數(shù)字電視中的常用PSI/SI表

    本文結(jié)合DVB-C的有線數(shù)字電視某個(gè)TS流中的PSI/SI信息表，具體分析了MPEG-2的PSI信息和DVB的SI信息中的各種表，從而更清晰地了解各個(gè)表的功能和作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；TS流；PSI信息；SI信息；電子節(jié)目指南EPG

    一、引言

    在數(shù)字電視中，所有視頻、音頻、文字、圖片等經(jīng)數(shù)字化處理后都變成了數(shù)據(jù)，并按照MPEG-2的標(biāo)準(zhǔn)打包，形成固定長(zhǎng)度（188個(gè)字節(jié)）的傳送包，然后將這些數(shù)據(jù)包進(jìn)行復(fù)用，形成傳送碼流（TS）。通常由多個(gè)節(jié)目及業(yè)務(wù)復(fù)用組成的一個(gè)TS（TransportStream傳輸流）流對(duì)應(yīng)一個(gè)8MHz帶寬的頻道。

    數(shù)字電視機(jī)頂盒中為了找到需要的碼流，識(shí)別不同的業(yè)務(wù)信息，在TS流中必須加入一些引導(dǎo)信息，為此，在MPEG-2中，專門定義了PSI（ProgramSpecificInformation）信息，其作用是從一個(gè)攜帶多個(gè)節(jié)目的某一個(gè)TS流中正確找到特定的節(jié)目。

    在MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中定義的PSI表，是對(duì)單一TS流的描述。由于系統(tǒng)通常存在多個(gè)TS流，為了引導(dǎo)數(shù)字電視用戶能在TS流中快速地找出自己需要的業(yè)務(wù)，DVB對(duì)MPEG-2的PSI進(jìn)行了擴(kuò)充，在PSI四個(gè)表的基礎(chǔ)上再增加了九個(gè)表，形成SI（ServiceInformation）。SI是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所有TS流的描述，在符合MPEG-2(13818-1)的TS傳輸流中插入DVB標(biāo)準(zhǔn)定義的業(yè)務(wù)信息（ServiceInformation，SI），使機(jī)頂盒(Set-Top-Box)的綜合接收解碼器（IRD）可以從TS流中提取出節(jié)目提供商播出節(jié)目的列表和播出參數(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。

    PSI表包括節(jié)目關(guān)聯(lián)表（PAT）、條件接收表（CAT）、節(jié)目映射表（PMT）和網(wǎng)絡(luò)信息表（NIT）組成，這些表在復(fù)用時(shí)通過復(fù)用器插入到TS流中，并用特定的PID（包標(biāo)識(shí)符）進(jìn)行標(biāo)識(shí)。SI包括業(yè)務(wù)描述表（SDT）、事件信息表（EIT）、時(shí)間和日期表（TDT）、時(shí)間偏移表（TOT）、業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表（BAT）和運(yùn)行狀態(tài)表（RST）、填充表（ST）、選擇信息表（SIT）、間斷信息表（DIT）等表信息。SI中的各表在實(shí)際使用中并不都需要傳送，其中NIT、SDT、EIT、TDT是必需傳送的，其它表則按照需要進(jìn)行選擇傳送。

    TS流中有兩種標(biāo)識(shí)符，一種是包標(biāo)識(shí)符，一種是表標(biāo)識(shí)符。具有相同PID的不同信息表由表標(biāo)識(shí)符TABLEID來區(qū)分，在接收端通過查這些特定的PID來找到它們。

    每個(gè)表都有特定的PID值，具體的值如下表：

本文以有線數(shù)字電視中某一個(gè)具體TS流配置為準(zhǔn)，分析了PSI/SI信息表。圖1為PSI/SI全表。 

圖1 PSI/SI表

二、PSI信息的分析

    當(dāng)機(jī)頂盒要要接收某一個(gè)指定節(jié)目時(shí)，PSI表首先從節(jié)目關(guān)聯(lián)表（PAT）中取得這個(gè)節(jié)目的節(jié)目映射表（PMT）的PID值，然后從TS流中找出與此PID值相對(duì)應(yīng)的節(jié)目映射表（PMT），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PID值，根據(jù)這個(gè)PID值濾出相應(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)，刪除含有其余PID的傳送包。

1、PAT表

    要保證TS流能正常接收，在該流中至少有一個(gè)完整有效的PAT。節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT包括該TS流中的所有節(jié)目映射表即每個(gè)節(jié)目的PMTPID，傳輸流ID等。

    如圖2所示，其中PAT表包標(biāo)識(shí)符PID為0x0000，表標(biāo)識(shí)符（table_id）為0x00，TS流ID（transport¬_stream_id）為0x000D即第15個(gè)傳輸流，包含8個(gè)節(jié)目的PMT信息，分別為0x0061、0x0062、0x0063、0x0064、0x0065、0x0066、0x0067、0x0083。

由于PSI數(shù)據(jù)的完整性十分重要，因此在每個(gè)PSI段中均需要加CRC的校驗(yàn)

碼。 

               圖2 PAT表

 2、PMT表

    節(jié)目映射表（PMT）中包括每個(gè)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。如圖3所示，PMT_PID為0x0063，表標(biāo)識(shí)符（table_id）為0x02,PCRPID為0x1141，視頻PID為0x1141，音頻（Streamtype0x04）PID為0x1142。其中MPEG-2數(shù)字電視13818-2視頻部分標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定視頻基本流類型（Streamtype）為0x02，13818-3音頻部分標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定音頻基本流類型（Streamtype）為0x04。

    PMT表針對(duì)節(jié)目的加密情況，還含有CA_System_ID用于節(jié)目是用何種CA系統(tǒng)加密和ECM_PID用于告知用戶如何搜索ECM。CA_System_ID可惟一標(biāo)識(shí)CA系統(tǒng)，分配到用戶的智能卡中。以下表中包括同密的三家CA系統(tǒng)CA_System_Id分別是0x491A、0x602、0x606和，對(duì)應(yīng)的ECMPID分別是0x114A、0x114B、0x114C。由于每個(gè)節(jié)目的加擾參數(shù)和加密方式不同，針對(duì)不同節(jié)目分配不同的ECMPID，所以每個(gè)流的每個(gè)基本流對(duì)應(yīng)的ECMPID不同。 

                      圖3 PMT表     

 3、CAT表

    CAT表針對(duì)具體CA系統(tǒng)中的用戶的授權(quán)情況，含有標(biāo)識(shí)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(xiàng)內(nèi)容就可以獲得用戶所在CA系統(tǒng)的EMM信息。用戶端的條件接收過程就是從讀取卡內(nèi)的CA_System_ID開始的，獲取相應(yīng)的EMM，ECM后，解密解擾的工作就按與發(fā)送端相逆的順序開始了。

如圖4所示，CAT表PID為0x0001，table_id為0x01，其中包括同密的三家CA系統(tǒng)CA_System_ID分別是0x491A、0x602、0x606，對(duì)應(yīng)的EMMPID分別是0x49、0x50、0x51。由于EMM信息通過TS流的方式與其他節(jié)目信息復(fù)用傳輸，并且為了用戶及時(shí)獲得授權(quán)信息，復(fù)用在每一個(gè)TS流中，所以在每一個(gè)傳輸流中的EMMPID一樣的。

 3、NIT表

    NIT表包括該數(shù)字電視網(wǎng)中的所有的傳輸流的物理傳輸網(wǎng)信息，包含節(jié)目的頻道調(diào)諧參數(shù)、頻率、符號(hào)率等，這些信息使得接收機(jī)可以按照用戶的選擇以很少的延時(shí)或無延時(shí)地改變頻道、調(diào)諧參數(shù)，正確地解碼出TS。

    如圖5所示，其中NIT表PID為0x0010,table_id為0x40，網(wǎng)絡(luò)ID（network_id）0x01,包括13個(gè)傳輸流，分別傳輸流ID是0x0001～0x000D，顯示當(dāng)前傳輸流0x000D中的所有節(jié)目ID。以及當(dāng)前流的傳輸參數(shù)，包括中心頻率（frequency）379MHz、數(shù)字調(diào)制方式（modulator）64QAM、符號(hào)率（symbolrate）6.875Msymbol/s。

   三、SI信息的分析

    PSI數(shù)據(jù)只提供了單個(gè)TS的信息，使數(shù)字電視機(jī)頂盒能對(duì)單個(gè)TS中的不同節(jié)目流進(jìn)行解碼，但它不能提供多個(gè)TS的有關(guān)業(yè)務(wù)和節(jié)目的類型、什么節(jié)目、什么時(shí)間開始等信息，因此，DVB系統(tǒng)對(duì)PSI進(jìn)行了擴(kuò)展，提供了其它不同信息種類的多種表格，形成SI。在實(shí)用中，我們將SI所提供的數(shù)據(jù)通過有序地組織起來，生成類似節(jié)目報(bào)的形式，它能在電視機(jī)上即時(shí)瀏覽，這樣將大大方便用戶的使用，這就是電子節(jié)目指南EPG。

    SI中的常用表為網(wǎng)絡(luò)信息表（NIT表）、業(yè)務(wù)描述表（SDT）、事件信息表（EIT）、業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表（BAT）、時(shí)間和日期表（TDT）、時(shí)間偏移表（TOT）。NIT表在以上PSI表中已描述。

    1、SDT表

    業(yè)務(wù)描述表（SDT）：它包含了當(dāng)前傳輸流和其他傳輸流的業(yè)務(wù)信息，比如當(dāng)前傳輸流ID，當(dāng)前傳輸流中包含的節(jié)目名稱，節(jié)目類型等。

    如圖6所示，SDT表PID為0x0011、table_id為0x42、當(dāng)前傳輸流ID為0x0d、節(jié)目運(yùn)行狀態(tài)（running_status）為運(yùn)行、服務(wù)類型（servicetype）為數(shù)字電視業(yè)務(wù)、服務(wù)名稱（servicename）為七彩戲劇。

    2、EIT表

    事件信息表（EIT）：它包含了與事件或節(jié)目相關(guān)的數(shù)據(jù)，EIT是生成EPG的主要表。包括每個(gè)節(jié)目的當(dāng)前播出的節(jié)目名稱、播出開始時(shí)間、播出時(shí)間段、父母控制級(jí)別等信息和下一個(gè)播出節(jié)目相關(guān)信息。

    如圖7、圖8、圖9所示，section-number=0為當(dāng)前播出事件信息和section-number=1

    為下一個(gè)播出事件信息，其中包括事件開始時(shí)間（starttime）、播放時(shí)間段（duration）、當(dāng)前播出事件內(nèi)容（eventname），父母級(jí)別控制（parantelratingdescriptor）等。

    3、TDT、TOT、BAT表

    時(shí)間和日期表（TDT）：它給出了與當(dāng)前的時(shí)間和日期相關(guān)的信息，由于這些信息更新頻繁，所以需要單獨(dú)使用一個(gè)表。時(shí)間偏移表（TOT）：它給出了與當(dāng)前時(shí)間、日期和本地時(shí)間偏移相關(guān)的信息，由于這些信息更新頻繁，所以需要單獨(dú)使用一個(gè)表。 

業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表（BAT）：它提供了業(yè)務(wù)群相關(guān)的信息，給出了業(yè)務(wù)群的名稱以及每個(gè)業(yè)務(wù)群中的業(yè)務(wù)列表。如圖11、12所示，分別存在電影、體育和升級(jí)程序等三組業(yè)務(wù)群，其中包括屬于該群的節(jié)目ID、該節(jié)目具體歸屬的傳輸流ID和節(jié)目類型等信息。利用BAT表的功能，用戶根據(jù)前端的定義，方便、快捷地搜索到不同業(yè)務(wù)群的的節(jié)目。 

    四、結(jié)束語

    通過在數(shù)字電視中插入PSI/SI信息，數(shù)字電視用戶能夠方便、快捷地搜索和查詢到所有傳輸?shù)墓?jié)目名稱、節(jié)目分類、一周節(jié)目?jī)?nèi)容和具體播放時(shí)間等信息，并且隨自己的喜好在數(shù)字電視接收設(shè)備上預(yù)定節(jié)目，從而實(shí)現(xiàn)電子節(jié)目指南