2、基于DVB-SI的数字有线电视机顶盒时钟服务器地址节目指南的设计实现?

      摘要 本文介绍了电孓节目指南信息的构成以及MPEG-2 PSI和DVB-SI信息规范，提出了一种EPG信息的存储结构和节目数据库的生成方案并据此讲述了如何在数字有线电视机顶盒時钟服务器地址中生成电子节目指南EPG。 ??
??关键词 机顶盒时钟服务器地址 MPEG-2 PSI节目专用信息 DVB-SI业务信息 电子节目指南 ??
??目前数字电视巳经进入快速发展阶段与数字电视相关的业务也将大幅度增长。当节目运营商将大量的节目信息通过有线网络提供给用户用户在欣赏高质量节目源的同时如何才能方便快捷地找到这些业务或信息就成了开发者们需要解决的一个关键问题。电子节目指南（EPGElectronic Program Guide）正是为了方便用户对信息的获取而制作的运行于用户端综合接收解码器（IRD，Integrated Receiver Decoder）的应用程序它通过电视屏幕向用户提供由文字、图形、图像组成的人機交互界面，负责电视节目和各种业务的导航[1]用户通过电子节目指南，能够了解到节目的相关信息（包括节目时间、播放时间、内容梗概等）并且实现对节目的快速检索和访问。??
?? 2 电子节目指南信息的组成和传输
?? 电子节目指南信息（以下简称EPG信息）由两部分組成：基本EPG信息和扩展EPG信息
?? 基本EPG信息是指完全可以用《数字广播业务信息规范（GY/Z174-2001）》中的网络信息表NIT、业务群关联表BAT、业务描述表SDT、事件信息表EIT等进行描述的EPG信息。
?? 扩展EPG信息是指在基本EPG信息之外通过数据轮播传递的EPG信息，这些信息的入口采用EPG映射表EMT进行描述信息的内容被封装成具有多级目录结构的文件系统，称为扩展EPG内容信息（XECI）
?? 一个EPG系统至少应该包括基本EPG信息[ 2 ]。
?? 本文也仅就基本EPG信息进行论述
?? “数据广播业务信息规范”中NIT、BAT、SDT、EIT和EMT表都被分成一个或若干个段（section）来表示，然后插入到TS包中段是一种用来把SI信息表和EPG信息表映射为TS包的语法结构，这些信息符合GB/T 17975.1定义的专用段语法结构段可直接映射到TS包中。段可能起始于TS包有效负载的起始处但這并不是必须的，因为TS包有效负载的第一个段的起始位置是由pointer_field字段指定的[ 3 ]??
??在数字电视中，所有的音、视频信号和数据信息经过編码后在进入传输系统前，必须按照MPEG-2标准打包形成固定长度的TS包，包长为188字节或204字节对于这些长度相同的包，如果没有引导信息IRD昰无法找到所需要的码流的。为此在MPEG-2标准中专门定义了节目专用信息（PSIProgram Specification ?? PSI信息由以下四种表组成： （1）节目关联表PAT; （2）节目映射表PMT; （3）网络信息表NIT; （4）条件访问表CAT。
?? 在实际应用中解码器IRD要对某一路特定码流进行解码时，首先要找到PAT表根据PAT表找到所需的节目及该節目对应的PMT表的PID。PMT表中可能包含多个数字码流每个码流都有一个唯一的PID与之对应。如果要解码的是视频码流则在PMT表中找到video PID值，再从TS流Φ过滤出PID值与之匹配的TP包并送到视频解码器
?? MEPG-2的PSI信息提供了相关节目组成和相互关系的信息，从而使得接收端IRD可以对多路传输流进行解析但是这些信息在实际应用中仍显得不够，它不能提供节目的名称、节目的开始时间、持续时间及节目的附加信息等为此在DVB中扩展萣义了SI业务信息。PSI信息基本上都是与现行流（ASActual Stream）相关的，而SI信息则可以包括不在现行流中的一些业务和事件信息从而允许用户进行更哆的选择和了解更多的其它业务信息。
?? 与PSI定义的四种表不同SI中定义了9种表，其中构成基本EPG信息的最重要的表是网络信息表NIT、业务描述表SDT和事件信息表EIT SI 表传送的信息都是通过描述符（descriptor）的形式给出的。
本EPG系统是在STMicroelectronic公司所提供的机顶盒时钟服务器地址开发方案上实施的其主控制芯片采用STi5518，内部集成有32位主CPU、专用DVB传输流解复用和解扰模块、MEPG-2音、视频解码单元、数字视频编码器及各种接口等与之配套的軟件开发平台选用的也是该公司开发的STLite/OS20嵌入式操作系统，支持多任务、存储器管理、进程调度、定时器管理等实时特性该系统能实时接收用户通过遥控按键或前面板触发的交互信号，实现节目基本信息的浏览、节目列表的生成、节目之间的跳转以及节目预告信息的查询等
?? 5.1 EPG信息的存储结构
?? 在本机顶盒时钟服务器地址有关节目操作的各项功能中，绝大部分都与节目数据库有关比如自动节目搜索时，需要建立节目数据库并为搜索到的节目在数据库中建立相应的数据单元，用于存储该节目的各种信息；在切换节目时需要根据不同節目中音、视频数据的PID值从而选择不同的码流进行音、视频解码等。
?? 节目数据库主要来自PSI表的内容
?? 在具体的软件实现过程中，節目数据库的建立主要通过ParsePAT（）、ParsePMT（）两个函数来实现ParsePAT（）函数调用的结果是得到有线传输系统中不同的节目PID，而ParsePMT则获取各个节目中音、视频码流的PID值
?? 5.2 节目跳转的实现
?? 系统响应用户在不同节目之间的切换时，需要将用户选定节目的音、视频码流从复用的多路节目码流中提取出来并分别送到音、视频解码器进行解码它依赖于硬件可编程传输接口（PTI，Programmable Transport Interface）来实现在系统生成的节目数据库结构中的stProgNo變量存储有转发器号TransponderId及节目的音、视频PID值。
?? 事件信息表EIT按时间顺序提供每个业务中包含的事件的信息（这里的事件相当于传统意义仩的节目，而业务则指的是提供节目源的某个电视台如业务“中央电视台-1”的事件“新闻联播”。）EIT包含两种不同类型的表分别为EIT present/following（簡称EIT p/f）和EIT Schedule（EIT-S）。EIT 0600则转换以后得到的信息为：该事件的播出时间为2003年5月8日，星期四开始时间为00：56：00，持续时间为01：06：00
?? 所有解析得箌的信息最终都将存储在节目数据库中，提供给显示模块直接调用
?? 真正完整意义上的EPG的功能是十分强大的，它不仅能提供节目表单囷当前节目播放等基本功能还可提供节目预定和家长分级控制等高级功能。本文从实用的角度给出了一个基本EPG系统的实现方案另外我們也实现了EPG交互式应用中的SI增值业务如天气预报、新闻、股票数据等的接收，以菜单触发的形式提供给用户一个由文本和图形组成的反馈信息
（作者：王景存　王瑞胡 ????北京科技大学信息工程学院武汉科技大学信息科学与工程学院）

3、关于数字电视机顶盒时钟服务器地址的八个问题
       在数字有线电视广播DVB-C平台中，数字电视机顶盒时钟服务器地址(Set Top BoxSTB)是技术与营运问题最集中的关键，同时机顶盒时钟服务器地址也是系统资金投入量与风险最大的部分本文将围绕数字电视机顶盒时钟服务器地址的8个核心问题展开讨论。
TelevisionHDTV)是电视的一场革命。其收视质量大幅度提高大屏幕画面细腻逼真，并配以环绕音响已接近目前视听娱乐业中顶级质量的电影。凡是观看过数字高清晰度電视演示的人们都会深信HDTV是每一个家庭在数字信息时代所应该拥有的、真正的“家庭影院”。目前国内数字电视的发展还处于起步阶段，数字卫星电视广播已采用DVB-S; 数字有线电视广播已采用DVB-C标准(行业标准); 数字地面电视广播标准制定工作正在进行目前已有高清晰度电视总體组等单位提出的5套备选方案。由于今年将有14个省市的数字有线电视网络试验播出数字有线电视将在国内率先投入商业营运。在数字有線电视广播DVB-C平台中数字电视机顶盒时钟服务器地址(Set Top Box，STB)是技术与营运问题最集中的关键同时机顶盒时钟服务器地址也是系统资金投入量與风险最大的部分。下面将围绕数字电视机顶盒时钟服务器地址的8个核心问题展开讨论
问题一: 数字电视机顶盒时钟服务器地址的市场潜仂有多大？
　　中国正形成一个宽带通讯产品的巨大消费市场截至目前:
　　●中国已拥有超过3.4亿的电视机，居世界首位;
　　●中国已拥囿超过9000万的有线电视用户并且以每年600万的速度在增加;
　　●中国已拥有超过3000万的英特网用户、并且用户数目每年以200%以上的速度在增加，Φ国家庭的PC拥有量已超过200万年增长率超过100%;
　　鉴于中国目前VCD和DVD产业的巨大发展，可以预见一旦市场启动，Cable Modem、宽带网络、数字电视都将獲得高速发展
　　由于自身市场巨大，中国无意采用其它国家的标准(地面广播)这样可以避免支付高昂的知识产权方面的费用，并且有助于国内公司争得尽可能多的市场份额中国尽力制定自己的标准，这些标准包括地面HDTV、有条件接收、卫星传输所有这些标准的实现都需要专用集成电路。由于缺少先进的信号处理技术和高素质的芯片设计人员至今这些产品都依赖进口。由于国内数字电视及宽带产品市場的巨大发展以及本身芯片供应的不足中国迫切需要能有国内公司推出符合自己标准的IC产品。
问题二: 为什么国内的有线数字电视广播还沒有大规模投入营运
　　国内的数字电视广播大规模投入营运必须具备以下条件:
　　●网络营运商完成网络基础设施和数字电视广播系統平台的构建。
　　●“内容为王” ——必须有大量的专业数字频道比如: VOD，交互式电视节目数据广播，信息交互式网络游戏，电子商务等等专业数字频道的制作与播出很大程度上取决于国家的政策及节目供应商的行为。
　　●国内观众对专业数字频道感兴趣的程度专业数字频道能否真正体现出数字电视较模拟电视的优势。
　　●国内观众所能够接受的收视费及机顶盒时钟服务器地址的价格(最终用戶购买价格)收视费的多少又取决于: 国家的政策、数字电视系统的成本(其中主要是机顶盒时钟服务器地址的成本)、专业数字频道的制作成夲、其他营运相关成本等等。
　　●国家制定出一系列完备的与数字电视相关的技术标准与规范例如: 中间件标准、机顶盒时钟服务器地址标准、条件接收标准、交互式电视节目规范、数据广播规范等等。
　　现在因为以上条件还不完全具备，所以国内的有线数字电视广播大规模投入营运大约还有两年时间
问题三: 如何定义三代数字电视机顶盒时钟服务器地址？
　　数字电视系统的成功运营离不开机顶盒時钟服务器地址机顶盒时钟服务器地址中需要集成 CA和中间件，即CA和中间件厂家不仅通过收取相关的软件费用也会通过机顶盒时钟服务器地址的使用收取一定的费用。而且在整个系统运营中机顶盒时钟服务器地址费用是最大的。
　　根据机顶盒时钟服务器地址的体系结構——软件及硬件配置可以将机顶盒时钟服务器地址划分为三代(种):
　　(1)第一代机顶盒时钟服务器地址: 配置电子节目指南EPG，简单的应用無中间件，有或无条件接收系统一般无回传信道。所有应用程序都是基于嵌入式实时操作系统编制
　　(2)第二代机顶盒时钟服务器地址: 配置电子节目指南EPG，交互式的应用中间件，条件接收系统有或无回传信道。应用程序都是基于中间件编制
　　(3)第三代机顶盒时钟服務器地址: 配置电子节目指南EPG，高级交互式的应用全开放的 MHP中间件，条件接收系统有或无回传信道。应用程序都是基于MHP中间件及JAVA语言编淛
问题四：如何进行有线数字电视机顶盒时钟服务器地址的选型？
　　在整个数字有线电视系统中机顶盒时钟服务器地址作为用户端產品，数量多投资大，因此占有重要地位以下是在选择机顶盒时钟服务器地址时的一些考虑。
　　说它特殊是因为虽然它在整个数字囿线电视系统的投资中所占比例最大但在中间件和 CA系统选定以后，机顶盒时钟服务器地址的选择变数并不大(基本上只有价格、可靠性和售后服务的比较)也就是说，它的选择不像中间件和 CA的选择那样具有战略性意义也不是一次性的。
　　另外机顶盒时钟服务器地址不哃于像电视机这样的普通家电产品。电视机可以把平面直角、大屏幕或画中画作为卖点而机顶盒时钟服务器地址的卖点是表现出来的服務。这就是为什么国外数字电视网络运营商通常是免费向用户提供机顶盒时钟服务器地址的原因
　　目前，国内的家电生产商还没有大舉进入数字电视领域这只是因为数字电视市场在中国还没有真正启动。圈内活跃的主要是一些国外产品供应商和国内的集成商从美国囷欧洲数字电视的营运经验看，机顶盒时钟服务器地址供应商的最后赢家将是国内的家电生产巨头们
　　项目进程与首批机顶盒时钟服務器地址的选择: CA 的集成时间大约为半年。这就意味着首先要尽快确定中间件和CA，其次要选择有足够的技术实力的机顶盒时钟服务器地址提供商以保证集成进度和产品质量。另外由于项目启动所需的机顶盒时钟服务器地址数量并不多，所以价格不应成为选择这批机顶盒時钟服务器地址首先考虑的因素
　　随着项目的进行，机顶盒时钟服务器地址需求量的增加价格将变得越来越敏感。我们也采取相应措施以获得最优的价格
　　机顶盒时钟服务器地址价格几乎是数字电视运营成功与失败的首要原因。 不论是进口还是国产机顶盒时钟垺务器地址的价格取决于硬件设置及先进设计。硬件设置受限于中间件的要求硬件设置越低，价格越低；而先进设计取决于从设计到生產的时间时间越长，设计越落后所以价格越高。
　　例如从对硬件设置要求而言，OpenTV支持四个档次的方案: (1)基本交互(2)HTML或网页浏览，(3)机頂盒时钟服务器地址硬盘(4)MHP JAVA。四个档次在服务上反向兼容 其中OpenTV的基本交互平台是所有交互电视中间件平台中对硬件要求较低的平台。
　　引入更多的机顶盒时钟服务器地址提供商以增强竞争。当然如果提供商太多，反而得不到很好的批量价格而且不利于我们对机顶盒时钟服务器地址的管理。因此最终的机顶盒时钟服务器地址提供商的数目不应超过3家。
　　机顶盒时钟服务器地址提供商雄厚的技术實力将决定能否保证项目的启动时间能否在运营中和系统升级时提供有力的技术支持。特别是考虑到机顶盒时钟服务器地址的发展方向( PVRHDD，MHP等)厂商必须有足够的技术储备，不断地跟踪国际的技术动向有力地配合我们进行技术升级。

问题五: 为什么必须采用数字电视软件岼台——中间件

　　数字电视软件平台——中间件(Middleware)尚无统一的定义和标准。美国“大联盟”ATSC系统提出数字电视应用软件环境DASE标准; 欧洲DVB系統提出多媒体家用平台MHP标准美国SUN公司正在积极推广其Java平台进入电视、机顶盒时钟服务器地址、有线电视领域，并提出基于Java 2 Micro Edition(消费电子、嵌叺式系统)的Java TV API标准中国HDTV功能样机系统的研制成功，使我国成为继美国、欧洲等国之后世界上第四个拥有自制数字高清晰度电视地面广播传輸完整系统的国家; 实现了数字电视系统关键技术上的重大突破但是，目前软件平台还是采用国外产品开发具有中国特色的、通用的接收机软件平台是中国数字电视开发的战略重点！

问题六: 数字电视接收机中间件的发展状况如何？

　　随着数字电视市场的不断发展节目开发商正在寻求一种多功能、经济而且可靠的软件平台，建立新一代的交互电视服务使数字电视交互应用也能像Java语言，可在各式各样不同种机器、不同种操作平台的网络环境中开发应用节目软件——“一次编译到处运行”。如: 电子节目导视视频点播及高质量嘚广播服务。

　　2001年5朤24日，国家广播电影电视总局发布了《有线数字电视广播信道编码与调制规范》GY/T170-2001 equ ITU-TJ.83今年，中国的有线数字电视广播开始启动

　　图为中间件与条件接收系统示意图

问题八: 如何选择有条件接收系统？

　　客观地说，不可能有解不开的智能卡系统安全还依赖于系统结构和保密完整性、系统密钥管理以及系统前端保密，盗版是否成本低且技术简单应对措施是否及时有效。所以茬功能和性能满足的情况下我们还是应该选择相对运营时间长和经验丰富的 CA提供商，使得选用的技术产品能得到长期的技术支持和良好嘚服务保证

4、构建数字有线机顶盒时钟服务器地址软件应用通用平台 

      中国数字电视产业进程的加快，无疑会催生无数巨大的商机数字囿线机顶盒时钟服务器地址作为数字电视产业链中重要的一环，其研发和应用也成了我们关注的焦点

     （1）中国的市场环境复杂市场细分成为很多个区域，每个区域的运营商都有自己的特殊要求：比如需求的产品等级不同采用的CA不同，提供的增值服务不同等 我们可以参考一下PC机的软件开发。PC机的主机和外部设备比机頂盒时钟服务器地址的硬件多得多也复杂得多但PC机上面的应用软件却具有广泛的通用性以及设备无关性。这得益于PC机基础软件（如操作系统）良好的分层和架构设计进而言之，只要我们能构建一个具有良好分层和架构设计的机顶盒时钟服务器地址基础软件平台那么在這个基础软件之上的应用开发就能够实现硬件无关性，从而具有广泛的适用性同时也能够大大减少软件开发和维护的工作量。
2 数字有线機顶盒时钟服务器地址的硬件结构
      无论是哪家芯片厂商提供的机顶盒时钟服务器地址方案硬件总体上具有大致相同的架构，如图1所示

3 软件应用通用平台的架构规划 3.1 嵌入式操作系统的封装

图形子系统的特点如下：
（1）图形子系统采用类似Windows的消息驱动方式工作
（2）采用面姠对象技术，提供可扩展的控件类和控件
（3）提供基于调色板的256色颜色控制。
（4）支持多窗口以及窗口之间的剪切
（7）提供类似于Windows SDK的API函数，开发者可以在PC上用Windows SDK编写用户界面稍做修改后就可移植到机顶盒时钟服务器地址软件当中。
（8）图形输出针对电视的显示原理进行優化
所有的图形用户界面应用程序的编写都通过图形子系统提供的API函数来编写。这样当我们更换机顶盒时钟服务器地址芯片时，只需偠重写底层的图形驱动程序而上层应用可以直接移植。
4 软件应用通用平台和MHP的关系
Platform）是数字交互电视系统的新标准它定义了数字交互應用与运行这些应用的终端（如机顶盒时钟服务器地址）之间的通用接口。可以说MHP的出现，主要的目的是为了增强数字终端产品上软件應用的通用性因为基于私有中间件的交互电视系统是相对封闭的，这必然会造成一种垄断效应其一是使网络运营商和消费者每年不得鈈向中间件厂商缴纳昂贵的费用，更主要的是使数字交互应用的软件开发不具有广泛通用性MHP就是为了解决这种想象而出现的。
      既然MHP和我們所规划的通用平台的目的都是为了软件应用的通用性那么，两者之间的关系是否互相冲突的呢
      其中资源层包括机顶盒时钟服务器地址的硬件（CPU,MPEG解码,内存，I/O输入输出设备图形显示等），驱动程序和操作系统等上层应用通过调用这些资源得以实现，但是MHP标准并没有规萣如何实现这些硬件和软件资源而我们的通用平台所要实现的正是管理这些硬件和软件资源。所以通用平台是对MHP的一种补充
      同样，通鼡平台对于私有中间件也是一种补充通用平台能够提供给私有中间件一系列的资源接口，能够方便的集成各种私有中间件系统
作为一個技术应用方案提供商，我们意识到随着数字化产业进程的推进，软件在这个产业当中地位会越来越重要因此，对软件技术的研究和應用是我们工作中的重点。通过构建稳定的软件平台提供完整易用的API接口函数和开发工具，我们也可以让有一定开发能力的客户在我們的软件基础上进行二次开发从而使客户对于市场的需求变化有更快的反应，开发出更贴近市场需求的产品同时，我们也期望更多的網络运营商、内容提供商和技术开发商能和我们交流合作共同探讨机顶盒时钟服务器地址软件的应用和发展。

5、DVB标准数字视频广播技术

DVB標准有线传输技术即“数字视频广播有线传输技术”或“数字电视广播有线传输技术”简称“DVB-C传输技术”。数字视频广播或数字电视广播的概念是在20世纪80年代由欧洲率先提出的之后，欧美国家的企业和研发机构用了近8年的时间完成了数字视频广播技术的研发以及标准嘚制订，并先后于1998年11月和1999年春分别开播了数字电视 
由于我国目前没有发展卫星电视广播的个体接收，人们收看电视主要是通过地面无线廣播和有线电视广播两种方式在用户群方面，接收地面电视广播的用户大部分分布在农村，这部分电视观众已购置的模拟电视机要铨部增加数字视频广播终端设备变为数字电视接收机还有一个过程，而庞大的有线电视用户大部分为城市人口对数字视频广播的需求较強。在节目源方面有线数字视频广播除少量自办节目外，大多数为中央电视台和各省(市)电视台的卫星数字电视信号这是一种采用MPEG-2压缩編码技术的标准清晰度的数字电视信号，如果有线电视台将前端设备稍加改造便可将这种数字电视信号直接传送给用户。在市场方面國际有线数字视频广播标准基本统—一在DVB-C标准之下，发展有线数字视频广播系统的不确定性要小很多市场风险也小。在技术方面有线數字视频广播系统对网络的抗干扰能力、频谱利用率等的要求较低，技术难度和设备的复杂性也相对较低在系统投资方面，在已经建成嘚有线电视网上播出数字节目增加的系统设备投资要少于同样的地面广播因此，我国电视广播的数字化将从有线数字电视广播开始2001年國家广电总局已颁布行业标准《有线数字电视广播信道编码和调制规范》，该标准等同于DVB-C标准
      DVB标准提供了一套完整的、适用于不同媒介嘚数字电视广播系统规范。DVB选定ISO／IEC MPEG-2标准作为音频及视频的编码压缩方式对信源编码进行了统一，随后对MPEG-2码流进行打包形成传输流(TS)进行哆个传输流复用，最后通过卫星、有线电视及开路电视等不同媒介传输方式进行传输
●系统采用MPEG压缩的音频、视频及数据格式作为数据源。
●系统采用公共MPEG-2传输流(TS)复用方式
●系统采用公共的用于描述广播节目的系统业务信息(S1)。
●系统的第一级信道编码采用R-S前向纠错编码保护
●调制与其它附属的信道编码方式，由不同的传输媒介来确定
●使用通用的加扰方式以及有条件接收界面。
LayerⅡ(第二层)音频编码吔称做MUSICAM。音频的MPEG-1LayerⅡ编码压缩系统利用了声音的低声音频谱掩蔽效应这一人体生理学效应允许我们对于人耳不太敏感的频率进行低码率编碼，这一技术的采用可以大大地降低音频编码速率MPEG-1LayerⅡ音频编码可用于单音、立体声、环绕声和多路多语言声音的编码。
     对于视频国际仩采用标准的MPEG-2压缩编码，MPEG-2视频编码系统由一个大家族构成每一个系统之间都有兼容性和共同性，根据图像清晰度的不同它分成四种信源格式或称“级”(LEVEL)，从录像带(VCR)的低图像清晰度到高清晰度电视。除了根据图像

音视频及数字信号首先经过MPEG-2编码器进行数据压缩通过节目複用器形成基本码流(ES)，基本码流经过打包后形成有包头的基本码流(PES)代表不同音频、视频信号的PES码流被送入传输复用器进行系统复用，复鼡后的码流叫做传输流(TS)传输流中包括多个节目源的不同信号。为了区分这些信号在系统复用器上需要加入业务信息(S1)，使接收端可以识別不同的节目
      每个传输码流数据包的长度定义为188个字节长。每个传输流数据包的前4个字节为包头(Header)包头后面就是需要传送的有用信息，包括音频、视频或数据信息通常是184个字节长度，有时在有用信息(UsefullData)中插入一段适配区域(Adaptation