业务信息与电子节目指南--------DVBCN数字电视中文网

业务信息与电子节目指南（上）
DVBCN数字电视中文网 日期:06-01-11 16:29:17 作者:袁丽 国家广播电影电视总局广播科学研究院高级工程师 朱佩江 助理工程师 点击率：[ 496 ]
关键词：数字电视　业务信息　节目说明信息　电子节目指南
引言
与模拟电视相比，数字电视具有许多优点，如抗干扰能力强、无噪声积累、传送的声音和图像质量高、便于灵活组合多种业务传送等。由于压缩技术的采用，原来只传一路模拟电视节目的信道带宽可以传多套数字电视节目，大大提高了信道的利用率，节省宝贵的频率资源。由于传输数字化，多种业务可以混合在一起通过一个信道传输。因此，数字电视已经不是单一的电视业务，而是指通过电视传输通道传输的数字业务，包括视频、音频、图像、数据等。
全球数字电视已经进入快速发展阶段。可以预见，在今后几年，与数字电视相关的业务将大幅度增长。随之而来的问题是，当数字电视能为用户提供数倍于目前节目量的节目及多种业务时，用户怎样才能便捷地找到所要的节目和信息呢？电子节目指南(EPG)显然是必不可少的工具。那么，EPG怎样生成呢？它的数据又是从何而来呢？在数字电视的传送流(TS)中插入的业务信息(SI)，携带了EPG所需的全部数据。只要播出前端按有关标准将SI插入，接收端解码器就可以从TS中取出SI，构成不同功能的EPG。
业务信息与节目说明信息
SI是用来描述传送系统、传送内容和广播数据流时间表等数据，它帮助综合接收解码器(IRD)自动调谐，给用户提供附加信息，使IRD能自动设置可供选择的业务。在谈论SI之前，先看看MPEG-2的节目说明信息(PSI)。
MPEG-2的节目说明信息
在数字电视中，所有的信息和信号，包括视频、音频、文字、图片等经数字化后都变成了数据。数据在传输前要按照有关标准(一般是MPEG-2)打包，形成固定长度的传送(TS)包，MPEG-2的TS包长为188字节，然后再通过网络快速传输到目的地。对于这些长度相同的TS包，如果没有引导信息，接收端解码器是无法找到需要的码流的。因此，在MPEG-2中专门定义了PSI。PSI的作用是自动设置和引导解码器进行解码。
PSI由节目关联表(PAT)、条件接收表(CAT)、节目映射表(PMT)和网络信息表(NIT)组成，每个表分成若干段映射(变换)到TS中传输。
需要注意的是，MPEG节目与通常广播概念的节目不同。广播概念的节目是指具有公共时间基准且同时开始和结束的一组节目元素。而MPEG节目仅指具有公共时间基准(具有相同PCR_PID)和同一节目号下的一组基本码流。本文所说的节目是指MPEG节目。
DVB中的业务信息
PSI数据提供接收机能自动设置的信息，使之能对复用流中的不同节目流进行解码。但是PSI表不能提供有关业务和节目的识别信息。因此，DVB组织对MPEG-2的PSI进行了扩展，提供了不同信息种类的多种表格，称之为SI。
SI由业务群关联表(BAT)、业务描述表(SDT)、事件信息表(EIT)等9个表提供，它们分成若干段映射到TS包中传输。
需要说明的是，在PSI中，网络信息表(NIT)的内容是专用的且未作规定，但在SI表中专门定义了NIT的语法和语义，扩展了NIT的数据格式，旨在提供更多有关物理网络的信息。
与PSI中PAT、PMT、CAT不同的是，SI的9个表在实际使用中并不都是强制性传送的。在实际(现行)传送系统中，NIT、SDT、EIT及TDT的传送是强制性的。在其它传送系统中，NIT、SDT、EIT是可选传送的。BAT、RST、TOT在任何情况下都是可选传送的。ST、SIT和DIT则是需要时才存在。
特别要注意的是，除携带时间表信息的EIT外，所有的PSI和SI表都不能加扰，以免影响解码器正常工作。
业务信息的用途
在实际应用中，节目播出前端将符合标准定义的PSI和SI表插入TS包，构成数字电视广播码流，传输给用户。接收端解码器根据PSI解复用和解码所需的码流，利用SI提供的数据构成各种功能的EPG。解码器根据包标识符(PID)和表标识符找到所需的码流和数据。
在插入TS之前，PSI和SI表被分成一段或若干段。段是用来把PSI和SI变换为TS包的语法结构，其长度是可变的。EIT的段限长4096字节，其余PSI和SI表的段限长1024字节。每段包含以下元素：表标识符、表标识符扩展、版本号和当前/后续指示符。
PSI和SI表分段映射到TS包后，带有相应的包标识符，用以指示TS包的性质。表标识符是为了标识段是属于什么表的。有关包标识符和表标识符分配可查阅《数字电视广播业务信息规范》或通过网址：www.tech-ex.com查到。
节目说明信息的作用
PSI的几个表包含了解码和重现节目所需信息，其主要作用是找到节目和要解压缩的码流。其中PAT是所有表的根，它的PID值为0。实际应用中，解码器要对一特定码流解码时，首先要找到PAT。然后在PAT中找到所需节目(比如节目1)，根据节目1相应的PMT的PID(如22)，找到节目1的PMT。PMT中可能包括多个数字码流(包括视频码流、音频码流和数据码流)，每个码流也有一个PID。如果要解码的是视频码流，则在PMT中找到视频码流的PID是54，再到TS中去找PID是54的包，并把所有PID是54的包送到视频解码器。在PAT中，节目0总是为NIT预留的。
这里PID值是十进制的，在有关标准中分配的PID值是十六进制的，即用0×开头的值表示。如十进制的22、54，在十六进制中分别是0×16、0×36。
业务信息的作用
PSI表只能在确切知道节目是什么、在什么时间播出时才能找到要解码的码流，并不提供有关节目是什么、在什么时间开始等信息，也没有多种码流的选择信息。在数字电视业务不断增加的情况下，用户在选择业务时会感到很不方便。如果能将用户所需信息有序组织起来，提供类似节目报、又能在电视机上即时浏览的功能，将大大方便用户使用。EPG正好能起到这种作用。
根据《数字电视广播业务信息规范》对EPG的要求，EPG应提供节目单和当前节目播放等基本功能，还可提供节目附加信息、节目分类、节目预订和家长分级控制等高级功能。
在交互电视中，EPG更复杂，应能提供诸如节目内容背景资料、视角切换、天气预报、游戏等功能。
EPG的这些功能均可通过SI提供的数据来实现。也就是说SI是实现EPG功能的前提。在SI表中，最重要的是NIT、EIT和SDT，利用这3个表中的数据就可以构造出功能不同的EPG。
网络信息表
在PSI中定义的NIT的传送是可选的。在SI中，要求在实际(现行)传送流中，NIT的传送是强制性的。
NIT指出了传送当前业务的物理网络信息及该网络的特性，例如业务是通过何种传送系统(卫星或地面或有线)传送的、传送系统的有关参数等。任一网络由独立分配的网络标识符值唯一标识。
NIT主要携带网络标识符、网络名称和传送系统参数等信息。
传送系统有两个标识，即网络标识符和原始网络标识符。当NIT在产生TS的网络上传送时，网络标识符和原始网络标识符取同一值。在原始网络标识符中的每个业务标识符都是唯一的。含于TS中的某个业务转移到另一传送系统时，网络标识符改变，原始网络标识符保持不变。它们的关系如图2所示。

图2
卫星传送系统的参数有：频率、轨道位置、轨道的东西标志、极化方式、调制方式、符号率及前向纠错(FEC)内码。
有线传送系统参数包括：频率、调制方式、FEC外码、符号率、FEC内码。
地面传送系统参数我国还未定义。
NIT中提供的上述数据是供解码器自动搜索频道用的，也可以显示出来为用户提供参考数据。另外，还可以传输一些可选信息，如多语种提供网络名称、业务列表等。
业务描述表
SDT的每一个子表都对一个特定TS流中的业务进行描述。这些业务可能是实际TS流的一部分，也可能是其它TS流的一部分，可以通过不同的表标识符来区分。
SDT可分成若干业务描述段，任何构成SDT的段都要由PID为0×0011的TS包传送。
SDT提供业务所属的业务群、业务使用的加密系统、与其它业务的链接信息、该业务的准用国家、业务名称和业务提供者、业务是否允许NVOD，以及多画面的控制、实现交互式回传信道的电话号码和多语种业务名称等信息。
为了更容易获得有关业务，一般遵循这样一些规则：对于实际TS，SDT的传送是强制性的，而且在一特定TS的SDT中，SI码流至少应列出该TS中的所有业务信息；其它TS的SDT应当列出该TS的所有业务。
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，其类型通过表识别符进行区别，见《数字电视广播业务信息规范》中的表2。任何构成EIT段均在PID为0×0012的传送包中进行传送。

表2
当前/后续事件信息表只包含给定业务中的当前和后续一个事件的信息，但在NVOD情况下可以有多于两个事件描述信息。
EIT提供的信息包括：事件的标识号、起始时间、节目长度；播放状态、是否加密；事件的详细介绍；两段同样事件的时间偏移；事件多语种的简短介绍；节目限定年龄的级别等。
在所有PSI和SI表中，只有EIT的时间表可以被加扰。
怎样构成电子节目指南
根据NIT、SDT和EIT等SI表提供的信息，可以构成各种各样的EPG，使用户能通过多种方式找到所要的信息。
业务信息和电子节目指南
在数字电视系统中，对于电视台和用户来说，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。
那么怎样利用SI来实现各种EPG功能呢？实际上SI表提供的各种信息是通过描述符来实现的。《数字电视广播业务信息规范》中的表12列出了描述符在SI表中最可能出现的位置，从中可以看到，同一类信息允许出现在多个SI表中，而且表示的是标识符最可能出现的位置，并没有限制在其它表中使用该标识符；此外，SI表提供的各种信息并不都是强制性的。这样就为EPG前端系统和SI编辑器的开发提供了较大的空间和灵活性，同时也表明EPG是一种定制系统，它的功能与节目业务提供商打算向用户提供什么样的服务有关。
EPG包含两个部分：一是播出前端的EPG编辑器；二是用户端数字电视接收机中相应的接收/显示/控制软件。两部分一一对应，如果一个厂家的接收机产品要进入一个业已采用某种EPG前端产品(数据结构封装)的传输网络(用户群体)，则必须按照前端定义的数据结构来改造其接收机的相关部分，从而接收显示前端送出的业务信息。而在EPG前端编辑器中，根据所需的功能，将采用适当的描述符来提供有关的信息。
业务信息如何插入播出前端
SI一般在复用器合成TS时插入。按照SI标准形成各表的数据段后，数据可以三种方式送入复用器：
(1)将各表数据通过复用器生产厂家提供的应用软件接口(API)，由复用器插入节目码流。其优点是结构简单、系统稳定；缺点是需要复用器厂家提供接口资料和硬件支持，对不同厂家复用器需要编写不同的软件。
(2)将各表数据段按MPEG-2标准打包，通过码流播出卡输出只包含SI信息的MPEG-2码流，再将之送入复用器异步串行接口(ASI)与节目码流复用。其优点是不需要复用器厂家支持，有一定的通用性；缺点是系统复杂，稳定性、可靠性不如方法(1)，系统资源有一些浪费。
(3)一些条件接收厂商在复用器后端的加扰器提供接口，因此可以通过局域网将各数据表送入加扰器，由加扰器向码流中插入SI信息。其优缺点与方式(1)类似。