地面數(shù)字電視機(jī)頂盒PSI/SI信息的接收與管理研究

宗佳琦

摘 要：地面數(shù)字電視機(jī)頂盒PSI和SI信息是所有視頻、音頻、圖像和文字形成的基礎(chǔ)，對(duì)其接收過程和管理進(jìn)行研究具有重要意義。本文主要分析了地面數(shù)字電視機(jī)頂盒節(jié)目特定信息PSI和業(yè)務(wù)信息SI，在此基礎(chǔ)上，對(duì)PSI信息和SI信息惡的接收和管理方式進(jìn)行了系統(tǒng)描述，以期為相關(guān)研究人員提供一定參考。

關(guān)鍵詞：地面數(shù)字電視;機(jī)頂盒;PSI/SI信息

中圖分類號(hào)：TN949.197 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-5079 （2020） 09-00-02

一、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字電視業(yè)務(wù)迅速發(fā)展，根據(jù)信號(hào)傳輸路徑，數(shù)字電視可分為地面數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視和有線電視三大類。衛(wèi)星電視和有線電視采取歐洲標(biāo)準(zhǔn)，地面數(shù)字電視是DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)地面電視機(jī)頂盒PSI/SI信息接收和管理進(jìn)行研究，具有現(xiàn)實(shí)意義，可明確數(shù)字電視信息獲取的原理。

二、地面數(shù)字電視機(jī)頂盒PSI/SI信息概述

（一）節(jié)目特定信息

地面數(shù)字電視中，頻段信號(hào)和數(shù)據(jù)信息通過文字、圖像、音頻和視頻形式進(jìn)行展示，相關(guān)內(nèi)容在電視機(jī)頂盒中都是以數(shù)據(jù)頻段的方式存在，并且根據(jù)MPEG-2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打包，形成長度在188字節(jié)的數(shù)據(jù)資源傳送包TS。實(shí)際應(yīng)用中，TS包的包頭共計(jì)包含4B字節(jié)，具體包含了13bts是包標(biāo)識(shí)PID，而PID是解復(fù)用器應(yīng)用的重要數(shù)據(jù)包，用作于不同信息的分類和解析。針對(duì)地面數(shù)字電視機(jī)頂盒PSI和SI信息的接收和管理操作而言，解復(fù)用器發(fā)揮了重要作用，可用于輸送有用信息，并加載解析數(shù)據(jù)，通常數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)長度為184B。節(jié)目特定信息的結(jié)構(gòu)通常由兩部分構(gòu)成即包頭和負(fù)載。其中包頭部分的長度為4B，負(fù)載部分的長度為184B，值得注意的是，對(duì)結(jié)構(gòu)形式相同的TS數(shù)據(jù)包，假設(shè)引導(dǎo)信息缺失，則地面數(shù)字電視的機(jī)頂盒將很難定位到系統(tǒng)需要的碼流信息[1]。

節(jié)目特定信息為應(yīng)用在MPEG-2中，其主要功能是自動(dòng)設(shè)置節(jié)目信息，并引導(dǎo)解碼器進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)操作，同時(shí)節(jié)目特定信息PSI也可細(xì)分為表格結(jié)構(gòu)，每個(gè)表格又可分不同頻段數(shù)據(jù)鏈，并且通過負(fù)載方式，插入到TS數(shù)據(jù)包中，并且通過一定的比例形成TS信息流，由此完成節(jié)目信息的接收。以節(jié)目組合表PAT為例，其包含了所有節(jié)目號(hào)和相關(guān)的PMT結(jié)構(gòu)中的PID值，同時(shí)也包含NIT的PID數(shù)值，此時(shí)PID本身數(shù)值被標(biāo)記為0*0000，設(shè)為初始值。

（二）業(yè)務(wù)信息

在地面數(shù)字電視機(jī)頂盒的實(shí)際應(yīng)用中，PSI節(jié)目特定信息可貢獻(xiàn)單一結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)信息頻段，不能完整反映TS信息流中所有業(yè)務(wù)類型，例如，節(jié)目內(nèi)容數(shù)據(jù)解析、節(jié)目播出時(shí)間序列等。相關(guān)信息主要通過TS流中的不同解碼器進(jìn)行解析，實(shí)際中數(shù)字電視存在多個(gè)TS流，多個(gè)射頻頻道下可滿足系統(tǒng)要求。實(shí)際操作中，每個(gè)表格數(shù)據(jù)都對(duì)應(yīng)一個(gè)PID值和表格數(shù)據(jù)識(shí)別符table id，研究的數(shù)字電視機(jī)頂盒系統(tǒng)中涉及的SI表主要包括以下幾種：

一是時(shí)間和日期表，即TDT，為數(shù)字電視機(jī)頂盒貢獻(xiàn)時(shí)間顯示信息?，F(xiàn)階段的時(shí)間信息，主要特點(diǎn)是信息數(shù)據(jù)更新頻繁，刷新速度較快;二是業(yè)務(wù)表日期表即SDT，可提供TS信息流中相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，具體涵蓋節(jié)目名稱、信息開發(fā)商等內(nèi)容。三是實(shí)踐信息表，具體包含節(jié)目頻段內(nèi)容中，事件名稱、發(fā)生時(shí)間和結(jié)束時(shí)間等等，并且對(duì)present、folowing和schedule等信息進(jìn)行明確，主要被用于EPG菜單的顯示和預(yù)定。業(yè)務(wù)信息是電視機(jī)頂盒信息結(jié)構(gòu)的重要組成部分，對(duì)其接收和管理的研究顯得尤為重要。

三、電視機(jī)頂盒PSI/SI信息接收和管理方式

（一）數(shù)據(jù)庫模塊

數(shù)據(jù)庫的主要功能是PSI和SI信息的構(gòu)建和管理，與解復(fù)用模塊和用戶操作模塊相對(duì)應(yīng)而存在，并且在地面電視機(jī)頂盒系統(tǒng)中，與其他模塊進(jìn)行交互。交互的過程有兩個(gè)任務(wù)指令實(shí)現(xiàn)，即SectionFilterMonitoor任務(wù)和DbaseBuilder任務(wù)。在STi5105的操作系統(tǒng)中，基于數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，應(yīng)保證數(shù)據(jù)庫在可循環(huán)的結(jié)構(gòu)內(nèi)運(yùn)行，此時(shí)系統(tǒng)在執(zhí)行退出主函數(shù)時(shí)，相關(guān)任務(wù)會(huì)在后臺(tái)自主運(yùn)行。現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)任務(wù)中數(shù)據(jù)庫模塊的構(gòu)建和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明：

第一，地面數(shù)字電視機(jī)頂盒中，SectionFilterMonitoor模式下，控制系統(tǒng)會(huì)對(duì)頻率信號(hào)進(jìn)行還原設(shè)計(jì)，該操作主要用于判斷復(fù)用模塊是否接收到相關(guān)表的段數(shù)據(jù)。倘如系統(tǒng)接收到表數(shù)據(jù)，則將本頻段信息篩選出來，并且在控制系統(tǒng)的待發(fā)出區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)信息顯示，并且采取指定工作模式對(duì)DbaseBuilder區(qū)進(jìn)行消息提示，保證數(shù)據(jù)庫在穩(wěn)定的信號(hào)資源下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)表格數(shù)據(jù)的合理解析，即地面數(shù)字電視頻道節(jié)目的解析。第二，DbaseBuilder基礎(chǔ)任務(wù)，可通過內(nèi)部系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫資源進(jìn)行模擬和調(diào)用，該任務(wù)區(qū)的主要功能是用來存儲(chǔ)用戶操作模塊和分段過濾模塊發(fā)出的信息。具體操作中，分為兩種情況，倘若信息來自用戶操作模塊，則系統(tǒng)根據(jù)消息內(nèi)容的具體指示。執(zhí)行不同類別的操作，根據(jù)不同的類別可執(zhí)行讀入頻道ID，發(fā)送PAT表的段過濾請(qǐng)求、釋放所有段過濾請(qǐng)求和讀入ID，刪除所有對(duì)應(yīng)節(jié)目信息的信號(hào)指令。

假設(shè)數(shù)據(jù)消息來自分段過濾系統(tǒng)，則地面電視機(jī)頂盒會(huì)檢查數(shù)據(jù)庫具體工作情況，并根據(jù)接收的信號(hào)資源，判斷數(shù)據(jù)庫是否有效，倘若數(shù)據(jù)庫處于失效狀態(tài)，則控制器會(huì)釋放相關(guān)頻段的過濾要求;倘若處于實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，則需要對(duì)數(shù)據(jù)分組的循環(huán)冗余驗(yàn)證碼（CRC）進(jìn)行校驗(yàn)，判斷其是否出錯(cuò)。驗(yàn)證碼出錯(cuò)，則說明系統(tǒng)收到的信息存在錯(cuò)誤，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)重新起到數(shù)據(jù)過濾器裝置，重新接收數(shù)據(jù)。而驗(yàn)證碼（CRC）正確，則需要調(diào)取頻段信號(hào)的表格ID值，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入與表格數(shù)據(jù)相關(guān)的運(yùn)行環(huán)境，并自動(dòng)存儲(chǔ)與頻段一致的節(jié)目信息，并返回上一級(jí)別的操作界面，以此循環(huán)往復(fù)、達(dá)到對(duì)地面數(shù)字電視節(jié)目數(shù)據(jù)庫模塊的構(gòu)建。

（二）節(jié)目解碼模塊

在地面數(shù)字電視機(jī)頂盒PSI/SI信息接收和管理中，應(yīng)關(guān)注解復(fù)用模塊的應(yīng)用。解復(fù)用模塊應(yīng)用過程中，可促使數(shù)字電視頻率信號(hào)的利用效率，通過地面電視機(jī)頂盒促使解調(diào)信息傳輸流TS運(yùn)行，并對(duì)解碼器進(jìn)行解復(fù)用操作方可使用。解碼完成后的信息包含節(jié)目頻段信息流，是地面電視中視頻、音頻、圖像和文字等數(shù)據(jù)形式復(fù)合結(jié)果。