大顯DC-618C數(shù)字電視機頂盒的軟件設(shè)計與應(yīng)用

內(nèi)容導(dǎo)航：第1頁：引 言第2頁：應(yīng)用于DC-618C機頂盒的OS20操作系統(tǒng)第3頁：DC-618C機頂盒的軟件架構(gòu)設(shè)計第4頁：DC-618C機頂盒的應(yīng)用層設(shè)計第5頁：軟件在線升級功能的實現(xiàn)　　分頁瀏覽 | 全文瀏覽

2.4 DC-618C機頂盒的應(yīng)用層設(shè)計
    機頂盒除了實現(xiàn)接收來自有線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字電視信號外，還應(yīng)具有EPG（電子節(jié)目指南）、軟件在線升級等功能,我們在這里主要談?wù)勥@幾種功能的實現(xiàn)。

2.4.1 EPG（電子節(jié)目指南）的實現(xiàn)：
2.4.1.1 EPG簡介
    電子節(jié)目指南，是指在符合MPEG-2的TS傳輸流中插入DVB標準定義的SI信息，使機頂盒的綜合接收解碼器可以從TS流中提取出節(jié)目提供商播出節(jié)目的列表和播出參數(shù)，以直觀的形式顯示給數(shù)字電視用戶。EPG信息由兩部分信息組成：基本EPG信息和擴展EPG信息�；�本EPG信息是指完全可以用《數(shù)字廣播業(yè)務(wù)信息規(guī)范》中的網(wǎng)絡(luò)信息表NIT、業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表BAT、業(yè)務(wù)描述表SDT和事件信息表EIT進行描述的EPG信息。擴展EPG信息是指在基本EPG信息之外，通過數(shù)據(jù)輪播傳遞的EPG信息，這些信息的入口采用EPG映射表(EMT)進行描述，信息的內(nèi)容被封裝成具有多級目錄結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)，稱為擴展EPG內(nèi)容信息（XECI）�；�本EPG信息和擴展EPG信息中的EPG映射信息均采用表傳輸方式；擴展EPG信息中的擴展EPG內(nèi)容信息采用數(shù)據(jù)輪播方式傳輸。
 
圖 2.2  EPG信息的組成圖
    在數(shù)字電視節(jié)目的播出過程中，可以加入輔助的SI信息，供機頂盒解碼器的開發(fā)者來實現(xiàn)五花八門的電子節(jié)目指南的導(dǎo)航功能。EPG提供的信息主要包括：傳送信息的天數(shù)(例如一周)、傳送頻道的數(shù)目和名稱、傳送的節(jié)目數(shù)、節(jié)目提供商的標識和名稱、傳送網(wǎng)絡(luò)的信息(網(wǎng)絡(luò)標識和網(wǎng)絡(luò)名稱)，其細節(jié)信息還包括：節(jié)目名稱、節(jié)目的簡單介紹、節(jié)目的開始和結(jié)束時間、節(jié)目的主題、節(jié)目的類屬、節(jié)目的觀看分級限制(例如對某個年齡段進行限制)。利用機頂盒收看數(shù)字電視節(jié)目，用戶通過EPG不僅能夠接收普通的電視節(jié)目、廣播節(jié)目或圖文電視節(jié)目，而且，還可以查看感興趣的信息：按節(jié)目分類（如音樂節(jié)目、體育節(jié)目、電影等）檢索節(jié)目；按節(jié)目提供者檢索節(jié)目；未來一段時間內(nèi)節(jié)目播出表；視頻網(wǎng)絡(luò)中節(jié)目播出情況等信息。

2.4.1.2 PSI/SI信息及其功能
    MPEG-2中的傳送碼流是根據(jù)ITU-TRecH220、ISO／IECDIS13818-2和ISO
／IEC13818-3協(xié)議定義的一種數(shù)據(jù)流，其目的是為了在有可能發(fā)生嚴重錯誤的環(huán)境下進行一道或多道程序的編碼數(shù)據(jù)的傳送和存儲。這種錯誤表現(xiàn)為比特值錯誤或分組丟失。傳送流的速率可以是變化的或固定不變的。在任何情況下組成的原始流可以是變化的或固定不變，在這些情況下的語法和語義限制是相問的。傳送流速率由節(jié)目參考時鐘(PCR)字段的位置和數(shù)值決定，通常對于每個程序都有自己的PCR字段。傳送流中有關(guān)PID的信息及各PID之間的關(guān)系包含在PSI (Program Specific Information：節(jié)目特定信息)中，MPEG-2解碼器將使用PSI信息來自動設(shè)置解碼所需的各種參數(shù)。PSI信息使用4個表來定義碼流的結(jié)構(gòu)：PAT（Program Association Table：節(jié)目關(guān)聯(lián)表）、PMT（Program Map Table：節(jié)目映射表）、NIT（Network Information Table：網(wǎng)絡(luò)信息表）、CAT（Conditional Access Table：條件訪問表）。

    MPEG-2在PSI中提供了不少有關(guān)節(jié)目組成和相互關(guān)系的信息，從而使得在接收端可以正確地對TS流進行解復(fù)用。但是這些信息在實際使用時仍然顯得不夠，為此在DVB標準中采用SI（Service Information：業(yè)務(wù)信息）對PSI信息進行了進一步的擴展。PSI中的信息基本上都是與當前碼流相關(guān)，即它們所涉及的內(nèi)容都與當前碼流中的部分信息相關(guān)；而SI信息可以包括不在當前碼流中的一些服務(wù)和事件，允許用戶進行更多的選擇和了解更多的其他服務(wù)。SI信息表主要有以下內(nèi)容：
BAT(Bouquet Association Table：業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表)、SDT(Service Description Table：業(yè)務(wù)描述表)、EIT(Event Information Table：事件信息表)、RST(Running Status Table：運行狀態(tài)表)、TDT(Time and Date Table：時間和日期表)、TOT(Time     Offset Table：時間偏移值表)、ST(Stuffing Table：填充表)
業(yè)務(wù)信息（SI）是用來描述傳送系統(tǒng)，傳送內(nèi)容和廣播數(shù)據(jù)流時間表等的數(shù)據(jù)，是補充MPEG-2節(jié)目說明信息(PSI)的附加數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)幫助綜合接收解碼器(IRD)自動調(diào)諧，給用戶提供附加信息，使IRD能自動設(shè)置可供選擇的業(yè)務(wù)。

    頭端系統(tǒng)每隔一定周期將重復(fù)傳送SI信息，對于最高速率為100Mbits/s的傳送流而言，重復(fù)傳送SI信息的最小間隔為25毫秒。這樣，對于新開機的用戶，在很短的時間內(nèi)，就可以接收到SI（業(yè)務(wù)信息），構(gòu)成EPG（電子節(jié)目指南）所需的各項條款。

2.4. 1.3 EPG信息的提取
    一般而言，PAT表的PID號為“0x00”，解復(fù)用器工作總是通過尋找PAT表開始。PAT給出了構(gòu)成傳送流中各個節(jié)目業(yè)務(wù)的PMT（節(jié)目映射表）的PID，同時也給出了NIT（網(wǎng)絡(luò)信息表）的PID號。根據(jù)PID值及對應(yīng)的Table ID值可以從流中解出相應(yīng)的PMT、NIT、SDT、EIT等信息。機頂盒接收端的解析主要負責(zé)這些SI數(shù)據(jù)信息的重建。信息內(nèi)容應(yīng)與PSI和SI表中的信息相對應(yīng)，它可按照Network-Transport Stream-Service-Event的分層順序描述，同時內(nèi)嵌Transport Stream-Program(Service)-Element Stream的分層順序。SI數(shù)據(jù)信息必須按照一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行存儲，這樣才能方便、快捷地對其進行檢索和數(shù)據(jù)的提取。特別是對于運行于機頂盒的實時操作系統(tǒng)中的EPG，需要對用戶的交互進行實時的動作，所以對響應(yīng)速度的要求很高，SI數(shù)據(jù)庫建立的好壞對其性能有重要的影響。SI數(shù)據(jù)主要有：網(wǎng)絡(luò)信息、傳輸流信息、業(yè)務(wù)（節(jié)目）信息，業(yè)務(wù)的事件信息等，并且大量的信息都是通過描述子來傳輸?shù)�，所以可用樹狀鏈表來存儲�?shù)據(jù)，構(gòu)成從網(wǎng)絡(luò)、傳輸流、業(yè)務(wù)、事件的樹狀結(jié)構(gòu)，傳送不同信息的描述子用繼承于同一基類的描述子類來表示。

    網(wǎng)絡(luò)信息表傳送本網(wǎng)絡(luò)以及與此有關(guān)的其它網(wǎng)絡(luò)的一些信息。每個網(wǎng)絡(luò)都有唯一的識別符，網(wǎng)絡(luò)編碼請參看ETR162。網(wǎng)絡(luò)信息表主要攜帶：網(wǎng)絡(luò)識別符（network_id）、網(wǎng)絡(luò)名稱、傳輸系統(tǒng)參數(shù)（包括：頻率、調(diào)制方式、FEC外碼、符號率、FEC內(nèi)碼）等信息，如果NIT表中有關(guān)于傳輸系統(tǒng)參數(shù)的正確描述，只要調(diào)諧到攜帶此NIT表的傳送流中，即可提取其它網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，一般解碼器便可根據(jù)提取出來的信息，自動搜索頻道。

    節(jié)目業(yè)務(wù)描述表的每一個子表都對一個特定傳送流中的節(jié)目業(yè)務(wù)進行了描述。這些節(jié)目業(yè)務(wù)可以一部分是本身實際的傳送流，也可以是其它傳送流，這一點可以通過table_id（表識別符）進行識別。節(jié)目業(yè)務(wù)描述表提供了如下的信息：屬于哪一個節(jié)目業(yè)務(wù)群；節(jié)目業(yè)務(wù)的類型，如PAL、NTSC、SECAM、調(diào)頻廣播、圖文電視、準視頻點播等；節(jié)目業(yè)務(wù)的提供者；可以接收該節(jié)目業(yè)務(wù)的國家和不可以接收該節(jié)目業(yè)務(wù)的國家；指向特定信息的鏈接信息；實現(xiàn)準視頻點播的指導(dǎo)信息；實現(xiàn)多畫面的控制信息；指示使用的加密系統(tǒng)；給出實現(xiàn)交互式回傳信道的電話號碼；提供多語種的節(jié)目業(yè)務(wù)名稱和廣播者以及私有數(shù)據(jù)。

    事件信息表按時間順序提供每一個節(jié)目業(yè)務(wù)中包含的節(jié)目段的信息。事件信息表提供如下信息：節(jié)目段的標識號、起始時間、節(jié)目長度、播放狀態(tài)、是否加密；指向特定信息的鏈接信息；節(jié)目段多語種的簡短介紹；節(jié)目段的詳細介紹；兩段同樣節(jié)目段的時間偏移；基本碼流類型，如視頻的幅型比、伴音的類型、字幕的類型等；使用的加密系統(tǒng)；節(jié)目類型，如電影/戲劇、新聞、綜藝、體育、少兒、音樂、藝術(shù)、社會政治、文教等；節(jié)目限定年齡的級別；給出實現(xiàn)交互式回傳信道的電話號碼；為滿足各節(jié)目段的碼率而提供的緩存大小信息及私有數(shù)據(jù)。

2.4.1.4  EPG系統(tǒng)的顯示技術(shù)
    當電視節(jié)目和EPG應(yīng)用同時啟動時，用戶看到的可能是節(jié)目畫面和EPG界面的疊加，用戶所看到的電視畫面從前到后可以分為三層，依次為圖形層、視頻層和背景層。圖形層即OSD（On Screen Display）層，OSD界面顯示技術(shù)指在圖像畫面上疊加文字顯示，使屏幕為用戶提供更多的附加信息。視頻層為當前正在收看的節(jié)目（解碼出來的活動圖像）；背景層為沒有播放電視節(jié)目和啟動EPG菜單時的屏幕圖像。EPG畫面在圖形層上構(gòu)建，EPG畫面是由許多EPG圖形元素（如按鈕、文本框、選擇按鈕、組件容器等）疊加而成。界面的狀態(tài)轉(zhuǎn)移是通過消息驅(qū)動的機制來實現(xiàn)的，在消息響應(yīng)函數(shù)中進行消息處理。用見到的是屏幕圖像是這三層的疊加（blend）后的圖像。

    SI數(shù)據(jù)檢索模塊快速的檢索本地SI數(shù)據(jù)庫，提供EPG界面當前輸入焦點所需的數(shù)據(jù)信息；OSD層圖形元素庫提供界面所需的圖形元素，該庫存于本地機頂盒的ROM中；狀態(tài)轉(zhuǎn)移控制器接收用戶遙控器的輸入，提供當前顯示所需的活動焦點，控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移地流向；OSD層圖像是指EPG界面圖形元素合成后的圖像；OSD繪制引擎決定顯示的相應(yīng)算法，接收各模塊提供的數(shù)據(jù)，完成OSD層圖形的繪制，最后是OSD層、視頻層和背景層的疊加操作。