九、有线数字电视相关技术

1、九、有线数字电视相关技术陈 柏 年2005年3月复用multiplexing复用：多个数字节目流可以和在原来的一个模拟频道中传送，合在一同的过程。多路复用技术:实如今同一条通讯线路上传送多路信号的技术。多路复用技术的根本原理：各路信号在进入同一个传输媒质之前，先采用调制技术把它们调制为相互不会混淆的已调制信号，然后进入传输媒质传送到对方，在对方再用解调反调制技术对这些信号加以区分，并使它们恢复成原来的信号，从而到达多路复用的目的。视频节目包1节目表音频节目包2视频节目包1音频节目包1音频节目包2视频节目包1音频节目包1音频节目包2复用复用将多个节目码流合成一路码流。节目的复用将视频音频数据复合

2、在一同。给每个视音频和数据一个节目识别号PIDProgram Identification将一切的节目号及有关节目信息列成“节目相关表 PAT Program Association Table，并给每个表一个识别号。把同一节目的视音频码流和数据码流的识别号等信息集中在一个表中，这个表称为节目映射表PMTProgram Mapping Table。统计复用Statistical Multiplexing当多套节目频道被结合成甚至更大的比特流时，采用统计复用不断动态调理单个节目的带宽，这样获得最大的节目紧缩而确保最小的信号失真。动态比特率配置-分派更多的比特给最需求的节目源素材。经由局域网内部衔

3、接的单个节目的编码器成组为一个功能单元。.统计复用器监控紧缩节目信号的率失真曲线，然后再将带宽从小失真曲线的节目分配给蒙受大失真的节目。实时操作系统RTOS 实时操作系统Real-Time Operating System 担任本地资源和网络资源的管理，提供根本的操作功能和设备的访问控制。在启动机顶盒时，由引导程序经过网络从中心控制系统下载。引导程序功能包括：1、系统自检：对系统部分硬件进展检测，如DRAM等；2、系统设置：用户可经过遥控器对系统必要的参数进展设置，如根本频率、辅助频率、符号率、DTV节目信息表等；3、DTV功能：用户在无点播效力的情况下，可看数字电视节目；4、系统晋级：经过判

4、别系统或台标的称号和版本号，下载晋级FLASH ROM中的系统或台标数据。一数字机顶盒组成：一个完好的数字机顶盒由硬件平台和软件系统组成，可以分为四层，从底层向上分别为：硬件、底层软件、中间件、运用软件。1硬件提供机顶盒的硬件平台；2底层软件提供操作系统以及各种硬件驱动程序；3中间件将运用软件与依赖硬件的底层软件分隔开来，使运用不依赖于详细的硬件平台；4运用软件包括本机存储的运用和可下载的运用。中间件Middle Ware1数字机顶盒组成数字电视接纳机软件构造机顶盒软件构造中间件Middle Ware2中间件定义中间件定义Middleware：指居于数字电视机顶盒内部实时操作系统与运用程序中间

5、的软件部分，它以运用程序接口API的方式存在，整个API集合被存储在机顶盒的闪存FLESH中。它是介于操作系统和运用程序之间的软件模块。是一种将运用程序与底层的操作系统、硬件细节隔分开来的软件环境，它通常由各种虚拟机构成。如HTML虚拟机、JavaScript虚拟机、Java虚拟机、MHEG-5虚拟机等。中间件Middle Ware3中间件的目的 使机顶盒根本的和通用的功能以运用程序接口API的方式提供应机顶盒消费厂家，以实现数字电视交互式功能的规范化，同时使效力工程以运用程序的方式经过传输信道下载到用户终端机顶盒的数据量减小到最低限制。没有中间件，运用程序的移植将产生极大的困难。 中间件产品

6、普通由非节目提供商和机顶盒厂家的第三方提供，对于使节目提供商制造节目和厂家消费机顶盒的进一步简化和规范化都是非常有利的。电子节目指南EPGEPGElectronic Program Guide ：用于节目的导航的电子节目信息报。指利用MPEG-2和DVB 中定义的用于数字电视接纳机自动配置的SI信息Service Information。功能：从网络下发SI信息：SDT(Service Description Table)、NIT(Network Information Table)、 EIT (Event Information)；中提取出节目提供商播出节目的列表和播出参数，以直观的方式显示

7、给数字电视用户，使得用户可以方便地接纳、选择数字电视节目。 EPG显示方式普通来说，EPG设计为多层次显示方式，用户可经过遥控器逐层阅读。例如，第一层显示频道编号及频道称号，遥控选择频道称号，就可翻开第二层，显示该频道的电视节目称号及时间安排，再次遥控选择电视节目称号，就可以翻开第三层，显示该电视节目的相关信息如节目概略引见、演职员引见及收费信息等。用户可以经过EPG得悉电视节目的一切信息，根据本人的详细情况，操作遥控器预订某些电视节目，当所订节目开场播放时，机顶盒会自动将电视切换到该频道。EPG的两个部分一是播出前端的EPG编辑器；二是用户端接纳机相应的控制软件；两部分一一对应，每个接纳机的

8、相关部分必需求按照前端定义的数据构造来定制，从而接纳显示前端送出的业务信息。 EPG信息的构成 Component of EPG contentIn EPG system, basic EPG is necessary, extended EPG is not在EPG系统中，根本EPG信息是必需的，扩展EPG信息是可选的1、根本EPG信息basic EPGDescribed by NIT,BAT,SDT and EIT defined in DVB SI completely完全可以用GY/Z 174-2001中的NIT、BAT、SDT和EIT进展描画的EPG信息 EPG信息的构成Compon

9、ent of EPG content 2、扩展EPG信息 extended EPGThe extension of basic EPG, including extended EPG content information(XECI) and EPG mapping information对根本EPG信息的扩展 ，由扩展EPG信息 XECI和EPG映射信息两部分组成XECI is described by XMLXECI用XML描画业务信息、EPG和接纳机之间关系构成一个DVB系统最根本的业务信息应该包括PSI和SI业务信息。以实现节目的自动和分类接纳。根本EPG指完全可以用GY/Z 174-

10、2001中的NIT、BAT、SDT和EIT进展描画的EPG信息 由SI生成。DVB接纳机靠EPG来引导接纳和选择收看节目。业务信息PSI/SIMPEG-2规定的列表信息称为节目公用信息PSIProgram Specific Information)，主要作用是找到节目和要解紧缩的码流。DVB对MPEG 2的节目公用信息进展了扩展，提供了不同种类信息的多种表格，DVB扩展的列表信息称为业务信息SIService Information。其中最重要的是网络信息表NITNetwork Information Table、事件信息表EIT Event Information Table和业务描画表SD

11、TService Description Table。节目信息PSIPSI指定了如何从一个携带多个节目的传送流中正确找到特定的节目。PSI由节目关联表PAT、条件接纳表CAT、节目映射表PMT和网络信息表NIT组成，这些表插入到TS中传输。当接纳机要接纳某一个指定节目时，它首先从节目关联表中获得这个节目的节目映射表的PID值，然后从TS中找出与此PID值相对应的节目映射表，从这个节目映射表中获得构成这个节目的根本码流的PID值，根据这个PID值滤出相应的视频、音频和数据等根本码流，解码后复原为原始信号，删除含有其他PID的传送包。 业务信息SI PSI数据只提供了单个TS的信息，使接纳机能对单

12、个TS中的不同节目流进展解码，不能提供多个TS的有关业务和节目的类型、什么节目、什么时间开场等信息，因此DVB系统对PSI进展了扩展，提供了其它不同信息种类的多种表格，构成SI。在适用中，将SI所提供的数据经过有序地组织起来，生成类似节目报的方式，它能在电视机上即时阅读，这样将大大方便用户的运用，这就是电子节目指南EPG。 SI是实现EPG功能的前提根据对EPG的要求，EPG应提供节目单和当前节目播放等根本功能，还提供节目附加信息、节目分类、节目预订和家长分级控制等功能。EPG的这些功能均可经过SI来实现，也就是说SI是实现EPG功能的前提。在SI中，最重要的是NIT、EIT和SDT，利用这3

13、个表中的数据就可以构胜利能不同的EPG。 1网络信息表NIT Network Information Table作用：NIT表提供了与多组传输流、物理网络及网络传输相关的一些信息。如用于调谐的频率信息、编码方式、调制方式等参数。这些信息使得接纳机可以按照用户的选择以很少的延时或无延时地改动频道、调谐参数，正确地解码出TS。 2事件信息表EITEvent Information Table作用：按时间顺序提供每一个节目中包含的节目段信息，包含了与事件或节目相关的数据，如节目称号、起始时间、节目长度、运转形状等。相当于广播电视报的节目表，给出各类节目Event的时间安排。3业务描画表SDTServ

14、ice Description Table作用：给出复用器中与每个业务Service有关的称号、业务提供者、业务类型等方面的信息，如业务称号，起始时间、继续时间等。根本EPG信息Basic EPG网络信息 Network information业务群信息 Bouquet information业务信息 Service information事件信息Event information网络信息Network information网络标识 Network id网络称号 Network name多言语网络称号 Multilingual network name链接信息Linkage informat

15、ion传输系统描画 Delivery system description业务列表信息 Service list information业务群信息Bouquet information业务群标识Bouquet id业务群称号Bouquet name 多言语业务群称号 Multilingual bouquet name条件接纳系统信息 CA system information链接信息Linkage information业务列表信息Service list information业务信息 Service information业务标识Service id业务称号和业务类型Service nam

16、e and type 多言语业务称号 Multilingual service name 所属业务群称号Bouquet name链接信息Linkage informationNVOD参考描画NVOD reference description时移业务描画Time shifted service description马赛克信息Mosaic information条件接纳系统信息CA system information事件信息 Event information事件标识Event id事件称号Event name 起始时间Start time继续时间duration节目内容分类Content

17、classification家长分级控制信息 Parental rating information简短事件描画Short event description扩展事件描画Extended event description链接信息Linkage information时移事件描画Time shifted event descriptionSI的三种插入方式SI普通在复用器合成TS时插入，详细方式：1、表数据经过复用器厂家提供的运用软件接口由复用器插入到节目码流中。2、将各表数据按MPEG-2规范打包，经过码流播出卡输出，再将之送入复用器的异步串行口与节目码流复用。3、经过条件接纳加扰器提供的接

18、口插入，因此可经过局域网将数据表送入加扰器，由加扰器向码流中插入SI。 机顶盒中的用户操作界面接纳机的开机画面：实践上是一个存储于机顶盒内的一个菜单项选择择页面，它是由称为装载器的控制软件生成的用户操作界面，用户可经过遥控器进展选择操作。最上层主菜单：每个有线电视营运商所开发的这个界面都有所不同，但功能是一样的，主要内容是运营商提供业务节目的分类和系统设置及一些辅助功能。下一层菜单：通常由SI生成的EPG所构成。 主菜单的三个操作 1、信息检测：主要显示目前DVB系统的主频及相关参数，如主频频率SI所在码流的调制频率、码率、调制方式、误码率、信号电平等，供维护人员检测参考。2、节目搜索：接纳机在节目搜索时首先搜索主频频率，找出SI信息，然后生成EPG，又由EPG生成一个节目列表，这个节目列表包括节目称号、节目阐明、节目播出时间等，并将这个节目列表作为下一层菜单，每个下层菜单项都指向