（计算机应用技术专业论文）数字电视数据广播中对象轮播的研究与分析软件的开发.pdf

摘要 随着信息技术的飞速发展，基于i n t e m e t 的应用已经由单一的业务向数据、语音 和图像“三合一”的多媒体信息形式以及综合业务的方向发展。同时，由于数字电视 的高质量画面伴音、高性能的抗干扰接收和高效率的数据传输的优势，使它成为家庭 信息获取、娱乐和消费的主要平台。 本文首先介绍了数字电视的标准和数据广播的基本概念，然后研究分析了d v b 的码流基础知识和d v b 标准中各种表的定义。在详细研究基。于：d s m c c 标准的数掘 轮播和对象轮播协议后，结合实际项目，利用c + + b u i l d e r 歼发1 j 具在w i n d o w s 环境 下设计和丌发实现了d v b 传输流辅助分析软件中的对象轮播分析模块，并对具体的 o c 码流进行验证。最后给出了软件的改进方向并提出下一一步：【作的设想。 关键词：d v b ，d s m c c ，数据轮播，对象轮播 蚣! ：途塞 筮主! 匕塑堑蟛亡搔主盟錾控搔的继直! i 尘圭丘筮仕的丑蕉 a b s t r a c t w i t ht h er a p i d d e v e l o p m e n t o fi n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y , t h e i n t e m e tb a s e d a p p l i c a t i o n sh a v et r a n s f e r r e df r o ms i n g l es e r v i c e st oi n t e g r a t e ds e r v i c e si n c l u d i n gd a t a ， v o i c ea n di m a g es e r v i c e a n dd i g i t a lt e l e v i s i o nh a st h ea d v a n t a g eo fh i g hq u a l i t yo f a u d i o v i d e oh a r m o n ，e x c e l l e n tp e r f o r m a n c ei na n t i - j a m m i n ga n dh i g he f f i c i e n c yi nd a t a t r a n s m i s s i o n s od i g i t a lt e l e v i s i o ni ss u r et ob e c o m et h em a j o rp l a t f o r mf o rf a m i l i e st o o b t a i ni n f o r m a t i o n ，t oe n t e r t a i na n dt oc o n s u m e a tt h ef i r s t ，a ni n t r o d u c t i o nt ot h es t a n d a r do fd i g i t a lt e l e v i s i o ns y s t e mi sp r e s e n t e d a n dt h eb a s i cc o n c e p t sc o n c e r n i n gd a t ab r o a d c a s t i n gi sa l s oi n c l u d e di nt h i sp a r t t h e nt h e b a s i ck n o w l e d g eo fd v b t r a n s p o r ts t r e a ma n dt h ed e f i n i t i o no fv a r i o u st a b l e si nd v b a r e a n a l y z e di nt h es e c o n dp a r to ft h et h e s i s a n do nt h eb a s eo fd e t a i l a n a l y s i so nd a t a c a r o u s e la n do b j e c tc a r o u s e lp r o t o c o li nt h es t a n d a r dd s m c c ，a c c o r d i n gt om yt a s k si n d e v e l o p m e n tp r o j e c t ，id e s i g na n dd e v e l o p m e n tt h eo b j e c tc a r o u s e lm o d u l eo ft r a n s p o r t s t r e a ma u x i l i a r ya n a l y z e r , w h i c hi sd e v e l o p e dw i t hc + + b u i l d e ri nw i n d o w se n v i r o n m e n t i t sa p p l i c a t i o ni sv a l i d a t e dw i t ho b j e c tc a r o u s e lt r a n s p o r ts t e a m f i n a l l y ，t h es o f t w a r e s i m p r o v e m e n tn e e d e di sg i v e na n dt h ep l a no ft h ef o l l o w i n gw o r ki sp r o p o s e d k e yw o r d s ：d v b ，d s m - c c ，d a t ac a r o u s e l ，o b je c tc a r o u s e l 声明_ ：户明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在 本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。 研究生签名：年月日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅 或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对 于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名：年月日 1 绪论 1 1 引言 近几年来国际互联网发展风起云涌，网上信息呈爆炸式增长，与此相对的带宽已 经成为互联网发展的瓶颈。数字电视系统的飞速发展和其固有的优点，成为提供互联 网接入业务的有力竞争者。其中，有线电视网络是一种理想的宽带接入技术。它不仅 能提供高速的i n t e m e t 接入，而且可以提供图像、话音业务，实现“三网合一”。 以多媒体信息为广播对象的数据广播己成为数字广播的发展方向。d v b ( d i g i t a l v i d e ob r o a d c a s t ) 组织己经制定了多媒体家用平台( m h p ) 规范。m h p 是一种未来的数 字电视终端中间件的解决方案，在同一水平市场上，不同服务提供商的m h p 实现将 是可互操作的。对象循环轮播协议( o c ) 是m h p 中重要的传输协议栈，m h p 中很多 基于服务的d v b j 应用都是在o c 中传输的。i l j 一般而言，使用对象轮播的应用往往使用中间件m h p 技术。如果把机顶盒比作 p c 机，那么中间件就相当于p c 机上的操作系统。在由广播前端和接收终端构成的 系统平台上，中间件的执行功能和控制作用来调动低层软件与硬件资源。m h p 主要 定义机顶盒的整体结构、传送协议、内容格式、j a v a 虚拟机和d v b - - j a p i s 、安全性 和各层的细节定义。 为了有广泛的互操作性，选择一个能用于多种不同内容的格式是非常重要的。 o c 的文件目录系统所提供的结构性正好满足多种形式的格式要求。 在我国开展数字电视数据广播业务的初期，考虑到机顶盒硬件的局限性，基本上 使用的都是d c 传输方式，从而降低了对机顶盒处理能力的要求。d c 是经过商业运 营检验的有效的传输协议。 m h p 将o c 定义为其传输协议标准，目前国内运营商在进行数据广播和其他增 值业务时都参考m h p 标准。这也是目前o c 逐渐成为市场主流的原因。 使用基于o c 的数字电视数据传输系统( 就是通常说的数据广播系统) 的优势在于 拥有开放和统一的数据操作接口，实现软件和硬件的相对独立、前端与终端的相对独 立以及运营商、制造商和s p 的相对独立。o c 在结构化、扩展性和兼容性上的优势 使得目前市场的主流已经转向o c 。1 2 - 7 】 我国有着全世界最大的有线电视用户，因此d v b 的发展前景非常巨大。随着多 媒体压缩技术，多媒体网络技术，计算机和大规模集成电路的发展，机顶盒的硬件性 能得到提高，系统响应时问，接收信息时间变得越来越快，同时机顶盒的成本将逐步 降低。并且中国统一的数字电视的标准即将出台，这对广大的公司、运营商是个鼓舞， 也促进了d v b 市场早日起来。因此各个有线电视台可以开展各种各样的收费信息服 务，市场前景非常乐观。 1 2 数字电视标准 准： 目前有许多组织正在致力于数字电视相关标准的制定，因此产生了几种不同的标 1 2 id v b 标准 欧洲数字视频广播( d i g i t a lv i d e ob r o a d c a s t i n g ，d v b ) 计划开始于1 9 9 3 年9 月，由 当时的“欧洲数字视频广播启动小组”发起，有来自全球2 5 个国家的超过2 0 0 多个组 织参加，目的是要制定欧洲的基于m p e g 2 的【8 】【9 】的数字电视业务的框架，找到一 种对所有传输媒体包括卫星、电缆电视和地面广播的普通电视和高清晰度电视的广播 与传输都适用的数字电视技术和系统： d v b 主要的标准有三个：d v b s 【1 0 1 、d v b c f l l 】和d v b t 【1 2 1 ，分别用于卫星、 电缆电视和地面广播，己得到e t s ( e u r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o ns t a n d a r d ) 的批准。 d v b s 的标准是e t s3 0 04 2 1 ；d v b c 的标准是e t s3 0 04 2 9 ；d v b t 的标准是e t s 3 0 07 4 4 。 1 2 2a t s c 标准 美国高清晰度数字电视联盟( a t s c ) 成立于1 9 8 3 年，是由美国国内外1 7 2 个电视 技术公司组成的，其主要业务之一是制定包括数字式高清晰度电视( h d t v ) 在内的电 视系统的技术标准。1 9 9 6 年1 2 月2 4 日，美国联邦通信委员会( f c c ) 正式采纳了a t s c 数字电视标准f ”】的主要要素，用以建立美国下一代广播电视系统。目前，加拿大、韩 国和阿根廷等国家已接受并采用了a t s cd ，标准。 该标准描述了美国高级电视( a t v ) 的系统特性，详细规定了系统参数，包括：视 频编码器的输入信号格式，音频编码器的预处理和压缩参数，业务复用和传送层特性 等。a t s c 系统能够在一个6 m h z 地面广播信道中可靠的传送1 9 m b i t s 的流量，也可 在一个6 m h z 有线电视信道中传递3 8 m b i t s 的数据流量，包括高质量视频、音频和 辅助信息等。 2 1 2 3i s d b t 地面广播标准 在日本，自1 9 9 3 年起即开始研究i s d b ( i n t e g r a t e ds e r v i c e sd i g i t a lb r o a d c a s t i n g ) 。 19 9 9 年春季制定了i s d b 地面广播的标准，即i s d b t ，用于地面数字视频、数字音 频与数据广播。i s d b t 在调制方面与d v b t 一样选择了多载波调制，但具体的技术 与d v b t 不一样，它采用的是b s t - o f d m ( b a n ds e g m e n t e dt r a n s m i s s i o n o f d m ) 。 1 4 l 本文所涉及的主要是欧洲的d v b 标准。d v b 中直接采用了m p e g 2 标准中的系 统、视频、音频部分的标准，用于形成d v b 中的e s ( e l e m e n t a r ys t r e a m ) 和t s ( t r a n s p o r t s t r e a m s ) 。另外，d v b 在t s 流中定义了许多辅助的信息，称为服务信息s i ( s e r v i c e i n f o r m a t i o n ) 【b 】【1 6 j ，以便于选择节目和了解与节目相关的一些信息，提供节目之间 的相互关系，以及如何携带特定的数据。i l 7 】 1 3 数字电视数据广播 数据广播( d a t ab r o a d c a s t i n g ) 是未来数字电视系统的重要组成部分和基础。这里所 说的数据广播既指传输数据的底层协议和标准，也包括上层的应用。为了加以区分， 我们分别称其为数据广播标准和数据广播应用。未来数字电视系统许多应用( 包括交 互式应用) 都将建立在数据广播标准的基础上，如远程购物，远程教学等。 数字电视系统的产生为数据传输提供了更便利的途径，因此在数字电视系统中传 输数据也就更加吸引人们的注意。现有的数字电视数据广播的传送协议都是建立在 m p e g 2 系统层中的t s 传送流包中的私有数据分段基础上的。私有数据分段中的信 息由用户自己解释，这样就提供了一个广播式的数据通道。 为了能够传输更加通用的数据信息，以适应于更加复杂的应用，国际标准组织 制定了相应的标准，也就是我们通常所说的数据广播标准，其中主要是d v b 和a t s c 的标准。 a t s c 的标准有： ( 1 ) ( d r a f t ) a t s cs t a n d a r d ，t 3 - 5 0 4 ，3 0j u l y1 9 9 9 ，a t s cd a t ab r o a d c a s ts p e c i f i c a t i o n ( 2 ) a t s ci s 15l ，i m p l e m e n t a t i o no fd a t ab r o a d c a s t i n gi nad t vs t a t i o n d v b 关于数据广播方面的标准主要围绕物理层和传输层。m h p 关于数据广播的 标准主要针对数据广播接入应支持的a p i 。下面列出了与数掘广播传输层相关的主要 标准( 其中包括i s o i e c 的标准) ： 1 i s o f l e c13818 - l ，“i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y g e n e r i cc o d i n go fm o v i n gp i c t u r e s a n da s s o c i a t e da u d i oi n f o r m a t i o n p a r tl ：s y s t e m s i n t e r n a t i o n a ls t a n d a r d ( i s ) ” 2 i s o i e c1 3 8 1 8 - 6 ，“i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y g e n e r i cc o d i n go fm o v i n gp i c t u r e s a n da s s o c i a t e da u d i oi n f o r m a t i o n p a r t6 ：d i g i t a ls t o r a g em e d i ac o m m a n da n dc o n t r o l ( d s m c o ) ” 3 e t s3 0 08 0 2 ： n e t w o r k i n d e p e n d e n tp r o t o c o l sf o rd v bi n t e r a c t i v es e r v i c e s ” 4 e n3 01 19 2 ：“s p e c i f i c a t i o nf o rd a t ab r o a d c a s t i n gs e r v i c e si nd v b ” 5 d v bs i d a t ：“i m p l e m e n t a t i o ng u i d e l i n e sf o rd a t ab r o a d c a s t i n g ” 6 e n3 0 04 6 8 ：“s p e c i f i c a t i o nf o rs e r v i c ei n f o r m a t i o n ( s i ) i nd v bs t r e a m s ” 其中1 ，2 是整个数据广播标准的基础：3 是与低层网络无关的标准，规定了自扫 面参考模型中各信道实现数据传输所使用的协议栈；4 和5 是如何在广播信道中封装 数据的标准，通常提到的数据广播标准就是指该标准。 对于增强型数字电视系统，2 ，4 ，5 是最为重要的标准。在d v b m h p 中规定了 广播信道的数据传输协议栈，如图l 一1 。 a p p l ia t i o n i c i a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e f f a c e b r o a d c a s tc h a n n e l 图i 1d v b 广播信道协议栈 1 4 本文的主要内容和所做的工作 数据广播是数字电视系统中不可缺少的组成部分，它涉及到很多相关的标准，涉 及的内容也很广泛。其中对象轮播技术是数据广播中功能最强的、最复杂的播发方式， 很适合传送大量的具有层次结构的数据，其典型的应用就是利用广播电视网传送网 页、游戏、程序等数据。因为对象轮播协议是建立在数据轮播协议的基础上的，所以 本文主要围绕d v b 数据广播标准中的两个传输标准进行研究并根据传输标准在d v b 码流分析器上进行了对象轮播模块的开发，具体内容安排如下： 第一章先简单介绍了数字电视的主要标准，重点介绍了本论文所涉及的数字电视 标准，并介绍了数据广播的基本概念。 4 第二章阐述了d v b 标准的框架和体系结构，重点研究了继承于m p e g 2 的节目 专用信息p s i 和d v b 定义的业务信息s i ，作为下面的码流分析软件开发的基础。 第三章介绍了d s m c c 标准的概念，然后讲述了数据轮播( d a t ac a r o u s e l ) 的结构 和工作原理，其中对开发相应的码流模块所用到的d s m c c 消息结构进行了重点介 绍。 第四章研究分析了对象轮播的结构，对象轮播中的对象和b i o p 消息的结构，对 如何定位对象以及对码流分析软件a i t 模块所用到的a i t 表进行了分析和介绍。 第五章介绍了所开发的码流分析软件中的a i t 分析模块和d s i 、d i i 以及d d b 分析模块，并给出了实际的对象轮播码流的分析结果。 ， 2d v b 数据广播的原理 2 1 引言 d v b 数据广播的标准是e n3 0 11 9 2 ：“d v bs p e c i f i c a t i o nf o rd a t ab r o a d c a s t i n g ”， 简称为：d v b d a t a ：以及其指导文件t r1 0 12 0 2 ：“i m p l e m e n t a t i o ng u i d e l i n e sf o rd a t a b r o a d c a s t i n g 。d v b 数据广播所涉及的标准很多，主要有： 1 i s o i e c1 3 8 1 8 1 数据广播中所有的协议数据最后都要封装在m p e g 2 的t s 包中传输。 2 e n3 0 04 6 8 在数据广播中要用到很多业务信息标准，这个标准是d v b 专门 的关于业务信息的标准，简称d v b s i 。 3 i s o i e c1 3 8 1 8 - 6 数据广播中的部分协议( 如d a t ac a r o u s e l 、o b j e c tc a r o u s e l ) 是直接建立在这个标准( 简称d s m c c ) 中的有关协议的基础上的。 图2 1 给出了d v b 数据广播协议栈。 俐c 灿n e 三三三三三至至三三三三j i n t e r f a c e s e r v i c es e r v i c es e r v i c es e r v i c es e r v i c es e r v i c e s p e c i f i cs p e c i f i cs p e c if i cs p e c if i c s p e c i f i c s p e c i f i c d a t as p e c i f i c d v b ( e g i pi p x ) o b j e c t c a r o u s e i d v bd v bd s m c c m u l t i p r o t o c o l d a t a o b j e c t e n c a p s ul a t i o n c a r o u s e ic a r o u s e l d s m c cd s m c cd s m c c d v bd a t a p r i v a t ed a t ad a t ad a t a d v b d a t a s t r e a m i n gc a r o u s e ic a r o u s e l p l p m g p e s s e c t i o n m p e g - 2t r a n s p o r ts t r e a m d a t ad a t a m u l t i p r o t o c o l d a t a o b j e c t u s e r p i p i n gs t r e a m i n g e n c a p s u l a t i o n c a r o u s e lc a r o u s e l s p e c i f i c 图2 一id v b 数据j 播协议栈 如图2 1 所示，d v b 定义了以下几种数据广播的方法和协议：数据管道( d a t a p i p i n g ) ，数据流( d a t as t r e a m i n g ) ，多协议封装( m u l t i p r o t o c o le n c a p s u l a t i o n ) ，数据轮播 ( d a t ac a r o u s e l ) ，对象轮播( o b j e c tc a r o u s e l ) 。 6 ( 1 ) 数据管道( d a t ap i p i n g ) 数据管道是一种异步数据传送机制，数据被直接插入 到m p e g 2 的传送包负载中。这种机制中并没有给出关于数据的分段和重组定义而是 留给了应用自己定义。 ( 2 ) 数据流( d a t as t r e a m i n g ) 数据流分成三种：异步数据流，从同步数据流和同步 数据流。这三种最终都是被插入到m p e g 2 传送流的分组原始流( p e s ) 层进行传送。 和数据管道一样，无论同步数据流还是异步数据流都是通过一个或多个数据广播 描述子来说明对数据流的应用。 ( 3 ) 多协议封装( m u l t i p r o t o c o le n c a p s u l a t i o nm p e ) 多协议封装( m p e ) 提供一种 基于m p e g 2 传送流在数字电视广播网络中传送数据的机制。该协议主要的一个应用 领域是传送基于i p 协议的数据，也可以通过进行l l c s n a p 封装来传递按其他网络 协议定义的数据流，并适用于u n i c a s t ，m u l t i c a s t 和b r o a d c a s t 等多种传播方式。 1 7 - z 0 1 ( 4 ) 数据轮播( d a t ac a r o u s e l ) 数据轮播是通过广播网周期性地发送数据模块。在 数据轮播中发送的数据被组织成“模块”，表示逻辑上相互独立的数据，模块进一步分 割为“块”，所有“块”大小一样。数据轮播的模块有控制消息描述，根据控制消息，客 户可以从轮播中选取需要的模块( 例如文件) 。在广播方面，模块( 数据) 可以随时更新、 加入数据轮播或从数据轮播中删除。 ( 5 ) 对象轮播( o b j e c tc a r o u s e l ) 对象轮播是建立在数据轮播的基础上的，在对象 轮播中，“模块”升级为对象。对象轮播规范支持通过广播网周期性地广播d s m c c 用户到用户对象的业务。d v b 的数据广播规范定义了对象在广播网上传送方法，对 象轮播系统实现方法由d v b 交互业务协议定义。【2 l 】 2 2d v b 的码流基础 d v b 各种系统的核心技术是通用的m p e g 2 视频和音频编码。关于d v b 码流的 研究也相应地以m p e g 2 为基础。 数字电视码流有多个不同的层次和类型：e s 、p e s 、p s 、t s 。 ( 1 ) e s ( e l e m e n ts t r e a m ) 基本码流，为数字电视各组成元素( 如视频信号、音频信 号等) 编码后所形成的直接表示基本元素内容的流。 ( 2 ) p e s ( p a c k e te l e m e n t a r ys t r e a m ) 打包的基本码流，是将e s 按照一定的格式和 要求打包后形成的码流。 ( 3 ) p s ( p r o g r a ms t r e a m ) 节目码流，是将一个节目的多个组成元素的p e s 按照他 们之间的相互关系进行组织，并加入各组成部分关系描述之后的码流，它主要用于对 节目的存储。 ( 4 ) t s ( t r a n s p o r ts t r e a m ) 传输流是将多个节目的多个组成元素的p e s 按照他们 之间的相互关系进行组织、加入各组成部分关系描述和节目组成信息，并进一步封装 成传输包后的码流。 电视节目的视频和音频( 可能有多个) 首先以m p e g 2 标准打包成为e s 流，加 入p c r 等数据后打包为不定长的p e s 包。同时各种业务信息按照d v b 相关标准被 打包为p s i 和s i 信息，加上p e s 包和一些私有数据，打包为定长的t s 包形成最终 码流。具体码流组成关系见图2 2 。 2 2 1m p e g 2 标准 图2 - 2d v b 码流结构关系 m p e g 标准是运动图像专家组制定的一系列利用数字压缩手段使运动图像压缩 的国际标准。m p e g 1 和m p e g 2 是其最早推出的两个音频视频压缩标准。1 2 z j d v b 之所以要继承现有的m p e g 2 标准，一方面，m p e g 2 作为国际通用标准， 可以提供和d v d 相同的图像质量，速率可达1 5 m b p s - - 1 5 m b p s ：另一方面，在接收 端，为了配置解码器使其正常解码播放，m p e g - 2 提供了节目专用信息p s i ，在此基 础上d v b 进一步发展了完整的数字电视、| k 务信息s i ，使得数字电视接收机能自动地 适应各种服务，包括电视、电台广播和像股票信息这样的数据服务。 2 2 2e s 流 m p e g 2 采用帧内压缩编码，帧间压缩编码，帧内及帧问压缩编码三种方式减少 冗余，分别生成i 帧、b 帧、p 帧三种图像。根据3 种相互间有预测与生成关系的不 同的帧数据，i 帧p 帧b 帧数据按照不同的组合组成图像组g o p ，再加上序列起始码 和序列头等数据组成图像序殉及基本码流e s 。具体结构见图2 3 。 2 3 1 8 p i c t u r e i i p i c t u r e l p i c t u r e 叩r a l i o ir 叭a t 。e r a l c i1w i d t hi h e i g h t l 一一一一一一一一一，- 一一。一一 ls c q u c n c c s e q u e n c es e q o c n c e i l h c 盘d c r 啾冯u c n c c 。h e a d e r s c q u c n c c h e a d e r i - _ - 。- - - - 。- - 一 【j o p i t b , m c f r a m el f r a m e f r n i t l en l h e a d e rih e a d e r h e a d e rl - ，一- 。- - i - - - - - 一一 t e m p o r a l f r a m ev b v s t a n x c o d c 训s i l n cl $ 胁r u c r 化l r er c f e r c n c c $ 哆p cd e l a y - f r a m es l i c em a c r o b l o c k sl s l i c em a c r o b l o c k s h e a d e rh c a d c r lt on l h e a d e rlt on 一- - 一- - q u a n t i z c r m o t i o n b l i 。a d t t e r ni b l c a d d r e s s t y p e b l c o kn s c a l e v c c l o t x 2 2 3p e s 封装 图2 - 3e s 流格式 在基本码流建立后，需要经过数据分组( 打包) 后才能送入传输系统，即p e s 封装，其结构见图2 4 。e s 经过数据分组后( p e s 的包结构长度可变) ，需要加上相 应的p e s 包头，而该包头中包含当前p e s 包数据的重要信息。 图2 4p e s 封装格式 9 2 2 4 t s 流 p e s 流建立后，可以进一步打包为p s 或t s 。p s 是将一个或几个具有公共时间 基准的p e s 组合成的复用流。比较适用于相对误码率小的传输环境，如交互式多媒 体环境和媒体存储管理系统。而t s 是由一个或几个不同的p e s 经传输流打包后组成 的复用流，适用于相对有干扰或误码的环境中传输。本论文是围绕数字电视展开的， 故适用t s 流的情况，也主要讨论t s 流。 t s 流的数据结构为固定长度的包，可能为1 8 8 字节或2 0 4 字节，其中有效数据 为1 8 8 字节，可能存在的1 6 字节为校验码。 t s 流的语法见表2 1 ，数据结构如图2 5 所示。 表2 1t s 包头 s y n t a x n u m o fb y t e s t r a n s p o r t _ _ p a c k e t ( ) s y n _ b y t e 8 t r a n s p o r t _ e r r o r i n d i c a t o r 1 p a y l o a d _ u n i t _ s t a r t _ i n d i c a t o r l t r a n s p o r t _ p r i o r i t y l p l d1 3 t r a n s p o r t _ s c r a m b l i n g _ c o n t r o l 2 a d a p t a t i o n f i e l d c o n t r o l 2 c o n t i n u i t yc o u n t e r 4 i f ( a d a p m t i o n _ f i e l d _ c o n t r o l 一- - - 10 i j a d a p t a t i o n f i e l d c o n t r o l 一11 ) a d a p t a t i o n _ f i e l d ( ) i f ( a d a p t a t i o n f i e l d _ c o n t r o l 一- - - ol l i a d a p t a t i o n _ f i e l d _ c o n t r o l 一11 ) f o r ( i = o ；i = o x 0 0 0 0 i i i 时间l 曰期i l i i i l 强制 匡 广1 亍_ f 现行传输流f 当前后续 本标准定义 匿 臣 口 图2 - 6s i 总体结构 网络信息 业务群关联 业务描述 实践信息 运行状态 时间偏移 填充 罨面马 2 3 2s i 描述体系 s i 的描述体系由三级组成，分别为表( t a b l e ) 、段( s e c t i o n ) 和描述子( d e s c r i p t o r ) 。 ( 1 ) 表是一个概念性的机制，它只是对节目信息的一种结构性描述，不是实际的 语法描述方式。s i 中的不同的表各自代表着不同的功能，在实际使用时，表现为段 的形式。可以说表和段就是c h 语言中类与对象的关系。 ( 2 ) 段是具体的语法描述，是表的实体化。s i 信息以段的形式存储在一个或多个 t s 包中。在实际的码流传输中，为保证接收端能够接收到各表，将段重复传输。 ( 3 ) 描述子用于嵌入在段中从而进一步提供更详细的信息。描述子可以灵活地提 供有关视频流、音频流、采用的语言、层次、系统时钟、显示参数、码率等多方面的 大量信息，这些信息对系统的运行、配置和参数设定有重要作用。 2 3 3 节目专用信息p s i 描述 p s i 数据提供了使能够接收机自动配置的信息，用于对复用流中的不同节目流进 行解复用和解码。主要包含四种表结构： ( 1 ) 节目关联表( p ：a t ) ： 针对复用的每一路业务，p a t 提供了相应的节目映射表( p m t ) 和网络信息表 ( n i t ) 的p i d 的值。p a t 表p i d 固定为0 x 0 0 0 0 ，是寻找节目信息的开始，也比较容 易找到。p a t 表的长度决定于该t s 流中传输的节目的个数，可能大于一个包长。 ( 2 ) 节目映射表( p m t ) ： 节目映射表标识并指示了组成每路业务的流的基本流的p i d ，及每路业务的节目 时钟参考( p c r ) 字段p i d ( 一般设置为与视频流相同) 。其p i d 值是在p a t 表中动 态制定的。根据这些p i d 值找到某个节目对应得基本流就可以重建节目。此外，p m t 还可以指定对应节目的相关数据p i d ，比如字幕数据等。 此外，还有条件接收表( c a t ) 和网络信息表( n i t ) ，因为本论文不涉及这个部分， 所以在此不再阐述。 2 4 - 2 5 】 2 4 小结 本章首先简要介绍了d v b 定义的五种数据广播的方法和协议，然后就应用其中 的对象轮播协议所用到的d v b 码流基础知识来说，分别阐述d v b 从m p e g 2 标准 中沿用来的节目专用信息p s i 以及d v b 标准自己扩充的业务信息s i ，包括丌发对象 轮播模块所涉及的p s i 和s i 的各个表的功能和数据结构定义，从而对d v b 码流基础 有个基本的认识。 1 3 3d s m c c 标准中的数据轮播传输协议 3 1d s m c c 标准简介 d s m c c 的全称是d i g i t a ls t o r a g em e d i ac o m m a n da n dc o n t r o l 。是i s o i e c1 3 8 1 8 的第六部分。作为一个交互式多媒体广播协议，d s m c c 支持的应用有视频点播，电 视节目指南，远程教育等。d s m c c 对于底层传输的要求是： ( 1 ) 数据的错误检测 ( 2 ) 不需保证数据的发送 ( 3 ) 不需要流控制 ( 4 ) 数据的分段和重组 ( 5 ) 不需要底层传输有序发送d s m c c 消息 ( 6 ) 底层传输要负责寻址 从以上要求可以看出，在o s i 的七层网络模型中，d s m c c 定义的是传输层以 上各层。所以d s m c c 是一个很庞大的协议族。 d s m - c c 网络模型见图3 1 。在d s m c c 标准中多媒体业务的提供者称为s e r v e r u s e r ，消费者称为c l i e n tu s e r 。它们之间通过s r m ( s e s s i o na n dr e s o u r c em a n a g e r ) 进 行互联。s r m 的功能是对d s m c c 的会话和资源进行集中管理。 c l i e n t u s e r u s e r t o u s e r u s e r t o n e t w o r k n e t w o r k s e r v e r u s e r s r m 女 c o n n e c t i o n ( u s e rt on e t w o r k ) 图3 1d s m c c 基本客户一网络一服务器模型 u s e r t o u s e r u s e r t o n e t w o r k 1 4 3 1 1d s m c c 消息头 除了d s m - c c 用户到用户接口采用r p c 机制外，其他所有的m p e g - 2d s m - c c 消息 都以d s m - c c 消息头开始。这个头部包含所传送的消息类型信息，以及传送机制需要 的所有适应信息等。【2 6 】 d s m - c c 消息的一般格式为： d s m c c m e s s a g e ( ) d s i l l c c m e s s a g e h e a d e r ( ) m e s s a g e p a ylo a d ( ) 表3 - i 给出了d s m - c c 消息头的定义。 表3 1d s m c c 消息头格式 s y n t a x n u m o f b y t e s d s m c c m e s s a g e h e a d e r 0 p r o t o c o l d i s c r i m i n a t o r 1 d s m c c t y p e l m e s s a g e l d 2 t r a n s a c t i o n l d4 r e s e r v e d 1 a d a p t a t i o n l e n g t h l m e s s a g e l e n g t h 2 i f ( a d a p t a t i o n l e n g t h 0 ) d s m c c a d a p t a t i o n h e a d e r ( ) ) 其中各个域的含义如下： p r o t o c 0 1 d i s c r i m i n a t o r 应被设置为0 x l1 ，以表明该消息是m p e g - 2d s m - c c 消息。 d s m c c t y p e 该域用来标记m p e g 一2d s m c c 消息类型，表3 2 中定义了可能的消息类型： 表3 - 2m p e g 2d s m c c 类型值 d s m c c t y p ed e s c r i p t i o n 0 x 0 0i s o i e c1 3 8 18 6 保留 0 x o l 标记消息为i s o i e c1 3 8 1 8 - 6 用，j 到网络配置消息 0 x 0 2 标记消息为i s o 1 e c1 3 8 18 6 用户到网络会话消息 0 x 0 3标记消息为i s o i e c1 3 8 1 8 6 下载消息 0 x 0 4 标记消息为i s o i e c1 3 8 1 8 - 6s d b 信道转换协议消息 0 x 0 5 标汜消息为i s o i e c1 3 8 1 8 - 6 川，t 到网络通传消息 0 x 0 6 o x 7 fi s o i e c1 3 8 1 8 - 6 保留 0 x 8 0 0 x f f 埔厂定义消息类型 m e s s a g e i d 该域用来进一步确定所传输消息的类型，其值要根据d s m c c t y p e 取值不同 分别定义。 t r a n s a c t i o n i d 保证会话完整性及便于出错处理而设立的域，它在局部范围内有意 义，且在一段时间内应该保持一个特有的取值，避免不同的命令序列取值冲突。这个 域值将在以后进行详细的讨论。 a d a p t a t i o n l e n g t h 适配头的长度，以字节为单位。 m e s s a g e l e n g t h 从这个域后该消息的总长度，以