九、有线数字电视相关技术
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网络信息
Network information
• 网络标识 Network id • 网络名称 Network name • 多语言网络名称 Multilingual network name • 链接信息Linkage information • 传输系统描述 Delivery system description • 业务列表信息 Service list information
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级FLASH ROM中的系统或台标数据。
中间件（Middle Ware）
（1）数字机顶盒组成
（一）数字机顶盒组成：一个完整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、应用软件。
（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）中间件将应用软件与依赖硬件的底层软件分隔开来，
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业务群信息
Bouquet information
• 业务群标识Bouquet id • 业务群名称Bouquet name • 多语言业务群名称 Multilingual bouquet name • 条件接收系统信息 CA system information • 链接信息Linkage information • 业务列表信息Service list information
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业务信息、EPG和接收机之间关系
• 构成一个DVB系统最基本的业务信息应 该包括PSI和SI业务信息。以实现节目的 自动和分类接收。
• 基本EPG（指完全可以用GY/Z 174-2001 中的NIT、BAT、SDT和EIT进行描述的 EPG信息 ）由SI生成。
• DVB接收机靠EPG来引导接收和选择收 看节目。
DVB SI completely • 完全可以用GY/Z 174-2001中的NIT、BAT、
SDT和EIT进行描述的EPG信息
15
EPG信息的构成
Component of EPG content
• 2、扩展EPG信息 extended EPG • The extension of basic EPG, including
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中间件（Middle Ware）
（3）中间件的目的
使机顶盒基本的和通用的功能以应用程序接口API的形式 提供给机顶盒生产厂家，以实现数字电视交互式功能的标准 化，同时使服务项目（以应用程序的形式通过传输信道）下 载到用户终端－机顶盒的数据量减小到最低限度。没有中间 件，应用程序的移植将产生极大的困难。
中间件产品一般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作节目和厂家生产机顶盒的进一 步简化和标准化都是非常有利的。
11
电子节目指南EPG
• EPG（Electronic Program Guide ）：用于
节目的导航的电子节目信息报。指利用MPEG2和DVB 中定义的用于数字电视接收机自动配 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，以直观的形式显示给 数字电视用户，使得用户可以方便地接收、选 择数字电视节目。
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业务信息
Service information
• 业务标识Service id • 业务名称和业务类型Service name and type • 多语言业务名称 Multilingual service name • 所属业务群名称Bouquet name • 链接信息Linkage information • NVOD参考描述NVOD reference description • 时移业务描述Time shifted service description • 马赛克信息Mosaic information • 条件接收系统信息CA system information
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业务信息PSI/SI
• MPEG-2规定的列表信息称为节目专用信息PSI （Program Specific Information)，主要作用是找 到节目和要解压缩的码流。
• DVB对MPEG 2的节目专用信息进行了扩展， 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SI（Service Information）。其中最重要的是网络信息表 NIT（Network Information Table）、事件信息 表EIT（ Event Information Table）和业务描述 表SDT（Service Description Table）。
– 这些信息使得接收机可以按照用户的选择以 很少的延时或无延时地改变频道、调谐参数， 正确地解码出TS。
22
（2）事件信息表EIT
（Event 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 节目名称、起始时间、节目长度、运行状态 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。
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节目信息（PSI）
• PSI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 收 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。
• 当接收机要接收某一个指定节目时，它首先从
• 在实用中，将SI所提供的数据通过有序地组织 起来，生成类似节目报的形式，它能在电视机 上即时浏览，这样将大大方便用户的使用，这 就是电子节目指南EPG。
20
SI是实现EPG功能的前提
• 根据《数字电视广播业务规范》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。
部实时操作系统与应用程序中间的软件部分，它以应用程序 接口API的形式存在，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应用程序之间的软件模块。 是一种将应用程序与底层的操作系统、硬件细节隔离开来的 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。
14
EPG信息的构成
Component of EPG content
• In EPG system, basic EPG is necessary, extended EPG is not
• 在EPG系统中，基本EPG信息是必需的，扩展 EPG信息是可选的
• 1、基本EPG信息basic EPG • Described by NIT,BAT,SDT and EIT defined in
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，合在一起的过程。
• 多路复用技术:实现在同一条通信线路上传送多路信
号的技术。
• 多路复用技术的基本原理：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互相 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，从而达到多路复 用的目的。
2
复用
• 将多个节目码流合成一路码流。
…
…
… 视频节目包1 …
…
…
… … 音频节目包1
复
用
…
…
… 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2
节目表
3
节目的复用
• 将视频音频数据复合在一起。 • 给每个视音频和数据一个节目识别号PID
（Program Identification） • 将所有的节目号及有关节目信息列成“节目相
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（3）业务描述表SDT
（Service Description Table）
•作用：
– 给出复用器中与每个业务（Service）有关的名 称、业务提供者、业务类型等方面的信息，如 业务名称，起始时间、持续时间等。
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基本EPG信息
Basic EPG 1. 网络信息 Network information 2. 业务群信息 Bouquet information 3. 业务信息 Service information 4. 事件信息Event information
extended EPG content information(XECI) and EPG mapping information • 对基本EPG信息的扩充 ，由扩展EPG信 息（ XECI）和EPG映射信息两部分组成 • XECI is described by XML • XECI用XML描述
节目关联表中取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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ射表中获得构成这
个节目的基本码流的PID值，根据这个PID值滤
出相应的视频、音频和数据等基本码流，解码
后复原为原始信号，删除含有其余PID的传送
包。
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业务信息（SI）
• PSI数据只提供了单个TS的信息，使接收机能 对单个TS中的不同节目流进行解码，不能提供 多个TS的有关业务和节目的类型、什么节目、 什么时间开始等信息，因此DVB系统对PSI进 行了扩展，提供了其它不同信息种类的多种表 格，形成SI。
• 用户可以通过EPG获悉电视节目的所有信息， 根据自己的具体情况，操作遥控器预订某些电 视节目，当所订节目开始播放时，机顶盒会自 动将电视切换到该频道。
13
EPG的两个部分
• 一是播出前端的EPG编辑器； • 二是用户端接收机相应的控制软件； • 两部分一一对应，每个接收机的相关部
分必须要按照前端定义的数据结构来定 制，从而接收显示前端送出的业务信息。
• EPG的这些功能均可通过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个表中的数据就可以构成功能不同的EPG。
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（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。
•当多套节目频道被结合成甚至更大的比特流时，采用统计 复用不断动态调节单个节目的带宽，这样获得最大的节目 压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要的节目源素材。 •经由局域网内部连接的单个节目的编码器成组为一个功能 单元。 •.统计复用器监控压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遭受大失真的节目。
12
EPG显示方式
• 一般来说，EPG设计为多层次显示方式，用户 可通过遥控器逐层浏览。例如，第一层显示频 道编号及频道名称，遥控选择频道名称，就可 打开第二层，显示该频道的电视节目名称及时 间安排，再次遥控选择电视节目名称，就可以 打开第三层，显示该电视节目的相关信息如节 目概况介绍、演职员介绍及收费信息等。
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PMT（Program Mapping Table）。
4
统计复用Statistical Multiplexing
5
实时操作系统RTOS
•
• 实时操作系统（Real-Time Operating System ）负责 本地资源和网络资源的管理，提供基本的操作功能和 设备的访问控制。
• 在启动机顶盒时，由引导程序通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 行检测，如DRAM等；2、系统设置：用户可通过遥控 器对系统必要的参数进行设置，如基本频率、辅助频 率、符号率、DTV节目信息表等；3、DTV功能：用户 在无点播服务的情况下，可看数字电视节目；4、系统 升级：通过判别系统或台标的名称和版本号，下载升
使应用不依赖于具体的硬件平台；
（4）应用软件包括本机存储的应用和可下载的应用。
7
数字电视接收机软件结构
驻留应用程序
可下载应用程序
CA
API 运行引擎（解释器）
嵌入式操作系统 驱动程序 硬件（存储器、解码器、接口…）
机顶盒软件结构
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中间件（Middle Ware）
（2）中间件定义
中间件定义（Middleware）：指居于数字电视机顶盒内
网络信息
Network information
• 网络标识 Network id • 网络名称 Network name • 多语言网络名称 Multilingual network name • 链接信息Linkage information • 传输系统描述 Delivery system description • 业务列表信息 Service list information
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级FLASH ROM中的系统或台标数据。
中间件（Middle Ware）
（1）数字机顶盒组成
（一）数字机顶盒组成：一个完整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、应用软件。
（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）中间件将应用软件与依赖硬件的底层软件分隔开来，
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业务群信息
Bouquet information
• 业务群标识Bouquet id • 业务群名称Bouquet name • 多语言业务群名称 Multilingual bouquet name • 条件接收系统信息 CA system information • 链接信息Linkage information • 业务列表信息Service list information
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业务信息、EPG和接收机之间关系
• 构成一个DVB系统最基本的业务信息应 该包括PSI和SI业务信息。以实现节目的 自动和分类接收。
• 基本EPG（指完全可以用GY/Z 174-2001 中的NIT、BAT、SDT和EIT进行描述的 EPG信息 ）由SI生成。
• DVB接收机靠EPG来引导接收和选择收 看节目。
DVB SI completely • 完全可以用GY/Z 174-2001中的NIT、BAT、
SDT和EIT进行描述的EPG信息
15
EPG信息的构成
Component of EPG content
• 2、扩展EPG信息 extended EPG • The extension of basic EPG, including
10
中间件（Middle Ware）
（3）中间件的目的
使机顶盒基本的和通用的功能以应用程序接口API的形式 提供给机顶盒生产厂家，以实现数字电视交互式功能的标准 化，同时使服务项目（以应用程序的形式通过传输信道）下 载到用户终端－机顶盒的数据量减小到最低限度。没有中间 件，应用程序的移植将产生极大的困难。
中间件产品一般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作节目和厂家生产机顶盒的进一 步简化和标准化都是非常有利的。
11
电子节目指南EPG
• EPG（Electronic Program Guide ）：用于
节目的导航的电子节目信息报。指利用MPEG2和DVB 中定义的用于数字电视接收机自动配 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，以直观的形式显示给 数字电视用户，使得用户可以方便地接收、选 择数字电视节目。
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业务信息
Service information
• 业务标识Service id • 业务名称和业务类型Service name and type • 多语言业务名称 Multilingual service name • 所属业务群名称Bouquet name • 链接信息Linkage information • NVOD参考描述NVOD reference description • 时移业务描述Time shifted service description • 马赛克信息Mosaic information • 条件接收系统信息CA system information
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业务信息PSI/SI
• MPEG-2规定的列表信息称为节目专用信息PSI （Program Specific Information)，主要作用是找 到节目和要解压缩的码流。
• DVB对MPEG 2的节目专用信息进行了扩展， 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SI（Service Information）。其中最重要的是网络信息表 NIT（Network Information Table）、事件信息 表EIT（ Event Information Table）和业务描述 表SDT（Service Description Table）。
– 这些信息使得接收机可以按照用户的选择以 很少的延时或无延时地改变频道、调谐参数， 正确地解码出TS。
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（2）事件信息表EIT
（Event 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 节目名称、起始时间、节目长度、运行状态 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。
18
节目信息（PSI）
• PSI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 收 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。
• 当接收机要接收某一个指定节目时，它首先从
• 在实用中，将SI所提供的数据通过有序地组织 起来，生成类似节目报的形式，它能在电视机 上即时浏览，这样将大大方便用户的使用，这 就是电子节目指南EPG。
20
SI是实现EPG功能的前提
• 根据《数字电视广播业务规范》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。
部实时操作系统与应用程序中间的软件部分，它以应用程序 接口API的形式存在，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应用程序之间的软件模块。 是一种将应用程序与底层的操作系统、硬件细节隔离开来的 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。
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EPG信息的构成
Component of EPG content
• In EPG system, basic EPG is necessary, extended EPG is not
• 在EPG系统中，基本EPG信息是必需的，扩展 EPG信息是可选的
• 1、基本EPG信息basic EPG • Described by NIT,BAT,SDT and EIT defined in
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，合在一起的过程。
• 多路复用技术:实现在同一条通信线路上传送多路信
号的技术。
• 多路复用技术的基本原理：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互相 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，从而达到多路复 用的目的。
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复用
• 将多个节目码流合成一路码流。
…
…
… 视频节目包1 …
…
…
… … 音频节目包1
复
用
…
…
… 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2
节目表
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节目的复用
• 将视频音频数据复合在一起。 • 给每个视音频和数据一个节目识别号PID
（Program Identification） • 将所有的节目号及有关节目信息列成“节目相
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（3）业务描述表SDT
（Service Description Table）
•作用：
– 给出复用器中与每个业务（Service）有关的名 称、业务提供者、业务类型等方面的信息，如 业务名称，起始时间、持续时间等。
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基本EPG信息
Basic EPG 1. 网络信息 Network information 2. 业务群信息 Bouquet information 3. 业务信息 Service information 4. 事件信息Event information
extended EPG content information(XECI) and EPG mapping information • 对基本EPG信息的扩充 ，由扩展EPG信 息（ XECI）和EPG映射信息两部分组成 • XECI is described by XML • XECI用XML描述
节目关联表中取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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ射表中获得构成这
个节目的基本码流的PID值，根据这个PID值滤
出相应的视频、音频和数据等基本码流，解码
后复原为原始信号，删除含有其余PID的传送
包。
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业务信息（SI）
• PSI数据只提供了单个TS的信息，使接收机能 对单个TS中的不同节目流进行解码，不能提供 多个TS的有关业务和节目的类型、什么节目、 什么时间开始等信息，因此DVB系统对PSI进 行了扩展，提供了其它不同信息种类的多种表 格，形成SI。
• 用户可以通过EPG获悉电视节目的所有信息， 根据自己的具体情况，操作遥控器预订某些电 视节目，当所订节目开始播放时，机顶盒会自 动将电视切换到该频道。
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EPG的两个部分
• 一是播出前端的EPG编辑器； • 二是用户端接收机相应的控制软件； • 两部分一一对应，每个接收机的相关部
分必须要按照前端定义的数据结构来定 制，从而接收显示前端送出的业务信息。
• EPG的这些功能均可通过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个表中的数据就可以构成功能不同的EPG。
21
（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。
•当多套节目频道被结合成甚至更大的比特流时，采用统计 复用不断动态调节单个节目的带宽，这样获得最大的节目 压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要的节目源素材。 •经由局域网内部连接的单个节目的编码器成组为一个功能 单元。 •.统计复用器监控压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遭受大失真的节目。
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EPG显示方式
• 一般来说，EPG设计为多层次显示方式，用户 可通过遥控器逐层浏览。例如，第一层显示频 道编号及频道名称，遥控选择频道名称，就可 打开第二层，显示该频道的电视节目名称及时 间安排，再次遥控选择电视节目名称，就可以 打开第三层，显示该电视节目的相关信息如节 目概况介绍、演职员介绍及收费信息等。
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PMT（Program Mapping Table）。
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统计复用Statistical Multiplexing
5
实时操作系统RTOS
•
• 实时操作系统（Real-Time Operating System ）负责 本地资源和网络资源的管理，提供基本的操作功能和 设备的访问控制。
• 在启动机顶盒时，由引导程序通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 行检测，如DRAM等；2、系统设置：用户可通过遥控 器对系统必要的参数进行设置，如基本频率、辅助频 率、符号率、DTV节目信息表等；3、DTV功能：用户 在无点播服务的情况下，可看数字电视节目；4、系统 升级：通过判别系统或台标的名称和版本号，下载升
使应用不依赖于具体的硬件平台；
（4）应用软件包括本机存储的应用和可下载的应用。
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数字电视接收机软件结构
驻留应用程序
可下载应用程序
CA
API 运行引擎（解释器）
嵌入式操作系统 驱动程序 硬件（存储器、解码器、接口…）
机顶盒软件结构
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中间件（Middle Ware）
（2）中间件定义
中间件定义（Middleware）：指居于数字电视机顶盒内