國際KBS資料廣播系統研究的論文
國際KBS資料廣播系統研究的論文
一概述
在韓國，有關數字電視（DTV）資料廣播的標準是由韓國資訊通訊部於2001年3月制訂的。包括用於地面電視的ATSCDASE標準和用於衛星電視的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的這項資料廣播服務主要包括創作工具、傳輸系統和一套非節目相關資料服務系統。所謂的創作工具用於創作節目增強型資料內容，其功能簡便易用。該工具採用xHTML、XDML和JavaAPI，支援ATSCDASE和DVB—MHP。傳輸系統包括節目與系統資訊協議（PSIP）生成器/資料管理器和資料注入器。該系統將內容轉換成為PSIP表單和DSM—CC（DigitalStorageMediaCommandandControl）部分，一併傳送至複用系統。而非節目相關資料服務系統可以透過一個獨立的虛擬通道提供各種實時資料，它不同於視聽節目的交通、天氣預報、股票和新聞應用等方面的資訊。
二資料廣播系統
作為一個完整的系統，資料廣播系統可以為觀眾提供多媒體資料。該系統可以建立資料內容，並可根據資料廣播協議將已建立的內容傳送給複用系統。它包含一個創作工具、一個PSIP生成器/資料管理器和一個數據插入器。
系統中的創作工具可以建立與依循DASE的資料內容，並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採用了不同的資料廣播標準。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，就要求創作工具所建立的內容既能符合ATSCDASE標準，又符合DVBMHP標準。但問題是，傳輸系統是按ATSC資料廣播標準和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資料輪詢的DSM—CC部分和可定址部分的要求；但仍要根據標準化程式進行升級。
要依照ATSCA/90標準進行資料廣播服務，就需要這樣的PSIP生成器/資料管理器和資料注入系統。PSIP生成器/資料管理器可生成PSIP，包括電子節目指南（EPG）和整個資料廣播系統的播出時間表。用於DTV甚至資料廣播的PSIP表單都是自動生成的，並經由連線到KBS節目編排資料庫網路的PSIP生成器傳送。資料注入器的作用是將資料轉換成依循ATSCA/90的傳輸流，並傳送至複用系統。
此外，有兩個不同的資料庫。一個是KBS播出時間表資料庫，儲存所有的播出時間表資訊；另一個是內容資料庫，對播出的內容進行管理。該廣播系統還有一個連線非節目相關資料服務系統的介面，以進行實時資料廣播。系統透過非同步序列介面（ASI）將編好日程的PSIP資訊和資料傳輸流送資訊和資料內容傳輸流與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世界盃相關的`足球等型別的電視節目進行了測試。對非節目相關的內容，如交通訊息、天氣報告、股票資訊和新聞應用等的測試，是在加載於一個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，資料廣播的內容創作需要更大的工作量，這是因為，從規劃到製作，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，可使資料廣播的內容創作變得簡單，因為它使創作和測試兩步合一。利用該工具可建立依循DASE的資料廣播內容，並可以方便地轉換為依循MHP的格式。
KBS採用的創作工具包括一個基本圖形編輯器、一個通常用於所創作內容儲存庫管理的物件編輯器、一個實現所創作檔案連結的瀏覽器、一個可減少重複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）向量物件編輯器：是該創作工具的核心部分，負責內容的建立、修飾、編輯和儲存。
（2）頁面瀏覽器：便於對頁面的整體佈局進行管理。
（3）內容庫瀏覽器：便於對所創作內容的再利用。
（4）小型生成器：提高創作的產出，支援選單、內容顯示區、電視顯示區模板和捲簾按鈕的管理。
（5）程式碼生成：將圖形類物件資料轉換為依循協議的程式碼。
（6）A/V節目同步編輯器和預覽模擬器：用於所創作節目在傳輸之前的檢驗。
（7）內容資料庫：具有儲存、檢索、輸入和壓縮等功能。
四資料注入器
根據ATSCA/90標準，資料注入器藉助PSIP生成器/資料管理器輸出的播出時間表資訊，要對儲存在內容資料庫中的應用程式進行編碼，同時輸出資料輪詢或源自實時資料的可定址部分的資料流。同時，也生成承載資料輸出和載入資訊的資料服務表單（DST），並同樣透過ASI介面送至複用系統。這項傳送的執行必須與給定的週期同步；資料輪詢和可定址部分也要按給定的位元速率進行傳輸。
PSIP生成器/資料管理器與資料注入器之間的通訊協議是TCP/IP。具體來說，資料注入器的作用像伺服器，而PSIP生成器/資料管理器則像使用者機。前者從內容資料庫中取出內容檔案，解壓後儲存於其內建的內容檔案系統。同時，它還從後者獲取並設定包識別符號（PID）和應用資料流的位元速率。此外，後者也要向前者提供PSIP表單資訊，由前者負責PSIP表和資料輪詢的相關性。
資料生成器可根據ATSCA/90和實時資料服務可定址部分的規定提供第一層和第二層的下載。
資料傳送器的作用是依據每個傳送週期和傳輸位元速率將MPEG—2格式的資料傳送給客戶機。這個傳送器內含一個傳輸流生成器和一個週期性傳送器。前者可以將DSM—CC、DST和可定址部分都轉換為MPEG—2格式，並在最後生成MPEG—2傳輸流。後者按照每一部分給定的週期和位元速率，將已登入的MPEG—2傳輸流透過ASI介面傳送。
在這裡，實時應用和資料注入器之間的通訊協議仍是TCP/IP，而且實時應用的代理機成為這項通訊的伺服器，資料注入器則成為客戶機。插在可定址部分的IP資料報是依照使用者資料報協議（UDP）進行傳輸的。PSIP生成器/資料管理器負責檢查是否有需傳輸的實時應用程式。如果有，資料注入器就會對這項特別應用程式的實時資料進行編碼，成為可定址部分，並進行傳送。
五PSIP生成器/資料管理器
PSIP生成器/資料管理器主要由兩大部分組成：一部分是資料管理器，它透過時間表資訊和使用者介面對整個資料廣播系統進行控制；另一部分是PSIP生成器，它可以生成所有的ATSCPSIP表單，以及用於資料廣播恢復和組合的資料廣播表單。
這個PSIP生成器/資料管理器是獨立設定的，在沒有資料廣播的時候，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
非節目相關資料服務是指非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節目和增強型資料。而同一個物理頻道上的第二個虛擬頻道設計為只傳輸資料。根據ATSCA/90標準，虛擬頻道至少可以有100個。這種虛擬頻道都屬於非節目相關服務。
圖中連線了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、交通訊息、股票資訊和新聞服務。
由於這些服務含有許多實時資料需要更新，所以選用了Java語言編制的軟體和ATSCDASE規定的API介面。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。非節目相關資料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；另一種是採用MSE（多協議封裝）的可定址部分。這些應用都在主頁上設定了每項應用的入口，以及分類編排的資料服務資訊。
這類應用系統中包含應用登入客戶機、資料代理機和非節目相關電視服務的伺服器。應用登入客戶機是內容伺服器中面向所建立
應用的一種登入工具，它將壓縮成ZIP格式的應用與附加資訊登入在一起。內容資料庫包含一個Oracle資料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資訊。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，這是由內容資料庫的結構所決定的。在增加新的應用時，也要在這個表單中增加相應事件的資訊。
（3）SDT（資料流表單）：如果某項應用使用的是流式實時資料，就要在這個表單內新增相應數量的入口。要特別指出的是，這個表單含有對資料流進行UDP/IP資料包編碼所必需的資訊。
（4）MDT（模組化資料表單）：如果一項應用採用了模組化實時資料，就要在這個表單內新增相應數量的入口。要特別指出的是，這個表單含有模組名、相關的說明，以及非常重要的模組更新週期的資訊。
每項服務的資料代理機都是獨立的，它能將實時的原始資料從一個外部資料庫轉換成為格式化資料，以便用於該項應用程式。非節目相關伺服器將根據每項應用的特點把格式化的資料從各個資料代理機那裡選送到內容資料庫或資料注入器。換句話說，如果實時資料是模組化的，該伺服器將把它傳送到內容資料庫；如果是MPE型別的資料，伺服器就把它送到資料注入器。
結語
KBS成功地開發了能提供增強型資料服務和非節目相關資料服務的資料廣播系統。該系統的傳輸部分能很好地配合資料輪詢和可定址部分的DSM—CC部分，其創作工具既可以創作釋出類的應用，也可以創作程式類應用。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製作、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的資料廣播系統也將依次採用。這套最新開發的資料廣播系統按計劃用於2002韓日世界盃報道。