基于ST20TP4的HDTV信源解码器的软硬件实现

需要开发的部分主要有:新增加和变动的硬件模块的驱动､前端或LVDS输入的控制､节目操作和管理模块软件的开发｡节目操作的软件开发中,节目信息的获取､分析､保存和更新及节目数据库的操作是非常关键的部分,这是因为:一方面,它与前端或LVDS输入模块､解复用模块､音､视频解码模块等硬件驱动层都有很大的联系;另一方面,要实现机顶盒的音､视频解码功能,就必须从码流中找到所有基本流的PID,需要对节目特定信息(PSI)进行提取和分析｡ PSI(Program Specific Information)节目特殊信息包含了解码器端解复用所需要的数据｡在MPEG-2系统层标准中,每路数字节目都包含一个或多个基本流,每个基本流都分配了一个PID值作为标记｡节目､基本流或其中的部分内容可能会被加密,但是PSI信息作为解码的前提是不会被加密的｡

传输流中的PSI信息可以分成四种表的结构,每种表又可以分成多个section｡这四种表分别为:节目组合表PAT(Program Association Table)､节目映射表PMT(Program Map Table)､有条件接收表CAT(Conditional Access Table)和网络信息表NIT(Network Information Table)｡PAT包含了所有的节目号及其相关PMT的PID值;PMT给出PAT表中列出的所有节目的基本流PID信息;CAT的任务在于准备解密数据组用的信息(加密系统的标识､存取权的分配及各码序的发送);NIT可以传送网络数据和频带､转发信号､通带宽度等参数,MPEG对此表的内容没有做详细规定｡每个TS流中都应该有PAT表,因为所有PMT和NIT表的PID值都在PAT表中给出,PAT的PID固定为0x0000,当PAT表内容更新时,表中的版本号version_number会增1｡当TS流中有一个或多个基本流被加扰,则需要在TS流里传送一个PID值固定为 0x0001的CAT,提供有关加扰了的流的信息｡PMT也是TS流中所必需的表,它包含了各个节目的基本流PID信息,这是解复用必不可少的,PMT的PID在PAT中给出｡NIT表在TS流里不是必需的,它的内容属于私有数据表(private),如果TS流里存在NIT表,则它的PID值由PAT的内容提供,且TS流中应包含若干个private section｡ISO/IEC 13818-1 MPEG-2系统层标准中关于PSI信息定义了四个section结构,分别代表四个表的信息数据结构｡这四个 section 结构分别为:Program Association Section､Conditional Access Section､Transport Stream Program Map Section和Private Section｡对各表信息的分析实际是对这些section结构的内容进行分析｡

对符合MPEG-2标准的传输流进行音､视频解码前必须先经过解复用分出音､视频基本流｡为了可以解复用分出音､视频基本流,首先要分析PSI表的各 Section并从中提取基本流PID信息｡寻找基本流PID主要对PAT和PMT两个表进行处理｡这两个表与基本流PID的关系可以用图2表示｡


解复用的过程是这样的:首先,得到完整的PAT表,根据PAT的Section结构找到所有的节目号和各节目号所对应的PMT PID;然后,分别对PAT中列出的每一个节目进行如下操作:根据该节目的PMT PID得到PMT表中对应节目号的Section,按照PMT Section的结构进行分析,进而找到所有该节目的基本流PID值加以保存｡

下面以加入新频道为例,简要介绍分析PAT和PMT得到解复用所需的各基本流PID信息的过程｡首先,系统会发来一个消息,要求分析最新版本的PAT,调用相应函数(PSI_ProcessForPAT)得到PAT后,调用PAT分析函数?如图3 得到各节目对应的PMT表的信息,并将信息存入指定的数据结构中;然后此任务向系统发一个消息,通知系统PAT分析完毕;接着,按照数据结构中各PMT的PID,系统会依次向本任务发送要求分析各PMT表的消息｡本任务在调用相应函数(PSI_ProcessForPMT)得到所需PMT表后调用分析PMT表的函数(如图3)进行分析,得到各个基本流信息的PID,并将信息存入指定的数据结构中保存,发送消息通知系统PMT分析完毕;最后,如果需要,系统会发消息要求分析其他PSI信息,分析过程类似｡


得到各基本流信息的PID后,要选择此频道的哪一个节目,只要调用驱动程序提供的pti_set_pid(pid)和pti_set_pcr_pid?pcr_pid 分别设置节目相对应的音视频PID和PCR_PID就可以驱动硬件解码了｡