DAB信道利用率提高与播出控制技术研究与实现

重庆邮电大学光电工程学院 程 康 张殿尧



DAB信道利用率提高与播出控制技术研究与实现

重庆邮电大学光电工程学院 程 康 张殿尧

【摘要】由于DAB是一种透明的传输系统，从技术的观点来看，所传送的数字信息本身所代表的内容并不重要，然而，复合信号的组织必须按照明确的处置方法来实现。这样，接收端才能正确的恢复出各种业务。即单个子信道的容量完全被一种应用占据。该论文在该背景下提出并实现了一种利用单个信道多业务复合传输的思想（主要利用TS流传输），并对节目的播出进行合理控制的方法，用以提高DAB的信道利用率。

【关键词】多媒体应用；TS流；DAB信道利用率

0 引言

数字音频广播（DAB）就是适应社会发展体现科技进步的产物的一种新的广播系统。为了满足用户的使用需求，拟实现一个节目单的功能，而当前的发射系统节目类型单一，即每个信道只能是单一的视频节目或者图片节目或者音频节目，这对于带宽有限的DAB/DMB系统是无法接受的，故本文主要采用一种业务复合的思想，对单个信道的节目播出进行控制，使其能够不仅仅做单一的应用，这样便能将其他的空余时间用作他用，提高单个信道的利用率。考虑到文件复合，本文主要采用MPEG2-TS协议来实现。对于节目播出控制，本文设计了基于access数据库的节目播出控制软件。

1 TS合成模块的设计与实现

1.1 TS合成模块介绍

TS即传输流（Transport Stream），它是MPEG2标准中规定的一种传输协议。TS合成模块主要依据MPEG-2 TS标准，ISO/IEC 14496-1 标准以及ISO/ IEC 13818-1标准，本模块主要是在原有的视频TS封装模块上加上私有数据流的封装，改模块由同步层打包器、PES层打包器、ISO_IEC_14496_SECTION封装器以及TS层打包器组成。

1.2 私有数据编码实现

在TS的合成过程中，除了需要原始的数据之外，还需要进行节目专用信息表以及一些节目描述类信息的打包。

首先进行PAT编码，在该步骤中，会将PMT的PID信息写进PAT表格的净荷中去，PAT编码完成之后，对PMT进行编码，将各种原始流的PID信息写进PMT TS的净荷中去，在PMT编码的时候，根据MPEG2标准规定的TS允许的流类型进行自定义.

编码时，本文中对涉及到的流进行如下定义：

0x25表示的是字幕流，0x26表示的是图片数据流。

每个Stream Type在Private_Descriptor_Encode中的解码器专用信息描述符（DSI,Decoding Specific Information）都对应一个objectTypeIndication.

本文中规定0xc5为图片数据，0xc6为字幕数据。

经过上述步骤，即完成了PSI表格信息打包，当接受端收到TS流之后，首先找到PAT表的信息，再找PMT表信息，再根据Private_Descriptor_Encode中的描述符信息，解出源数据的内容分别播出。

PSI编码完成之后便要进行基本流数据（即原始音频、图片、字幕信息）的编码，为了兼容原来的解码程序，本文中对输入mp3音频进行处理，先对mp3数据进行重采样，取得PCM原始数据，对PCM数据进行AAC编码，输出AAC音频，最后将AAC数据编码进TS流，数据为图片与字幕信息直接编码进TS流。

通过上述步骤即可完成TS合成，完成了私有数据的TS编码，与实验室原有的TS视频信道兼容.解码示例如图1所示。

图1 解码示例

显然，利用单信道多业务复用传输的思想能够省下带宽，因为可以利用本来的视频业务通道不仅仅传输视频，理论上可以传输任何数据。这与传统的不同数据类型分别开一个信道去传输相比，信道利用率大大提高。

2 TPEG加终端识别编码的实现

DAB信号在时间上是逐帧传输的，这些帧成为传输帧，DAB传输帧的结构如图2所示。

图2 DAB传输帧结构

为了便于对接收终端管理，在每个信道的快速信息信道(FIC, Fast Information Channel)中加入了终端ID的编码，因为接收端只有在对FIC计值之后才可以对真正的有用数据进行解码。由于该种编码方式目前无法满足单个信道里面的业务分发不同的终端（即若要实现不同的终端接收则需要另开一个或者多个信道），所以本文在原有的TPEG编码基础上加上了终端ID编码，并编写了友善的人机界面，该编码软件读取excel表格中的终端列表，动态生成终端ID复选框供用户选取。

3 节目播出控制的设计与实现

为了解决对DAB信道使用的控制，本文采用的解决办法是建立多个连接池，并采用多线程编程技术实现对数据库的读取和修改操作，软件的工作流程如下：根据不同的工作模式选择连接的数据库，并读取数据库内容，存入一个链表中去，并对链表中的数据按照播出时间字段进行排序，在一个读取时间的线程中与链表中的播出时间进行比较，若时间到了则将数据与终端信息一并合成DAB数据帧传输给服务器端，由服务器进行最后的发送。

通过该软件用户可以接入本实验室开发的发射系统服务器端，并且，该软件可以实时合成DAB数据帧，通过TCP/IP连接传输给服务器进行发送。access数据库对节目播出表进行管理，用户可以指定日期与星期两种模式，对节目进行控制.

通过该软件可以实现对节目定点播放的控制，经过长时间测试，该软件可以实现功能，并且可以稳定运行。

4 结论

本文提出了一种基于DMB的TS协议的业务复用传输的方法，以及TPEG终端ID编码的方法，经测试该方法能有效改善DAB数据业务传输时的信道利用率，并且通过数据库编排方式，对节目进行有效控制。该软件经过长时间测试可以实现功能并稳定运行。

参考文献

[1]Bodson D. Digital audio around the world[J]. IEEEVehicular Technology Magazine,2010, 5(4):24-30.

[2]王国裕,张红升,陆明莹.我国数字广播的发展方向[J].科学通报,2014,59(23):2320-2327.

程康（1993—），通讯作者，重庆邮电大学光电工程学院硕士研究生在读，主要研究方向：集成电路系统与芯片设计，熟悉windows编程，unix编程，音视频封装。

张殿尧（1988—），重庆邮电大学光电工程学院硕士研究生在读，主要研究方向：集成电路工程，熟悉vc++编程、图像处理。

作者简介：