國際KBS數據廣播系統研究的論文

　　一概述

　　在韓國，有關數字電視（DTV）數據廣播的標準是由韓國信息通信部于2001年3月制訂的。包括用于地面電視的ATSCDASE標準和用于衛星電視的DVB—MHP標準。根據這些標準，韓國最大的廣播機構KBS（韓國廣播公司）在2001年底推出了一項地面DTV廣播服務。

　　KBS的這項數據廣播服務主要包括創作工具、傳輸系統和一套非節目相關數據服務系統。所謂的創作工具用于創作節目增強型數據內容，其功能簡便易用。該工具采用xHTML、XDML和JavaAPI，支持ATSCDASE和DVB—MHP。傳輸系統包括節目與系統信息協議（PSIP）生成器/數據管理器和數據注入器。該系統將內容轉換成為PSIP表單和DSM—CC（DigitalStorageMediaCommandandControl）部分，一并傳送至復用系統。而非節目相關數據服務系統可以通過一個獨立的虛擬通道提供各種實時數據，它不同于視聽節目的交通、天氣預報、股票和新聞應用等方面的信息。

　　二數據廣播系統

　　作為一個完整的系統，數據廣播系統可以為觀眾提供多媒體數據。該系統可以創建數據內容，并可根據數據廣播協議將已創建的內容傳送給復用系統。它包含一個創作工具、一個PSIP生成器/數據管理器和一個數據插入器。

　　系統中的創作工具可以創建與依循DASE的數據內容，并能很容易地轉換成依循MHP的形式，因為韓國的地面電視和衛星電視兩個領域采用了不同的數據廣播標準。地面DTV節目要進入衛星和有線電視系統，要進行轉換以符合MHP的要求。這樣的話，就要求創作工具所創建的內容既能符合ATSCDASE標準，又符合DVBMHP標準。但問題是，傳輸系統是按ATSC數據廣播標準和ARM（ApplicationReferenceModel）第5次修訂版而開發的。事實上，該系統的傳輸部分能滿足ATSCA/90迄今有關單向應用所描述對數據輪詢的DSM—CC部分和可尋址部分的要求；但仍要根據標準化程序進行升級。

　　要依照ATSCA/90標準進行數據廣播服務，就需要這樣的PSIP生成器/數據管理器和數據注入系統。PSIP生成器/數據管理器可生成PSIP，包括電子節目指南（EPG）和整個數據廣播系統的播出時間表。用于DTV甚至數據廣播的PSIP表單都是自動生成的，并經由連接到KBS節目編排數據庫網絡的PSIP生成器發送。數據注入器的作用是將數據轉換成依循ATSCA/90的傳輸流，并傳送至復用系統。

　　此外，有兩個不同的數據庫。一個是KBS播出時間表數據庫，存儲所有的播出時間表信息；另一個是內容數據庫，對播出的內容進行管理。該廣播系統還有一個連接非節目相關數據服務系統的接口，以進行實時數據廣播。系統通過異步串行接口（ASI）將編好日程的PSIP信息和數據傳輸流送信息和數據內容傳輸流與A/V傳輸流進行混合。我們用三星和LG公司生產的機頂盒（STB）對該系統生成的若干個內容樣本進行了測試，同時也對與2002世界杯相關的`足球等類型的電視節目進行了測試。對非節目相關的內容，如交通信息、天氣報告、股票信息和新聞應用等的測試，是在加載于一個6MHz的實有頻道上的一個獨立虛擬頻道和載送A/V電視的主虛擬頻道上進行的。

　　三創作工具

　　與一般的多媒體內容創作相比，數據廣播的內容創作需要更大的工作量，這是因為，從規劃到制作，有比較多的變數和限制。硬編碼方式作為一種專業化創作工具，可使數據廣播的內容創作變得簡單，因為它使創作和測試兩步合一。利用該工具可創建依循DASE的數據廣播內容，并可以方便地轉換為依循MHP的格式。

　　KBS采用的創作工具包括一個基本圖形編輯器、一個通常用于所創作內容存儲庫管理的對象編輯器、一個實現所創作文件鏈接的瀏覽器、一個可減少重復性編輯工作的頁面管理器和一種標準的DASE碼生成功能。

　　對各部分的功能簡介如下：

　　（1）矢量對象編輯器：是該創作工具的核心部分，負責內容的創建、修飾、編輯和存儲。

　　（2）頁面瀏覽器：便于對頁面的整體布局進行管理。

　　（3）內容庫瀏覽器：便于對所創作內容的再利用。

　　（4）小型生成器：提高創作的產出，支持菜單、內容顯示區、電視顯示區模板和卷簾按鈕的管理。

　　（5）代碼生成：將圖形類對象數據轉換為依循協議的代碼。

　　（6）A/V節目同步編輯器和預覽模擬器：用于所創作節目在傳輸之前的檢驗。

　　（7）內容數據庫：具有存儲、檢索、輸入和壓縮等功能。

　　四數據注入器

　　根據ATSCA/90標準，數據注入器借助PSIP生成器/數據管理器輸出的播出時間表信息，要對存儲在內容數據庫中的應用程序進行編碼，同時輸出數據輪詢或源自實時數據的可尋址部分的數據流。同時，也生成承載數據輸出和加載信息的數據服務表單（DST），并同樣通過ASI接口送至復用系統。這項傳送的執行必須與給定的周期同步；數據輪詢和可尋址部分也要按給定的碼率進行傳輸。

　　PSIP生成器/數據管理器與數據注入器之間的通信協議是TCP/IP。具體來說，數據注入器的作用像服務器，而PSIP生成器/數據管理器則像用戶機。前者從內容數據庫中取出內容文件，解壓后存儲于其內置的內容文件系統。同時，它還從后者獲取并設定包標識符（PID）和應用數據流的碼率。此外，后者也要向前者提供PSIP表單信息，由前者負責PSIP表和數據輪詢的相關性。

　　數據生成器可根據ATSCA/90和實時數據服務可尋址部分的規定提供第一層和第二層的下載。

　　數據發送器的作用是依據每個發送周期和傳輸碼率將MPEG—2格式的數據發送給客戶機。這個發送器內含一個傳輸流生成器和一個周期性發送器。前者可以將DSM—CC、DST和可尋址部分都轉換為MPEG—2格式，并在最后生成MPEG—2傳輸流。后者按照每一部分給定的周期和碼率，將已登錄的MPEG—2傳輸流通過ASI接口傳送。

　　在這里，實時應用和數據注入器之間的通信協議仍是TCP/IP，而且實時應用的代理機成為這項通信的服務器，數據注入器則成為客戶機。插在可尋址部分的IP數據報是依照用戶數據報協議（UDP）進行傳輸的。PSIP生成器/數據管理器負責檢查是否有需傳輸的實時應用程序。如果有，數據注入器就會對這項特別應用程序的實時數據進行編碼，成為可尋址部分，并進行傳送。

　　五PSIP生成器/數據管理器

　　PSIP生成器/數據管理器主要由兩大部分組成：一部分是數據管理器，它通過時間表信息和用戶界面對整個數據廣播系統進行控制；另一部分是PSIP生成器，它可以生成所有的ATSCPSIP表單，以及用于數據廣播恢復和組合的數據廣播表單。

　　這個PSIP生成器/數據管理器是獨立設置的，在沒有數據廣播的時候，可以作為獨立的數字電視PSIP生成器使用。

　　六非節目相關電視服務

　　非節目相關數據服務是指非A/V節目相關的電視服務。目前，第一個投入使用的以6MHz物理頻道承載的虛擬頻道可以傳輸A/V節目和增強型數據。而同一個物理頻道上的第二個虛擬頻道設計為只傳輸數據。根據ATSCA/90標準，虛擬頻道至少可以有100個。這種虛擬頻道都屬于非節目相關服務。

　　圖中連接了4個不同的非節目相關電視服務，如果需要，還可以很容易地增多。這4個非節目相關電視服務是天氣報告、交通信息、股票信息和新聞服務。

　　由于這些服務含有許多實時數據需要更新，所以選用了Java語言編制的軟件和ATSCDASE規定的API接口。而且每項應用都是用獨立的Xlet開發的，以獲得更高的靈活性，因而不同應用之間既可以相互獨立也可以變換組合。非節目相關數據服務都具有周期性內容更新的特點，其內容更新的方式有兩種：一種是輪詢模式；另一種是采用MSE（多協議封裝）的可尋址部分。這些應用都在主頁上設置了每項應用的入口，以及分類編排的數據服務信息。

　　這類應用系統中包含應用登錄客戶機、數據代理機和非節目相關電視服務的服務器。應用登錄客戶機是內容服務器中面向所創建

　　應用的一種登錄工具，它將壓縮成ZIP格式的應用與附加信息登錄在一起。內容數據庫包含一個Oracle數據庫和下面列出的一些表單。

　　（1）AT（應用表單）：其中含有應用本身的信息。在增加新的應用時，這個表單中也要相應地增加一個新的入口。

　　（2）ET（事件表單）：每項應用都會有一個對應的事件表單，這是由內容數據庫的結構所決定的。在增加新的應用時，也要在這個表單中增加相應事件的信息。

　　（3）SDT（數據流表單）：如果某項應用使用的是流式實時數據，就要在這個表單內添加相應數量的入口。要特別指出的是，這個表單含有對數據流進行UDP/IP數據包編碼所必需的信息。

　　（4）MDT（模塊化數據表單）：如果一項應用采用了模塊化實時數據，就要在這個表單內添加相應數量的入口。要特別指出的是，這個表單含有模塊名、相關的說明，以及非常重要的模塊更新周期的信息。

　　每項服務的數據代理機都是獨立的，它能將實時的原始數據從一個外部數據庫轉換成為格式化數據，以便用于該項應用程序。非節目相關服務器將根據每項應用的特點把格式化的數據從各個數據代理機那里選送到內容數據庫或數據注入器。換句話說，如果實時數據是模塊化的，該服務器將把它傳送到內容數據庫；如果是MPE類型的數據，服務器就把它送到數據注入器。

　　結語

　　KBS成功地開發了能提供增強型數據服務和非節目相關數據服務的數據廣播系統。該系統的傳輸部分能很好地配合數據輪詢和可尋址部分的DSM—CC部分，其創作工具既可以創作發布類的應用，也可以創作程序類應用。整個系統選用了三星和LG的機頂盒進行了測試。該系統符合ATSCA/90和DASE—1標準，所以只提供單向服務。ATSC正在籌備雙向服務和多內容混合制作、觸發器、TSFS等方面的技術標準。隨著這些新功能的逐步開發完成，KBS的數據廣播系統也將依次采用。這套最新開發的數據廣播系統按計劃用于2002韓日世界杯報道。

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