（计算机软件与理论专业论文）数字电视机顶盒epg系统和gui的设计与实现.pdf

摘要 目前，数字电视机顶盒已成为模拟电视向数字电视过渡的最好的“桥梁”。我国数字电视产业 发展很快，市场对于数字电视的需求也在迅速发展，高清数字电视节目也陆续开始播放，因此各 种形式的数字电视接收机成为了发展的热点。 本文主要讨论了基于l i n u x 嵌入式操作系统和支持高清数字电视解码的s t 7 1 0 9 平台的e p g 接收系统和g u i 的设计与实现。文中介绍了数字有线电视的发展历史和现状，及将来的发展趋 势，讨论了软件系统的结构划分和模块之间的通信问题，详细论述e p g 接收系统中解复用解析模 块的设计与实现。e p g 接收系统的研究重点是s t l ，兀的应用接口及其封装、p s i s i 的解析解复用、 e p g 节目预定功能。p s i s i 的解复用功能主要完成了对p s i 和s i 中各个表的接收，接收后的数据 由解析模块处理并存储到对应的数据链表中。本项目对节目管理和g u i 进行了设计与实现，其中 节目管理包括操作接口和数据库管理，对节目信息进行提取、分析、存储、删除。 系统功能模块均通过了测试，通过测试验证了软件设计的可行性。 关键词：数字电视机顶盒，解复用，e p g ，节目管理，嵌入式操作系统 a b s t r a c t c u r r e n t l y , d i g i t a lt vs e t - t o pb o xh a sb e c o m et h eb e s t ”b r i d g e ”o ft h et r a n s i t i o nf r o ma n a l o g t e l e v i s i o nt od i g i t a lt e l e v i s i o n w 砧t h eh i g hd e m a n do fd i # t mt vi nq i i n a d i g i t a lt vi n d u s t r y d e v e l o p sr a p i d l y , a n dh i g h - d e f i n i t i o nd i g i t a lt vp r o g r a m sa r ea l s ob e g i n n i n gt op r e m i e r ei n s u c c e s s i o n t h u sv a r i o u sf o r m s o fd i # t a lt e l e v i s i o nr e c 两v e l sh a v eb e c , o m et h es t u d yh o t s p o t n l i sa r t i c l ed i s c u s s e st h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fe p gs y s t e ma n dg u i ，w h i c hi sb a s e d o i ll i n u xe m b e d d e do p e r a t i o ns y s t e ma n ds t t1 0 9p l a t f o r ms u p p o r t i n gh i g h - d e f i n i t i o nd i g i t a lt v d e c o d i n g 1 1 1 i sa r t i c l ei n t r o d u c e st h eh i s t o r y , c u r r e n ts i t u a t i o na n df u t u r ed e v e l o p m e n tt r e n da b o u t d i g i t a lc a b l et v ：i td e s c r i b e st h ep r o b l e mo ft h es t r u c t u r eo fs o f t w a r es y s t e ma n dc o m m u n i c a t i o n b e t w e e nm o d u l e s ，a n dd w e l l so nt h ed e m u l f i p l e x i n ga n dp a r s i n gm o d u l eo fe p gr e c e i v i n gs y s t e m e p gr e c e i v i n gs y s t e mf o c u s e so i lt h er e s e a r c ha n dp a c k a g i n go fs 嗍t h ed e m u l t i p l e x i n ga n d p a r s i n g o fp s i s i ，t h e s c h e d u l i n g f u n c t i o no fe p gp r o g r a r m n e s t h em a j o rf u n c t i o no f d e m u l t i p l e x i n gi st or e c e i v et a b l e so fp s ia n ds i t h ed a t af r o mt a b l e si sp r o c e s s e db yt h ep a r s i n g m o d u l e a n dt h ef i n a ld a t ai ss t o r e di nt h el i n kl i s t n i sa r t i c l ei n t r o d u c e st h ed e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o no fp r o g r a mm a n a g e m e n ta n dg u i p r o g r a mm a n a g e m e n ti n c l u d e sp r o g r a m o p e r a t i o ni n t e r f a c ea n dd a t a b a s em a n a g e m e n t ，b yw h i c hw ec a na n a l y z e , s t o r e , a n dd e l e t ep r o g r a m i n f o r m a t i o n t h em o d u l e so ft h es e t t o pb o xs y s t e mh a v eb e e ns u c c e s s f u l l yt e s t e d 1 r i l ef e a s i b i l i t yo ft h e s o f t w a r ei sv e r i f i e db yt e s t i n ga sw e l l k e yw o r d s ：s e t t o pb o x ，d e m u l t i p l e x i n g , e p g ，p r o g r a mm a n a g e m e n t , e m b e d d e do p e r a t i n gs y s t e m h 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特另l l j n 以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得宁夏大学或其它教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示了谢意。 研究生签名： ? 采华f j f 兮 时间： 妒7 年6 月p e t 关于论文使用授权的说明 本人完全了解宁夏大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交 论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。同意宁夏大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位 论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：际华吻全 时间：卯彳年舌月日 翩签名：了乏，文 导师签名：l 力 ，、，v 宁夏大学硕仁学位论文第一章绪论 第一章绪论 本章重点介绍数字电视国内外发展现状和数字电视标准的分类，针对国内外的研究现状讨论 本系统的研究意义，最后介绍本文的研究重点和章节组织方式。 1 1 数字电视发展背景以及概述 数字电视( d i g i t a lt v ) 【i 捌是从电视信号的采集、编辑、传播、接收整个广播链路数字化的数 字电视广播系统。数字电视利用m p e g 标准1 ，- 5 中规定的图像压缩格式，把现行模拟电视制式下 的图像、伴音信号的平均码率压缩到大约4 6 9 - 2 1 m b p s ，其图像质量可以达到电视演播室的质量 水平，胶片质量水平，图像水平清晰度达到5 0 0 1 2 0 0 线以上，并采用a c 3 声音信号压缩技术， 传输5 1 声道的环绕声信号。按清图像晰度分类，数字电视包括数字高清晰度电视( h d t v ) 、数字 标准清晰度电视( s d l v ) 和数字普通清晰度电视( l d l 、d 三种。h d t v 的图像水平清晰度大于8 0 0 线，图象质量可达到或接近3 5 r a m 宽银幕电影的水平；s d l 的图像水平清晰度大于5 0 0 线，主 要是对应现有电视的分辨率量级，其图象质量为演播窒水平；u ) t v 的图像水平清晰度为2 0 0 - 3 0 0 线，主要是对应现有v c d 的分辨率量级。按信号传输方式分类，数字电视可分为地面无线传输 数字电视( 地面数字电视) 、卫星传输数字电视( 卫星数字电视) 、有线传输数字电视( 有线数字电 视) 三类【6 丌。电视数字化是一个全球的趋势，是继黑白电视到彩色电视后的又一次革命。电视数 字化带来并创建了电视广播业务的新概念，它将不再是传统的电视。虽然数字电视，“播系统的主 要功能是使我们能高质量地传送更多频道的节目，但数字化还会带来了更新、更丰富的业务。这 些丰富的业务和应用，主要是基于数字装置不断扩张的处理能力和全球数字化( 如互联网) 所提供 的巨大基础设旌，并相互交叉，以及与电视提供娱乐和信息的多种传统形式相融合。因此，数字 电视的发展前景非常广阔。 1 2 国内外发展状况 1 2 i 国外发展状况 为了推进数字化的进程，欧洲于1 9 9 3 年成立了数字视频，“播( d v b ) 组织，现有近2 0 0 个成员。 该组织为数字视频广播系统提供一个唯一的、确定的框架d v b s ( 卫星) 、d v b _ c ( 有线) 、d v b - t ( 地面) ，制定了完整的可以产业化的数字电视广播标准1 8 9 j 。d v b s 规定了甲星数字广播调制标 准，使原米传送一套p a l 制节日的频道可以传播四套数字电视节目，人人提高了卫吊信道的传输 效率。d v b - c 规定了在有线电视网中传播数字电视的调制标准，使原来传送一套p a l 制节目的 频道可以传播四六套标准清新度数字电视节目。d v b - t 规定了住地面数字广播电视节目采用的 调制标准。这些均得剑欧洲通信标准组织( e t s i ) 平1 1 国际电联( i t u ) 的通过。 宁夏大学硕士学位论文第一章绪论 美国于1 9 9 6 年1 2 月2 4 日已决定采用以h 刚加j 为基础的a t s c ( a d v a n c e d t e l e v i s i o n s y s t e m c o m m i t t e e ) 作为美国国家数字电视( d m 标准。美国联邦通信委员会( f c c ) 决定用9 年时间完成模 拟电视向数字电视的历史性过渡。在1 9 9 8 年1 1 月1 日开始实施数字电视地面广播( d t 叻，将有 2 4 个电视台发送全数字电视；1 9 9 9 年1 1 月1 日有1 2 0 个电视台播出数字电视节目；其余的全部 电视台在2 0 0 3 年5 月1 日播出数字电视；2 0 0 6 年停止n t s c ( n a f i o n a lt e l e v i s i o ns t a n d a r d s c o m m i t t e e ) 。 日本于1 9 9 5 年7 月在日本电气通信技术审议会上通过了与欧洲d v b s 相符的日本数字电视 标准。d v b - t 也在积极筹划中，1 9 9 7 年进行了第一次试验，1 9 9 8 年进行测试，2 0 0 0 年正式开始 数字视频广播。为了在同数字信道内同时传送视频、音频和数据广播，日本正在开发综合业务数 据广播( i s d b ) 。 目前，在全球有许多国家已开展了电视数字化和d v b 业务，其中以欧洲的一些发达国家最 为普遍，亚洲的日本和韩国也较为普及，新加坡、印度等国家也已起步。 1 2 2 当前我国数字电视发展状况 广播电视是我国信息产业和文化产业的重要组成部分，广播电视数字化【l i j 是国家现代化和社 会信息化的重要标志。我们党和政府高度重视我国广播电视数字化工作，将其列入了国家发展规 划。经过全国广电系统多年的艰苦努力，大部分广播电台、电视台在节目采集、制作、播出、传 输环节基本实现了数字化，目前在接收环节，数字电视接收机也越来越普及。 我国广播电视数字化实施“三步走”的发展战略，即2 0 0 3 年全面推进有线数字电视；2 0 0 5 年开展数字卫星直播业务，开始地面数字电视试验，有线数字电视用户达到3 0 0 0 万；2 0 0 8 年全 面推广地面数字电视和高清晰度电视。2 0 1 5 年将停j ：模拟电视的播出。2 0 0 3 年5 月，广电总局 发布了我国有线电视向数字化过渡时间表，按照东部、中部、西部三个区域，分2 0 0 5 年、2 0 0 8 年、2 0 1 0 年、2 0 1 5 年四个阶段全面实现有线电视数字化。 2 0 0 7 年，中国数字电视产业已经进入全了面推进阶段，有线数字电视整体转换被更多运营商 认可，北京、上海、天津、重庆等重量级城市开始全面启动，2 0 0 7 年底部，中国有线数字电视电 视用户数量达到2 7 9 6 万户，有线电视数字化程度达到2 4 ，2 0 0 8 年l 季度，中国有线数字电视用 户数量达到3 1 9 5 1 8 万户，有线电视数字化程度达到3 1 9 6 。数字电视用户规模的增长为数字电 视产业发展提供了极大的动力。2 0 0 8 年5 月1 日，中央电视台高清综合频道正式开播! 高清综合 频道的正式开播，是继播出黑白电视节目、标清彩色电视节目之后，中央电视台发展史上的又一 个重要里程碑，是中央电视台电视节目制播全面高清化的个标志，也是中国电视全面进入高清 时代的一个标志。 1 3 数字电视系统的现行标准 1 3 1 美国数字电视标准a t s c a t s d 2 1 数字电视标准由四个分离的层级组成，层级之间有清晰的界面。最高为图像层，确 定图像的形式，包括象素阵列、幅型比和帧频。接着是图像压缩层，采h jm p e g 2 压缩标准。再 2 宁夏人学硕 ：学位论文第一章绪论 下来是系统复用层，特定的数据被纳入不同的压缩包中，采用m p e g - 2 压缩标准。最后是传输层， 确定数据传输的调制和信道编码方案。对于地面广播系统，采用z e n i t h 公司开发的8 - v s b 传输 模式，在6 z 地面广播频道上可实现1 9 3 m b s 的传输速率。该标准也包含适合有线电视系统 高数据率的1 6 - v s b 传输模式，可在6 m h z 有线电视信道中实现3 8 6 m b s 的传输速率。 下面两层共同承担普通数据的传输。上面两层确定在普通数据传输基础上运行的特定配置， 如h d t v 或s d t v ；还确定a t s c 标准支持的具体图像格式，共有1 8 种( h d t v6 种、s d t v1 2 种) ，其中1 4 种采用逐行扫描方式。在6 种r d t v 格式中，因为1 9 2 0 x 1 0 8 0 格式不适合在6 m h z 信道内以6 0 帧秒进行逐行扫描，故以隔行扫描取代之。s d t v 的6 4 0 x 4 8 0 图像格式与计算机的 v g a 格式相同，保证了与计算机的适用性。在1 2 种s d t v 格式中，有9 种采用逐行扫描，保留 3 种为隔行扫描方式以适应现有的视频系统。另外，a t s c 还开发并通过了可为采用5 0 h z 帧频的 国家使用的另行标准。i - i d t v 格式的象素阵列相同，但帧频为2 5 i - i z 和5 0 h z ；s d t v 格式的垂直 分辨率为5 7 6 行，水平分辨率则不同；也包含3 5 2 x 2 8 8 格式，适应必要的窗口设置。 1 3 2 欧洲数字电视标准d v b 欧洲数字电视标准为d v b 【i 川卅，即d i 西t a lv i d e ob r o a d c a s t i n g ，数字视频厂“播。从1 9 9 5 年起， 欧洲陆续发布了数字电视地面广播( d v b - t ) 、数字电视卫星广播( d v b s ) 、数字电视有线广播 ( d v b - c ) 的标准。欧洲数字电视首先考虑的是卫星信道，采用q p s k 调制。欧洲地面广播数字电 视采用c o f d m 调制，8 m 带宽。欧洲有线数字电视采用q a m 调制。d v b - t ( e t s3 0 07 4 4 ) 为数 字地面电视广播系统标准。这是最复杂的d v b 传输系统。地面数字电视发射的传输容量，理论 上与有线电视系统相当，本地区覆盖好。采用编码正交频分复用( c o f d m ) 调制方式，在8 m h z 带宽内能传送4 套电视节目。传输质量高；但其接收费用高。d v b s ( e t s3 0 04 2 1 ) 为数字卫星 广播系统标准。卫星传输具有覆盖面广、节目容量大等特点。数据流的调制采用四相相移键控调 制( q p s k ) 方式，工作频率为l l 1 2 g i - i z 。在使用m p e g 2 m p m l 格式时，用户端若达到c c i r6 0 1 演播室质量，码率为9 m b s ：达到p a l 质量，码率为5 m b s 。一个5 4 m h z 转发器传送速率可达 6 8 m b s ，可用于多套节目的复用。d v b s 标准几乎为所有的卫星广播数字电视系统所采用。我国 也选用了d v b s 标准。d v b - c ( e t s3 0 04 2 9 ) 为数字有线电视广播系统标准。它具有1 6 、3 2 、 6 4 q a m ( 正交调幅) 三种调制方式，工作频率在1 0 g h z 以下。采用6 4 q a m 时，一个p a l 通道的 传送码率为4 1 3 4 m b s ，可用于多套节日的复用。系统前端可从卫星和地面发射获得信号，在终 端需要电缆机顶盒。目前，我国现行的标准是以d v b 的标准为参考模型自行定义的。 1 3 3 日本数字电视的标准i s d b 日本数字电视首先考虑的是甲星信道，采刚q p s i 眨调制。并在1 9 9 9 年发布了数字电视的标准 i s d b 。i s d b 是日本的d i b e g ( d i g i t a lb r o a d c a s t i n ge x p e l sg r o u p 数字j 播专家组) 制订的数字 广播系统标准，它利用一种已经标准化的复用方案在个普通的传输信道上发送各种不同种类的 信号，同时已经复刚的信号也可以通过各种不同的传输信道发送出去。i s d b 具有柔软性、扩展 性、共通性等特点，可以灵活地集成和发送多节目的电视和其它数据业务。 3 宁夏大学硕十学位论文第一章绪论 1 4 主要研究内容 数字电视利用m p e g 标准中的传输要求，把数字形式压缩编码的图像、伴音信号进行传输数 字电视接收机接收各种传输介质传输来的数字信号和各种数据信息，通过解调、解复用、解码和 音视频解码( 或者通过相应的数据解析模块) ，在模拟电视机上观看数字电视节目和各种数据信 息数字电视终端的信号接收由接收机完成，所以数字电视的发展关键在于数字电视接收机。我 国数字电视产业发展很快，市场对于移动数字电视的需求也在迅速发展，高清数字电视节目也陆 续开始播放，因此各种形式的数字电视接收机成为了发展的热点。 从目前数字电视的主流发展趋势来看，高清电视成为未来数字电视发展的一个重要技术方 向，另外作为采用了嵌入式系统的数字电视接收机的技术来看，从技术成本、资源以及为了未来 更快、更好的提供电视服务方面考虑，嵌入式l i q l d 技术也是越来越多的被使用，采用l m u x 可以降低成本和使机顶盒拥有更好的扩展功能。本文所使用的的软件系统平台为l i n 峨嵌入式操 作系统，硬件平台为意法半导体公司的支持高清数字电视解码的s 盯1 0 9 平台。作为数字电视的 另外一个特点，数据业务也会对更好的提供电视服务具有很大的推动作用。电子节目指南( e p g ) 是数字电视数据应用系统的重要组成部分，电子节目指南给用户提供友好的用户界面( g u o ，可 以方便用户获得它所需的一些业务信息通过在数字电视广播网络上构建功能强人的电子节目指 南，用户在数字电视终端可以高效地选择和购买自己喜欢的电视节目高效、可靠、易用的电子 节目指南，设计的好坏、功能是否强大、g u i 的友好程度直接关系接收机被用户接受的程度。 对于整个数字电视软件而言，现有代码的可扩充形、可移植性、可维护性也非常重要。在本 文中将要讨论的软件结构划分成多个层，各个层之间利用消息完成通信，相互独立。平台变化通 过修改底层的封装，大部分上层的应用代码具有延续性，这样可以大大缩短开发周期，降低软件 开发的成本。 由于数字电视的业务非常丰富，不太可能做到全面研究，因此本文的研究重点放在了e p g 接收系统和g u i 的设计与实现。e p g 接收系统重点为s 唧i 的接口的研究和封装，p s f s i 的解 复用、解析，e p g 节目预定功能等。 1 5 论文章节组织方式 第一章绪论，介绍国内外数字电视的发展水平和本文的研究内容。 第二章数字电视业务信息标准，分析p s i s i 中主要表包含的信息和作用。 第三章软件系统架构，研究本系统各个模块之间的通信方式。 第四章解复用和解析模块的设计与实现，实现对s t p t i 戍川接口的封装和对表的解析。 第五章e p g 管理模块的设计与实现，主要讨论如何实现节目的预定功能。 第六章节目管理模块的设计与实现，实现对节目存储、删除、修改喜好属性的功能。 第七章g u i 模块设计与实现，设计图形界面的整体结构和多语言的实现。 第八章总结。 4 宁夏大学硕t ：学位论文第二章数字电视业务信息标准 2 1 引言 第二章数字电视业务信息标准 数字电视与传统模拟电视节目选择的方式完全不同，传统电视的每一个频道对应一个节目， 只要调制到相应的频率，就可以观看节目。而通过数字电视信号传输的节目，由于采用了数字信 号的调制方式，在一个频点内可以复用多套数字电视节目。选择数字电视的收视方式也有所变化， 要观看其中的某一套节目，首先通过数字信号的解调，然后还需要通过信号的解复用过程从传输 流中提取出该路节目的压缩包，然后进行解码。在m p e g - 2 的传输流( t r a n s p o r ts t r e a m ) 中，节目 专用信息p s i ( p r o g r a ms p c c i 6 ci n f o r m a t i o n ) 用于规定不同节日和节目中的不同成分如何复用成一 个统一的t s 流，p s i 提供的是当前码流构成的物理信息。d v b 中的服务信息s i l l 6 - 1 9 1 ( s e r v i c e h f o r m a t i o n ) l 贝u 对此进行了进一步的扩展，加入了一些对用户有用的服务信息，标示节目的类型、 服务商、节目的相互关系等等一些服务性的内容。正确的了解m p e g 2 的p s i 以及d v b 的s i 表 的结构，及其包含的节目信息是本文完成解复用构建e p g 接收系统的关键。本章主要完成对 m p e g 2 的p s i 以及d v b 的s i 标准的研究。 2 2m p e g 标准 m p e g 组织于1 9 9 4 年推出m p e g - 2 压缩标准1 2 0 j ，以实现视，音频服务与应用互操作的可能性。 m p e g - 2 标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规 定。对应于不同的应用，符合m p e g - 2 标准的码流又分为传送流和程序流，本章主要讲解了传送 流有关的部分数据结构和标准。 在m p e g - 2 标准中，为了将一个或更多的音频、视频或其他的基本数据流合成单个或多个数 据流，以适应于存储和传送，必须对其重新进行打包编码，在码流中还需插入各种时间标记、系 统控制等信息，最后送到信道编码与调制器。这样可以形成两种数据流传送流( t s ) 和程序流 ( p s ) ，分别适用于不同的应用，传送流( t r a n s p o r ts t r e a m ) 简称t s 流，它是根据1 1 u t r e c h 2 2 2 0 1 i s o i e c1 3 8 1 8 - 2 和i s o h e c1 3 8 1 8 3 协议而定义的一种数据流，其目的是为了在有 可能发生严重错误的情况下进行一道或多道程序编码数据的传送和存储。这种错误表现为比特值 错误或分组丢失。传送流由一道或多道节目组成，每道节目由一个或多个原始流和一些其他流复合 在一起，包括视频流、音频流、节目特殊信息流( p s i ) 平i i 其他数据包。其中p s i 表有4 种类型：节 目关联表( p a t ) 、节目映射表( p m t ) 网络信息表州i t ) 和j 条什访问表( c a t ) 。传送流廊刚比较广泛， 如视音频资料的保存、电视节目的1 卜线性编辑系统及其网络等。在开发接收机以及视频设备时有 时需要对码流的编码知识有比较清楚地了解，这样才能在遇剑问题时做出全面的分析。 5 宁夏人学硕上学位论文 第二二章数7 电视业务信息标准 2 3p s i 描述说明 在m p e g 0 2 中定义了节目特定信息( p s 妒，p s i 用来描述传送流的组成结构，在m p e g - 2 系 统中担任极其重要的角色，在多路复用中尤为重要的是p a t 表和p m t 表。p a t 表给出了一路 m p e g - 2 码流中有多少套节目，以及它与p m t 表p i d 之间的对应关系；p 姗表给出了一套节目 的具体组成情况与其视频、音频等p i d 对应关系。p s i 提供了使接收机能够自动配置的信息，用 于对复用流中的不同节目流进行解复用和解码。p s i 信息由以下几种类型表组成： 节目关联表( p a tp r o g r a ma s s o c i a t i o nt a b l e ) p a t 表用m p e g 指定的p i d ( 0 0 ) 标明，通常用p d = 0 表示。它的主要作用是针对复用的每一 路传输流，提供传输流中包含哪些节目、节目的编号以及对应节日的节目映射表( p m t ) 的位置， 即p m t 的t s 包的包标识符( p i n ) 的值，同时还提供网络信息表o q i t ) 的位置，即n i t 的t s 包的 包标识符( p i d ) 的值。 一 条件接收表( c a tc o n d i t i o n a la c c e s st a b l e ) c a t 表用m p e g 指定的p i d ( 0 1 ) 标明，通常用p i 胪l 表示。它提供了在复用流中条件接收系 统的有关信息，指定c a 系统与它们相应的授权管理信息( e m m ) ) 之间的联系，指定e m m 的p i d ， 以及相关的参数。 - 节目映射表( p m tp r o g r a mm 印t a b l e ) 节目映射表指明该节目包含的内容，即该节目由哪些流组成，这些流的类型( 音频、视频、数 据) ，以及组成该节目的流的位置，即对应的t s 包的p i d 值，每路节目的节目时钟参考( p c r ) 字 段的位置。 网络信息表( n i tn e t w o r ki n f o r m a t i o nt a b l e ) 网络信息表提供关于多组传输流和传输网络相关的信息，其中包含传输流描述符、通道频率、 卫星发射器号码、调制特性等信息。n i t 的作用主要是对多路传输流的识别，n i t 提供多路传输 流，物理网络及网络传输的相关的一些信息，如用于调谐的频率信息以及编码方式。调制方式等 参数方面的信息。根据此信息设置s t b 可以进行多路传输流之间的切换。 描述符( d e s c r i p t e r ) 大部分的信息都是通过标准的描述子来传输的，m p e g - 2 中和d v bs i 中定义了一些描述 子。也可以定义自己的描述子，描述子有一个公用的格式。私有描述子必须符合这样的格式。描 述符提供关于视频流、音频流、语言、层次、系统时钟、码率等多方面的信息，在p s i 的表中可 以灵活的采用这些描述符进一步为接收机提供更多的信息。对于对上述表的接收和信息的除了上 述的表述之外，m p e g 2 还定义了许多描述符，这些描述符可以在解析中根据描述符的结构提取 信息。 6 宁夏大学硕十学位论文第二章数字电视业务信息标准 2 4 数字视频广播业务信息( s o 标准 2 4 1 数字视频广播业务信息简介 数字视频广播业务信息( s d 数据【2 2 - 2 3 ，这些数据也是数字视频广播码流的重要组成部分，帮 助用户从码流中选择业务和事件的信息，这些信息更多的提供一个服务性业务的描述，如节目分 级、节目简介、时移描述等，而基于这些服务性业务，接收机可以提供n v o d ( 准视频点播) 、 成人级控制、节目预约等扩展功能。数字视频广播中文业务信息( s i ) 数据利用p s i 信息作为基础， 业务信息中包含的数据是组建电子节目指南的基础，电子节目指南( e p g ) 也是数字电视传输的一 种有代表性的应用模式。 2 4 2 业务信息( s i ) 描述 在本标准中，业务信息还提供了其他复用流中的业务和事件信息。这些数据由以下九个表构 成： - 业务群关联表( b 皿： 业务群关联表提供了业务群相关的信息和一系列类似节目的集合，给出了业务群的名称以及 每个业务群中的业务列表。这些节目可以不在同一个传输流中，利用该表可以很方便的进行相关 节目或某一类节目的浏览和选择。 - 业务描述表( s d t ) ： 用于描述系统中各路节目的名称，该节目的提供者，是否有相应的时间描述表等方面的信息。 该表可以描述当前传输流，也可以描述其他的传输流，这由1 a b l e i d 进行区分。 事件信息表( e r r ) ： 事件信息表包含了与事件或节目相关的数据，例如事件名称、起始时间、持续时间等。 不 同的描述符用于不同类型的事件信息的传输，例如不同的业务类型。 一 运行状态表限s t ) ： 运行状态表给出了事件的状态( 运行纠f 运行) 。运行状态表更新这些信息，允许自动适时切换 事件。 时间和日期表( t d t ) ： 时间和日期表给出了与当前的时间和日期相关的信息。由于这些信息频繁更新，所以需要使 用一个单独的表。 - 时间偏移表( t o t ) ： 时间偏移表给出了与当前的时间、日期和本地时间偏移相关的信息。由丁- 时间信息频繁更新， 所以需要使用一个单独的表。该表与t d t 配合使用。 一 填充表( s t ) ： 填充表用丁使现有的段无效，例如在一个传输系统的边界。 一 选择信息表( s i t ) ： 7 宁夏大学硕十学位论文第二章数电视业务信息标准 一 i i h _ , i t i ni i 曼曼曼寰罡蔓曼曼曼曼曼曼曼鼍皇曼曼曼暑暑曼曼 选择信息表仅用于码流片段( 例如：记录的一段码流) 中，它包含了描述该码流片段的业务信息 的概要数据。 一 间断信息表( d r r ) ： 间断信息表仅用于码流片段( 例如，记录的一段码流) 中，它将插入到码流片段业务信息间断 的地方。当应用这些标识符时，允许灵活地组织这些表，并允许将来兼容性扩展。 2 4 3 业务信息( s i ) 表结构分析 业务信息( s d 表p i d 是包标识符( p a c k e ti d e n t i f i e r ) 的缩写，s i 表是压缩在t s 包中进行传输的， 对于s i 的各个表必须存放在规定的t s 包中，不同的t s 包是通过p i d 来区分的，这样就可以利 用p i d 来表示s i 表所在的t s 包。p s i 中的信息基本上都是与当前码流相关的，即它们所涉及的 内容都与当前码流中的部分信息相关。与p s i 不同的是，s i 的信息可以包括不在当前码流中的一 些服务和事件，允许用户进行更多的选择和了解更多的其他服务信息。 d v b 规定携带s i 信息的t s 包必须用指定的p i d ，指定的p i d 如表2 1 ： 表2 1t s p i d 表 1 a b l et y p ep i dv a l u e p a to x o 0 0 0 c 汀o x 0 0 0 l t s d to x 0 0 0 2 r e s e r v e d o x 0 0 0 3t oo x 0 0 0 f n i t s t o x o o l 0 s l y r , b a t , s t 0 x o o l l e i t s to x o o l 2 r s t , s t 0 x 0 0 1 3 t d t , t o t , s t 0 x 0 0 1 4 n e t w o r ks y n c h r o n i z t i o n0 x 0 0 1 5 r e s e r v e df o rf u t u r eu s eo x 0 0 1 6 t 00 x 0 0 l b l n b a n ds i g n a l i n go x o o l c m e a s u r e m e n to x 0 0 l d d i t0 x o o i e s i t o x o o l f 在表2 1 中可以看到同一个p i d 可以对应不同的表，要把具有相同包标示符的表区分开来， 需要进一步找剑t a b l e l d 进行识别。t a b l e l d 如表2 2 ： 8 宁夏大学硕 ：学位论文第二章数# 电视业务信息标准 表2 - 2 ：t a b l e i d 袭 v a l u e d e s c r i p t i o n o x 0 0 p r o g r m n _ a s s o c i a t i o n _ s e c t i o n o x 0 1c o n d i t i o n a la c c e s s _ _ s e c t i o n 0 x 0 2 p r o g r a m _ m a p _ s e c t i o n 0 x 0 3 t r a n s p o r t _ s t r e a m _ d e s c r i p t i o ns e c t i o n 0 x 0 4 t o o x 3 fr e s e r v e df o rf u t u r eu s e 0 x 4 0 n e t w o r k _ i n f o r m a t i o n _ s e c t i o na c t u a l _ n e t w o r k 0 x 4 1 n e t w o r k _ i n f o r m a t i o n _ s e c t i o no t h e r n e t w o r k 0 x 4 2 s e r v i c e _ d e s c r i p t i o n _ s e c t i o na c t u a l _ t r a s p o r t _ s t r c m n 0 x 4 3 t 0 0 x 4 5r e s e r v e df o rf u t l l r eu 辩 0 x 4 6 s e r v i c e _ d e s c r i p t i o n _ s e c t i o n - o t h e r _ t r a n s p o r t _ s t r e a m o x 4 7 t 0 0 x 4 9r e s e r v e df o rf u t u r eu s 0 0 x 4 a b o u q u e t _ a s s o c i a t i o n _ s e c t i o n 0 x 4 b t 0 0 x 4 dr e s e r v e df o rf u t u r eu s c 0 x 4 e e v e n t i n f o r m a t i o n _ s c c t i o n - a c t u a l _ t r a n s p o r t s t r c a m ，p ，f o “f e v e n t _ i n f o r m a t i o n _ s e c t i o n - - o t h e r _ t r a n s p o r t _ s t r e a m , p f 0 x 5 0 t o o x 5 f e v e n t _ i n f o r m a t i o n _ s e c t i o n a c t u a l _ t r a n s p o r t _ s t r e a m ，s c h e d u l e 0 x 6 0 t 0 0 x 6 f e v e n t _ i n f o r m a t i o n _ s e c t i o n - o t h e r _ t r a n s p o a _ s t r e a m , s c h e d u l e 0 x 7 0 t i m e d a t a s e c t i o n o x 7 l r u n n i n g _ s t a t u s _ s e c t i o n 0 x 7 2 s t u f f i n gs e c t i o n o x 7 3 雨m e o f f s e t s e c t i o n o x 7 4 t o o x 7 dr e s e r v e df o rf u t u r eu s e o x 7 e d i s c o n t i n u i t y _ i n f o r m a t i o n _ s e c t i o n o x 7 f s e l e c t i o n i n f o r m a t i o n s e c t i o n 0 x 8 0 t 0 0 x f e u 蚶d e f i n e d o x f fr e s e r v e d 表2 - 2 给出了各个表的表标示符，根据这两个表给出的i d 可以在码流中找到任何一张表。 比如查找b a t 表，通过b a t 的p i d 来设置通道的p i d ，这样通道会过滤出包含s d t 、b a t 、s t 三个表的t s 数据包，通道进行第一级过滤，通道过滤完成后，滤波器进行第二级过滤，滤波器 过滤是对表标示符进行过滤，它对通道过滤出的t s 数据包按照t a b l e l d 来过滤不同的表，这样 通过设置在滤波器上的t a b l e l d 就可以区分出s d t 、b a t 、s t 表。 9 宁夏大学硕 ：学位论文第三章软件系统架构 第三章软件系统架构 对于一个软件工程来说，除了需要达到的设计要求外，工程的可移植性、扩展性、可维护性 也是产品化的过程中一个非常重要的环节，成功的软件系统架构具有延续性，对于软件成本控制 具有重要的意义。本章将从软件需求米分析软件的组织结构，以及各个模块之间的通信方法，实 现工程的可移植性、扩展性、可维护性，本章还将简单介绍本文的软件开发平台：嵌入式l i n u x 操作系统。 3 1l i n u x 操作系统 一个优秀的嵌入式操作系统是嵌入式系统成功的关键。它除了具备一般操作系统最基本的功 能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等，还需要具有以下特点： 更好的硬件适应性，也就是良好的移植性。 占有更少的硬件资源。 高可靠性。 提供强大的网络功能，支持t c p a p 协议及其他协议。 有些应用要求具有实时性能。 强大的通信机制。 现有的嵌入式操作系统大致可分为商用型和免费型两类：商用型操作系统由于功能稳定、可 靠，有完善的技术支持和售后服务，在嵌入式市场占有一定的份额，这一类型的操作系统有o s 2 1 、 e c o s y s t e m 、v x w o r k s 等。但它同时也存在价格昂贵、需要版权、源代码不公开等一系列缺点。 免费型操作系统( 如l i n u x ) 源码公开，有价格方面的优势，由于l i n u x 2 3 】功能强大、可靠、灵活而 且具有伸缩性，再加上它支持大量的微处理器体系结构、硬件设备、图形支持和通信协议，这些 都使它作为许多方案和产品的软件开发平台越来越流行，这也是本文采用此系统的主要原因。 l i n u x 是一个成熟而稳定的网络操作系统。将l i n u x 植入嵌入式设备具有众多的优点。首先， l i n u x 的源代码是开放的，任何人都可以获取并修改，用之开发自己的产品。其次，l i n u x 是可以 定制的，其系统内核最小只有约1 3 4 k b 。一个带有中文系统和图形用户界面的核心程序也可以做 到不足i m b ，并且同样稳定。另外，它和多数u n i x 系统兼容，应用程序的开发和移植相当容易。 同时，由于具