（模式識(shí)別與智能系統(tǒng)專業(yè)論文）基于地面數(shù)字電視的交通信息發(fā)送編碼與接收解碼研究.pdf

中文摘要 摘要 近年來(lái) 隨著地面數(shù)字電視技術(shù)不斷發(fā)展 利用數(shù)字電視開展的增值業(yè)務(wù)越 來(lái)越多 由于數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)具有3 0 m b p s 以上的數(shù)據(jù)傳輸能力 可以在傳統(tǒng)的模 擬地面?zhèn)鬏旊娨暤囊惶啄M電視節(jié)目帶寬上傳送多達(dá)7 8 套標(biāo)清數(shù)字電視節(jié)目 大 大提高了無(wú)線頻譜的利用率 可以節(jié)省出許多寶貴的無(wú)線頻譜資源 提供多種多 樣的增值服務(wù)內(nèi)容 本文提出的基于地面數(shù)字電視的交通信息發(fā)送編碼與接收解 碼系統(tǒng)是國(guó)家8 6 3 計(jì)劃專題課題 課題名稱 基于地面數(shù)字電視的出行者實(shí)時(shí)交 通信息服務(wù)與動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù) 的一個(gè)重要部分 該課題要實(shí)現(xiàn)利用地面?zhèn)鬏敂?shù)字 電視無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 向出行者發(fā)布實(shí)時(shí)交通信息 通過(guò)數(shù)字電視接收機(jī)完成信息接收 解碼 從而得到實(shí)時(shí)交通信息 本文主要做了兩部分工作 包括發(fā)送端交通信息數(shù)據(jù)編碼和接收端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 的接收解碼 在發(fā)送端 交通信息通過(guò)編碼將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電視傳輸流的格式 首先將數(shù)據(jù)封裝成段的形式 然后再配置成傳輸流數(shù)據(jù)包 通過(guò)碼流發(fā)送卡輸入 到復(fù)用器與其它電視節(jié)目復(fù)用成一路傳輸流后進(jìn)行發(fā)射 在接收端 利用數(shù)字電 視機(jī)頂盒實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收 解復(fù)用 完成了解復(fù)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及具體實(shí)現(xiàn) 包括 通道分配設(shè)置 過(guò)濾器分配設(shè)置的軟件實(shí)現(xiàn) 傳輸流解碼的實(shí)現(xiàn) 本文實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)充分利用地面數(shù)字電視傳輸網(wǎng)的潛能 不需要改變?cè)械臄?shù) 字電視地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò) 不需要占用單獨(dú)的無(wú)線頻段 無(wú)須建設(shè)新的無(wú)線覆蓋網(wǎng)絡(luò) 具有重要的現(xiàn)實(shí)意義 關(guān)鍵詞 數(shù)字電視 傳輸流t s 解復(fù)用 機(jī)頂盒 本課題由國(guó)家8 6 3 課題資助 課題名稱 基于地面數(shù) 乒電視的出行耆實(shí)時(shí)交通信息服務(wù)與動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù) 編號(hào) 2 0 0 7 a a i i z 2 2 3 a bs t r a c t a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft e r r e s t r i a ld i g i t a lt v t e c h n o l o g i e s t h e r ea r em o r ea n dm o r ev a l u e a d d e ds e r v i c eo fd i g i t a l b e c a u s e d i g i t a lt v n e t w o r kh a st h ea b i l i t yt ot r a n s m i t3 0 mb y t e sp e rs e c o n d i tm a yt r a n s m i t7 8 s e t so fs t a n d a r dc l e a rd i g i t a lt e l e v i s i o np r o g r a m si no n es e to fa n a l o gt e l e v i s i o np r o g r a m b a n d w i d t h t h i sr a i s e st h eu s eo ft h ew i r e l e s sf r e q u e n c ys p e c t r u mg r e a t l ya n dm a ys a v e m a n yp r e c i o u sw i r e l e s sf r e q u e n c ys p e c t r u mr e s o u r c e st op r o v i d em a n ya n dv a r i e d v a l u e a d d e ds e r v i c e s t h ep a p e rm e n t i o n e dar e a l t i m et r a f f i ci n f o r m a t i o nc o d i n ga n d d e c o d i n gs y s t e mb a s e do nt e r r e s t r i a ld i g i t a lt vw h i c hi s a l li m p o r t a n tp a r to f 8 6 3 p r o g r a m i ti su s e dt ob r o a d c a s tr e a l t i m et r a f f i ci n f o r m a t i o nt ot h ed r i v e r su s i n g t e r r e s t r i a ld i g i t a lt vt r a n s m i s s i o nw i r e l e s sn e t w o r k a n dt h et e r m i n a lw h i c hh a s t e r r e s t r i a ld i g i t a lt e l e v i s i o nr e c e i v i n gf u n c t i o nr e c e i v e st h er e a l t i m et r a f f i ci n f o r m a t i o n t h i sp a p e rh a st w op a r t s i n c l u d i n gt h et r a n s m i s s i o no ft r a f f i ci n f o r m a t i o nd a t a e n c o d i n ga n dd a t ad e c o d i n gi nt h et e r m i n a l a tt h et r a n s m i t t i n ge n d t r a f f i ci n f o r m a t i o n i se n c o d e da n dt r a n s f o r m e di n t od i g i t a lt e l e v i s i o nt r a n s p o r ts t r e a m t h ed a t aw i l lb e f i r s t l yp a c k a g e di n t h ef o r mo fp a r a g r a p h a n dt h e nc o n f i g u r e dt ot r a n s p o r ts t r e a m p a c k e t s t h e ni ti sm u l t i p l e x e dw i t ho t h e rt e l e v i s i o np r o g r a m si n t oo n et r a n s p o r ts t r e a m t ol a u n c h a tt h er e c e i v i n ge n d d i 垂t a lt v s e t t o pb o x i su s e dt or e c e i v ed a t a t h ep a p e r m a i n l yc o m p l e t e st h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no fd e c o d i n gs y s t e mi n c l u d i n gt h ea l l o c a t i o n a n ds e t t i n g so fc h a n n e l t h es e t t i n g so ff i l t e r s r e a l i z a t i o no ft r a n s p o r ts t r e a m sd e c o d i n g 碭es y s t e mm e n t i o n e di np a p e rm a k e sf u l lu s eo ft e r r e s t r i a ld i g i t a lt e l e v i s i o n t r a n s m i s s i o nn e t w o r k p r o v i d e st h ep o s s i b i l i t yf o rt h el a r g ec a p a c i t yd i g i t a l m u l t i m e d i a i n f o r m a t i o nb r o a d c a s t i n g i td o e sn o tn e e dt ot a k et h ei n d e p e n d e n tw i r e l e s sf r e q u e n c y b a n d d o e sn o tn e e dt oc o n s t r u c tt h en e ww i r e l e s sn e t w o r k s oi th a sav i t a lp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e k e y w o r d s d i g i t a lt v t r a n s p o r ts t r e a m d e m u x s e t t o p b o x t h et o p i ci ss u b s i d i z e db yt h es u b j e c to f8 6 3p r o g r a mo fc h i n a t o p i cn a m e r e a l t i m e t r a f f i c 嗣 i a n d d y n a m i cn a v i g a t i o nt e c h n o l o g y b a s e do nt e r r e s t r i a ld i g i t a l t e l e v i s i o n n u m b e r 2 0 0 7 a a ii z 2 2 3 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 特 授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索 并采用影印 縮印或掃描等復(fù)制手段保存 匯編以供查閱和借閱 同意學(xué)校向國(guó) 家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤 保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明 學(xué)位論文作者簽名 導(dǎo)師簽名 j 一n j l 守jt l 簽字日期 年月 日 簽字日期 2 嘶年石月 日 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研 究成果 除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外 論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或 撰寫過(guò)的研究成果 也不包含為獲得北京交通大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書 而使用過(guò)的材料 與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作 了明確的說(shuō)明并表示了謝意 學(xué)位論文作者簽名 畝蘆飛 簽字日期 塒年占月 占日 致謝 本論文的工作是在我的導(dǎo)師趙守國(guó)副教授的悉心指導(dǎo)下完成的 趙守國(guó)副 教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響 在此衷心感謝 二年來(lái)趙守國(guó)老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo) 趙守國(guó)副教授悉心指導(dǎo)我們完成了實(shí)驗(yàn)室的科研工作 在學(xué)習(xí)上和生活上都 給予了我很大的關(guān)心和幫助 在此向趙老師表示衷心的謝意 劉杰副教授對(duì)于我的科研工作和論文都提出了許多的寶貴意見(jiàn) 在此表示衷 心的感謝 在實(shí)驗(yàn)室工作及撰寫論文期間 張昭朝 趙禮菁等同學(xué)對(duì)我論文中的系統(tǒng)設(shè) 計(jì)研究工作給予了熱情幫助 在此向他們表達(dá)我的感激之情 另外也感謝我的父母 他們的理解和支持使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè) 1 引言 1 1 課題的背景及意義 本文所要實(shí)現(xiàn)的基于地面數(shù)字電視的交通信息發(fā)送編碼與接收解碼系統(tǒng)是國(guó) 家8 6 3 計(jì)劃專題課題 課題名稱 基于地面數(shù)字電視的出行者實(shí)時(shí)交通信息服務(wù)與 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù) 的一個(gè)重要部分 該課題是針對(duì)目前在面向出行者的綜合交通信息 服務(wù)方面存在的缺乏大范圍 大容量 低成本的信息發(fā)布有效途徑以及難以實(shí)現(xiàn)向 出行者提供實(shí)時(shí)交通信息這種情況下提出了利用地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交通信息 廣播 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的推進(jìn) 城市交通狀況日益惡化 我國(guó)由于 交通 通信等基礎(chǔ)設(shè)施不完備 到現(xiàn)在為止還沒(méi)有建立起一套完整的實(shí)時(shí)交通信息 采集 處理 發(fā)布的有效途徑 還沒(méi)有一套統(tǒng)一 完善的實(shí)時(shí)交通信息服務(wù)體系 目前國(guó)內(nèi)交通信息發(fā)布可用的技術(shù)有f m 廣播 基于短信方式的g s 刪c d m a 手持 設(shè)備 基于g p r s c d m a l x 的導(dǎo)航終端 城市道路電子牌等方式 由于這些方式 存在著內(nèi)容有限 無(wú)法實(shí)時(shí)傳輸 成本較高等不足 它們?cè)诮煌ㄐ畔l(fā)布中產(chǎn)生的 作用都比較小 因此目前都沒(méi)有成為出行和交通誘導(dǎo)的主要方式 另一方面 近年來(lái) 數(shù)字廣播地面?zhèn)鬏敿夹g(shù)已經(jīng)逐漸成熟 各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)或者 即將確定 例如地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)d v b t a t s c i s d b t d t m b 等 很 多地區(qū)已經(jīng)開通了地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò) 其運(yùn)行模式?jīng)]有變化 依舊是通過(guò)廣播 網(wǎng)絡(luò)傳輸音頻和視頻信號(hào) 用戶使用專用接收機(jī)接收信號(hào) 由于電視廣播網(wǎng)絡(luò)的覆 蓋范圍廣 傳輸數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn) 將實(shí)時(shí)交通信息通過(guò)電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播就成為一 種切實(shí)可行的方法 實(shí)現(xiàn)的方法是將實(shí)時(shí)交通信息通過(guò)編碼成數(shù)字電視傳輸流接入 地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸 利用終端數(shù)字電視機(jī)頂盒對(duì)實(shí)時(shí)交通信息進(jìn)行實(shí)時(shí)接 收 解碼 然后將數(shù)據(jù)送到導(dǎo)航終端 更新地圖數(shù)據(jù)庫(kù) 利用地面數(shù)字電視無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交通信息發(fā)布與接收有重要的現(xiàn)實(shí)意 義 該技術(shù)方案充分利用地面數(shù)字電視傳輸網(wǎng)的潛能 不需要單獨(dú)占用無(wú)線頻譜 不用建設(shè)新的無(wú)線覆蓋網(wǎng)絡(luò) 可在大地域范圍實(shí)現(xiàn)面向出行者 車輛駕駛員的實(shí) 時(shí)交通信息發(fā)布 有助于對(duì)出行車輛實(shí)施動(dòng)態(tài)的交通誘導(dǎo) 緩解大城市日益嚴(yán)重 的交通擁擠 阻塞狀況 從而提高出行效率 1 2 課題研究技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1 2 1 已有的技術(shù)和解決方案 1 v i c s v i c s 是日本東京一家具有半官方半民營(yíng)性質(zhì)的交通信息處理 發(fā)布 中心 它將警察部門和高速公路管理部門提供的交通堵塞 駕駛所需時(shí)間 交通 施工 車速及路線限制 以及停車場(chǎng)空位等信息在v i c s 中心編輯處理后及時(shí)傳輸 給參與者 v i c s 由四部分功能組成 實(shí)時(shí)交通信息的采集 交通信息的編輯與處 理 交通信息的無(wú)線傳輸 車載單元對(duì)交通信息的接收和使用 實(shí)時(shí)交通信息的 采集由警察部門和高速公路管理部門完成 v i c s 中心是核心部分 負(fù)責(zé)編輯和處 理實(shí)時(shí)交通信息 并將處理后的結(jié)果發(fā)送出去 v i c s 采用三種無(wú)線通訊方式 紅外信標(biāo) 短波信標(biāo)和調(diào)頻副載波廣播 2 r d s t m c 在歐洲r(nóng) d s t m c 服務(wù)中 交通信息的編碼采用a l e r t c 協(xié) 議 編碼后的t m c 消息主要包括五個(gè)方面的內(nèi)容t 事件描述 位置 影響范圍 持續(xù)時(shí)間 改道建議 其中 時(shí)問(wèn)描述和位置是t m c 消息的核心 a l e r t c 中 有專門的事件編碼協(xié)議和位置編碼協(xié)議 通信是車輛導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵因素 歐洲實(shí)時(shí)交通信息的發(fā)布采用的是r d s r d s t m c 的結(jié)構(gòu) 接收r d s t m c 需要 一個(gè)特別的無(wú)線電接收機(jī) 其最主要部分就是t m c 卡 該卡包含了具體的路線信 息等 假如要從甲地到乙地 在離開甲地前 先購(gòu)買或租用甲地到乙地路線的t m c 卡 這樣才能收到路線中最新的交通信息 r d s t m c 技術(shù)起源于歐洲 同時(shí)也在 歐洲應(yīng)用最為廣泛 r d s t m c 是目前歐洲唯一的大規(guī)模交通信息解決方案 3 t r a v l e k t r a v t e k 1 9 9 0 1 1 9 9 5 9 是美國(guó)有代表性的城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng) 它以實(shí)時(shí)路線引導(dǎo)和服務(wù)信息系統(tǒng)實(shí)用化為目的 由交通管理中心 信息與服務(wù) 中心 裝有導(dǎo)航裝置的車輛組成 交通管理中心進(jìn)行道路交通信息的收集 管理 與提供 同時(shí)可提供系統(tǒng)運(yùn)行所必需的信息 信息服務(wù)中心收集觀光設(shè)施 旅館 飯店等為對(duì)象的各種服務(wù)信息 車載導(dǎo)航裝置由車輛定位模塊 路線選擇模塊及 接口構(gòu)成 可顯示交通堵塞地段 事故及施工等信息的地圖 以及按駕駛員需要 進(jìn)行的路線引導(dǎo)及提供服務(wù)的文字信息等 1 2 2 課題研究技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢(shì) 目前 車輛系統(tǒng)在無(wú)線通信方面發(fā)展基本是g p s 與常規(guī)通信系統(tǒng) g p s 與集 群通信系統(tǒng)組合 屬于專網(wǎng)方式 是早期的通信模式 一般只能實(shí)現(xiàn)話音通信 模 擬信號(hào) 這種方式不需要專門的通信費(fèi)用 但建網(wǎng)和維護(hù)的投資高 覆蓋范圍 2 小 傳輸質(zhì)量差 并且這種方式一般針對(duì)高檔轎車 個(gè)別行業(yè) 政府或者企業(yè)集 團(tuán)內(nèi)部的車輛監(jiān)控調(diào)度 日本的v i c s 英國(guó)的r d s t m c 美國(guó)的t r a v t e k 都屬 于這種無(wú)線通信模式 結(jié)合數(shù)字音頻技術(shù)來(lái)傳送實(shí)時(shí)交通信息的研究目前國(guó)際上已經(jīng)有一些基本的 思路和初步的探索 但還遠(yuǎn)沒(méi)有形成主流的技術(shù)體系和主導(dǎo)產(chǎn)品 而結(jié)合地面數(shù) 字電視傳輸技術(shù)來(lái)傳送實(shí)時(shí)交通信息的研究目前國(guó)際國(guó)內(nèi)還沒(méi)有公開的報(bào)道 相 應(yīng)的 利用地面數(shù)字電視技術(shù)實(shí)現(xiàn)交通信息發(fā)送與接收的相關(guān)設(shè)備 產(chǎn)品也就沒(méi) 有出現(xiàn) 在分析已有相關(guān)技術(shù)或方案的基礎(chǔ)上 可以認(rèn)為 一個(gè)實(shí)用的面向出行者或 者汽車駕駛員的交通信息發(fā)布與接收解決方案需要具有的一個(gè)關(guān)鍵方面是就是必 須有足夠的無(wú)線傳輸能力 通信是交通信息發(fā)布的關(guān)鍵 尤其是無(wú)線通信技術(shù) 隨著無(wú)線通信技術(shù)以及近年來(lái)數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展 除了專用交通電臺(tái)能作為實(shí) 時(shí)交通信息的傳輸媒介外 數(shù)字電視廣播系統(tǒng)也可以用來(lái)傳輸實(shí)時(shí)交通信息 而 且傳輸媒介比專用交通電臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸能力強(qiáng) 因此 利用地面數(shù)字電視無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)來(lái)提供實(shí)時(shí)交通信息服務(wù)將是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì) 1 2 3 課題研究技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 1 充分利用地面數(shù)字電視傳輸網(wǎng)的潛能 我國(guó)已經(jīng)公布了地面?zhèn)鬏敂?shù)字電視 的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 并且規(guī)定在2 0 0 7 年8 月開始強(qiáng)制實(shí)施 按照廣電總局的規(guī)劃 我國(guó)到2 0 1 5 年為止全面實(shí)現(xiàn)電視廣播數(shù)字化 停止模擬電視信號(hào)廣播 目前 國(guó) 內(nèi)已經(jīng)有不少省市開始了國(guó)標(biāo)d t m b 的試運(yùn)營(yíng) d t m b 網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國(guó)是時(shí)代的潮 流 地面數(shù)字電視普及后 可以節(jié)省出大量的無(wú)線頻譜資源 可以充分用來(lái)提供 增值服務(wù)業(yè)務(wù) 2 大容量數(shù)字 多媒體信息發(fā)布的能力 地面數(shù)字電視信道有充分的傳輸能 力 與g p r s c d m a1 x 無(wú)線通信技術(shù)相比 地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)能提供3 0 m b p s 以上的無(wú)線傳輸能力 單一天線的無(wú)線覆蓋范圍一般能達(dá)5 0 公里以上 且不受接 收用戶數(shù)限制 這為大容量數(shù)字 多媒體信息發(fā)布提供了可能性 3 變過(guò)去的 死 地圖為 活 地圖 車載導(dǎo)航的電子地圖數(shù)據(jù)可自動(dòng)更新 可以實(shí)時(shí)接收道路信息 并且反映到行車導(dǎo)航 實(shí)現(xiàn)交通路況信息發(fā)布的數(shù)字化 自動(dòng)化 實(shí)時(shí)化 4 可擴(kuò)展性 該系統(tǒng)不僅可以提供城市實(shí)時(shí)交通信息 還可以為市民出行提 供公交信息服務(wù) 以及提供廣告等多種增值服務(wù)功能 本課題要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)以針 對(duì)車載導(dǎo)航用戶為主要目的 1 3 論文的主要工作及內(nèi)容安排 一 論文所做的主要工作 本文以數(shù)字電視技術(shù)為背景 提出了利用地面數(shù)字電視無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí) 交通信息廣播 研究了發(fā)送端數(shù)據(jù)編碼與接收端數(shù)據(jù)接收解碼 主要做了兩大部 分工作 一是在發(fā)送端 將實(shí)時(shí)交通信息通過(guò)編碼將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電視傳輸流 的格式 采取了利用分段承載實(shí)時(shí)交通信息的方式 首先將數(shù)據(jù)封裝成事件信息 段的形式 然后再打包成t s 包 通過(guò)碼流發(fā)送卡輸入到復(fù)用器與其它電視節(jié)目復(fù) 用成一路t s 流后進(jìn)行發(fā)射 利用地面?zhèn)鬏敂?shù)字電視無(wú)線傳輸方式 向出行者發(fā)布 實(shí)時(shí)交通信息 二是在接收端 利用數(shù)字電視機(jī)頂盒實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收 解復(fù)用 主要包括解復(fù)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及具體實(shí)現(xiàn) 包括通道分配設(shè)置 過(guò)濾器分配設(shè)置的 實(shí)現(xiàn) 傳輸流解復(fù)用的具體實(shí)現(xiàn) 二 論文共分為5 章 內(nèi)容安排如下 第一章介紹了本文所研究系統(tǒng)的目的意義 分析了當(dāng)今國(guó)內(nèi)外交通信息服務(wù) 系統(tǒng)的現(xiàn)狀 總結(jié)了本文研究技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及發(fā)展趨勢(shì) 第二章簡(jiǎn)單介紹了數(shù)字電視系統(tǒng)的組成 以及數(shù)字機(jī)頂盒的工作原理 運(yùn)行 模式 并介紹了對(duì)機(jī)頂盒接收解復(fù)用碼流起著重要作用的p s i 信息 第三章介紹了系統(tǒng)的總體構(gòu)成 提出了發(fā)送端方案涉及 包括交通信息傳輸 方式和復(fù)用方法 接收端解碼系統(tǒng)構(gòu)成及所要做的工作 第四章詳細(xì)介紹數(shù)據(jù)封裝成分段后再配置成t s 包的具體實(shí)現(xiàn) 并詳細(xì)說(shuō)明了 前端發(fā)送數(shù)據(jù)生成數(shù)字電視傳輸流的過(guò)程及實(shí)現(xiàn) 第五章重點(diǎn)介紹了接收端傳輸流解復(fù)用的實(shí)現(xiàn)過(guò)程 詳細(xì)描述了硬件模塊中 通道過(guò)濾器的分配設(shè)置 介紹了數(shù)據(jù)解碼軟件模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和段的解析 第六章對(duì)全文作了總結(jié) 指出了在目前研究中還存在的一些問(wèn)題和不足 并 指出了下一步需要研究的方向和相應(yīng)的設(shè)想 4 2 數(shù)字電視技術(shù)簡(jiǎn)介 2 1 數(shù)字電視系統(tǒng)組成 數(shù)字電視廣播由節(jié)目源 廣播和接收三大環(huán)節(jié)組成 一個(gè)完整的數(shù)字電視系 統(tǒng)由數(shù)字節(jié)目制作平臺(tái) 數(shù)字電視信號(hào)傳輸平臺(tái)及數(shù)字電視接收終端共同組成 詳細(xì)的數(shù)字電視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)n 3 如圖2 i 所示 圖2 1 數(shù)字電視系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 由圖2 i 可見(jiàn) 數(shù)字電視系統(tǒng)主要由信源編解碼 節(jié)目流與傳送流多路復(fù)用 解復(fù)用 信道傳輸 信道編解碼等設(shè)備組成 其中信源編碼主要包括視頻編碼 音頻編碼 數(shù)據(jù)編碼三部分 在接收端 可以采用數(shù)字電視接收機(jī) 也可以采用 模擬電視接收機(jī)加數(shù)字機(jī)頂盒的方式實(shí)現(xiàn)接收 其中數(shù)字電視的傳送復(fù)用 解復(fù) 用技術(shù)是數(shù)字電視的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù) 多路復(fù)用分為節(jié)目復(fù)用和系統(tǒng)復(fù)用雎3 前者是 將一路數(shù)字電視節(jié)目的視頻 音頻 數(shù)據(jù)等各種媒體流按照一定的方法復(fù)用成單 一的數(shù)據(jù)流 后者是將各路數(shù)字電視節(jié)目的數(shù)據(jù)流進(jìn)行再?gòu)?fù)用 實(shí)現(xiàn)節(jié)目間動(dòng)態(tài) 帶寬分配 提供各種增值業(yè)務(wù) 圖2 2 是節(jié)目復(fù)用和系統(tǒng)復(fù)用的方框圖 視頻p e s 節(jié) 音頻p e s 目 t s l 日砂火 輔助數(shù)據(jù)p e s 復(fù) r 系 用 增值業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)p e s 1 統(tǒng) 1r 爿節(jié)目復(fù)用4 t s 4 復(fù) 用 p s i 數(shù)據(jù)t s 一 增值業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)t s 圖2 2 節(jié)目復(fù)用和系統(tǒng)復(fù)用方框圖 復(fù)用 解復(fù)用設(shè)備是數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵部分 從發(fā)送端的信息流向來(lái)看 復(fù)用設(shè)備將視頻 音頻 數(shù)據(jù)等信源編碼器送來(lái)的比特流經(jīng)處理復(fù)合成單路的串 行比特流 送給信道編碼系統(tǒng)及調(diào)制系統(tǒng) 接收端與此過(guò)程正好相反 在模擬電 視系統(tǒng)中不需要復(fù)用器 在數(shù)字電視系統(tǒng)中 復(fù)用器把視頻 音頻 數(shù)據(jù)等組成 的混合碼流通過(guò)打包器進(jìn)行打包處理 然后再?gòu)?fù)合成單路串行碼流 2 2 數(shù)字電視機(jī)頂盒簡(jiǎn)介 數(shù)字機(jī)頂盒是數(shù)字電視系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分 基本功能是接收和 解碼數(shù)字電視廣播 此外還具有數(shù)據(jù)廣播與交互式多媒體應(yīng)用的功能 圍繞數(shù)字 機(jī)頂盒的數(shù)字視頻 數(shù)字信息與交互式應(yīng)用三大核心功能 可開發(fā)出許多增值業(yè) 務(wù) 本文所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)就是利用機(jī)頂盒開展的一種增值業(yè)務(wù) 一 數(shù)字電視機(jī)頂盒的組成 一個(gè)完整的數(shù)字機(jī)項(xiàng)盒由硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)組成口1 可以將其分成四層 如圖2 3 所示 從底向上分別為 硬件平臺(tái) 底層軟件 中間件 應(yīng)用軟件 其中 底層軟件提供操作系統(tǒng)內(nèi)核以及各種硬件驅(qū)動(dòng)程序 應(yīng)用軟件包括本機(jī)存儲(chǔ)的應(yīng) 用程序和下載的應(yīng)用程序 這些應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了機(jī)頂盒的各種功能 中間件將應(yīng) 用程序與依賴于硬件平臺(tái)的底層軟件分隔開來(lái) 使應(yīng)用程序不依賴于具體的硬件 平臺(tái) 6 應(yīng)用軟件 l 下載的應(yīng)用程序 i 本機(jī)存儲(chǔ)的應(yīng)用程序f 中間件 中間件 l 廣 1 廣 一 1 底層軟件 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) i 驅(qū)動(dòng)程序 i j1 j 硬件 硬件平臺(tái) 圖2 3 數(shù)字電視機(jī)頂盒的組成 二 數(shù)字電視機(jī)項(xiàng)盒運(yùn)行模式 下面以機(jī)頂盒如何找到一個(gè)視頻節(jié)目來(lái)說(shuō)明數(shù)字電視機(jī)頂盒的工作流程h 1 1 首先 接收機(jī)應(yīng)該找到一個(gè)有數(shù)字信息的頻點(diǎn)并知道其符號(hào)率 調(diào)制方式 等物理參數(shù) 鎖定這個(gè)頻點(diǎn) 接收到數(shù)字信號(hào) 2 接下來(lái)的步驟是先去搜索節(jié)目關(guān)聯(lián)表 因?yàn)楣?jié)目關(guān)聯(lián)表是一個(gè)傳輸流所有 節(jié)目的總?cè)肟邳c(diǎn) 節(jié)目關(guān)聯(lián)表的搜索很簡(jiǎn)單 只要將p i d 0 的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾即可 獲得 3 解析節(jié)目關(guān)聯(lián)表 可以得到這個(gè)傳輸流存在的所有節(jié)目或者業(yè)務(wù) 并且每 一個(gè)節(jié)目的節(jié)目映射表的p i d 均可以得知 根據(jù)所得的p i d 值 設(shè)置p i d 過(guò)濾 獲得某一個(gè)節(jié)目映射表的表數(shù)據(jù) 從這個(gè)表數(shù)據(jù)可以得知構(gòu)成這個(gè)業(yè)務(wù)的所有基 本數(shù)據(jù)流 以及每一個(gè)基本數(shù)據(jù)流的類型和p i d 4 將獲得的基本數(shù)據(jù)流的p i d 進(jìn)行存儲(chǔ) 這就是對(duì)于音視頻節(jié)目進(jìn)行播放所 需要的p i d 以上的過(guò)程是找視頻節(jié)目的最基本過(guò)程 理論上講 只要有p s i p r o g r a m s p e c i f i ci n f o r m a t i o n 信息 就可以完成基本的視頻 音頻數(shù)據(jù)接收 2 3 數(shù)字電視業(yè)務(wù)信息p s i 一 節(jié)目特定信息 在數(shù)字電視中 一個(gè)頻道的t s 流由多個(gè)節(jié)目及業(yè)務(wù)組成 在t s 流中如果沒(méi) 有引導(dǎo)信息 數(shù)字電視的終端設(shè)備將無(wú)法找到需要的碼流 所以在m p e g 一2 中專 門定義了節(jié)目特定信息p s i p r o g r a ms p e c i f i ci n f o r m a t i o n 信息 其作用是自動(dòng)設(shè)置 和引導(dǎo)接收機(jī)進(jìn)行解碼 p s i 信息是d v b 標(biāo)準(zhǔn)體系中的重要組成部分 它對(duì)接收 機(jī)來(lái)說(shuō) 起著處理碼流的入口和引導(dǎo)作用 p s i p r o g r a ms p e c i f i ci n f o r m a t i o n 由節(jié)目關(guān)聯(lián)表 p a t p r o g r a ma s s o c i a t i o n t a b l e 節(jié)目映射表 p m t p r o g r a mm a pt a b l e 條件接收表 c a t c o n d i t i o n a l a c c e s st a b l e 和網(wǎng)絡(luò)信息表 n i t n e t w o r ki n f o r m a t i o nt a b l e 組成怕1 這些表插入 7 到t s 中傳輸 p s i 指定了如何從一個(gè)攜帶多個(gè)節(jié)目的傳輸流中正確找到特定的節(jié) 目 當(dāng)接收機(jī)要接收某一個(gè)指定節(jié)目時(shí) 它首先從節(jié)目關(guān)聯(lián)表中取得這個(gè)節(jié)目的 節(jié)目映射表的p i d 值 然后從t s 中找出與此p i d 值相對(duì)應(yīng)的節(jié)目映射表 從這個(gè) 節(jié)目映射表中獲得構(gòu)成這個(gè)節(jié)目的基本碼流的p i d 值 根據(jù)這個(gè)p i d 值過(guò)濾出相 應(yīng)的視頻 音頻和數(shù)據(jù)等基本碼流 解碼后復(fù)原為原始信號(hào) p s i 中最重要的表是p a t 表和p m t 表 p a t 表是p s i 信息的索引表 在p a t 表中列出了該傳輸碼流中所有節(jié)目的節(jié)目映射表的p i d 在接收一個(gè)節(jié)目時(shí) 根據(jù) 這個(gè)p i d 解出來(lái)對(duì)應(yīng)于該節(jié)目的p m t 表 在該p m t 表中可以查詢到該節(jié)目所 有相關(guān)的基本碼流的p i d 根據(jù)這些p i d 就可以只接收相應(yīng)p i d 的包 下面只介 紹這兩個(gè)表 l 節(jié)目關(guān)聯(lián)表 要保證傳輸流能正常接收 6 在該流中至少有一個(gè)完整有效的節(jié)目關(guān)聯(lián)表 p a t p a t 是接收機(jī)和前端約定好接收方式的入口點(diǎn) 是機(jī)頂盒獲得數(shù)據(jù)的開始 p a t 的結(jié)構(gòu)如圖2 5 所示 c u r r e n tl a s t t a b l e s e c t i o n s e c t i o bt r a n s p o r tv e r s l o ns e c t i o nnc r c s y n t a x n e x ts e c t l o n i d l e n g t hs t r e a mi d n u m b e rn u m b e r l o o p 3 2 i n d i c a t o ri n d i c a t o rn u m b e r 81121 21 625l883 2 圖2 5p a t 表結(jié)構(gòu) p a t 的目的是告訴接收機(jī) 整個(gè)t s 流中有多少路的節(jié)目 由于數(shù)字電視和模 擬電視不同 傳統(tǒng)意義上的模擬頻點(diǎn) 經(jīng)數(shù)字調(diào)制后 往往可以傳輸多路節(jié)目 稱我m p t s m u l t i p r o g r a mt r a n s f e rs t r e a m 因此 需要有一個(gè)指引 來(lái)告知接收機(jī) 此t s 流中所存在的節(jié)目 這就是p a t 循環(huán)體中的 n 值 而位于同一循環(huán)體中 的p r o g r a mn u m b e r 和p r o g r a mm a p p i d 則表示每一路節(jié)目的標(biāo)識(shí)號(hào) 以及此節(jié)目 所在下一級(jí)信息的p i d 也就是p m t 的p i d 值 這樣 接收機(jī)就可以再進(jìn)行下一 步的搜索 搜索p m t 2 節(jié)目映射表 p m t 全稱是p r o g r a mm a pt a b l e 即節(jié)目映射表 節(jié)目映射表給出了節(jié)目號(hào)碼和 組成它們的節(jié)目元素之間的映射 該映射的一個(gè)單一實(shí)例被稱為 節(jié)目定義 一個(gè) 傳輸流中所有 節(jié)目定義 的集合就組成了節(jié)目映射表 單個(gè)實(shí)例實(shí)際上是描述一個(gè) 節(jié)目中所有元素的信息 一般來(lái)說(shuō) 一個(gè)實(shí)例會(huì)用一個(gè)p i d 進(jìn)行分組傳輸 其值 可以由前端系統(tǒng)定義 但必須和p a t 中相對(duì)應(yīng)的p r o g r a m 體的p r o g r a m m a p p i d 一致 也就是說(shuō) p m t 是由多個(gè)子表組成的 每一個(gè)子表 由一個(gè)p i d 標(biāo)識(shí) 并且與p a t 中的循環(huán)一一對(duì)應(yīng) p m t 的結(jié)構(gòu)如圖2 6 所示 831 341 2 圖2 6p m t 表結(jié)構(gòu) p m t 中最重要的部分是其中的循環(huán)體 整個(gè)循環(huán)體告訴接收機(jī)這個(gè)業(yè)務(wù)中包 含了多少個(gè)基本元素流 依靠循環(huán)體中的s t r e a mt y p e 和e l e m e n t a r y 還可以 pid 知道這些基本元素流的類型和它所在的p i d 二 p s i 與傳輸流解復(fù)用關(guān)系及處理流程 各種p s i 表的關(guān)系如圖2 7 所示 機(jī)項(xiàng)盒主要是根據(jù)這些信息進(jìn)行信息接收 并解復(fù)用 p a t 提供當(dāng)前t s 流中所有節(jié)目的節(jié)目號(hào)和包含這些節(jié)目定義的p m t 的p i d 值之間的映射 p m t 提供節(jié)目號(hào)與組成此節(jié)目的基本流之間的映射盯1 所 以解復(fù)用器首先要分析p a t 以獲得節(jié)目的p m t 的p i d 值 然后根據(jù)獲得的p m t 的p i d 值得到相應(yīng)節(jié)目的基本流的p i d 9 p a t 表p i d 0 p i d 1 0 p m t 表p i d 2 5 碼流1視頻 p i d5 4 碼流2音頻1 p i d5 5 碼流3音頻2p i d5 6 碼流n數(shù)據(jù) p i d5 8 t s 流 p m t 表p i d 4 0 碼流1視頻 p i d3 4 碼流2音頻1 p i d3 5 碼流3音頻2p i d3 6 碼流n數(shù)據(jù) p i d3 8 節(jié)目1節(jié)目k 節(jié)目k節(jié)目1節(jié)目k節(jié)目1 p a tn i tc a t 視頻音頻1 p m tp b l t 視頻音頻2 p i d 05 43 54 02 52 03 45 6l 圖2 7 各p s i 表之間的關(guān)系 各種表的處理流程以p a t p m t 表為例來(lái)說(shuō)明一個(gè)完整表解析的具體操作步 驟 其它表的解析過(guò)程與其類似 就不再介紹 圖2 8 所示為p a t p m t 表處理 流程圖 首先 在得到完整的p a t 表數(shù)據(jù)后 根據(jù)p a t 的s e c t i o n 結(jié)構(gòu)找到所有的節(jié)目 號(hào)和各節(jié)目號(hào)所對(duì)應(yīng)的p m t 的p i d 并保存 然后 分別對(duì)p a t 中列出的每一個(gè) 節(jié)目進(jìn)行如下操作 根據(jù)該節(jié)目的p m tp i d 去申請(qǐng)通道過(guò)濾器 并進(jìn)行設(shè)置從 而可以得到p m t 表中對(duì)應(yīng)該節(jié)目號(hào)的s e c t i o n 按照p m ts e c t i o n 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析 進(jìn)而找到所有該節(jié)目的基本流p i d 值加以保存 l o 圖2 8p a t p m t 表處理流程 ll 口 入 3 系統(tǒng)總體構(gòu)成 3 1 系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)思想 現(xiàn)在的數(shù)字電視機(jī)項(xiàng)盒基本功能是接收多路復(fù)用的電視節(jié)目音視頻碼流 經(jīng) 過(guò)解復(fù)用 解碼后進(jìn)行播放 而對(duì)其他的沒(méi)有形成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)廣播無(wú)法進(jìn)行接收 解復(fù)用 對(duì)于一些文本數(shù)據(jù)如電視屏幕上顯示的交通路況播報(bào)也并不是作為一路 電視節(jié)目或一路單獨(dú)的文本數(shù)據(jù)碼流來(lái)進(jìn)行廣播的 而只是穿插在每一個(gè)具體電 視節(jié)目中進(jìn)行傳輸?shù)?其數(shù)據(jù)傳送量有限 否則會(huì)影響正常電視節(jié)目音視頻的發(fā) 送接收 本論文旨在提出一種基于地面數(shù)字電視的實(shí)時(shí)交通信息廣播發(fā)送編碼和 接收解碼系統(tǒng) 但在發(fā)送端需要發(fā)送的交通數(shù)據(jù)并不是現(xiàn)在常見(jiàn)的電視屏幕下方 顯示的關(guān)于交通情況描述的字幕數(shù)據(jù) 而是采用t p e g t r a n s p o r t p r o t o c o le x p e r t s g r o u p 傳輸協(xié)議專家組 標(biāo)準(zhǔn)編碼好的數(shù)據(jù)文件 接收端接收到這些信息后并不是 為了在屏幕上顯示 而是需要輸出到導(dǎo)航終端地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中 以便在需要規(guī)劃計(jì) 算行車路經(jīng)時(shí)考慮到這些信息 所以并不能簡(jiǎn)單作為電視節(jié)目的字幕數(shù)據(jù)插入到 節(jié)目碼流中 而且通常這些數(shù)據(jù)量會(huì)很大且需要重復(fù)發(fā)送 所以必須作為單獨(dú)的 一路數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸 這些數(shù)據(jù)必須符合數(shù)字電視的傳輸流格式 即需要進(jìn)行碼流 轉(zhuǎn)換 另一方面 在接收端 現(xiàn)在的機(jī)頂盒只有電視節(jié)目音視頻的專用通道 若 要讓數(shù)字接收機(jī)接收承載交通數(shù)據(jù)的單獨(dú)傳輸碼流數(shù)據(jù) 在接收端必須完成解復(fù) 用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 實(shí)現(xiàn)終端接收機(jī)數(shù)據(jù)接收解復(fù)用的功能 本文主要完成的是在發(fā)送端對(duì)實(shí)時(shí)交通信息通過(guò)編碼轉(zhuǎn)換成數(shù)字電視傳輸碼 流 與其它碼流復(fù)用后進(jìn)行廣播 在接收端設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)數(shù)字接收機(jī)解復(fù)用系統(tǒng)對(duì) 數(shù)據(jù)的接收解復(fù)用 提取出交通信息 然后將交通信息數(shù)據(jù)送到導(dǎo)航終端 更新 地圖數(shù)據(jù)庫(kù) 系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上分為發(fā)送端和接收端兩大部分 發(fā)送端主要是軟件部分 即主要 研究發(fā)送端交通數(shù)據(jù)采用何種方式進(jìn)行發(fā)射傳輸 以及數(shù)據(jù)到數(shù)字電視傳輸流格 式轉(zhuǎn)換的具體編碼實(shí)現(xiàn) 接收端主要是解復(fù)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 通道的設(shè)置 以及將 多路數(shù)據(jù)復(fù)用后的碼流解復(fù)用后段的解析處理過(guò)程及實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖3 1 所示 j 謄 童t 鼉髫 h 寫六 4 二 隅 溺 電視節(jié)目 s 碼彩 繳募q 器發(fā)射機(jī) 一 d t m b 調(diào)制器 圖3 1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 如圖3 1 所示 系統(tǒng)包括綜合交通信息服務(wù)系統(tǒng) 碼流轉(zhuǎn)換 碼流復(fù)用器 調(diào)制設(shè)備四部分 其中綜合交通信息服務(wù)系統(tǒng) 碼流復(fù)用器和調(diào)制器及發(fā)射機(jī)是 已有設(shè)備 本文不做這方面的工作 本文主要完成的是交通信息服務(wù)系統(tǒng)提供的 交通信息數(shù)據(jù)到數(shù)字電視傳輸流的碼流轉(zhuǎn)換 在接收端 完成車載接收機(jī)的解復(fù) 用 獲得交通信息數(shù)據(jù) 3 2 發(fā)送端方案設(shè)計(jì) 3 2 1t s 流復(fù)用方法 多路復(fù)用分為節(jié)目復(fù)用和系統(tǒng)復(fù)用 前者是將一路數(shù)字電視節(jié)目的視頻 音 頻 數(shù)據(jù)等各種媒體流按照一定的方法復(fù)用成單一的數(shù)據(jù)流 后者是將各路數(shù)字 電視節(jié)目的數(shù)據(jù)流進(jìn)行再?gòu)?fù)用 1 實(shí)現(xiàn)節(jié)目間動(dòng)態(tài)帶寬分配 提供各種增值業(yè)務(wù) 因此 如果想在數(shù)字電視中實(shí)現(xiàn)交通信息傳輸 有兩種加入的方法 一種方法是 從節(jié)目復(fù)用中加入 在一路正常的電視信號(hào)中 在節(jié)目復(fù)用時(shí)加入數(shù)據(jù) 與音頻 視頻p e s 一起形成t s 流在電視系統(tǒng)中傳輸 接收端再把附加的數(shù)據(jù)從電視數(shù)據(jù)中 分離出來(lái) 這種方法的特點(diǎn)是方便簡(jiǎn)單 不需要專門的信道 只要在收 發(fā)端的 復(fù)用和解復(fù)用中作相應(yīng)的改動(dòng)就行 它的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量不能太大 否則會(huì)影響數(shù) 字電視節(jié)目的傳輸 另一種方法就是從系統(tǒng)復(fù)用中加入 當(dāng)數(shù)據(jù)量比較大時(shí) 可 以開辟一個(gè)專門的t s 流 與其他的數(shù)字電視節(jié)目流t s 無(wú)關(guān) 本文提出的系統(tǒng)中需要廣播的交通數(shù)據(jù)信息有時(shí)數(shù)據(jù)量會(huì)較大而且需要重復(fù) 廣播 不能插入到節(jié)目的音視頻碼流中進(jìn)行傳輸 所以采取從系統(tǒng)復(fù)用中加入 即作為一個(gè)單獨(dú)的t s 流進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)用后傳輸 而要進(jìn)行復(fù)用 要發(fā)送的數(shù)據(jù)必須 進(jìn)行碼流轉(zhuǎn)換 即生成數(shù)字電視傳輸流的標(biāo)準(zhǔn)格式 3 2 2 數(shù)據(jù)傳輸方式 在d v b 系統(tǒng)中 除了音視頻 字幕數(shù)據(jù)不是利用段之外 其余包括p s i s i 數(shù)據(jù)廣播 私有數(shù)據(jù)等都是先以段的形式進(jìn)行封裝 1 之后再封裝成t s 包 而前 面提到了要發(fā)送的交通信息數(shù)據(jù)并不是簡(jiǎn)單的字幕數(shù)據(jù) 所以要完成交通的數(shù)據(jù) 廣播傳輸 必須先將數(shù)據(jù)封裝成段的形式 再將段配置成t s 包進(jìn)行復(fù)用 最后發(fā) 射傳輸 本文采用事件信息段的格式 即先將要發(fā)送的數(shù)據(jù)生成事件信息表的格 式 然后按照事件信息段的語(yǔ)法將表切分成事件信息段 事件信息段的定義以及 數(shù)據(jù)封裝成段的實(shí)現(xiàn)方法將在下一章作詳細(xì)介紹 3 3 接收端解碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本文提出的系統(tǒng)在接收端是利用數(shù)字接收機(jī)接收信息并進(jìn)行解碼 現(xiàn)在的數(shù) 字接收機(jī)解碼芯片的功能一般只是針對(duì)節(jié)目的音視頻信息解碼 其他數(shù)據(jù)不會(huì)也 不可能進(jìn)行接收解碼 因?yàn)殡娨晱V播只發(fā)送電視節(jié)目信息即便有發(fā)送其他文本數(shù) 據(jù)廣播 也是穿插在具體的某個(gè)電視節(jié)目中作為字幕數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示 如一些天氣 預(yù)報(bào) 重大新聞等 并不是作為一路單獨(dú)的傳輸流進(jìn)行廣播 因此 本文的接收端解復(fù)用系統(tǒng)是針對(duì)發(fā)送端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電視傳輸流 進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的 現(xiàn)有的解碼芯片一般含有多個(gè)硬件通道 其中兩個(gè)是音頻和 視頻專用通道 專門用來(lái)接收電視節(jié)目信息 如果要接收作為一路單獨(dú)數(shù)據(jù)的交 通信息 必須重新分配通道和過(guò)濾器 并進(jìn)行相關(guān)寄存器的設(shè)置 這是硬件模塊 的設(shè)置 另外 解復(fù)用器還必須有軟件模塊 對(duì)接收解復(fù)用后到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析 處理 圖3 2 是接收端解碼系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖 1 4 片外s d r a m 圖3 2 接收端解碼系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 從圖中可以看出 解碼系統(tǒng)主要包括兩大部分 解復(fù)用系統(tǒng)硬件模塊中的p i d 過(guò)濾模塊 傳輸流解復(fù)用后的數(shù)據(jù)解碼處理軟件模塊 3 4 本章小結(jié) 本章首先介紹了系統(tǒng)的總體構(gòu)成 包括發(fā)送端的方案設(shè)計(jì)和接收端的解復(fù)用 和對(duì)段的解析 首先分析了發(fā)送端數(shù)據(jù)采取的傳輸方式和復(fù)用方法 采取發(fā)送端 數(shù)據(jù)利用段的形式進(jìn)行傳輸 首先將要發(fā)送的數(shù)據(jù)封裝成段 然后配置成傳輸流 復(fù)用方式采取系統(tǒng)復(fù)用 即作為一個(gè)單獨(dú)的t s 流 介紹了接收端解復(fù)用系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)以及所要做的工作 首先對(duì)段過(guò)濾通道進(jìn)行設(shè)置 段的提取解復(fù)用由硬件實(shí)現(xiàn) 發(fā)送端和接收端將作為兩部分在第4 5 章分別詳細(xì)介紹 4 發(fā)送端數(shù)據(jù)碼流轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn) 4 1 段語(yǔ)法結(jié)構(gòu) 在d v b 系統(tǒng)中除了音視頻 字幕數(shù)據(jù)不是利用段之外 其余包括p s i s i 數(shù)據(jù)廣播等都是先以段的形式進(jìn)行封裝n 們 之后再封裝成t s 包 因此段的定義很 重要 本文提出的數(shù)據(jù)傳輸方式是在事件信息段的基礎(chǔ)上進(jìn)行的 即先將數(shù)據(jù)封 裝成事件信息表的形式 然后按照段語(yǔ)法將表切分成分段 然后再將段配置成t s 包 事件信息段的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)n 門如表4 1 所示 1 6 表4 1 事件信息段 e v e n t i n f o r m a t i o n s e c t i o n t a b l e i d 8 s e c t i o n s y n t a x i n d i c a t o r l r e s e r v e d f u t u r e u s e 1 r e s e r v e d2 s e c t i o n l e n g t h 1 2 s e r v i c e i d 1 6 r e s e r v e d2 v e r s i o n n u m b e r 5 c u r r e n t n e x t i n d i c a t o r 1 s e c t i o n n u m b e r 8 l a s t s e c t i o n n u m b e r 8 t r a n s p o r t s t r e a m i d 1 6 o r i g i n a l n e t w o r k i d 1 6 s e g m e n t l a s t s e c t i o n n u m b e r 8 l a s t t a b l e i d 8 f o r i o i n i h e v e n t i d 1 6 s t a r t t i m e 4 0 d u r a t i o n2 4 r u n n i n g s t a t u s 3 f r e e c a m o d e l d e s c r i p t o r s l o o p l e n g t h 1 2 f b 喲 0 j i e v e n t i d i e v e n t i d p s e r v i c e i r u l l i i i n g s t a t u s i r u n n i n g s t a t u s p s e r v i c e 一 b f i e e c a b f r e e c a p s e r v i c e 一砌e x t n u l l p s e r v i c e p f i r s t d e s c r i p t o r n u l l i f p e i t p r s t s e r v i c e n u l l pe i t p f i r s t s e r v i c e p s e r v i c e e l s e 2 0 d v b p s it i ts e r v i c e t p l a s t s e r v i c e p e i t p f i r s t s e r v i c e w h i l e p l a s u s e r v i c e pn e x t n u l l p l a s t s e r v i c e p l a s t s e r v i c e p n e x t p l a s t s e r v i c e p n e x t ps e r v i c e r e t u r np s e r v i c e 4 2 3 數(shù)據(jù)添加及分段的生成 在事件信息表中 短事件描述符以文本方式提供了事件的簡(jiǎn)短描述 其語(yǔ)法 格式如表4 2 所示 描述符結(jié)構(gòu)體 s t r u c td v b p s i d e s e r i p t o r s u i n t 8 t i t a g u i n t 8 ti l c n g t h uint8一t拳p data s t r u c td v b p s i d e s c r i p t o r s p n e x t void幸p decoded 其中變量i l e n g t h 的值為描述符中數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù) 在進(jìn)行數(shù)據(jù)解析時(shí)要用到這 個(gè)值 2 1 表4 2 短事件描述符 語(yǔ)法位數(shù) s h o r t e v e n t d e s c r i p t o r d e s c r i p t o r t a g 8 d e s c r i p t o r l e n g t h 8 l a n g u a g e c o d e 2 4 e v e n t n a m e l e n g t h 8 f o r i 0 i e v e n t n a m e l e n g t h e v e n t n a m e c h a r 8 t