地面數字電視機頂盒PSI/SI信息的接收與管理研究

宗佳琦

摘 要：地面數字電視機頂盒PSI和SI信息是所有視頻、音頻、圖像和文字形成的基礎，對其接收過程和管理進行研究具有重要意義。本文主要分析了地面數字電視機頂盒節目特定信息PSI和業務信息SI，在此基礎上，對PSI信息和SI信息惡的接收和管理方式進行了系統描述，以期為相關研究人員提供一定參考。

關鍵詞：地面數字電視;機頂盒;PSI/SI信息

中圖分類號：TN949.197 文獻標識碼：A 文章編號：2096-5079 （2020） 09-00-02

一、引言

隨著科學技術的進步，數字電視業務迅速發展，根據信號傳輸路徑，數字電視可分為地面數字電視、衛星數字電視和有線電視三大類。衛星電視和有線電視采取歐洲標準，地面數字電視是DMB-TH標準，對地面電視機頂盒PSI/SI信息接收和管理進行研究，具有現實意義，可明確數字電視信息獲取的原理。

二、地面數字電視機頂盒PSI/SI信息概述

（一）節目特定信息

地面數字電視中，頻段信號和數據信息通過文字、圖像、音頻和視頻形式進行展示，相關內容在電視機頂盒中都是以數據頻段的方式存在，并且根據MPEG-2的標準進行打包，形成長度在188字節的數據資源傳送包TS。實際應用中，TS包的包頭共計包含4B字節，具體包含了13bts是包標識PID，而PID是解復用器應用的重要數據包，用作于不同信息的分類和解析。針對地面數字電視機頂盒PSI和SI信息的接收和管理操作而言，解復用器發揮了重要作用，可用于輸送有用信息，并加載解析數據，通常數據的存儲長度為184B。節目特定信息的結構通常由兩部分構成即包頭和負載。其中包頭部分的長度為4B，負載部分的長度為184B，值得注意的是，對結構形式相同的TS數據包，假設引導信息缺失，則地面數字電視的機頂盒將很難定位到系統需要的碼流信息[1]。

節目特定信息為應用在MPEG-2中，其主要功能是自動設置節目信息，并引導解碼器進行相關業務操作，同時節目特定信息PSI也可細分為表格結構，每個表格又可分不同頻段數據鏈，并且通過負載方式，插入到TS數據包中，并且通過一定的比例形成TS信息流，由此完成節目信息的接收。以節目組合表PAT為例，其包含了所有節目號和相關的PMT結構中的PID值，同時也包含NIT的PID數值，此時PID本身數值被標記為0*0000，設為初始值。

（二）業務信息

在地面數字電視機頂盒的實際應用中，PSI節目特定信息可貢獻單一結構的數據信息頻段，不能完整反映TS信息流中所有業務類型，例如，節目內容數據解析、節目播出時間序列等。相關信息主要通過TS流中的不同解碼器進行解析，實際中數字電視存在多個TS流，多個射頻頻道下可滿足系統要求。實際操作中，每個表格數據都對應一個PID值和表格數據識別符table id，研究的數字電視機頂盒系統中涉及的SI表主要包括以下幾種：

一是時間和日期表，即TDT，為數字電視機頂盒貢獻時間顯示信息。現階段的時間信息，主要特點是信息數據更新頻繁，刷新速度較快;二是業務表日期表即SDT，可提供TS信息流中相關業務數據，具體涵蓋節目名稱、信息開發商等內容。三是實踐信息表，具體包含節目頻段內容中，事件名稱、發生時間和結束時間等等，并且對present、folowing和schedule等信息進行明確，主要被用于EPG菜單的顯示和預定。業務信息是電視機頂盒信息結構的重要組成部分，對其接收和管理的研究顯得尤為重要。

三、電視機頂盒PSI/SI信息接收和管理方式

（一）數據庫模塊

數據庫的主要功能是PSI和SI信息的構建和管理，與解復用模塊和用戶操作模塊相對應而存在，并且在地面電視機頂盒系統中，與其他模塊進行交互。交互的過程有兩個任務指令實現，即SectionFilterMonitoor任務和DbaseBuilder任務。在STi5105的操作系統中，基于數據庫的構建，應保證數據庫在可循環的結構內運行，此時系統在執行退出主函數時，相關任務會在后臺自主運行。現對系統任務中數據庫模塊的構建和實際應用進行詳細說明：

第一，地面數字電視機頂盒中，SectionFilterMonitoor模式下，控制系統會對頻率信號進行還原設計，該操作主要用于判斷復用模塊是否接收到相關表的段數據。倘如系統接收到表數據，則將本頻段信息篩選出來，并且在控制系統的待發出區域進行數據信息顯示，并且采取指定工作模式對DbaseBuilder區進行消息提示，保證數據庫在穩定的信號資源下運行，實現對表格數據的合理解析，即地面數字電視頻道節目的解析。第二，DbaseBuilder基礎任務，可通過內部系統對數據庫資源進行模擬和調用，該任務區的主要功能是用來存儲用戶操作模塊和分段過濾模塊發出的信息。具體操作中，分為兩種情況，倘若信息來自用戶操作模塊，則系統根據消息內容的具體指示。執行不同類別的操作，根據不同的類別可執行讀入頻道ID，發送PAT表的段過濾請求、釋放所有段過濾請求和讀入ID，刪除所有對應節目信息的信號指令。

假設數據消息來自分段過濾系統，則地面電視機頂盒會檢查數據庫具體工作情況，并根據接收的信號資源，判斷數據庫是否有效，倘若數據庫處于失效狀態，則控制器會釋放相關頻段的過濾要求;倘若處于實際運行狀態，則需要對數據分組的循環冗余驗證碼（CRC）進行校驗，判斷其是否出錯。驗證碼出錯，則說明系統收到的信息存在錯誤，此時系統會自動重新起到數據過濾器裝置，重新接收數據。而驗證碼（CRC）正確，則需要調取頻段信號的表格ID值，系統自動進入與表格數據相關的運行環境，并自動存儲與頻段一致的節目信息，并返回上一級別的操作界面，以此循環往復、達到對地面數字電視節目數據庫模塊的構建。

（二）節目解碼模塊

在地面數字電視機頂盒PSI/SI信息接收和管理中，應關注解復用模塊的應用。解復用模塊應用過程中，可促使數字電視頻率信號的利用效率，通過地面電視機頂盒促使解調信息傳輸流TS運行，并對解碼器進行解復用操作方可使用。解碼完成后的信息包含節目頻段信息流，是地面電視中視頻、音頻、圖像和文字等數據形式復合結果。