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1、- 2 6 4 一 第十届全国有线电视技术研讨会论文集 数字电视与增值业务的E P G 研究与应用 中国传媒大学信息工程学院张玉娜秦勇吴娱刘佳 1 引言 数字电视不仅能完成大量高质量的数字视音频广播，还有各种形式的图形、文字、音频、视频、动画等多媒 体相互灵活的组合，构成了形式多样、内容丰富的数字电视节目。在大量数字电视节目中，如何使观众方便迅速 地搜索自己想看的节目、了解节目相关信息，是推广数字电视业务必不可少的重要环节，而实现这一目的的工 具电子节目指南( E l e c t r o n i cP r o g r a m m eG u i d e ) ，简称E P G ，是数字电视中一项极
2、其重要的应用，是用户进 入数字电视的门户。通过使用E P G ，用户可以方便地浏览和查询节目，了鳃节目信息，快速定位节目位置，享受 丰富的信息服务。另外，E P G 由于其内容丰富多样，深得用户喜爱，用户对E P G 信息的浏览次数和时间相对较 多，因此，E P G 页面也是优良的广告载体，很多商家都非常乐于在其上播出广告，这给运营商带来丰厚的物质回 报。据统计，E P G 在已开展的各种数字电视业务中使用率最高，几乎所有运营商都将它视为数字电视运营的必 备业务。 2E P G 简介 电子节目指南E P G 是运行在D V B 机顶盒中的上层用户应用服务程序，包括用户视频服务、节目浏览选 择、
3、视频点播等应用程序。通过电视屏幕向用户提供由图文和图像组成的人机交互界面，用户通过E P G 来选择 收看一个电视节目和实现各种增值业务。E P G 相当于个人计算机中的资源管理器和浏览器，是用户与机顶盒进 行交互的主要途径，用户通过E P G 选择收看电视节目和实现各种增值业务，并通过E P G 使用机顶盒提供的 各种功能。 2 1 E P G 信息的组成 E P G 信息由基本E P G 信息和扩展E P G 信息两大部分组成。基本E P G 信息是指完全可以用数字电视广播 业务信息规范( G Y Z 1 7 4 2 0 0 1 ) 中的网络信息表N I T 、业务群关联表B A T 、业
4、务描述表S D T 和事件信息表E I T 进行描述的E P G 信息。扩展E P G 信息是指在基本E P G 信息之外，通过数据轮播传递的E P G 信息，这些信息的 入口采用E P G 映射表( E M T ) 进行描述，信息的内容被封装成具有多级目录结构的文件系统，称为扩展E P G 内容 信息( X E C I ) 。整个E P G 信息组成结构关系如图1 所示。 2 2E P G 的功能 E P G 系统不仅要给用户提供高质量的体验服务，既可以快速响应各类操作，让用户感受到电视般的享受， 另外也要给用户提供简便的操作方式，适合各类人群进行操作。 因此，系统提供以下几个方面的功能：
5、( 1 ) 频道列表功能：以“频道一时问”方式提供一段时问内的所有电视节目信息，通过频道列表的方式来展 示。 ( 2 ) 节目播放列表功能：以节目播放列表方式提供可供点播的节目，在节目列表中要包含节目的相关信息。 ( 3 ) 节目附加信息功能：给出节目的附加信息，如节目情节介绍等。 ( 4 ) 节目分类功能：按节目内容进行分类，如可以分类为故事片、新闻片、爱情片、恐怖片、卡通片等，用户通 过分类对节目进行浏览。 ( 5 ) 节目预订功能：在节目单上预约一段时间之后将要播放的节目，届时自动播放。 第十届全国有线电视技术研讨会论文集 2 6 5 图1E P G 信息组成 ( 6 ) 家长分级控制功
6、能：对节目内容进行分级控制，提供家长可以设置节目观看权限的控制界面。 ( 7 ) 节目搜索功能：提供多种方式的业务搜索功能，如按主演、导演、片名字数、节目编号、首字母等多种搜 索功能。 ( 8 ) 业务导航功能：提供业务排行、业务推荐、最新更新等导航功能。 2 3E P G 系统的定义 E P G 系统分为前端子系统和后端子系统，图2 和图3 分别给出了前端子系统和后端子系统的参考框图。 图2E P G 前端子系统框图 前端系统主要负责业务信息S I 数据的组织和生成，一般来说，由个专门的S I 复N 器( s IS e r v e r ) 来完成 这部分工作，并把生成的数据与节目等其它数据流
7、进行系统层复用，在传送流口r a n s p o r tS t r e a m ，简称为T S 流) 中传输。 后端子系统主要负责S I 数据的接收、解析、编辑、存储及显示等。它从T S 流中解析出S I 数据，同时在本地 2 6 6 一 第十庙全国有线电视技术拜讨会论文集 图3E P G 后端子系统框图 建立S I 数据库，对S I 信息进行编辑存储，并最终通过E P G 界面显示节目信息。为了方便用户的随机接入，S I 数 据是重复发送的，接收端不停地接收、解析来自发端的S I 数据，当发端的S I 数据改变时，S I 数据库更新，否则接 收的S I 数据被丢弃。 2 4E P G 信息传
8、输方式 在E P G 信息的传输过程中主要采用两种方式：表传输方式和数据广播中的数据轮播方式。一般基本E P G 信息和扩展E P G 信息中的E P G 映射信息均采用表传输方式。扩展E P G 信息中的扩展内容E P G 信息采用数据 广播中的数据轮播方式传输。 利用表传输方式进行传输的E P G 信息绝大多数都属于S I 。 3E P G 在数字电视中的实现 在数字电视中，所有视频、音频、文字、图片等经数字化处理后都变成了数据，并按照M P E G 一2 的标准打包， 形成固定长度( 1 8 8 个字节) 的传送包，然后将这些数据包进行复用，形成，I s 传送码流，通常一个频道对应一个
9、鸭流，一个频道的髑流由多个节目及业务组成。在r I s 流中如果没有引导信息，数字电视的终端设备将无法找 到需要的码流，所以在M P E G - 2 中，专门定义了P S I 信息，其作用是自动设置和引导接收机进行解码。 3 1 节目专用信息P S I 数字电视接收机中的M P E G 一2 解码器使用P S I 信息来自动设置解码所需要的各种参数，提供解码器所 需信息，并提供音频视频同步信息。P S I 信息使用四个表来定义码流的结构，即P S I 由节目关联表( P A T ) 、节 目映射表( P M T ) 、条件接收表( C A T ) 和网络信息表( N I T ) 组成，这些表插
10、入到T s 中传输。其作用和含义描述如 下。 一 ( 1 ) P A T ：P A T 表的P I D 号为“O x 0 0 ”，要保证T s 流被正常接收，在髑流中至少有一个完整有效的P A T 。解 复用器工作总是通过寻找P A T 表开始。P A T 指定了P M T 数据包和N I T 数据包的P I D 号，可根据P I D 号找到相 应业务的P M T 表和N r I 表。 ( 2 ) P M T ：P M T 表指出了组成节目业务的各个码流的P I D 号，并对各路码流进行描述。 ( 3 ) N I T 表的P I D 值是固定的，规定为O x 0 0 1 0 。通过分析N I
11、T 表可知系统内共存在多少传输流以及每个传 输流的主要物理参数。即t r a n s p o r t s t r e a m - i d ( 传输流号) 、f r e q u e n c y ( 频率) 、m o d u l a t i o n ( 调制方式) 、s y m b o l - r a t e ( 符号 率) ，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 T S 。 ( 4 ) C A T ：其P I D 值固定由0 x 0 0 0 1 标识。C A T 表提供系统中条件接入的信息，提供一个或多个C A 系统，它 包含了各个节目的E
12、M M 识别P I D ，描述了各个节目的加密方式。 P S I 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，当接收机要接收某一个指定节目 时，它首先从节目关联表P A T 中取得这个节目的节目映射表的P I D 值，然后从髑中找出与此P I D 值相对应的 节目映射表P M T ，从这个节目映射表中获得构成这个节目的基本码流的P I D 值，在P M T 表中又可找到与该节 目有关的所有原始码流，如视频，音频数据及有关信息的P I D 。根据这个P I D 值滤出相应的视频、音频和数据等 基本码流，删除含有其余P I D 的传送包，鼹码后复原为原始信号。 第十届全国有线电视技术
13、研讨会论文集 - 2 6 7 3 2 业务信息S I G Y Z1 7 4 _ 2 0 0 1 数字电视广播业务信息规范中明确规定：生成E P G 的基本数据来源于业务信息S I 。在数 字电视传输流T S 中按相关标准插入的业务信息S I 携带了E P G 所需的全部数据，也就是说S I 是实现E P G 功能 的前提，以保证I R D 获取E P G 基本信息的兼容性。 在M P E G - - 2 标准中定义的P S I ，是对单一码流的描述，由于系统通常存在多个码流，为了使使用者能在多个 码流中快速地找出自己需要的业务，在D V B 中对M P E G - - 2 的P S I 进行了
14、扩充，形成S I 。S I 是对整个系统所有码 流的描述，描述系统传输内容、广播数据流的编排和时间表等的数据，它包括P S I 信息。 D V B - S I 以四个表为基础，加上一系列供选用的表。每个表中都包含一些描述子( d e s c r i p t o r s ) ，每个描述子的 最大长度为2 5 6 字节。D V B S I 定义了大量的描述子来描述业务信息，它们概述了业务事件的特性。这些表是： ( 1 ) 网络信息表N I T ：N r r 把属于某特殊网络提供者的业务聚合在一起。它包含在配置I R D 期间可能用到的 全部调谐信息。值得注意的是，P S I 中只定义了N I T
15、的名称，其语法结构是在S I 中定义的。 ( 2 ) 业务描述表S D T ：S D T 列出了在一特定髑中的所有业务的名称和其他参数( 如业务提供商) 。一个T S 流 中存在一个独立的S D T 表或者S D T 子表。 ( 3 ) 事件信息表E r r ：E I T 用于发送已出现或即将出现在传输流中的所有事件相联系的信息。表中包含关于 I R D 能接收的当前传输流和可选的覆盖其他传输流的信息。这些信息包括事件名、开始时间、持续时间等。 ( 4 ) 时间和日期表T D T ：T D T 用于更新I R D 内部时钟。 在实际应用中，节目播出前端将符合标准定义的P S I 和S I 表被
16、分成一段或若干段，插入鸭包，构成数字电 视广播码流，传输给用户。接收端解码器根据P S I 解复用和解码所需的码流，利用S I 提供的数据构成各种功能 的E P G 。解码器根据包标识符( P I D ) 和表标识符找到所需的码流和数据。 此外，还有6 个供选用的S I 表： ( 1 ) 业务群关联表B A T ：B A T 提供了按照节目类型分类的功能，通过使用表的信息，用户可以分类查询节 目，从而迅速的选择自己喜爱的节目。 ( 2 ) 运行状态表R S T ：R S T 的各部分被用于快速刷新一个或多个事件的运行状态。一些运行状态的各部分 只在事件状态改变时发送一次。其他S I 表正常情况是反复发送的。 ( 3 ) 时间偏移表T O T ：T O T 描述了当前时间、日期和本时区时间的偏移量，用于在不同时区问共享业务的情 况下。 ( 4 ) 选择信息表S I T ：S I T 仅用于部分码流( 如已录码流) ，描述了用于该部分码流中所需服务信息的摘要。 ( 5 ) 填充表S T ：它用于使现有的段无
