可供選擇的業(yè)務(wù)。 SI由業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表(BAT)、業(yè)務(wù)描述表(SDT)、事件信息表(EIT)等9個(gè)表提供，它們分成若干段映射到TS包中傳輸。 在PSI中，網(wǎng)絡(luò )信息表(NIT)的內容是專(zhuān)用的且未作規定，但在SI表中專(zhuān)門(mén)定義了NIT的語(yǔ)法和語(yǔ)義，擴展了NIT的數據格式，旨在提供更多有關(guān)物理網(wǎng)絡(luò )的信息。 與PSI中PAT、PMT、CAT不同的是，SI的9個(gè)表在實(shí)際使用中并不都是強制性傳送的。在實(shí)際(現行)傳送系統中，NIT、SDT、EIT及TDT的傳送是強制性的。在其它傳送系統中，NIT、SDT、EIT是可選傳送的。BAT、RST、TOT在任何情況下都是可選傳送的。ST、SIT和DIT則是需要時(shí)才存在。 除攜帶時(shí)間表信息的EIT外，所有的PSI和SI表都不能加擾，以免影響解碼器正常工作。 在實(shí)際應用中，節目播出前端將符合標準定義的PSI和SI表插入TS包，構成數字電視廣播碼流，傳輸給用戶(hù)。接收端解碼器根據PSI解復用和解碼所需的碼流，利用SI提供的數據構成各種功能的EPG。解碼器根據包標識符(PID)和表標識符找到所需的碼流和數據。 在插入TS之前，PSI和SI表被分成一段或若干段。段是用來(lái)把PSI和SI變換為T(mén)S包的語(yǔ)法結構，其長(cháng)度是可變的。EIT的段限長(cháng)4096字節，其余PSI和SI表的段限長(cháng)1024字節。每段包含以下元素：表標識符、表標識符擴展、版本號和當前/后續指示符。 PSI和SI表分段映射到TS包后，帶有相應的包標識符，用以指示TS包的性質(zhì)。表標識符是為了標識段是屬于什么表的。 PSI表只能在確切知道節目是什么、在什么時(shí)間播出時(shí)才能找到要解碼的碼流，并不提供有關(guān)節目是什么、在什么時(shí)間開(kāi)始等信息，也沒(méi)有多種碼流的選擇信?。灾o值縭右滴癲歡顯黽擁那榭魷攏沒(méi)г諮≡褚滴袷被岣械膠懿環(huán)獎?。染J芙沒(méi)櫳畔⒂行蜃櫓鵠?，提供类似秸樋报、訋密栽懣r踴霞詞變賴(lài)墓δ?，将大大藩勯敍](méi)褂謾PG正好能起到這種作用。 根據《數字電視廣播業(yè)務(wù)信息規范》對EPG的要求，EPG應提供節目單和當前節目播放等基本功能，還可提供節目附加信息、節目分類(lèi)、節目預訂和家長(cháng)分級控制等高級功能。 在交互電視中，EPG更復雜，應能提供諸如節目?jì)热荼尘百Y料、視角切換、天氣預報、游戲等功能。 EPG的這些功能均可通過(guò)SI提供的數據來(lái)實(shí)現。也就是說(shuō)SI是實(shí)現EPG功能的前提。在SI表中，最重要的是NIT、EIT和SDT，利用這3個(gè)表中的數據就可以構造出功能不同的EPG。 3、網(wǎng)絡(luò )信息表 在PSI中定義的NIT的傳送是可選的。在SI中，要求在實(shí)際(現行)傳送流中，NIT的傳送是強制性的。 NIT指出了傳送當前業(yè)務(wù)的物理網(wǎng)絡(luò )信息及該網(wǎng)絡(luò )的特性，例如業(yè)務(wù)是通過(guò)何種傳送系統(衛星或地面或有線(xiàn))傳送的、傳送系統的有關(guān)參數等。任一網(wǎng)絡(luò )由獨立分配的網(wǎng)絡(luò )標識符值唯一標識。 NIT主要攜帶網(wǎng)絡(luò )標識符、網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)和傳送系統參數等信息。 傳送系統有兩個(gè)標識，即網(wǎng)絡(luò )標識符和原始網(wǎng)絡(luò )標識符。當NIT在產(chǎn)生TS的網(wǎng)絡(luò )上傳送時(shí)，網(wǎng)絡(luò )標識符和原始網(wǎng)絡(luò )標識符取同一值。在原始網(wǎng)絡(luò )標識符中的每個(gè)業(yè)務(wù)標識符都是唯一的。含于TS中的某個(gè)業(yè)務(wù)轉移到另一傳送系統時(shí)，網(wǎng)絡(luò )標識符改變，原始網(wǎng)絡(luò )標識符保持不變。 衛星傳送系統的參數有：軌道位置、軌道的東西標志、頻率、調制方式、極化方式、符號率及前向糾錯(FEC)內碼。 有線(xiàn)傳送系統參數包括：頻率、調制方式、FEC外碼、符號率、FEC內碼?！? 地面傳送系統參數我國還未定義。 NIT中提供的上述數據是供解碼器自動(dòng)搜索頻道用的，也可以顯示出來(lái)為用戶(hù)提供參考數據。另外，還可以傳輸一些可選信息，如多語(yǔ)種提供網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)、業(yè)務(wù)列表等。 4、業(yè)務(wù)描述表 SDT的每一個(gè)子表都對一個(gè)特定TS流中的業(yè)務(wù)進(jìn)行描述。這些業(yè)務(wù)可能是實(shí)際TS流的一部分，也可能是其它TS流的一部分，可以通過(guò)不同的表標識符來(lái)區分。 SDT可分成若干業(yè)務(wù)描述段，任何構成SDT的段都要由PID為0×0011的TS包傳送。 SDT提供業(yè)務(wù)所屬的業(yè)務(wù)群、業(yè)務(wù)使用的加密系統、與其它業(yè)務(wù)的鏈接信息、該業(yè)務(wù)的準用國家、業(yè)務(wù)名稱(chēng)和業(yè)務(wù)提供者、業(yè)務(wù)是否允許NVOD，以及多畫(huà)面的控制、實(shí)現交互式回傳信道的電話(huà)號碼和多語(yǔ)種業(yè)務(wù)名稱(chēng)等信息。 為了更容易獲得有關(guān)業(yè)務(wù)，一般遵循這樣一些規則：對于實(shí)際TS，SDT的傳送是強制性的，而且在一特定TS的SDT中，SI碼流至少應列出該TS中的所有業(yè)務(wù)信息；其它TS的SDT應當列出該TS的所有業(yè)務(wù)。 5、事件信息表 EIT按時(shí)間順序提供每個(gè)業(yè)務(wù)中包含的事件的信息，其類(lèi)型通過(guò)表識別符進(jìn)行區別，見(jiàn)《數字電視廣播業(yè)務(wù)信息規范》中的表2。任何構成EIT段均在PID為0×0012的傳送包中進(jìn)行傳送 當前/后續事件信息表只包含給定業(yè)務(wù)中的當前和后續一個(gè)事件的信息，但在NVOD情況下可以有多于兩個(gè)事件描述信息。 EIT提供的信息包括：事件的標識號、起始時(shí)間、節目長(cháng)度；播放狀態(tài)、是否加密；事件的詳細介紹；兩段同樣事件的時(shí)間偏移；事件多語(yǔ)種的簡(jiǎn)短介紹；節目限定的級別等。 在所有PSI和SI表中，只有EIT的時(shí)間表可以被加擾。 電子節目指南的構成 根據NIT、SDT和EIT等SI表提供的信息，可以構成各種各樣的EPG，使用戶(hù)能通過(guò)多種方式找到所要的信息。 在數字電視系統中，對于電視臺和用戶(hù)來(lái)說(shuō)，增加EPG功能是非常必要的，而EPG所需的信息正是由SI提供的。 實(shí)際上SI表提供的各種信息是通過(guò)描述符來(lái)實(shí)現的?！稊底蛛娨晱V播業(yè)務(wù)信息規范》中的表12列出了描述符在SI表中最可能出現的位置，從中可以看到，同一類(lèi)信息允許出現在多個(gè)SI表中，而且表示的是標識符最可能出現的位置，并沒(méi)有限制在其它表中使用該標識符；此外，SI表提供的各種信息并不都是強制性的。這樣就為EPG前端系統和SI編輯器的開(kāi)發(fā)提供了較大的空間和靈活性，同時(shí)也表明EPG是一種定制系統，它的功能與節目業(yè)務(wù)提供商打算向用戶(hù)提供什么樣的服務(wù)有關(guān)。 EPG包含兩個(gè)部分：一是播出前端的EPG編輯器；二是用戶(hù)端數字電視接收機中相應的接收/顯示/控制軟件。兩部分一一對應，如果一個(gè)廠(chǎng)家的接收機產(chǎn)品要進(jìn)入一個(gè)業(yè)已采用某種EPG前端產(chǎn)品(數據結構封裝)的傳輸網(wǎng)絡(luò )(用戶(hù)群體)，則必須按照前端定義的數據結構來(lái)改造其接收機的相關(guān)部分，從而接收顯示前端送出的業(yè)務(wù)信息。而在EPG前端編輯器中，根據所需的功能，將采用適當的描述符來(lái)提供有關(guān)的信息。 EPG系統的組成 EPG系統分為前端子系統和接收端子系統，前端子系統主要負責SI數據的組織和生成，一般來(lái)說(shuō)，由一個(gè)專(zhuān)門(mén)的SI復用器（SI Server ）來(lái)完成這部分工作，并把生成的SI數據與節目等的其它數據流進(jìn)行系統層復用，在TS流中傳輸。 接收端子系統主要負責SI數據的接收、解析等。綜合接收解碼器（Integrated Receive Decoder，IRD）從接收的TS流中解析出SI數據，并在本地建立SI數據庫，用戶(hù)通過(guò)EPG界面與SI數據庫進(jìn)行交互。為了方便用戶(hù)的隨機接入，SI數據是重復發(fā)送的，有關(guān)它的重傳速率在EN 300 468[1]中有詳細的規定。接收端不停地接收、解析來(lái)自發(fā)端的SI數據，當發(fā)端的SI數據改變時(shí)，SI數據庫更新，否則接收的SI數據被丟棄。 EPG的應用程序運行于數字電視的機頂盒中，應用程序管理器負責EPG應用的管理，上層的EPG API屏蔽了下層的軟硬件實(shí)體，使編寫(xiě)EPG應用程序時(shí)可以不考慮底層的具體實(shí)現，只需要調用相應的API函數，下層的DVB-SI API也是起同樣的作用。下層的解復用模塊接收TS流，解出DVB SI數據流，再經(jīng)SI數據解析模塊，生在SI信息表，存于本地數據庫中，由DVB-SI API提供的接口向上層提供服務(wù)。 國內外的EPG系統的實(shí)現方案，概括起來(lái)主要有以下兩種： （1）本地應用方案：這種實(shí)現方案要求節目列表及詳細信息作為業(yè)務(wù)信息的形式復用于MPEG-2傳輸層中，數據經(jīng)信道傳輸后，在接收端的解碼器對這些數據進(jìn)行解碼，并在接收機RAM中形成專(zhuān)用的EPG數據庫，EPG應用將檢索數據庫并根據用戶(hù)輸入的指令顯示用戶(hù)關(guān)心的節目信息。目前大多數廠(chǎng)商提供的EPG采用該種實(shí)現方案。 （2）交互式實(shí)現方案：這種實(shí)現方案首先要求數字電視機頂盒的軟件系統中有中間件（以HTML引擎為例），在發(fā)送端的EPG服務(wù)器將把HTML頁(yè)面的形式組織，通過(guò)數據廣播信道傳輸到機頂盒，機頂盒通過(guò)HTML引擎顯示這些頁(yè)面，如同在PC世界中的瀏覽網(wǎng)頁(yè)。用戶(hù)與EPG的交互分成兩種形式，對于沒(méi)有回傳信道的情況下，HTML頁(yè)面通過(guò)Data Carousel發(fā)送，實(shí)現本地交互；而對于有回傳信道的情況下，機頂盒將根據用戶(hù)的輸入從網(wǎng)絡(luò )中獲取新的所需頁(yè)面。該方案以OpenTV為代表。 上述兩種實(shí)現方案都要求業(yè)務(wù)信息或HTML頁(yè)面隨著(zhù)時(shí)間遷移或節目修改而做相應變更，對于本地應用和本地交互方案還要求數據有一定的重傳率，以保證EPG的隨機接入。 比較上述兩種實(shí)現方案，前者的EPG顯示形式是由接收機中的EPG應用完全決定的，發(fā)送端只提供必須的信息條目，比較容易實(shí)現；后者的EPG顯示形式完全由EPG服務(wù)器提供的頁(yè)面決定，即由發(fā)送端決定。 EPG系統的關(guān)鍵技術(shù) 實(shí)現EPG系統主要有以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：發(fā)端的SI數據的組織和生成，接收端SI數據的接收和解析，接收端SI數據庫的建立，EPG界面的顯示等。其中有些是用硬件實(shí)現，如SI數據的接收和解析；有些則用軟件實(shí)現，如SI數據庫的建立和EPG界面的顯示。具體如下： 1、SI數據的組織和生成 發(fā)端的SI數據的組織和生成，由發(fā)端的SI服務(wù)器（SI Server）完成這部分功能，接收端的SI解析與此功能相反，主要負責SI數據表的重建。SI數據的組織要符合DVB-SI中的語(yǔ)法定義和MPEG-2的語(yǔ)法定義，同時(shí)要縱觀(guān)傳輸網(wǎng)絡(luò )中的所有業(yè)務(wù)信息。信息內容應與PSI和SI表中的信息相對應，它可按照Network-Transport Stream-Service-Event的分層順序描述，同時(shí)內嵌Transport Stream-Program(Service)-Element Stream的分層順序。 2、SI數據庫的建立 SI數據必須按照一定的數據結構進(jìn)行存儲，這樣才能方便、快捷地對其進(jìn)行檢索和數據的提取。特別是對EPG系統，運行于機頂盒的實(shí)時(shí)操作系統中，需要對用戶(hù)的交互進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)作。SI數據庫建立的好壞對其性能有重要的影響。SI數據主要有：網(wǎng)絡(luò )信息、傳輸流信息、業(yè)務(wù)（節目）信息，業(yè)務(wù)的事件信息等，并且大量的信息都是通過(guò)描述子來(lái)傳輸的，所以可用樹(shù)狀鏈表來(lái)存儲數據，構成從網(wǎng)絡(luò )、傳輸流、業(yè)務(wù)、事件的樹(shù)狀結構，傳送不同信息的描述子用繼承于同一基類(lèi)的描述子類(lèi)來(lái)表示。 3、EPG系統的顯示技術(shù) 當電視節目和EPG應用同時(shí)啟動(dòng)時(shí)，用戶(hù)看到的可能是節目畫(huà)面和EPG界面的疊加，用戶(hù)所看到的電視畫(huà)面從前到后可以分為三層，依次為圖形層、視頻層和背景層。 里的圖形層也就是下面所說(shuō)的OSD（On Screen Display）層，OSD界面顯示技術(shù)指在圖像畫(huà)面上疊加文字顯示，使屏幕為用戶(hù)提供更多的附加信息。視頻層為當前正在收看的節目（解碼出來(lái)的活動(dòng)圖像）；背景層為沒(méi)有播放電視節目和啟動(dòng)EPG菜單時(shí)的屏幕圖像。EPG畫(huà)面在圖形層上構建，EPG畫(huà)面是由許多EPG圖形元素（如按鈕、文本框、選擇按鈕、組件容器等）疊加而成。界面的狀態(tài)轉移是通過(guò)消息驅動(dòng)的機制來(lái)實(shí)現的，在消息響應函數中進(jìn)行消息處理。見(jiàn)到的屏幕圖像是這三層的疊加（blend）后的圖像。 EPG界面顯示的總體思想是：SI數據與圖形元素分離。包括以下幾部分：SI數據的檢索與提取，EPG界面所需的圖形元素庫，狀態(tài)轉移控制器，OSD層繪制引擎，OSD層圖、視頻層、背景層及這三層的Blend操作。SI數據檢索模塊快速的檢索本地SI數據庫，提供EPG界面當前輸入焦點(diǎn)所需的數據信息；OSD層圖形元素庫提供界面所需的圖形元素，該庫存于本地機頂盒的ROM中；狀態(tài)轉移控制器接收用戶(hù)遙控器的輸入，提供當前顯示所需的活動(dòng)焦點(diǎn)，控制狀態(tài)轉移地流向；OSD層圖像是指EPG界面圖形元素合成后的圖像；OSD繪制引擎決定顯示的相應算法，接收各模塊提供的數據，完成OSD層圖形的繪制，最后是OSD層、視頻層和背景層的blend操作。 數字電視的優(yōu)勢不僅僅是提供高質(zhì)量的視頻、音頻節目，更重要的是采用數字化處理后，提供了業(yè)務(wù)的靈活性和多樣性。其中電子節目指南，它描述節目的播出時(shí)間和簡(jiǎn)要內容，可幫助觀(guān)眾方便快速地尋找自己感興趣的節目。將為觀(guān)眾收看電視帶來(lái)極大的幫助，因此。必須重視數字電視的電子節目指南系統的研究和內容的制作。 |
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