數(shù)字電視業(yè)務(wù)PSI/SI(一

一、概述

    MPEG是活動(dòng)圖像專家組(Moving Picture Experts Group)的縮寫，于1988年成立，其中較為常用的MPEG-2制定于1994年，活動(dòng)圖像及聲音編碼的正式國際標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)目標(biāo)是高級工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖象質(zhì)量以及更高的傳輸率。它可提供并能夠提供廣播級的視像和CD級的音質(zhì)，也已能適用于HDTV，MPEG-2還可用于為廣播，有線電視網(wǎng)，電纜網(wǎng)絡(luò)以及衛(wèi)星直播(DirectBroadcastSatellite)提供廣播級的數(shù)字視頻。

二、TS流的形成

    在MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)部分重點(diǎn)描述了MPEG-2系統(tǒng)及傳輸流中包含的PSI信息。PSI描述了傳輸流所攜帶的內(nèi)容，包含了對構(gòu)建各節(jié)目的基本流的描述和對節(jié)目本身的描述。MPEG-2傳輸流TS的形成可用下圖來說明，組成節(jié)目的視頻流和音頻流經(jīng)過基礎(chǔ)流編碼器之后，形成基本流(ES)，每一路視頻流或音頻流對應(yīng)一路基本流。基本流經(jīng)過打包，形成PES包流。每一個(gè)PES包都有流標(biāo)識、用于視、音頻解碼和播放同步的時(shí)戳。PES包和其它的數(shù)據(jù)、控制信息經(jīng)過復(fù)用器，形成TS包。每一個(gè)TS包都有一個(gè)包標(biāo)識PID，同一基礎(chǔ)流對應(yīng)的TS包，PID的值相同。TS流就是通過對各個(gè)基礎(chǔ)流分配不同的PID號來唯一的標(biāo)識各個(gè)不同的基礎(chǔ)流、信息表和其它數(shù)據(jù)。每一個(gè)TS包最多只能包含一路基礎(chǔ)流的內(nèi)容。

基本系統(tǒng)描述如下:

 (1)編碼系統(tǒng):

    假設(shè)信號源有6個(gè)節(jié)目,則DVB系統(tǒng)先對這6個(gè)節(jié)目的所有數(shù)據(jù)(Video,Audio)進(jìn)行壓縮處理,然后經(jīng)過一個(gè)叫做"復(fù)用"的程序進(jìn)行節(jié)目的復(fù)用 (PID分配,即對6個(gè)節(jié)目分別分配不同的PID號碼)形成叫做"PES"的包,然后再經(jīng)過TS流處理程序,把這些PES包全部封裝成TS碼流格式,最后 把獲得的TS格式的數(shù)字信號經(jīng)過調(diào)制(實(shí)現(xiàn)的是頻率的復(fù)用),然后經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號,再次調(diào)制成高頻信號,經(jīng)傳輸系統(tǒng)發(fā)送出去.

 (2)解碼系統(tǒng)

接收系統(tǒng)接收到高頻信號,先轉(zhuǎn)化為中頻信號,然后再經(jīng)過一個(gè)高速的A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,接著經(jīng)過一個(gè)反調(diào)制程序,這樣就得到了TS碼流. TS碼流進(jìn)入一 個(gè)稱為"解復(fù)用"的程序,該程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)分析TS流中的表格信息,讀取所有可用的PID信息等,然后提取一個(gè)用戶指定的PID(用戶選擇的節(jié)目),把該節(jié)目的數(shù)字信號全部接收而忽略其他不需要的信號,然后Video,Audio信號分別進(jìn)入不同的解壓縮程序,分別對Video,Audio信號進(jìn)行解壓縮和顯示,如果該節(jié)目包含了Teletext和EPG,也有可能同時(shí)處理Teletext和EPG,并且把處理的結(jié)果和Video信號一起疊加到屏幕上.

三、名詞解釋

    1、TS是transport stream的簡稱,就是”傳輸流” DVB數(shù)據(jù)廣播采用的數(shù)據(jù)格式就是TS碼流.

    2、PID是Packet identification的簡稱,就是”包標(biāo)志符” DVB系統(tǒng)把不同的數(shù)據(jù)打包成不同的數(shù)據(jù)包,用系統(tǒng)唯一的一個(gè)13bits數(shù)字標(biāo)志該數(shù)據(jù)的類型.例如,PID=0x00表示是DVB系統(tǒng)中的PAT包,而PID=0x10表示是DVB系統(tǒng)的NIT包.不同的節(jié)目(包括Video和Audio)分別采用不同的PID,例如,我們在PMT表中如果檢測到PID=0x0120的PID是VIDEO數(shù)據(jù),那么表示包號碼是0x0120的所有包都是Video數(shù)據(jù),其他依此類推.

    3、PAT是Program Association Table的簡稱,即“節(jié)目關(guān)聯(lián)表” PAT屬于DVB系統(tǒng)流中的一個(gè)包,包號碼(PID)是0x00.PAT表描述了DVB系統(tǒng)流中包含什么樣的PID,主要是描述當(dāng)前流的NIT表格的PID號碼是多少,當(dāng)前流中有多少個(gè)不同類型PMT表,每個(gè)PMT表對應(yīng)的頻道號等信息.

    4、PMT是Program Map Table的簡稱,即“節(jié)目影射表”.PMT的PID是服務(wù)器自由定義的(但不會(huì)和系統(tǒng)保留的PID沖突).這個(gè)PID是在PAT表中描述的,比如,如果在PAT表中有0x100項(xiàng)的內(nèi)容,那么說明所有 PID是0x100的包都是PMT表.不同的頻道有不同的PMT,也就是說,一個(gè)不同的PMT代表的是一個(gè)不同頻道.PMT表格和PAT表格配合在一起, 就可以檢測出DVB流中所有存在節(jié)目的所有PID,因此,數(shù)字電視搜臺就是依靠這兩個(gè)表格數(shù)據(jù)完成的.

    5、 CAT是Conditional Access Table的簡稱,即“條件訪問表”,PID是0x01.CAT攜帶的是服務(wù)器的私有信息(CA系統(tǒng)就需要使用該表格實(shí)現(xiàn)節(jié)目的解密).

    6、 SDT是Service Description Table的簡稱,即“服務(wù)器描述表”,PID是0x11.SDT攜帶的是電視臺名稱和電視節(jié)目名稱.DVB接收系統(tǒng)接收SDT表中的節(jié)目信息,實(shí)現(xiàn)比較友好的界面顯示和操作.

    7、NIT是Network Information Table的簡稱,即“網(wǎng)絡(luò)信息表”.

    8、EIT是Event Information Table的簡稱,即“環(huán)境信息表”.

    9、NIT可以提供當(dāng)前流的節(jié)目信息,也可以提供和當(dāng)前流有關(guān)聯(lián)的流的節(jié)目信息.

    10、EIT提供的是流節(jié)目信息的改變,比如一個(gè)節(jié)目已經(jīng)開始,或者已經(jīng)結(jié)束的信息等.

四、PSI/SI

    在數(shù)字電視中，所有視頻、音頻、文字、圖片等經(jīng)數(shù)字化處理后都變成了數(shù)據(jù)，并按照MPEG-2的標(biāo)準(zhǔn)打包，形成固定長度（188個(gè)字節(jié)）的傳送包，如果在這種TS包的尾部加入16字節(jié)的RS糾錯(cuò)碼，則包長為204字節(jié)。然后將這些數(shù)據(jù)包進(jìn)行復(fù)用，形成傳送碼流（TS），通常一個(gè)頻道對應(yīng)一個(gè)TS流，一個(gè)頻道的TS流由多個(gè)節(jié)目及業(yè)務(wù)組成。在TS流中如果沒有引導(dǎo)信息，數(shù)字電視的終端設(shè)備將無法找到需要的碼流，所以在MPEG-2中，專門定義了PSI信息，其作用是自動(dòng)設(shè)置和引導(dǎo)接收機(jī)進(jìn)行解碼。PSI信息在復(fù)用時(shí)通過復(fù)用器插入到TS流中，并用特定的PID（包標(biāo)識符）進(jìn)行標(biāo)識。

1、節(jié)目信息（PSI）

    PSI由節(jié)目關(guān)聯(lián)表（PAT）、條件接收表（CAT）、節(jié)目映射表（PMT）和網(wǎng)絡(luò)信息表（NIT）組成，這些表插入到TS中傳輸。PSI指定了如何從一個(gè)攜帶多個(gè)節(jié)目的傳送流中正確找到特定的節(jié)目，當(dāng)接收機(jī)要接收某一個(gè)指定節(jié)目時(shí)，它首先從節(jié)目關(guān)聯(lián)表中取得這個(gè)節(jié)目的節(jié)目映射表的PID值，然后從TS中找出與此PID值相對應(yīng)的節(jié)目映射表，從這個(gè)節(jié)目映射表中獲得構(gòu)成這個(gè)節(jié)目的基本碼流的PID值，根據(jù)這個(gè)PID值濾出相應(yīng)的視頻、音頻和數(shù)據(jù)等基本碼流，解碼后復(fù)原為原始信號，刪除含有其余PID的傳送包。

2、業(yè)務(wù)信息（SI）

    PSI數(shù)據(jù)只提供了單個(gè)TS的信息，使接收機(jī)能對單個(gè)TS中的不同節(jié)目流進(jìn)行解碼，但它不能提供多個(gè)TS的有關(guān)業(yè)務(wù)和節(jié)目的類型、什么節(jié)目、什么時(shí)間開始等信息，因此DVB系統(tǒng)對PSI進(jìn)行了擴(kuò)展，提供了其它不同信息種類的多種表格，形成SI。在實(shí)用中，我們將SI所提供的數(shù)據(jù)通過有序地組織起來，生成類似節(jié)目報(bào)的形式，它能在電視機(jī)上即時(shí)瀏覽，這樣將大大方便用戶的使用，這就是電子節(jié)目指南EPG。

      SI定義了不9個(gè)表

①、業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表（BAT）：它提供了業(yè)務(wù)群相關(guān)的信息，給出了業(yè)務(wù)群的名稱以及每個(gè)業(yè)務(wù)群中的業(yè)務(wù)列表。

②、業(yè)務(wù)描述表（SDT）：它包含了描述系統(tǒng)中業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，例如業(yè)務(wù)名稱，起始時(shí)間、持續(xù)時(shí)間等。

③、事件信息表（EIT）：它包含了與事件或節(jié)目相關(guān)的數(shù)據(jù)，EIT是生成EPG的主要表。

④、運(yùn)行狀態(tài)表（RST）：它給出了事件的狀態(tài)（運(yùn)行/非運(yùn)行），運(yùn)行狀態(tài)表更新這些信息，允許自動(dòng)適應(yīng)切換事件。

⑤、時(shí)間和日期表（TDT）：它給出了與當(dāng)前的時(shí)間和日期相關(guān)的信息，由于這些信息更新頻繁，所以需要單獨(dú)使用一個(gè)表。

⑥、時(shí)間偏移表（TOT）：它給出了與當(dāng)前時(shí)間、日期和本地時(shí)間偏移相關(guān)的信息，由于這些信息更新頻繁，所以需要單獨(dú)使用一個(gè)表。

⑦、填充表（ST）：它用于使現(xiàn)有的段無效，例如在一個(gè)傳輸系統(tǒng)的邊界。

⑧、選擇信息表（SIT）：它僅用于碼流片段中，如記錄一段碼流，它包含了描述該碼流片段業(yè)務(wù)信息間段的地方。

⑨、間斷信息表（DIT）：它僅用于碼流片段，如記錄的一段碼流中，它將插入到碼流片段業(yè)務(wù)信息間斷的地方。