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[图文]论CADTV广播通道的传输协议         ★★★ 【字体:
论CADTV广播通道的传输协议
作者:imefan    文章来源:网络    点击数:    更新时间:2008-3-25    

一 CADTV传输协议的支持者—中间件

  在有线数字电视(Cable Digital Television,CADTV)系统中,中间件提供的CADTV业务应用的运行环境包含了对CADTV广播通道的传输协议和内容格式的支持。一方面,中间件通过定义/规范CADTV系统的传输协议、内容格式和系统应用框架,实现CADTV业务系统的互操作性;另一方面,中间件作为一个独立的软件层运行在CADTV系统以及接收终端机顶盒(STB)上,位于STB操作系统和业务应用之间,为业务应用的传输协议提供运行支撑环境,使得CADTV业务应用能独立于STB硬件和操作系统,实现了业务应用与接收平台无关的目标。

  为支持交互业务和数据业务的传输协议,CADTV-STB的软件功能和计算能力越来越强大,逐渐向标准的以计算机为核心的平台结构靠拢。典型的CADTV-STB采用了如图1所示的体系结构。

  在STB硬件层之上是设备驱动程序,它们通常与特定的操作系统紧密联系。应用程序接口(Application Program Interface,API)是一种规范化软件接口,其目的是最大化地发挥隐藏的底层硬件和操作系统的功能,使业务应用传输协议能独立开发并适配不同的操作系统和硬件。

  目前,全球市场上的STB有带解释器(如:OpenTV、MediaHighway、HTML浏览器等)和不带解释器(图1中不含虚框部分)两种方式。不带解释器意味着业务应用与STB具体的操作系统、CPU(中央处理单元)等硬件捆绑在一起,即使是针对同一种API开发业务的应用,对于不同的接收平台,都必须将代码重新编译后才可能运行;带解释器的软件平台则相对灵活,由于它的业务应用程序是按照一种业务描述语法定义和传输协议约定,其运行可通过解释器转换成CPU代码实现,因而对不同硬件平台和操作系统适应能力大大增强了,可以实现跨平台和多业务。问题是,现有的解释器并没有统一的语法,相互之间互不兼容,因而也没有办法支持市场需求。虽然HTML浏览器是目前最广泛采用的解释器,但它的计算能力偏弱,无法对计算提供足够支持。

  因此,可以简单地说,中间件是STB中的一个软件模块,其作用是隔离应用程序和STB软硬件资源,支持CADTV业务应用传输协议的运行环境。

  传输协议是CADTV系统的STB与播出前端,以及与外界各类网络通信时进行对话、沟通的规定数据。单向广播是CADTV的主要传输方式,利用交互通道进行双向数据传输是CADTV的新特征。单向广播的主要载体是MPEG-2传输流,数字视音频和数据都是通过传输流进行交互,交互通道主要采用IP方式传递数据。

二 CADTV单向广播通道的传输协议

  目前,数字电视中间件标准中所定义的传输协议,主要为数据广播应用和交互业务提供了普遍的解决方案。广播式的应用方案在业务提供者和业务消费者之间,构成一个下行流通道组成的系统,是一种单向的传输。

  广播数据传递使用MPEG-2定义的“数字存储媒体—命令和控制—用户对用户”(Digital Storage Media-Command and Control User to User,DSM-CCUU)方式的轮播,也就是把数据按循环方式播出。

  数字存储媒体控制命令(Digital Storage Media-Control Command,DSM-CC)中定义了数据轮播(Data Carousel)和对象轮播(Object Carousel)两种方式:数据轮播是把数据分为固定大小的数据包发送,拥有两层数据检索机制,是一种面向底层数据的传输协议;对象轮播是在数据轮播方式的基础上,封装一层对象检索机制,适合在应用层面上使用。广播传输协议还支持通过多协议封装来传送IP数据。

  CADTV广播通道的传输协议模型见图2,在这个模型中,CADTV广播通道利用MPEG-2传输流,携带数据以两种方式传输,即MPEG-2 Section方式和MPEG-2 PES方式(这种方式又称为“流”方式)。

  MPEG-2 Section方式在CADTV应用中,是传递实时性要求不高的非连续数据,对中间件而言,用MPEG-2 Section传送应用程序和相关数据,以及SI信息,称为一种数据的管道。传递应用程序常用的是DSM-CC轮播方式,即建立在数据轮播基础上的对象轮播。

对象轮播指定3种对象:文件、流和事件

  应用程序最常用的传递方式按文件对象处理,当然也可以采用IP方式传送应用程序。建立在多协议封装上的数据报(UDP),不能采用回传确认数据是否可靠到达,这是单向广播特点所决定的。因此,轮播方式更适用于单向的广播环境。

  MPEG-2 PES方式用来传送实时性要求高,但对传输错误要求低的场合,即传送数字的音视频流,也可以传送对错误不十分敏感的数据流。

CADTV双向交互通道的传输协议

  交互式CADTV应用需要回传通道的支持,通过下行流通道与回传通道,构成交互应用的双向环境。双向交互通道所包含的网络有多种可能的配置,这些配置覆盖了当前的各种广播形式,包括卫星、地面、有线、卫星主天线(SMATV)、公共电话交换网(PSTN)、综合业务数字网(Integrated Services Digital Network,ISDN)等。

  CADTV交互通道的传输协议模型见图3,在这个模型中,传输协议分为与物理网络相关的协议和与网络无关的协议。与网络相关的协议指具体交互通道采用的传输物理网规范,而建立在这些物理网络上被广泛使用的与网络无关的协议是TCP/IP。此外,还有一种常用协议,是建立在TCP/IP之上的超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol,HTTP),它提供对互联网网页的浏览支持。至于其他的两种协议,DSM-CC和UDP,实际中较少应用。





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