EPG在机顶盒中的实现
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分析Technology AnalysisI G I T C W 技术130DIGITCW2020.05EPG 即电子节目指南的英文缩写,在数字电视系统中,数字电视节目比模拟电视节目频带利用率高很多,传统的搜索节目用遥控器翻屏已不能适应广大用户享受快捷高质量信息服务需求,因此EPG 是数字电视广播发展的先导门户,是为用户提供的一次非常有特色的项目之一。
1 E PG 基本功能EPG 是运行在机顶盒STB (Set-Top-Box )上的一种应用程序,是用户与机顶盒进行交互的主要途径,用户通过EPG 使用机顶盒提供的各种功能选择收看自己喜欢的电视节目及各种增值业务,其具备的功能如下。
(1)节目单。
EPG 是以频道-节目名称-节目内容-节目播出时间为字段,提供一周的电视节目简介,用户可以以自己习惯的节目单方式进行浏览,可以选择一点或者一段时间正在播出的节目,或者选择喜欢的频道进行浏览,也可分类对节目信息进行浏览。
(2)当前节目播放。
用户可以从节目单中直接选择当前节目播收看。
(3)节目附加信息。
可以选择某个事件浏览其附加信息,如节目内容简介,节目在各地的收视率,播出时段等。
(4)节目分类。
有线运营对数字电视排序一般是按节目的类别排序,方便用户搜索节目,如新闻类、体育、娱乐、按专业分如棋牌、钓鱼等。
(5)预约收看。
在节目单上按频道、按节目类别预约一段时间内将要播出的节目,届时节目将自动播放。
(6)家长控制管理。
家长根据孩子的年龄可以选择一些节目进行加锁。
(7)扩展EPG 信息。
根据前端提供的信息有扩展功能。
2 表PSI/SI 的总体结构2.1 E PG 通过PSI/SI 来实现由于MPEG 所定义的PSI 的PAT 、PMT 、CAT 表所提供的信息只是对单一的TS 流的描述,接收端只能对一个TS 流传输的节目进行解码,而数字电视传输的是多个TS 流,数字电视业务多样化需要不同TS 流的相关业务信息和事件信息,因此DVB 对PSI 扩展后又增加了9个SI 表并规定了固定的PID 偏移值,例如PAT 表是PSI 表的根,它的PID 值固定为0x0000、条件接收表(CAT )的PID 偏移值是0x0001、而节目映射表(PMT )PID 偏移值是有PAT 表给出的,传输不同节目TS 流的PID 是不一样的,满足了用户从多个TS 流中提取业务信息。
目录EPG功能实现 (2)第一章EPG简介 (2)1.EPG的产生 (2)第二章.EPG信息的构成与传输 (3)1 EPG信息的构成 (3)2 基本EPG 信息的传输方式 (3)2.1 说明 (5)2.2 段到传送流(TS)包的映射 (6)2.3 PID 及表标识符字段编码 (6)2.4 重复率 (7)3 SI信息的插入 (8)4 网络信息 (8)4.1网络基本信息的构成 (8)4.2 TS流信息 (8)4.3 网络信息在NIT表中的表示 (9)5.PSI/SI主要字表之间逻辑关系 (11)第三章EPG在STB上的实现 (12)1 EPG信息的提取 (12)2 实际应用中EPG接收的步骤 (12)3 节目内容和时间信息的获取 (14)3.1 接收TDT表 (14)3.2 接收EIT表 (14)3.3 注意事项 (16)4.MJD和UTC时间转换 (17)EPG功能实现第一章EPG简介1.EPG的产生EPG的英文全称是Electronic Program Guide,一般称“电子节目指南”,它是传输流中所包含的信息。
数字电视相对于传统的模拟电视而言,传输更多的数字化信息,多种业务可以混合在一起通过一个信道传输。
因此,数字电视已经不是单一的电视业务,而是指通过电视传输通道传输的数字业务,包括视频、音频、图像、数据等。
这就需要引入一个重要的概念--服务信息(Service Information, SI)。
全球数字电视已经进入快速发展阶段,可以预见,在今后几年,与数字电视相关的业务将大幅度增长。
随之而来的问题是,当数字电视能为用户提供数倍于目前节目量的节目及多种业务时,用户怎样才能便捷地找到所要的节目和信息呢?通过SI 信息实现的电子节目指南(EPG)能更好的帮助用户搜索数字电视频道,获得节目播出时间,了解节目内容,预定喜爱的节目,找到更多的对用户有用的信息,使数字电视具备更多的交互功能。
因此,电子节目指南(EPG)显然是必不可少的工具。
电子节目指南(EPG)简介-在机顶盒中的实现一 EPG简介电子节目指南(Electronic Program Guide,EPG),是指在符合MPEG-2 (13818-1)的TS传输流中插入DVB标准定义的业务信息(Service Information,SI),使机顶盒(Set-Top-Box)的综合接收解码器(IRD)可以从TS流中提取出节目提供商播出节目的列表和播出参数,以直观的形式显示给数字电视用户,使得用户可以方便地接收、选择数字电视节目。
EPG信息由两部分信息组成(如图):基本EPG信息和扩展EPG信息。
图clip_image001.jpg表三 EPG的设计和实现方法1. EPG信息的提取一般而言,PAT表的PID号为“0x00”,解复用器工作总是通过寻找PAT表开始。
PAT给出了构成传送流中各个节目业务的PMT的PID,同时也给出了NIT的PID号。
根据PID值及对应的Table ID值可以从流中解出相应的PMT、NIT、SDT、EIT等信息。
机顶盒接收端的解析主要负责这些SI数据信息的重建。
信息内容应与PSI和SI表中的信息相对应,它可按照Network-TransportStream-Service-Event的分层顺序描述,同时内嵌TransportStream-Program(Service)-Element Stream的分层顺序。
SI数据信息必须按照一定的数据结构进行存储,这样才能方便、快捷地对其进行检索和提取数据。
特别是对于运行于机顶盒的实时操作系统中的EPG,需要对用户的交互进行实时的动作,所以对响应速度的要求很高,SI数据库建立的好坏对其性能有重要的影响。
SI数据主要有:网络信息、传输流信息、业务(节目)信息,业务的事件信息等,并且大量的信息都是通过描述子来传输的,所以可用树状链表来存储数据,构成从网络、传输流、业务、事件的树状结构,传送不同信息的描述子用继承于同一基类的描述子类来表示。
基于数字电视机顶盒中EPG的实现思路分析发布时间:2022-04-24T07:34:04.139Z 来源:《福光技术》2022年6期作者:李媛媛[导读] 有线电视机顶盒的系统构成对于整个行业的发展会产生较大的影响,本次课题在研究的过程当中,主要针对数字电视机顶盒当中的EPG实现思路进行探讨。
江苏省广电有线信息网络股份有限公司摘要:有线电视机顶盒的系统构成对于整个行业的发展会产生较大的影响,本次课题在研究的过程当中,主要针对数字电视机顶盒当中的EPG实现思路进行探讨。
数字电视是相当于模拟电视的一个深刻的转折点,甚至可以说在整个电视行业的发展当中可以称之为深刻的革命,所以在这个阶段相关工作人员需要针对电视的革命进行分析,作出模拟电视,向数字电视过渡发展的解决方案。
数字电视机顶盒是一种能够以模拟电视机作为基础对数字电视节目进行接收的一种设备。
数字电视机顶盒可以为电视节目提供综合服务,特别是综合信息业务作为一种终端设备,它除了可以支持各种电子节目之外还可以以达到准视频,点播视频,点播数据广播等多种作用,属于一种交互式多媒体。
所以针对数字电视机顶盒当中的EPG系统的运行进行分析,具有很高的必要性。
关键词:数字电视;机顶盒;EPG;实现我们可以将数字电视机顶盒分成多种不同的类型,其主要区分的标准是传输媒体的不同可以将它们分成卫星数字电视机顶盒和地面数字电视机顶盒,有线数字电视机顶盒,他们的传输媒介分别是卫星通信,地面广播,通信以及光纤通信与其他类型的电视机顶盒相比,有线电视网络的完善程度相对较高,所以它的有线电视机顶盒也能够具有较高的使用价值,可以很好的满足消费者使用的各项需求。
再加上有线电视网络本身就具有比较好的传输质量以及成熟的电缆调节器的技术,所以在实际使用的过程当中,消费者会更加倾向于有线电视机的机顶盒。
那么要想真正提高有线数字电视机顶盒系统的运行稳定性,并在市场中站稳脚跟,那么就需花费更多的时间以及精力对EPG系统的运行情况进行分析。
有线电视技术利用EPG在机顶盒上实现节目分类和过滤功能1前言数字电视是电视技术由“黑白电视”到“彩色电视”转变后的第二次技术革命。
由于在数字电视中引入了电子节目指南的功能,不仅拓展了电视的功能,更改变了广大观众的收看习惯,由原先的被动收看逐步过渡到主动收视。
随着数字电视节目数量的大幅增长,如何使用户方便、快捷、直观地找到所需要观看的节目,如何方便用户收视,便成为了一个需要解决的关键问题。
不少数字电视用户反映:我只想在机顶盒上看到我购买的节目列表,至于其他节目,不应出现在节目列表中。
针对用户的这一需求,大连数字电视在系统建设之初就考虑如何对用户不需要的节目信息进行过滤,如何对用户订购的节目进行分类,以及如何能够最大限度地方便用户收视。
由于在DVB系统中,SI信息除了包含EPG之外,还提供节目附加信息、节目分类、节目过滤、节目预订和家长分级控制等重要信息。
显然,上述问题必须依靠SI业务信息来实现。
实践中,我们通过对SI中的业务群关联表BAT(BouquetAssociationTable)对节目进行过滤和分类。
2技术原理在前端发送以下信息:用于节目分类的BAT表;用于节目过滤的Bouquet_ID,以及相对应的BAT表;SMS发送授权命令时,同时发送正确的Bouquet_ID信息到智能卡上,以标识不同类型的用户。
用户对机顶盒进行频道搜索时,必须先从IC卡中读出Bouquet_ID,并且只显示此Bouquet_ID下的节目名称,以此达到显示相应的频道列表的目的。
3业务群关联表(BAT)简介BAT表是SI信息中的一个重要表格,一个数字电视系统只对应一个BAT表,其PID值为0X11。
为了让受众能更方便地在众多的节目中寻找出自己喜欢的节目,往往需要提供一种把众多的节目频道进行分类的方法(一个类相当一个节目组)。
例如把电影频道归为“家庭影院”的类别,把电视连续剧归为“电视剧场”的类别等等,BAT表就提供了这一功能,每一个类别都用一个Bouquet_ID来标识。
IPT V 系统中EPG 模块的设计与实现黄志涛 张建标 包萨如拉(北京工业大学计算机学院,北京 100022)摘 要 IPT V 系统是目前宽带网络技术的前沿应用,EPG 提供IPT V 系统和用户交互的首要界面,是系统的核心模块之一。
当前数字电视中EPG 的常用设计方法不适合用来设计IPT V 中的EPG 。
根据IPT V 系统的自身特点,本文介绍了一种EPG 模块的设计和实现方法。
关键词 IPT V ;EPG;机顶盒;M VC 1 引言IPT V 即网络电视,是目前一种新兴的网络应用,它利用宽带互联网的基础设施,以家用电视机作为主要终端,通过互联网协议(IP )来提供包括电视节目在内的多种数字媒体服务及其增值业务的技术。
IPT V 最大的优势在于“互动性”和“按需观看”,彻底改变了传统电视单向广播的特点【1】。
它的出现极大的满足了用户(文中的用户是指安装了IPT V 客户端的消费者,客户是指IPT V 服务提供商和运营商)对在线影视欣赏的需求。
IPT V 的发展十分迅速,国际上,UT 斯达康、微软、西门子、阿尔卡特、惠普等,国内的华为、中兴和盛大等厂家都投入了IPT V 的开发和研究。
国外早已有IPT V 的商业运营系统,英国Video Netw orks公司早在1999年就推出了IPT V 业务。
国内截至目前,首个IPT V 已在上海投入商业应用,并且中国电信已在五省市进行IPT V 试点,IPT V 在国内和国际都有广阔的发展前景。
为了提供“互动性”和“按需观看”,系统需要提供和用户交互的界面,供用户浏览系统提供的节目信息并选择要欣赏的节目。
在IPT V 系统中由EPG (E lectronic Program G uide 电子程序向导)服务器提供这套界面。
EPG 是一个当前和将来节目信息的交互式节目安排表,用户通过操作遥控器进行浏览【2】。
EPG 模块在整个IPT V 系统中是至关重要的,它是整个IPT V 系统的门户。
浅议如何在STB上实现EPG(机顶盒启动)一、输入频率、符号率、调制方式锁定频道。
二、接收当前频道上的PAT表,已知条件是PAT的PID固定为0,将PAT表解析保存。
三、从PAT中取得NIT表的PID:方法是:当program_number=0时,取得network_pid。
当然将NIT表的PID固定认为是0x0010也是一种解决方法,但这种解决方法不是最基本的方式。
说明:如果从PAT表中找不到NIT的PID,则将NIT的PID默认为0x0010。
四、根据NIT表的PID取得NIT表,解析并保存。
五、从NIT表中的第一个descriptor()中取得network_name_descriptor可以得到网络名称,这个一般描述的是网络运营商的名称,可以在屏幕上显示,根据需要显示,不是必须的六、从NIT表中的第二个descriptor()循环中取得当前网络所管理的频道资源信息表cable_delivery_system_descriptor(),从中可以得到所有几个频道的关键字段值frequency(频率),modulation(调制方式),symbol_rate(符号率)。
至此,网络信息资源已全部获得,这是非常关键的一步。
七、根据上述网络信息,建上一个循环,分别各自锁定不同的频道。
八、在已锁定的频道下,接收当前PAT表(PID=0)。
通过分析program_number字段就可以知道在当前频道上共播放了多少个节目(服务),记录下每个服务的PMT表,解析并保存。
九、通过一个PMT表的PID就可以接收这个节目的PMT表,解析并保存。
十、在PMT表中取得以下几个关键字段:PCR_PID,分别取得流类型字段stream_type各自对应的流的基本PID(elementary_PID),如:当stream_type=0x02时,表示是视频流,那么此时,elementary_PID代表Video_PID,当stream_type=0x04时,表示是音频流,此时,elementary_PID代表Audio_PID.。
电子节目指南(EPG)在机顶盒中的实现一EPG简介电子节目指南(Electronic Program Guide,EPG),是指在符合MPEG-2 (13818-1)的TS传输流中插入DVB标准定义的业务信息(Service Information,SI),使机顶盒(Set-Top-Box)的综合接收解码器(IRD)可以从TS流中提取出节目提供商播出节目的列表和播出参数,以直观的形式显示给数字电视用户,使得用户可以方便地接收、选择数字电视节目。
EPG信息由两部分信息组成(如图):基本EPG信息和扩展EPG信息。
基本EPG信息是指完全可以用《数字广播业务信息规范(GY/Z174-2001)》中的网络信息表(Network Information Table,NIT)、业务群关联表(BAT)、业务描述表(SDT)和事件信息表(EIT)进行描述的EPG信息。
扩展EPG信息是指在基本EPG信息之外,通过数据轮播传递的EPG信息,这些信息的入口采用EPG映射表(EMT)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EPG内容信息(XECI)。
在数字电视节目的播出过程中,可以加入辅助的SI信息,供机顶盒解码器的开发者来实现五花八门的电子节目指南的导航功能。
利用机顶盒收看数字电视节目,用户通过EPG不仅能够接收普通的电视节目、广播节目或图文电视节目,而且,还可以查看感兴趣的信息,比如:按节目分类(如音乐节目、体育节目、电影等)检索节目、按节目提供者检索节目、查看未来一段时间内节目播出表以及视频网络中节目播出情况等信息。
二PSI/SI信息及其功能1. PSI信息MPEG-2中的传送码流是根据ITU-TRecH220、ISO/IECDIS13818-2和ISO/IEC13818-3协议定义的一种数据流,其目的是为了在有可能发生严重错误的环境下进行一道或多道程序的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。
传送流的速率可以是变化的或固定不变的。
传送流速率由节目参考时钟(PCR)字段的位置和数值决定,通常对于每个程序都有自己的PCR字段。
传送流中有关PID的信息及各PID之间的关系包含在节目特定信息(Program Specific Information,PSI)中,MPEG-2解码器将使用PSI信息来自动设置解码所需的各种参数。
PSI信息使用4个表来定义码流的结构:节目关联表(Program Association Table,PAT)、节目映射表(Program Map Table,PMT)、NIT、条件访问表(Conditional Access Table,CAT)。
(1)PAT:PAT表的PID号为“0x00”,解复用器工作总是通过寻找PAT表开始。
PAT给出了构成传送流中各个节目业务的PMT的PID,可根据节目PID找到相应的PMT包;同时也给出了NIT的PID号。
(2)PMT:PMT表指出了组成节目业务(Service)的各个码流的PID号,并对各路码流进行描述。
PMT 表提供程序号码与组成它们的原始流之间的映射,这种映射表是一个传送流中所有程序定义的集合。
此表将在分组中传送,其PID值是私自选择的。
如果需要的话,可以使用多个PID值。
(3)NIT:NIT表由ETS300468定义,它符合ISO/IEC13818-1标准,其内容是私有的,目的是提供有关物理网络的信息。
如果存在,Network PID值由用户定义,并且应在PAT表中定义,其Program Number 为保留的0x0000。
(4) CAT:CAT表提供一个或多个CA系统,PID值固定由0x0001标识。
CAT表提供系统中条件接入的信息,指定CA系统与它们相应的权限管理信息EMM(Entitlement Management Messages)信息之间的联系,指定EMM的PID,以及其它相关的参数。
2. SI信息MPEG-2在PSI中提供了不少有关节目组成和相互关系的信息,从而使得在接收端可以正确地对TS 流进行解复用。
但是这些信息在实际使用时仍然显得不够,为此在DVB标准中采用SI信息对PSI信息进行了进一步的扩展。
PSI中的信息基本上都是与当前码流相关,即它们所涉及的内容都与当前码流中的部分信息相关;而SI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。
SI信息表主要有以下内容:(1)BAT:BAT表提供了所涉及的有关节目业务群的信息,包括节目业务群名称及节目业务群所包含的节目业务清单。
利用BAT可以方便地进行相关节目或某一类节目的浏览和选择。
(2)SDT:SDT表用于描述系统中服务的名称、服务提供者、是否有相应的事件描述表等方面的信息;服务描述表可以描述当前传输流,也可以描述其他传输流,这由表的Table ID来区分。
(3)EIT:EIT表包含事件或节目的有关数据,如事件的名称、开始时间、时间长度、运行状态等。
(4)RST:RST表提供某一事件或多个事件的运行状态和时间,即某一事件运行或不运行的信息,如:正在运行、即将运行、暂停、不运行等,可用于按时自动切换到指定的事件。
(5)TDT:TDT表给出了当前的时间和日期相关的信息。
由于这些信息更新频繁,所以需要使用一个单独的表。
(6)TOT:TOT表给出当前的时间、日期和本地时间偏移相关的信息。
(7)ST:ST表的作用是表明其内容是无效的,只是作为填充字节,不传递有用信息。
SI信息是用来描述传送系统,传送内容和广播数据流时间表等的数据,是补充MPEG-2中PSI的附加数据,这些数据帮助IRD自动调谐,给用户提供附加信息,使IRD能自动设置可供选择的业务。
各业务信息表均分配了特定的PID,如表所示。
头端系统每隔一定周期将重复传送SI信息,对于最高速率为100Mb/s的传送流而言,重复传送SI 信息的最小间隔为25ms。
这样,对于开机的用户,在很短的时间内,就可以接收到SI,构成EPG所需的各项条款。
三EPG的设计和实现方法1. EPG信息的提取一般而言,PAT表的PID号为“0x00”,解复用器工作总是通过寻找PAT表开始。
PAT给出了构成传送流中各个节目业务的PMT的PID,同时也给出了NIT的PID号。
根据PID值及对应的Table ID值可以从流中解出相应的PMT、NIT、SDT、EIT等信息。
机顶盒接收端的解析主要负责这些SI数据信息的重建。
信息内容应与PSI和SI表中的信息相对应,它可按照Network-Transport Stream-Service-Event的分层顺序描述,同时内嵌Transport Stream-Program(Service)-Element Stream的分层顺序。
SI数据信息必须按照一定的数据结构进行存储,这样才能方便、快捷地对其进行检索和提取数据。
特别是对于运行于机顶盒的实时操作系统中的EPG,需要对用户的交互进行实时的动作,所以对响应速度的要求很高,SI数据库建立的好坏对其性能有重要的影响。
SI数据主要有:网络信息、传输流信息、业务(节目)信息,业务的事件信息等,并且大量的信息都是通过描述子来传输的,所以可用树状链表来存储数据,构成从网络、传输流、业务、事件的树状结构,传送不同信息的描述子用继承于同一基类的描述子类来表示。
网络信息表传送本网络以及与此有关的其它网络的一些信息。
每个网络都有唯一的识别符,网络编码请参看ETR162。
网络信息表主要携带:网络识别符(Network_ID)、网络名称、传输系统参数(有线传输系统参数包括:频率、调制方式、FEC外码、符号率、FEC内码)、节目业务类型及Service_ID等信息。
如果NIT表中有关于传输系统参数的正确描述,只要调谐到携带此NIT表的传送流中,即可提取其它网络的参数,一般解码器便可根据提取出来的信息,自动搜索频道。
节目业务描述表提供了如下的信息:属于哪一个节目业务群;节目业务的类型,如PAL、NTSC、SECAM、调频广播、图文电视、准视频点播等;节目业务的提供者;可以接收该节目业务的国家和不可以接收该节目业务的国家;指向特定信息的链接信息;实现准视频点播的指导信息;实现多画面的控制信息;指示使用的加密系统;给出实现交互式回传信道的电话号码;提供多语种的节目业务名称和广播者以及私有数据。
事件信息表提供如下信息:节目段的标识号、起始时间、节目长度、播放状态、是否加密;指向特定信息的链接信息;节目段多语种的简短介绍;节目段的详细介绍;两段同样节目段的时间偏移;基本码流类型,如视频的幅型比、伴音的类型、字幕的类型等;使用的加密系统;节目类型,如电影/戏剧、新闻、综艺、体育、少儿、音乐、艺术、社会政治、文教等;节目限定年龄的级别;给出实现交互式回传信道的电话号码;为满足各节目段的码率而提供的缓存大小信息及私有数据。
事件信息中提供了类似于广播电视报所提供的节目表的内容,根据EIT 及其它表所提供的信息,可以做出各种EPG功能,如按节目类型检索、按时间检索及对某类节目的锁定等。
2. EPG的实现现在市场上的大多数机顶盒产品通常采用从PAT表→PMT表→NIT表→SDT表→EIT表解析构造EPG、搜索节目的方法。
我公司在开发机顶盒过程中,根据SI标准及机顶盒的解码流程,首次提出从NIT表直接构造EPG,即先忽略PAT、PMT表,从传输流中直接提取NIT表,根据NIT表携带的传输系统参数搜索所有载波信息,再解析SDT、EIT表等信息构造出基本的EPG信息。
EPG提供的信息主要包括:传送信息的天数(例如一周)、传送频道的数目和名称、传送的节目数、节目提供商的标识和名称、传送网络的信息(网络标识和网络名称),其细节信息还包括:节目名称、节目的简单介绍、节目的开始和结束时间、节目的主题、节目的类属、节目的观看分级限制(例如对某个年龄段进行限制)。
在选择频道时再判断节目信息是否已经被解析,且在切换不同频率的频道时仅解析相应的PAT和PMT表,而无需再次重复解析NIT、SDT等信息。
这样,无论在时间上还是在效率上都得到很大提升,解码和频道切换速度都很快,给用户的交互使用带来方便并留下良好的印象。
EPG使用SI来帮助用户对节目进行搜索。
在选择一个节目时,可能首先查找BAT,根据BAT的名称列出一系列的节目种类,比如新闻、体育、电影、音乐等,选择其中自己感兴趣的类型,如电影等,于是得到有关电影的BAT。
接收应用程序根据此BAT中包含的服务信息,得到一个服务选择列表。
此时可以根据喜好,选择所希望观看的电影频道。
要实现这一目的,EPG需要找到服务所对应的传输流,这是EPG 根据BAT中所对应的传输流标识符查找NIT中传输流的描述,直到找到相应的传输流标识流所对应的描述,根据描述子中的参数(如频率、调制方式等)将IRD调到相应的播出频道。