CN102256175A - 一种数字电视节目附加信息的插入呈现方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字电视节目附加信息的插入呈现方法和系统。该方法包括前端操作和终端操作。前端操作包括：解析多节目传输流，得到视频传输流、填充包等数据；将预先封装的节目附加信息插入到视频原始流ES中的扩展用户数据字段2；对视频ES进行封装和混合处理后发送至终端。终端操作包括：接收并解析携带节目附加信息的视频数据，读取并解封装节目附加信息；在显示视频ES的过程中，处理和呈现节目附加信息。本发明提供的系统包括前端装置和终端装置。本发明在现有数字电视网络上提供呈现节目附加信息的单向数据通道，附加信息插入到视频ES图像数据的扩展用户数据字段2中，能够实现附加信息与视频内容的准确同步。

Description

一种数字电视节目附加信息的插入呈现方法和系统

技术领域

本发明涉及数字电视技术领域，特别涉及一种数字电视节目附加信息的插入呈现方法和系统。

背景技术

随着数字电视使用的推广和数字电视技术的发展，数字电视用户对收看的数字电视内容及形式提出了更高的要求。例如，用户在收看某频道节目内容时，希望能够看到与节目内容相关的附加信息，一个典型的例子是，当用户在观看足球比赛时，某个球员进球，此时用户希望从电视上得到解说员介绍之外的该球员更多的信息，如出生地、年龄、职业生涯史、转会价格等附加信息。或者，用户在切换电视节目频道时，希望能够看到与当前频道相关的信息，比如该频道的主题、播放时间等。

针对数字电视节目的附加信息，一种呈现附加信息的方法是采用远程地址链接的方式，即数字电视终端根据远程地址，链接到节目内容附加信息的存储位置，从远程下载附加信息进行呈现。但是，这种方法需要有网间协议(Internet Protocol，IP)双向网络，但目前我国大部分电视网络还是单向电视网络，不支持IP双向网络，因此这种方法无法被广泛采用。另外，采用远程地址链接的方式显示节目附加信息，由于节目内容与节目内容附加信息数据是相互分离的，因此很难实现视频内容数据和附加信息的准确同步。

另一种实现的方法是通过数字电视终端预先接收节目内容的附加信息，并存储在机顶盒中，在需要显示附加信息时呈现预先存储的节目内容附加信息。但是这种方法受到机顶盒硬件存储资源的限制，不可能存储太多的附加信息，并且预先存储在机顶盒中的附加信息内容也不易被改变，不能及时更新。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种数字电视节目附加信息的插入显示方法和系统，在现有数字电视网络的基础上实现节目附加信息的插入和同步显示。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种数字电视节目附加信息的插入呈现方法，包括前端操作及终端操作，其中，

所述前端操作包括：

解析多节目传输流MPTS，获得视频传输流TS、填充包及非视频传输流TS；

根据所述填充包获得可用带宽信息，并过滤填充包；

解析所述视频TS，获得视频原始流ES；

根据所述可用带宽信息，将预先封装的节目附加信息插入到所述视频ES中的扩展用户数据字段2，得到携带节目附加信息的视频ES；

对所述携带节目附加信息的视频ES进行PES封装和TS封装处理，生成携带节目附加信息的视频TS；

将所述携带节目附加信息的视频TS与所述非视频TS混合，获得携带节目附加信息的MPTS，发送所述携带节目附加信息的MPTS；

所述终端操作包括：

接收并解析所述携带节目附加信息的MPTS，获得所述非视频TS，并根据所述非视频TS中的用于解析视频TS的相关数据获得所述携带节目附加信息的视频TS；

解析所述携带节目附加信息的视频TS，获得携带节目附加信息的视频ES；

从所述携带节目附加信息的视频ES中读取节目附加信息；

对所读取到的节目附加信息进行解封装；

在显示所述携带节目附加信息的视频ES的过程中，呈现所述解封装后的节目附加信息。

优选的，所述将预先封装的节目附加信息插入到所述视频ES中的扩展用户数据字段2，得到携带节目附加信息的视频ES，具体包括：

查找视频ES中的图像数据起始标识；

在所述图像数据起始标识之前插入用户数据开始标识、预先封装的节目附加信息的封装类型、预先封装的节目附加信息；

所述从所述携带节目附加信息的视频ES中读取节目附加信息，具体包括：

查找用户数据开始标识，读取预先封装的节目附加信息的封装类型及预先封装的节目附加信息。

优选的，所述预先封装的节目附加信息包括：预先使用对象轮播协议封装的节目附加信息；

所述终端对所读取到的节目附加信息进行解封装，包括：使用对象轮播协议对所读取到的节目附加信息进行解封装。

优选的，所述预先封装的节目附加信息包括：预先使用自定义协议封装的节目附加信息；

所述终端对所读取到的节目附加信息进行解封装，包括：使用自定义协议对所读取到的节目附加信息进行解封装。

优选的，所述使用自定义协议对节目附加信息进行封装，包括向本次传输的节目附加信息添加：标识节目附加信息数据类型的字段、标识节目附加信息数据源的字段、标识本次传输的节目附加信息的长度字段；

所述使用自定义协议对所读取到的节目附加信息进行解封装，包括解析标识节目附加信息数据类型的字段、标识节目附加信息数据源的字段、标识本次传输的节目附加信息的长度字段及本次传输的节目附加信息。

优选的，所述前端将预先封装的节目附加信息插入到所述视频ES中的扩展用户数据字段2之前，进一步包括：对预先封装的节目附加信息进行编码防冲突处理。

所述终端从所述携带节目附加信息的视频ES中读取节目附加信息后，进一步包括：对所述读取出的节目附加信息进行编码反冲突处理。

一种数字电视节目附加信息的插入显示系统，包括前端装置和终端装置，其中，

所述前端装置包括：

多节目传输流解析单元，用于解析MPTS，获得视频TS、填充包及非视频TS；

填充包处理单元，用于根据所述填充包获得可用带宽信息，并过滤填充包；

TS解析单元，用于解析所述视频TS，获得视频原始流ES；

节目附加信息插入单元，用于根据所述可用带宽信息，将预先封装的节目附加信息插入到所述视频ES中的扩展用户数据字段2，得到携带节目附加信息的视频ES；

TS封装单元，用于对所述携带节目附加信息的视频ES进行PES封装和TS封装处理，生成携带节目附加信息的视频TS；

混合发送单元，用于将所述携带节目附加信息的视频TS与所述非视频TS混合，获得携带节目附加信息的MPTS，发送所述携带节目附加信息的MPTS；

所述终端装置包括：

多节目传输流接收解析单元，用于接收并解析所述携带节目附加信息的MPTS，获得所述非视频TS，并根据所述非视频TS中的用于解析视频TS的相关数据获得所述携带节目附加信息的视频TS；

TS解析单元，用于解析所述携带节目附加信息的视频TS，获得携带节目附加信息的视频ES；

附加信息读取单元，用于从所述携带节目附加信息的视频ES中读取节目附加信息；

解封装单元，用于对所读取到的节目附加信息进行解封装；

显示单元，用于在显示所述携带节目附加信息的视频ES的过程中，呈现所述解封装后的节目附加信息。

优选的，所述节目附加信息插入单元，用于：

查找视频ES中的图像数据起始标识；

在所述图像数据起始标志之前插入用户数据开始标识、预先封装的节目附加信息的封装类型、预先封装的节目附加信息；

所述附加信息读取单元，用于查找用户数据开始标识，读取预先封装的节目附加信息的封装类型及预先封装的节目附加信息。

优选的，所述预先封装的节目附加信息包括：预先使用对象轮播协议封装的节目附加信息；

所述解封装单元，用于对所读取到的节目附加信息使用对象轮播协议对所读取到的节目附加信息进行解封装。

优选的，所述预先封装的节目附加信息包括：预先使用自定义协议封装的节目附加信息；

所述解封装单元，用于对所读取到的节目附加信息使用自定义协议对所读取到的节目附加信息进行解封装。

优选的，所述使用自定义协议对节目附加信息进行封装，包括向本次传输的节目附加信息添加：标识节目附加信息数据类型的字段、标识节目附加信息数据源的字段、标识本次传输的节目附加信息的长度字段；

所述解封装单元，用于解析标识附加信息数据类型的字段、标识节目附加信息数据源的字段、标识本次传输的节目附加信息的长度字段及本次传输的节目附加信息。

优选的，前端装置进一步包括：编码冲突处理单元，用于对预先封装的节目附加信息进行编码防冲突处理；

所述终端装置进一步包括：编码反冲突处理单元，用于从所述携带节目附加信息的视频ES中读取出的节目附加信息进行编码反冲突处理。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

数字电视前端以用户数据的方式在视频ES中插入预先封装的电视节目附加信息，使得终端在接收到携带节目附加信息的视频数据后能够读取出封装的节目附加信息，并按照封装的协议进行解封装和呈现，为数字电视系统在现有电视网络的基础上提供了一条呈现节目附加信息的单向数据通道，避免了现有技术中需要使用IP双向网络传输节目附加信息，因此，可以被广泛采用。通过将节目附加信息插入到视频ES图像数据的扩展用户数据字段2中，可以实现附加信息与视频图像的准确同步，并且视频标准没有对扩展用户数据字段的数据类型和数据大小进行限制，因此可以插入各种数据类型的节目附加信息，丰富了数字电视节目频道和节目内容附加信息的呈现形式，有利于数字电视应用的发展。

节目附加信息通过预先封装后，以用户数据的方式插入到视频ES图像中的扩展用户数据字段2，与视频数据一起发送到终端，并实时显示，因此不需要占用终端大量的存储资源预先存储需要播放的节目附加信息，节约了终端的硬件存储资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明前端操作方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中的自定义封装协议的示意图；

图3为本发明实施例在视频ES中插入预先封装的节目附加信息的示意图；

图4为本发明终端操作方法的流程示意图；

图5为本发明前端装置的结构示意图；

图6为本发明终端装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前我国数字电视系统广泛使用的标准是ISO-IEC 13818标准，即MPEG-2标准。其中，ISO-IEC 13818-1标准，也就是MPEG-2系统标准，描述多个视频、音频和数据基本码流合成传输码流和节目码流的方式。根据MPEG-2系统标准的定义，数据的封装有三个层次：原始流(Elementary Streams，ES)、分组原始流(Packetized Elementary Streams，PES)和传输流(Transportstream，TS)。ES是对编码的视频、音频或其它数据的比特流的通称。PES是将ES分成长度不等的数据包并加上包头形成的分组原始流。PES再经过TS封装形成实际传输的固定长度的TS。

根据ISO-IEC 13818-2标准，即MPEG-2视频标准的语法结构，视频ES共分六层：视频序列层、图像组层、图像层、宏块条层、宏块层及块层。同时，MPEG-2视频标准定义了3种扩展用户字段(Extension_and_user_data)，可供在视频序列层、图像组层或图像层插入用户自定义的数据，扩展用户字段作为一个独立的语法单元，不会破坏视频内容。通常，数字电视终端解码器不会处理该字段所包含的数据，而是直接丢弃。这3种扩展用户字段分别是：扩展用户字段0、扩展用户字段1和扩展用户字段2。其中扩展用户字段2(Extension_and_user_data 2)定义在图像层上，位于视频ES的图像头和图像数据之间，与图像紧密关联，因此可以将数字电视节目的附加信息作为用户数据插入到相关图像数据前的扩展用户数据字段2，由终端读取插入的节目附加信息，根据节目附加信息的数据类型，经过相应的处理后与视频图像同时显示输出。

本发明实施例的方法包含前端操作和终端操作两部分。

前端操作方法主要完成解复用多节目传输流、过滤视频数据中的填充包、插入预先封装的节目附加信息、形成携带节目附加信息的视频流等。

参考图1所示，下面对本发明实施例的前端操作方法作详细的说明。

S101)解析多节目传输流MPTS，获得视频传输流TS、填充包和非视频传输流TS。

根据MPEG-2系统标准的定义，内容提供商提供的数字电视信号以多节目传输流(Multi-Program Transport Stream，MPTS)的形式在各个频点传输。MPTS是由多个单节目传输流(Single Program Transport Stream，SPTS)复用形成的。一路SPTS由单路视频TS、单路或多路音频TS组成。根据MPEG-2系统标准定义的解析方法，首先找到MPTS中所包含的节目关联表(ProgramAssociation Table，PAT)。由于每一个TS包具有一个包标识符(PacketIdentifier，PID)，包含PAT的TS包的PID为0，因此查找PID为0的TS包，可以获得PAT。解析PAT可以获得节目映射表(Program Map Table，PMT)所在的TS包的PID。PMT包含了属于各路SPTS的单路视频TS、单路或多路音频TS和其他数据的PID，因此通过解析PMT，可以获得视频TS。

通常，为保持一个频点具有恒定的码率数据，在MPTS中填充了大量的填充包，在解析MPTS的同时可以获得填充包信息。根据MPEG-2系统标准的规定，包含填充包的TS包的PID为8191，因此前端在解析MPTS时，通过监控PID为8191的TS包可以获得所有的填充包。

除视频TS外，同时得到音频TS、PAT、PMT、业务信息表、DVB数据广播及其他服务信息等非视频TS数据。这些数据中，有些数据是解析MPTS所必须的辅助信息数据，如上述PAT和PMT，为使终端能够正确解析MPTS，需要在后续的操作中将这些非视频TS再次进行混合并发送至终端。

S102)根据填充包的信息获得可用带宽信息，并过滤填充包。

由于在后续步骤中需要以用户数据的方式将节目附加信息插入到视频数据中，会占用一定的带宽，因此需要过滤掉填充包，以便在码率一定的情况下插入节目附加信息。具体实现时，通过步骤S101)中获得的填充包，可以根据填充包的数量获得实际可用的带宽信息，例如，可以通过统计一段时间内的填充包个数，获得填充包的码率，即可用带宽，用于后续计算可插入附加信息的数据量，同时过滤掉填充包，即过滤掉PID为8191的TS包。

S103)解析所述视频TS，获得视频原始流ES。

数字电视的前端在得到视频TS后，按照MPEG-2系统标准，对视频TS按顺序进行TS和PES解析。PES是在视频ES的基础上加入时间信息封装生成，因此对PES进行解析，可以获得视频ES。

S104)根据可用带宽信息，将预先封装的节目附加信息插入到所述视频ES中的扩展用户数据字段2，得到携带节目附加信息的视频ES。

根据MPEG-2视频标准的语法结构，视频ES的序列层、图像组层、图像层都有一个固定的头部结构，其头部的字段大小固定，并各自具有一个起始标识。宏块条带层也有固定同样的头部结构，但一帧图像有多个宏块条层，每一个宏块条层有自己的起始标识，一帧图像的所有宏块条层在一起构成一帧图像数据。

数字电视节目附加信息作为用户数据插入到图像层中图像数据前的扩展用户数据字段2，为使终端能够正确解析节目附加信息并与数字电视节目同步输出显示，需要按照一定的协议对节目附加信息进行封装。根据节目附加信息不同的播放时间要求，可以选择不同的封装协议进行封装：

1)若节目附加信息的播放时间需要精确到视频画面中的某个时间点，即该附加信息需要和某一帧图像同时播放显示，则需要将该节目附加信息插入到该帧图像数据前的扩展用户数据字段2。根据这种需要，附加信息仅和这一帧图像数据有关，因此节目附加信息可以采用自定义协议进行封装，插入在这一帧图像数据前的扩展用户数据字段2。

2)若节目附加信息需要在节目播放的一段时间内显示输出，即节目附加信息需要在视频的某两帧图像之间播放显示。针对这种需要，可以采用对象轮播(Object Carousel，OC)协议对节目附加信息进行封装，使用对象轮播协议多次轮播数据能够防止数据丢失和误码，提高数据传输的可靠性。使用OC协议时，将采用OC协议封装的节目附加信息插入到包括这两帧图像数据之间的多帧图像数据前的扩展用户数据字段2。若数据准确性要求不高，也可以采用自定义协议进行封装并插入到多帧图像数据前的扩展用户数据字段2。

3)若节目附加信息需要在节目播放的某个时间点之前播放显示，即节目附加信息需要在视频的某帧图像之前播放显示。此时，即可以采用OC协议对节目附加信息进行封装，并定位到该帧图像数据之前的若干(具体的数目可以根据实际需要而定)帧图像数据，在该若干帧图像数据的扩展用户数据字段2中插入封装后的节目附加信息。若数据准确性要求不高，也可以采用自定义协议进行封装。

针对上述2)中所述的自定义封装协议，参见图2所示，本实施例中自定义的封装协议具体包括：

标识节目附加信息数据类型的字段：MPEG-2视频标准没有对扩展用户数据字段的数据类型进行限制，因此可以插入各种数据类型的节目附加信息，例如文字、图片，音乐、视频，或是一个网页页面等。终端在输出显示节目附加信息时，若附加信息为一段视频数据，则在电视节目视频播放的同时，附加信息可能是以画中画的形式进行呈现。终端通过该标识节目附加信息数据类型的字段，识别出附加信息的类型，并进行相应处理后进行显示。前端在封装节目附加信息时，根据附加信息的数据类型，向该字段填充不同的值。例如，可以定义标识节目附加信息数据类型的字段长度为8比特，8比特的字段有256个取值，可以定义0表示文本，1表示图像，2表示视频，3表示音频，4表示网页等。

标识节目附加信息数据源的字段：附加信息可以是一路数据的形式存在，也可以是由多路数据共同组成。由于附加信息可能需要被插入到多个连续的视频ES包中，因此需要一个特定标识用来标识附加信息源于哪一路数据，以方便终端根据该标识解析出完整的一路附加信息。对于某个节目频道或某个节目内容的一路附加信息，无论节目附加信息被拆分成多次进行传输，只要属于同一路附加信息，均使用同一个标识表示该路节目附加信息。

标识本次传输的节目附加信息的长度字段：前端在封装节目附加信息时，加入本次传输的本路数据源节目附加信息长度的字段，使得终端在接收到节目附加信息数据后，可以根据该字段获得本次传输的本路节目附加信息数据大小，同时可以判断该路节目附加信息的数据是否传输完成。例如，对于同一节目附加信息数据源，若本次传输的节目附加信息长度的字段为0，则表示该标识对应的节目附加信息传输完成。

上述字段是为了终端正确解析节目附加信息而添加的辅助信息，前端在封装节目附加信息时，将这些辅助信息添加在附加信息数据之前或之后，封装的附加信息数据大小为上述本次传输的节目附加信息长度字段所标识的长度。由于节目附加信息是以用户数据的方式插入到视频ES中，按照MPEG-2视频标准的规定，0x000x000x01是视频ES语法结构的起始标识前缀，视频ES的序列层、图像组层、图像层等头部语法结构中均包含有以0x000x000x01开头的起始标识。封装后的节目附加信息数据中若出现0x000x 000x 01，终端在解析用户数据时，仅将该标识前的数据当作节目附加信息进行处理，而丢弃剩余的节目附加信息数据，导致出错。另外，终端视频解码器也会将该标识后的数据当作图像数据进行处理，导致解码异常。因此，在完成节目附加信息的封装之后，一种优选的实施方式是在封装完成后，按照数字电视视频标准，对预先封装的节目附加信息进行编码防冲突处理，具体的处理方式可以是：扫描封装后的节目附加信息数据，检测其中是否包含0x000x000x01。如果包含，则将0x000x000x01替换成预先设定的其他字节，例如0x110x220x330x440x550x66。对应地，终端在读取出节目附加信息后，要进行反冲突处理，扫描读取的附加信息数据，将0x110x220x330x440x550x66替换回0x000x000x01。

在完成封装后，将封装后的节目附加信息以用户数据的方式插入到视频ES中扩展用户字段2中，可以进一步过滤掉视频ES中的0x00填充数据，以获取更多的填充空间。

在获得预先封装的节目附加信息后，参见图3所示，下面对在视频ES中插入预先封装的节目附加信息进行详细描述。

按照MPEG-2视频标准规定，在视频ES图像数据前可插入扩展用户数据字段2，视频ES图像数据的起始标志，也就是图像数据中第一个宏块条的起始标识为0x000x000x010x01，因此前端通过扫描视频ES的码流，查找0x000x000x010x01，在0x000x000x010x01之前插入以下信息作为用户数据字段的内容：

(1)MPEG-2视频标准规定插入扩展用户数据字段时，用户数据的开始标识为0x000x000x010xB2，因此首先插入用户数据开始标识0x000x000x010xB2。

(2)为使终端能够识别节目附加信息的封装类型，并进行正确的解封装，需要再插入预先封装的节目附加信息的封装类型。例如，可以定义一个8比特的类型字段：0x1E标识OC协议封装，0x1F标识自定义协议封装等。

(3)插入预先封装的节目附加信息，即插入如图2所示的数据结构。其中可以插入的数据长度，根据不同的封装协议进行计算：对于使用OC协议进行封装的节目附加信息，插入节目附加信息数据的大小，应根据可用带宽进行计算。根据MPEG-2视频标准，一组图像包含的图像帧为一个I帧、多个P帧和多个B帧。为了使得插入用户数据后的码流尽可能的平稳，可以采取以下的原则：如果当前视频帧是I帧，由于I帧的数据量已经很大，因此可以不插入用户数据；如果是P帧，则可以插入一定数据量的用户数据，假设为单位S的数据量；如果是B帧，则可以插入数据量为1.5S的用户数据。根据此原则，假设图像组包含1个I帧图像、2个P帧和4个B帧，假设可用带宽为20K，则单位S的计算公式为：20K＝2*S+4*1.5S，得到S＝2.5K，即每个P帧中插入2.5K节目附加信息，每个B帧中插入3.75K节目附加信息。对于插入使用自定义协议封装的附加信息，由于该节目附加信息需要和某一帧图像同时显示，因此需要插入在某一帧图像数据前，插入的数据量为封装后的节目附加信息。需要说明的是，在插入数据时，可以一次插入多个已封装的节目附加信息，即插入多个如图2所示的数据结构。它们既可以是来自于同一路数据源的节目附加信息，也可以是来自多路数据源的节目附加信息。

此外，还可以插入其他标识信息，例如运行商的标识信息等其他用户数据。

按照上述方式，根据所述可用带宽信息，向视频ES中的扩展用户数据字段2插入预先封装的节目附加信息后，得到携带节目附加信息的视频ES。

需要说明的是，此处插入的(1)至(3)或其他标识信息字段的顺序没有具体限制，只要插入的顺序与终端解析的顺序一致即可。

S105)对所述携带节目附加信息的视频ES进行PES封装和TS封装处理，生成携带节目附加信息的视频TS。

根据MPEG-2系统标准的规定，对携带有节目附加信息的视频ES按顺序进行PES封装，得到携带节目附加信息的视频PES。对PES按照TS的格式要求进行封装得到携带节目附加信息的视频TS。

S106)将携带节目附加信息的视频TS与非视频TS混合得到携带节目附加信息的MPTS，发送所述携带节目附加信息的MPTS。

由于在添加节目附加信息的过程中没有对非视频TS进行修改，因此不需要按照MPEG-2系统标准进行复用，因此前端在获得携带节目附加信息的视频TS后，将携带节目附加信息的视频TS与步骤S101)中得到的非视频TS再进行混合，得到携带节目附加信息的MPTS，通过数字电视网络向终端发送MPTS。

在本实施例中，终端对接收到的前端发送的携带节目附加信息的MPTS后，主要完成解复用接收到的电视节目、读取并解封装节目附加信息，以及显示解封装后的节目附加信息等操作。

参见图4所示，下面对本发明实施例的终端操作进行详细的说明。

S401)接收并解析所述携带节目附加信息的MPTS，获得所述非视频TS，并根据所述非视频TS中的用于解析视频TS的相关数据获得所述携带节目附加信息的视频TS。

终端接收携带节目附加信息的MPTS，并根据MPEG-2系统标准进行解析。解析的方法与步骤S101)中的解析MPTS方法，这里不再重复描述。

S402)解析所述携带节目附加信息的视频TS，获得携带节目附加信息的视频ES。

与步骤S103)中的解析步骤相同，终端解析携带有节目附加信息的视频TS得到PES，再解析PES得到携带用户数据的视频ES。

S403)从所述携带节目附加信息的视频ES中读取节目附加信息。

终端通过扫描视频ES中的用户数据开始标识0x000x000x010xB2，找到前端所插入的已封装的节目附加信息，直到下一个图像数据起始标识，在此之间所获得的数据为前端所插入的已封装的节目附加信息及解封装所需要的辅助信息。

根据步骤S104)中的顺序，依次解析出用户数据开始标记0x 000x000x010xB2、节目附加信息的封装类型、已封装的节目附加信息，以及其他前端可能插入的其他标识信息。

若在步骤S104)中进行了编码防冲突处理，此时终端应根据前端的编码防冲突处理方法，应对解析出的已封装的节目附加信息进行编码反冲突处理。具体参见步骤S104)，这里不再重复描述。

S404)对所读取到的节目附加信息进行解封装。

根据步骤S203)中所获得的封装类型，若节目附加信息采用OC协议进行的封装，则需要对读取出的节目附加信息使用OC协议解封装，得到节目附加信息数据，具体解封装的方法为OC协议定义的方法。

若步骤S203)中所获得的封装类型为自定义协议，则采用与封装对应地解封装规则，解析出标识节目附加信息数据类型的字段、标识节目附加信息数据源的字段、标识本次传输的节目附加信息的长度字段和本次传输的节目附加信息。

S405)在显示所述携带节目附加信息的视频ES的过程中，呈现所述解封装后的节目附加信息。

终端将视频ES输入可解析视频ES的视频解码器，得到视频的YUV数据，并输出显示视频，由于节目附加信息是插入在相关的图像数据前的扩展用户数据字段2，因此在显示视频图像过程中，可以同时呈现解封装后的节目附加信息。具体呈现附加信息时，按照节目附加信息的数据类型由终端相应的应用层进行处理，并根据其数据类型进行显示或播放，例如，节目附加信息为文本数据或图像数据，则由终端应用层以文字或图像的形式输出到显示器上；若附加信息为需要播放的音频数据，则由终端音频解码器进行解码并输出至扬声器。另外，对于某些类型的附加信息，可能不需应用层处理而直接呈现。

在本实施例中，数字系统的终端可以是数字电视机顶盒。数字电视机顶盒是一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备，是使用户能够用原有的模拟电视机收看数字电视节目和高清数字电视节目，即提供数/模信号转换功能。通过本实施例所描述的前端插入和显示操作方法，使得在用户可以通过数字电视机顶盒，在现有电视网络的基础上，显示出各种类型的节目附加信息。

下面详细说明本发明实施例方法所对应的一种数字电视节目附加信息的插入显示系统，该系统包括前端装置和终端装置。

参考图5所示，该图为前端处理装置的连接示意图。下面对前端装置具体包括的单元进行详细说明。

多节目传输流解析单元501，用于解析MPTS，获得视频TS、填充包及非视频TS。多节目传输流解析单元根据MPEG-2系统标准的规定，通过PAT、PMT等解析MPTS，得到视频TS，以及根据PID为8191的TS包获得填充包，以及非视频TS。

填充包处理单元502，用于根据多节目传输流解析单元获得的填充包得到可用带宽信息，并过滤填充包。由于在后续步骤中需要以用户数据的方式将节目附加信息插入到视频数据中，会占用一定的带宽，因此需要过滤掉填充包，以便在码率一定的情况下插入节目附加信息。

TS解析单元503，用于按照MPEG-2视频标准，对多节目传输流解析单元获得的视频TS按顺序进行TS和PES解析，获得视频原始流ES。

节目附加信息插入单元504，用于根据填充包处理单元得到的可用带宽信息，将预先封装的节目附加信息插入到由TS解析单元解析得到的视频ES中的扩展用户数据字段2。节目附加信息插入单元，在插入预先封装的节目附加信息时具体可以通过：查找视频ES中的图像数据起始标识；在图像数据起始标识之前插入用户数据开始标识、预先封装的节目附加信息的封装类型、预先封装的节目附加信息。

根据节目附加信息不同的播放时间要求，预先封装的节目附加信息可以是预先使用OC协议封装的节目附加信息或者预先使用自定义协议封装的节目附加信息。终端在对节目附加信息进行解封装时，对应地使用OC协议或者自定义协议进行解封装。前端在使用自定义协议对节目附加信息进行封装时，一种实施方式是向节目附加信息添加：标识节目附加信息数据类型的字段、标识节目附加信息数据源的字段、标识本次传输的节目附加信息的长度字段及本次传输的节目附加信息。对于这种实施方式，终端所包含的解封装单元，将解析出标识附加信息数据类型的字段、标识节目附加信息数据源的字段、标识本次传输的节目附加信息的长度字段及本次传输的节目附加信息。

TS封装单元505，用于根据MPEG-2系统标准，将节目附加信息插入单元输出的携带有节目附加信息的视频ES进行PES封装和TS封装处理，生成携带节目附加信息的视频TS。

混合发送单元506，用于将TS封装单元生成的携带节目附加信息的视频TS与多节目传输流解析单元解析出的非视频TS进行混合，获得携带节目附加信息的MPTS，并向终端发送携带节目附加信息的MPTS。

参考图6所示，该图为终端装置的连接示意图。下面对终端装置具体包括的单元进行详细说明。

多节目传输流接收解析单元601，用于接收并解析前端发送的携带节目附加信息的MPTS，获得非视频TS，并根据非视频TS中的用于解析视频TS的相关数据，如PAT、PMT等数据，获得所述携带节目附加信息的视频TS。

TS解析单元602，用于解析多节目传输流接收解析单元输出的携带节目附加信息的视频TS得到PES，再解析PES获得携带节目附加信息的视频ES。

附加信息读取单元603，用于从TS解析单元解析得到的携带节目附加信息的视频ES中读取节目附加信息。附加信息读取单元具体通过查找用户数据开始标识，读取预先封装的节目附加信息的封装类型及预先封装的节目附加信息。

解封装单元604，用于对附加信息读取单元所读取到的节目附加信息进行解封装。若读取到的节目附加信息采用对象轮播协议进行地封装，则解封装单元使用对象轮播协议对所读取到的节目附加信息进行解封装；若读取到的节目附加信息采用自定义协议进行地封装，则解封装单元使用自定义协议对所读取到的节目附加信息进行解封装。

显示单元605，用于在TS解析单元解析在显示视频ES的过程中，输出显示解封装单元解封装后的节目附加信息。具体呈现附加信息时，按照附加信息的数据类型由终端相应的应用层进行处理后，显示或播放。对于某些类型的附加信息，可能不需应用层处理而直接呈现。

由于按照MPEG-2视频标准的规定，用户数据中不能出现语法结构起始标识前缀0x000x000x01，因此，在一种优选的实施方式中，前端装置进一步包括：编码冲突处理单元，用于对预先封装的节目附加信息进行编码防冲突处理。具体的处理方式可以是：扫描封装后的节目附加信息数据，检测其中是否包含0x000x000x01。如果包含，则将0x000x000x01替换成预先设定的其他字节，例如0x110x220x330x440x550x66。对应地，终端装置进一步包括：编码反冲突处理单元，用于从携带节目附加信息的视频ES中读取出的节目附加信息进行编码反冲突处理，即将0x110x220x330x440x550x66替换回0x000x000x01。

以上对本发明所提供的一种数字电视节目附加信息的插入显示方法和系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种数字电视节目附加信息的插入呈现方法，其特征在于，包括前端操作及终端操作，其中，

所述前端操作包括：

解析多节目传输流MPTS，获得视频传输流TS、填充包及非视频传输流TS；

根据所述填充包获得可用带宽信息，并过滤填充包；

解析所述视频TS，获得视频原始流ES；

根据所述可用带宽信息，将预先封装的节目附加信息插入到所述视频ES中的扩展用户数据字段2，得到携带节目附加信息的视频ES；

对所述携带节目附加信息的视频ES进行PES封装和TS封装处理，生成携带节目附加信息的视频TS；

将所述携带节目附加信息的视频TS与所述非视频TS混合，获得携带节目附加信息的MPTS，发送所述携带节目附加信息的MPTS；

所述终端操作包括：

接收并解析所述携带节目附加信息的MPTS，获得所述非视频TS，并根据所述非视频TS中的用于解析视频TS的相关数据获得所述携带节目附加信息的视频TS；

解析所述携带节目附加信息的视频TS，获得携带节目附加信息的视频ES；

从所述携带节目附加信息的视频ES中读取节目附加信息；

对所读取到的节目附加信息进行解封装；

在显示所述携带节目附加信息的视频ES的过程中，呈现所述解封装后的节目附加信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将预先封装的节目附加信息插入到所述视频ES中的扩展用户数据字段2，得到携带节目附加信息的视频ES，具体包括：

查找视频ES中的图像数据起始标识；

在所述图像数据起始标识之前插入用户数据开始标识、预先封装的节目附加信息的封装类型、预先封装的节目附加信息；

所述从所述携带节目附加信息的视频ES中读取节目附加信息，具体包括：

查找用户数据开始标识，读取预先封装的节目附加信息的封装类型及预先封装的节目附加信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先封装的节目附加信息包括：预先使用对象轮播协议封装的节目附加信息；

所述终端对所读取到的节目附加信息进行解封装，包括：使用对象轮播协议对所读取到的节目附加信息进行解封装。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先封装的节目附加信息包括：预先使用自定义协议封装的节目附加信息；

所述终端对所读取到的节目附加信息进行解封装，包括：使用自定义协议对所读取到的节目附加信息进行解封装。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述使用自定义协议对节目附加信息进行封装，包括向本次传输的节目附加信息添加：标识节目附加信息数据类型的字段、标识节目附加信息数据源的字段、标识本次传输的节目附加信息的长度字段；

所述使用自定义协议对所读取到的节目附加信息进行解封装，包括解析标识节目附加信息数据类型的字段、标识节目附加信息数据源的字段、标识本次传输的节目附加信息的长度字段及本次传输的节目附加信息。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述前端将预先封装的节目附加信息插入到所述视频ES中的扩展用户数据字段2之前，进一步包括：对预先封装的节目附加信息进行编码防冲突处理。

所述终端从所述携带节目附加信息的视频ES中读取节目附加信息后，进一步包括：对所述读取出的节目附加信息进行编码反冲突处理。

7.一种数字电视节目附加信息的插入显示系统，其特征在于，包括前端装置和终端装置，其中，

所述前端装置包括：

多节目传输流解析单元，用于解析MPTS，获得视频TS、填充包及非视频TS；

填充包处理单元，用于根据所述填充包获得可用带宽信息，并过滤填充包；

TS解析单元，用于解析所述视频TS，获得视频原始流ES；

节目附加信息插入单元，用于根据所述可用带宽信息，将预先封装的节目附加信息插入到所述视频ES中的扩展用户数据字段2，得到携带节目附加信息的视频ES；

TS封装单元，用于对所述携带节目附加信息的视频ES进行PES封装和TS封装处理，生成携带节目附加信息的视频TS；

混合发送单元，用于将所述携带节目附加信息的视频TS与所述非视频TS混合，获得携带节目附加信息的MPTS，发送所述携带节目附加信息的MPTS；

所述终端装置包括：

多节目传输流接收解析单元，用于接收并解析所述携带节目附加信息的MPTS，获得所述非视频TS，并根据所述非视频TS中的用于解析视频TS的相关数据获得所述携带节目附加信息的视频TS；

TS解析单元，用于解析所述携带节目附加信息的视频TS，获得携带节目附加信息的视频ES；

附加信息读取单元，用于从所述携带节目附加信息的视频ES中读取节目附加信息；

解封装单元，用于对所读取到的节目附加信息进行解封装；

显示单元，用于在显示所述携带节目附加信息的视频ES的过程中，呈现所述解封装后的节目附加信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述节目附加信息插入单元，用于：

查找视频ES中的图像数据起始标识；

在所述图像数据起始标志之前插入用户数据开始标识、预先封装的节目附加信息的封装类型、预先封装的节目附加信息；

所述附加信息读取单元，用于查找用户数据开始标识，读取预先封装的节目附加信息的封装类型及预先封装的节目附加信息。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述预先封装的节目附加信息包括：预先使用对象轮播协议封装的节目附加信息；

所述解封装单元，用于对所读取到的节目附加信息使用对象轮播协议对所读取到的节目附加信息进行解封装。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述预先封装的节目附加信息包括：预先使用自定义协议封装的节目附加信息；

所述解封装单元，用于对所读取到的节目附加信息使用自定义协议对所读取到的节目附加信息进行解封装。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述使用自定义协议对节目附加信息进行封装，包括向本次传输的节目附加信息添加：标识节目附加信息数据类型的字段、标识节目附加信息数据源的字段、标识本次传输的节目附加信息的长度字段；

所述解封装单元，用于解析标识附加信息数据类型的字段、标识节目附加信息数据源的字段、标识本次传输的节目附加信息的长度字段及本次传输的节目附加信息。

12.根据权利要求7-11任一项所述的系统，其特征在于，前端装置进一步包括：编码冲突处理单元，用于对预先封装的节目附加信息进行编码防冲突处理；

所述终端装置进一步包括：编码反冲突处理单元，用于从所述携带节目附加信息的视频ES中读取出的节目附加信息进行编码反冲突处理。

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