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        數(shù)字電視傳輸流中的引路者——PSI-SI表

        2013-07-09 13:36:44陳柯霖
        視聽 2013年1期
        關(guān)鍵詞:碼流標識符機頂盒

        ■陳柯霖

        數(shù)字電視與傳統(tǒng)模擬電視在選擇節(jié)目的方式上是完全不同的,傳統(tǒng)模擬電視的每一個頻道對應(yīng)一個節(jié)目,只要調(diào)到相應(yīng)的頻率,就可以看到節(jié)目。而在數(shù)字電視信號中,由于復(fù)用技術(shù)的使用,一路傳輸流(以下簡稱TS:Transport Stream)可以包含多個節(jié)目,所以要觀看其中的某一個節(jié)目,就必須從TS 流中提取出這個節(jié)目的壓縮包,然后再進行解碼。那么當(dāng)用戶用遙控器在數(shù)字電視機頂盒上選了一個節(jié)目,機頂盒是怎樣從眾多的傳輸流中,選中這個節(jié)目進行播放的呢?數(shù)字電視機頂盒中為了找到需要的碼流,識別不同的業(yè)務(wù)信息,需要在TS 流中加入一些引導(dǎo)信息,這就是本文中講到的有線數(shù)字電視中常用的PSISI 表。

        在數(shù)字電視中,所有視頻、音頻、文字、圖片等都會經(jīng)過數(shù)字化處理,形成數(shù)據(jù),并按照MPEG-2【MPEG-2(ISO / IEC 13818):運動圖像及伴音編碼標準。1988年提出,1994年公布為國際標準,是專門針對數(shù)字電視的信源編碼標準】的標準打包,形成固定長度(188 個字節(jié))的傳送包,然后將這些數(shù)據(jù)包進行復(fù)用,形成傳送TS。每個TS 流通常由多個節(jié)目及業(yè)務(wù)復(fù)用組成,對應(yīng)一個8MHz 帶寬的頻道進行傳輸。為了使數(shù)字電視機頂盒能夠根據(jù)用戶的需要找到相應(yīng)的碼流,識別不同的業(yè)務(wù),在MPEG-2 中,專門定義了PSI(Program Specific Information)信息,其作用是從一個攜帶多個節(jié)目的TS 流中正確找到特定的節(jié)目;而由于系統(tǒng)中存在多個TS 流,所以在PSI 四個表的基礎(chǔ)上再增加了九個表,形成SI(Service Information)表。SI 表是對整個系統(tǒng)所有TS 流的描述,它使機頂盒的綜合接收解碼器(IRD)可以從TS 流中提取出所播出節(jié)目的節(jié)目列表和播出參數(shù),以直觀的形式顯示給數(shù)字電視用戶,使得用戶可以方便地接收、選擇數(shù)字電視節(jié)目。

        如圖1 所示為廣西數(shù)字電視中一個碼流的PSI/SI 信息表。

        從圖1 中我們可以看到,PSI/SI表通過復(fù)用器插入到TS 流中,并用特定的PID(Packet ID 標志碼傳輸包,在數(shù)字電視復(fù)用系統(tǒng)中它的作用好比一份文件的文件名)進行標識。括號里顯示的PID 值即為前面表格的包標識符PID 值。PSI/SI 業(yè)務(wù)信息的包標識符PID 分配如表1 所示。

        TS 流中具有相同PID 的不同信息表由表標識符table_id 來區(qū)分的,具體分配如表2 所示。

        PSI 表的主要作用是使觀眾能從單TS 流中挑選出所需節(jié)目,機頂盒根據(jù)PSI 表所提供的必需的數(shù)據(jù),即過濾出的PID 號,可以迅速將不同節(jié)目的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號分類,組合到一起,形成所需的節(jié)目并提供給觀眾。PSI 表主要由節(jié)目關(guān)聯(lián)表(PAT)、節(jié)目映射表(PMT)和條件接收表(CAT)組成。

        其中節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT 表的PID為0x0000,它包括了該TS 流中的所有節(jié)目映射表即每個節(jié)目的PMT PID,傳輸流ID 等,PAT 表是解碼器解出一套節(jié)目時的第一步,它告訴解碼器PMT 表所在包的PID 值。

        如圖2 所示,其中PAT 表包標識符PID 為0x0000,表標識符(table_id)為0x00,TS 流ID(transport_stream_id)為0x0098 即第152 個傳輸流。該PAT 表里面包含了PMT_PID 分別為0x0900、0x00901、0x00902、0x00903、0x00904、0x0600、0x0601、0x0602 在內(nèi)的8個節(jié)目的PMT 信息,從中我們也可以看出第152 個傳輸流中包含了以上8 個節(jié)目。

        節(jié)目映射表(PMT)中包括每個節(jié)目的基本碼流信息即視頻信息、音頻信息和同密的多家CA的ECM 授權(quán)控制信息。針對節(jié)目的加密情況,還含有CA_System_ID。如圖3 所示,以TS152 傳輸流中PMT_PID 為0x0900 的這個節(jié)目為例,分析其PMT 表。它的節(jié)目號program_number 為2111,PMT_PID 為0x0900,表標識符(table_id)為0x02,PCRPID 為0x0080,視頻PID 為0x028a,音頻(Streamtype0x04)PID 為0x0200。其 中MPEG-2 數(shù)字電視13818-2 視頻部分標準中規(guī)定視頻基本流類型(Streamtype)為0x02,13818-3 音頻部分標準中規(guī)定音頻基本流類型(Streamtype)為0x04。

        條件接入表(CAT)針對具體CA 系統(tǒng)中的用戶的授權(quán)情況,含有標識具體CA 系統(tǒng)的CA_System_ID和用于獲取授權(quán)管理信息EMM 的索引EMM_Pid,通過這兩項內(nèi)容就可以獲得用戶所在CA 系統(tǒng)的EMM(Entitlement Management Messages 授權(quán)管理信息)信息,從而達到節(jié)目解擾解密的目的。如圖4 所示,CAT表PID 為0x0001,table_id 為0x01,其中包括了同密的三家CA 系統(tǒng)。CA_System_ID 即為每家CA 系統(tǒng)的標示。

        SI 表的主要作用是使服務(wù)提供商可以通過一個多節(jié)目流的大的傳輸流網(wǎng)絡(luò)為用戶提供節(jié)目和服務(wù),它與PSI 表一起,讓機頂盒在整個傳輸流網(wǎng)絡(luò)中,分解出所有的節(jié)目。SI 表主要包括網(wǎng)絡(luò)信息表(NIT)、業(yè)務(wù)描述表(SDT)、事件信息表(EIT)、時間和日期表(TDT)、時間偏移表(TOT)、業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表(BAT)和運行狀態(tài)表(RST)等表信息。其中的NIT、SDT、EIT、TDT 是必需傳送的,本文主要對這幾個表進行解說,其它表則按照需要進行選擇傳送,本文中不再一一敘述。

        NIT(Network Information Table)網(wǎng)絡(luò)信息表。它的PID 值恒為0x0010,包含了每個傳輸流的頻率信息,作用是表明網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)和其特殊參數(shù),使得機頂盒可以按照用戶的選擇以很少的延時或無延時地改變頻道、調(diào)諧參數(shù),正確地解碼出TS。

        SDT(Service Description Table)服務(wù)描述表。它的作用是定義網(wǎng)絡(luò)中有效的服務(wù)內(nèi)容,如視頻、音頻、數(shù)據(jù)等。列出傳輸流的業(yè)務(wù)信息,如傳輸流中包含的節(jié)目名稱、節(jié)目類型等。

        EIT(Event Information Table)事件信息表。它的作用是定義網(wǎng)絡(luò)中所有的事件,提供針對它們的描述,如每個節(jié)目的當(dāng)前播出的節(jié)目名稱、播出開始時間、播出時間段、父母控制級別等信息和下一個播出節(jié)目相關(guān)信息。

        TDT(Time and Date Table)時間信息表。這個表格里面包含了與機頂盒有關(guān)的時間信息,這些信息是實時更新的。

        通過分析數(shù)字電視傳輸流中的PSI/SI 表,我們可以解決很多數(shù)字電視方面的問題。比如我們再來看一下文章開頭提到的問題,通過PSI/SI 表分析數(shù)字電視機頂盒接收某一個指定節(jié)目的流程。首先機頂盒從節(jié)目關(guān)聯(lián)表(PAT)中取得這個節(jié)目的節(jié)目映射表(PMT)的PID 值;然后從傳輸流中找出與此PID 值相對應(yīng)的節(jié)目映射表(PMT),從這個節(jié)目映射表中獲得構(gòu)成這個節(jié)目的基本碼流的PID 值,根據(jù)這個PID 值從傳輸流中濾出相應(yīng)的視頻、音頻和數(shù)據(jù)等基本碼流,最后解碼復(fù)原為原始信號,我們就從家里的電視收看到了選中的節(jié)目。

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