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一种优化的机顶盒电子节目指南系统设计

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:382

张越 董峰 冷祥纶 周祖成

  【摘要】本文介绍了一种电子节目指南(epg)系统在机顶盒上的优化设计方案。该方案的创新点在于针对简单epg和高级epg的特点设计不同的si引擎流程,从而提高了各自执行效率;同时提出一种新的节目索引和节目信息两者分离的epg数据库结构,这种结构便于应用层对数据库的查询以及数据库自身管理。
【关键词】epg数字电视机顶盒si引擎

1 引言

  电子节目指南(electronic program guide,epg) 作为数字电视特有的功能,它是在符合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。电子节目指南是个复杂的系统,它的实现除了取决于机顶盒的软硬件资源外,还和前端si发表策略有关。本文从机顶盒研发的角度出发,给出一种优化的机顶盒电子节目指南实现方案。

2 系统总体结构

电子节目指南的基本功能包括两种:

1.简单epg:显示当前和下一个节目信息

2.高级epg:显示一周内所有节目信息

  机顶盒处理epg信息的流程为:机顶盒的解复用器工作通过寻找pat表开始,pat表的pid号为“0x00”。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nit和pmt的pid值及对应的tableid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。其中简单epg信息存储在eit p/f(present/following)表内,高级epg信息存储在eit schedule表内。

  本文实例如图所示,是基于富士通smartmpeg mb86h20/5为核心的硬件平台,metaware及相关工具为软件开发平台,使用nucleus实时操作系统。

整个机顶盒的软件结构采用模块化结构,如图1所示。

图1 机顶盒epg系统架构

3 具体模块实现

3.1 si引擎

  传统机顶盒的si引擎对所有si表(包括eit p/f和eit schedule)处理流程上是相同的。本文的优化处理在于:对于eit p/f表和eit schedule表在机顶盒终端的处理方式上区分对待。《数字广播业务信息规范(gy/z174-2001)》中gy/z174-2001nit、bat、sdt、eit都被分成为一个或若干个段(section)表示,然后插入到ts包中。其中eit p/f表有两个段(section),分别储存当前节目信息和下一个节目信息;eit schedule表最多可以有32个节(segment),每一节可以存储一个频道的三个小时节目信息,且每节内最多可以有8个段(section)。简单epg的信息量少,解析和存储的过程相对简单,但它的更新速度快,dvb中对前端eit p/f表的传输间隔要求是2s;高级epg的信息量大,解析和存储的过程复杂很多,但它的更新速度慢, dvb中对前端eit schedule表的传输间隔要求是10s。本文针对两类不同的si表接收要求设计不同的si引擎解决方案。其中简单epg的si引擎流程如图2,高级epg的si引擎流程如图3。

图2 简单epg的si引擎流程

图3 高级epg的si引擎流程

  当过滤器收到eit表并调用中断处理函数时,简单epg采用先关闭eit p/f信道,并设置相关标志,等待后台轮询函数解析处理完该表以后再打开eit p/f信道重新接收,即过滤器接收表的过程和后台轮询函数解析处理是串行处理的,这种机制能够实时处理当前的表,适合简单epg信息量小、更新速度快的特点;高级epg则不关闭信道,而是先解析表头,如果该段没有接收过,则将该段信息插入消息队列,等待后台轮询函数解析处理,即过滤器接收表的过程和后台轮询函数解析处理是并行处理的,这种机制能够保证过滤器收表过程连续而不被后台打断,适合高级epg信息量大、前端连续发送的特点。

  在eit表版本更新方面,简单epg收到当前和下一个节目信息以后,立即将过滤器设置成只接收新版本eit p/f表,这样可以实时接收并更新简单epg信息;对于高级epg,由于信息量大且前端更新速度慢,所以在只在每次重新开机时接收最新版本的eit表信息。

3.2 epg数据库

  传统机顶盒上的epg数据库是单一的节目信息数据库,本文的优化处理在于:节目索引和节目详细信息分别建立数据库并彼此独立维护。其中节目索引数据库是按照频道-子表-段-节目的树状索引结构,如图4所示。其中段节点包含了它所属所有节目的id(参数event_id),同时还包含了表示该段是否接收的参数sectavail。

张越 董峰 冷祥纶 周祖成

  【摘要】本文介绍了一种电子节目指南(epg)系统在机顶盒上的优化设计方案。该方案的创新点在于针对简单epg和高级epg的特点设计不同的si引擎流程,从而提高了各自执行效率;同时提出一种新的节目索引和节目信息两者分离的epg数据库结构,这种结构便于应用层对数据库的查询以及数据库自身管理。
【关键词】epg数字电视机顶盒si引擎

1 引言

  电子节目指南(electronic program guide,epg) 作为数字电视特有的功能,它是在符合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。电子节目指南是个复杂的系统,它的实现除了取决于机顶盒的软硬件资源外,还和前端si发表策略有关。本文从机顶盒研发的角度出发,给出一种优化的机顶盒电子节目指南实现方案。

2 系统总体结构

电子节目指南的基本功能包括两种:

1.简单epg:显示当前和下一个节目信息

2.高级epg:显示一周内所有节目信息

  机顶盒处理epg信息的流程为:机顶盒的解复用器工作通过寻找pat表开始,pat表的pid号为“0x00”。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nit和pmt的pid值及对应的tableid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。其中简单epg信息存储在eit p/f(present/following)表内,高级epg信息存储在eit schedule表内。

  本文实例如图所示,是基于富士通smartmpeg mb86h20/5为核心的硬件平台,metaware及相关工具为软件开发平台,使用nucleus实时操作系统。

整个机顶盒的软件结构采用模块化结构,如图1所示。

图1 机顶盒epg系统架构

3 具体模块实现

3.1 si引擎

  传统机顶盒的si引擎对所有si表(包括eit p/f和eit schedule)处理流程上是相同的。本文的优化处理在于:对于eit p/f表和eit schedule表在机顶盒终端的处理方式上区分对待。《数字广播业务信息规范(gy/z174-2001)》中gy/z174-2001nit、bat、sdt、eit都被分成为一个或若干个段(section)表示,然后插入到ts包中。其中eit p/f表有两个段(section),分别储存当前节目信息和下一个节目信息;eit schedule表最多可以有32个节(segment),每一节可以存储一个频道的三个小时节目信息,且每节内最多可以有8个段(section)。简单epg的信息量少,解析和存储的过程相对简单,但它的更新速度快,dvb中对前端eit p/f表的传输间隔要求是2s;高级epg的信息量大,解析和存储的过程复杂很多,但它的更新速度慢, dvb中对前端eit schedule表的传输间隔要求是10s。本文针对两类不同的si表接收要求设计不同的si引擎解决方案。其中简单epg的si引擎流程如图2,高级epg的si引擎流程如图3。

图2 简单epg的si引擎流程

图3 高级epg的si引擎流程

  当过滤器收到eit表并调用中断处理函数时,简单epg采用先关闭eit p/f信道,并设置相关标志,等待后台轮询函数解析处理完该表以后再打开eit p/f信道重新接收,即过滤器接收表的过程和后台轮询函数解析处理是串行处理的,这种机制能够实时处理当前的表,适合简单epg信息量小、更新速度快的特点;高级epg则不关闭信道,而是先解析表头,如果该段没有接收过,则将该段信息插入消息队列,等待后台轮询函数解析处理,即过滤器接收表的过程和后台轮询函数解析处理是并行处理的,这种机制能够保证过滤器收表过程连续而不被后台打断,适合高级epg信息量大、前端连续发送的特点。

  在eit表版本更新方面,简单epg收到当前和下一个节目信息以后,立即将过滤器设置成只接收新版本eit p/f表,这样可以实时接收并更新简单epg信息;对于高级epg,由于信息量大且前端更新速度慢,所以在只在每次重新开机时接收最新版本的eit表信息。

3.2 epg数据库

  传统机顶盒上的epg数据库是单一的节目信息数据库,本文的优化处理在于:节目索引和节目详细信息分别建立数据库并彼此独立维护。其中节目索引数据库是按照频道-子表-段-节目的树状索引结构,如图4所示。其中段节点包含了它所属所有节目的id(参数event_id),同时还包含了表示该段是否接收的参数sectavail。

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