卫星直播系统综合接收解码器信息服务功能的解析
姜秉航
（国家新闻出版广电总局北京地球站）
摘要：本文综合了卫星直播系统综合接收解码器相关标准，集中对信息服务功能的实现进行了介绍，分析了卫星直播系统综合接收解码器采用可扩展标记语言XML作为中间数据格式的优点，并强调了机顶盒生产厂家实际研发中易出现的问题。关键字：直播卫星解码器信息服务1 前言2008年6月，我国第一颗直播卫星——中星9号卫星发射成功，卫星在轨位置为东经92.2°，具有22个转发器，采用国际电信联盟（ITU）规定的卫星广播业务（BSS）专用Ku波段，以大功率向地面广播播出，地面用户使用45厘米左右的小口径天线、专用高频头和直播卫星专用机顶盒即可直接接收，开启了我国卫星直播广播电视的新纪元。
“十一五”期间，我国启动了旨在利用直播卫星实现广播电视、多媒体数据业务的直播到户服务的中国广播电视直播卫星“村村通”工程，此举扩大了我国对农村地区的广播电视覆盖，完成了全国72.28万个20户以上已通自然村的广播电视“村村通”建设，解决了约5000万农村群众收听收看广播电视难的问题，该项目是一项公益化的惠民工程，接收设置由国家统一招标购买后发放给用户，免费收看46套电视节目和15套广播节目，直接服务于社会主义新农村建设。直播卫星“村村通”系统如图1所示。图1 直播卫星“村村通”系统示意图
“户户通”是指利用直播卫星为有线网络未通达的农村地区提供的广播电视服务，符合条件的用户自愿购买接收设施，收看多套广播电视节目，并享受更多增值服务。2012年，宁夏自治区率先实现广播电视“户户通”，内蒙古、海南、贵州、云南、陕西、甘肃、青海等七省（区）也计划完成全省（区）广播电视“户户通”，预计发展“户户通”用户1420万。直播卫星“户户通”系统如图2所示。图2 直播卫星“户户通”系统示意图
信息时代，资讯已经成为了致富和发展的重要因素。目前，我国大部分农村地区缺乏获取信息资讯的渠道，严重制约了农民日常的生产劳动效率生活质量。通过直播卫星提供信息服务是丰富农民群众信息来源的有效途径，如何经济有效的提供信息服务是更好地服务于新农村建设成的关键。2 信息服务功能的设计与实现为使广大农村群众既能收听、收看广播电视节目，又能获得丰富、有益的信息服务，直播卫星“村村通”、“户户通”机顶盒具备收看数据广播等信息服务的功能。目前，国内机顶盒厂商普遍采用中间件加浏览器的方式实现数据广播的收看。中间件是数字电视系统中的一个关键的组成部分，它定义了一个通用的开发平台，可以实现在不同的数字电视终端设备上运行相同的内容和应用，丰富终端用户收视体验。中间件在许多国家和地区都得到了大规模的应用，应用的种类也越趋丰富，图3为一种机顶盒中间件的系统结构。图3 机顶盒中间件系统结构
这种方式优点在于对数据内容格式支持性强，表现形式灵活、扩展性强，但同时会提高对机顶盒硬件的要求，并且终端需要支付软件版权费用，会明显提高机顶盒的成本，由于直播卫星接收终端系统由国家财政统一组织进行采购，为了保证财政资金的有效利用，需要在满足项目建设要求的前提下严格控制接收终端系统的成本，因此为了在不提高机顶盒成本的前提下实现数据广播功能，卫星直播系统综合接收解码器定义了一套完整的基于XML的数据广播信息服务规范。在卫星直播系统综合接收解码器标准中重点定义了以下内容：（1）在业务群关联表（BAT）中修改链接描述符（linkage _descriptor）在bouqet_id为0x7011的BAT表中，用该描述符描述专有数据的链接，要求综合接收解码器按照表1的格式进行解析。表1链接描述符语法 | 长度(位数) | 助记符 | 语义 |
| linkage_descriptor (){ | |||
| descriptor_tag | 8 | uimsbf | |
| descriptor_length | 8 | uimsbf | |
| transport_stream_id | 16 | uimsbf | 传送流标识符，16位字段，标识专有数据所在的传送流。 |
| original_network_id | 16 | uimsbf | 原始网络标识符，16位字段，标识专有数据所在的原始传输网络。 |
| service_id | 16 | bslbf | 业务标识符，16位字段，标识传送流中的专有数据业务。 |
| linkage_type | 8 | uimsbf | 链接类型，8位字段，专有数据链接类型取值为0x80。 |
| if (linkage_type ==0x80){ | |||
| segment_number | 3 | uimsbf | 当前片段编号，3位字段，标识likeage_type为0x80的链接数据的当前片段编号，取值为0～7。 |
| PID | 13 | uimsbf | 包标识符，13位字段，标识专有数据包。 |
| table_id | 8 | uimsbf | 表标识符，8位字段，标识传输专有数据的表。 |
| last_segment_number | 3 | uimsbf | 最后片段编号，3位字段，标识当前likeage_type为0x80的链接数据的最后片段编号取值为0～7。 |
| ver_num | 5 | uimsbf | 版本号，5位字段，标识专有数据的当前版本。 |
| for(i = 0; i<N;i ++){ | |||
| table_ext_id | 16 | uimsbf | 表扩展标识符，16位字段，标识不同的专有数据文件，从0开始。 |
| last_section_num | 8 | uimsbf | 结束段号，8位字段，标识专有数据表的结束段。 |
| } | |||
| } | |||
| } |
语法 | 长度(位数) | 助记符 | 语义 |
FILE_DATA_SECTION{ | |||
table_id | 8 | uimsbf | 自定义为0x90 |
section_syntax_indicator | 1 | bslbf | 1 |
start_indicator | 1 | bslbf | 首页时值为1，其他的XML文件或图片文件时为0 |
reserved | 2 | bslbf | 预留 |
section_length | 12 | uimsbf | 值不超过4093，从而支持整个段的最大长度为4096 |
table_id_ext | 12 | uimsbf | 首页的XML文件为0，其他的XML或图片文件名为大于0的数字 |
reserved_future_use | 6 | bslbf | 预留使用 |
version | 5 | bslbf | 版本号，数据更新时自动加1 |
current_next_indicator | 1 | bslbf | |
section_number | 8 | uimsbf | 对于每个XML或图片文件从section为0开始封装 |
last_section_number | 8 | uimsbf | 每个XML或图片文件进行封装的最后一个section_number |
file_name_length | 8 | uimsbf | XML或文件名的长度 |
for(i = 0; i<file_name_length; i++){ | |||
name_byte | 8 | uimsbf | 注1 |
} | |||
file_data_length | 32 | uimsbf | XML或图片文件的数据大小 |
for(i = 0; i<file_data_length; i++){ | |||
data_byte | 8 | uimsbf | 注2 |
} | |||
CRC_32 | rpchof | 符合GY/T 230-2008中规定用法 | |
} |
（3）规范了专有数据的格式
专有数据用于直播卫星“村村通”的信息服务，由XML、BMP图片和I帧图片组成。卫星直播系统综合接收解码器标准中对涉及端到端接收显示的每一项内容都给出了具体说明：
1） 给出了首页文件的命名及其他所有文件的命名规则。
信息服务页面通过首页（即起始页面）进行逐级浏览，首页XML文件命名为0_index.xml。其他所有文件命名以英文字符、纯数字、下划线和文件后缀定义如下命名规则：文件名前四位由三位数字加一位下划线构成，用于table_ext_id的标识，每个文件序号依次加1。如001_，002_。文件名从第5位开始后续的命名如图4所示。
图4 文件命名规则示意图
2）定义了12个常用的XML标签，简洁有效的解决了数据广播信息服务收看问题，具体标签内容及定义如表3所示。
序号 | 标签名称 | 定义内容 |
1 | 名称属性 Name | 字符串类型，用于定义某个标签的名称。 |
2 | 背景属Background | 字符串类型，用于定义某个页面背景图的名称。 |
3 | 链接属性Href | 字符串类型，用于定义链接对象的名称，点击后跳转到链接对象。 |
4 | 文本标签 Text | 字符串类型，基本的文本标签，标签间的内容为一段字符串。可带有链接属性Href，作为文本点击后跳转到的对象。 |
5 | 图片标签 Image | 字符串类型，标签间的内容为一段字符串，表示页面嵌套图片的名称。应带有top_left_x和top_left_y属性，都为int整型，以页面左上角为基准点，进行图片定位。可带有Name属性，作为图片上显示的文字内容。可带有链接属性Href，作为图片点击后跳转到的对象。 |
6 | 表格标题行内容标签 Head | 字符串类型，表示表格中标题行每项的内容。应带有Len属性，为无符号整型，标明表格一列内容所包含的汉字宽度。 |
7 | 表格标题行标签 Title | 表示表格的标题行，由若干个<Head>标签组成，所有<Head>标签排列在一行组成表格的标题行。 |
8 | 表格内容行标签 Content | 表示表格的内容行，由若干个<Text>标签组成，<Text>标签数量与对应<Title>里<Head>数量一致，每个<Text>表示一个表格单元，可以为空。所有<Text>标签排列在一行组成表格的内容行。 |
9 | 表格标签 Table | 表示一个表格，由一个<Title>和若干个<Content>标签组成。应带有属性Col，无符号字符型，表示表格的列数，<Title>中<Head>的个数和每个<Content>中<Text>的个数均等于Col。 |
10 | 菜单标签 Menu | 表示页面内的菜单项，用于页面内的内容切换。可包含若干个<Image>、<Text>和<Table>标签，只有选中该菜单项时才显示菜单标签包含的内容。菜单标签应带有Name属性，用作菜单的标题。 |
11 | 根菜单标签RootMenu | 表示除首页以外的页面标签，可包含若干个<Menu>、<Image>、<Text>和<Table>标签。除了首页以外，每个可显示的XML文件必包含一个该标签，用于指示页面内容的显示。根菜单标签可带有Name属性，用作页面的标题；可带有Background属性，用于指定某个图片文件作为背景图。根菜单标签下带有多个菜单标签<Menu>时，同一时刻只有一个<Menu>标签内的内容显示出来，可以选中切换不同<Menu>的内容显示。 |
12 | 根目录标签 Root | 表示所有XML文件的起始点，只在首页中出现，且只出现一次，作为所有XML文件的根标识符。根目录标签至少包含一个<RootMenu>标签。可带有Background属性用于指定首页的背景图。 |
3）定义了XML标签源文件格式，XML的格式定义采用w3c的schema格式，用于在前端编辑XML源文件和机顶盒终端解析时候的参考。
4）明确了XML标签关系对象图，可以对标签关系有更加清晰的了解，如图5所示。图5 XML标签关系对象图
3 接收多载波信息服务时需注意的事项目前直播卫星“村村通”、“户户通”平台均在一个载波上利用部分带宽传送信息服务，未来随着业务的不断调整，将可能在不同载波上进行传送，因此标准中规定，SI表中SDT和EIT的Actual/Other表在所有的频点都发送，其余NIT、TDT和TOT表以及PSI表在所有的频点都发送。FDT（File_Data_Table）在其中一个频点上发送，但其相应的BAT必选每个频点都发送，包含FDT所在频点的的链接信息，但在各生产厂家实际开发中，常常忽略标准中的细节，将信息服务的频点固定，导致信息业务调整频点后无法接收，为系统调整带来不便。4 卫星直播系统综合接收解码器信息服务的特点
（1）开放式的传输机制，技术实现简单、开发成本
与目前国内机顶盒厂商普遍采用的中间件加浏览器的实现方式不同，卫星直播系统综合接收解码器采用了可扩展标记语言XML作为中间数据格式，用于数据广播文件的传输，机顶盒可通过获取数据广播私有连接描述符，以及公开的浏览标签定义来实现数据广播的解析和浏览，避开了通用的基于中间件私有标签定义的浏览器模式，保证所有机顶盒厂商不需要集成中间件即能实现在终端对数据综合服务的浏览，节省了每台机顶盒约20-30元的中间件版权费用，大大降低了机顶盒厂商的入围门槛。（2）功能模块设计简洁、使用方便在页面设计中，本着简洁、明了、实用，且不增加设备实现复杂度的原则，对机顶盒信息服务的各级页面逻辑架构和按键操作做出了明确的要求，将机顶盒数据广播信息服务总体结构分为三层，并对每级页面的界面元素、按键操作、数据来源分析进行了明确规定，最大化地便于用户操作使用。（3）界面设计友好、操作简单为确保收视最佳视觉效果，根据多家设备厂商及运营商的经验，规定了信息服务显示模板的页面大小位置，文字属性、整体结构及页面显示要求，其中在页面显示要求中对每级页面的内容区域、内容描述及坐标也均给出了详细的规定，实现了信息服务显示的完整统一性。机顶盒菜单及各级页面的整体应用逻辑，普通老百姓能看得懂、用的会，可通过一键式的友好操控界面实现节目的选择，满足了“村村通”、“户户通”用户不同文化程度、不同人群的收视需求。5 总结通过上述分析可以看出，虽然卫星直播系统综合接收解码器所采用的可扩展标记语言XML作为中间的数据格式无法向中间件一样提供内容丰富、形式多样的信息服务格式，但其开放、简单、高效的实现方式无疑是成本较低的直播卫星机顶盒最好的选择，但在近几年的实际应用中也发生过生产厂商因忽视对标准细节的关注而造成产品缺陷的实例，由于直播卫星机顶盒用户均为偏远山区，售后服务极为不便，因此通过本为对信息服务功能的实现进行说明，以期对研发、测试人员有所帮助。
参考文献：1、《中国广电直播卫星村村通系统技术体制白皮书》
2、《卫星直播系统综合接收解码器（加密标清定位型）技术要求和测量方法》GD/J035—2011
3、《卫星直播系统综合解码接收器（基本型）技术要求和测量方法（暂行）》GD/J 018-2008
编辑：中国新闻技术工作者联合会
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