CN1571502A - 一种检索业务信息数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检索业务信息数据的方法，业务信息(Service Information)数据用来保存、管理数字电视应用需要用到的有关网络信息、传输流信息以及业务信息，并可以通过提供应用编程接口方便地从中添加和取出需要的数据。数据库中的所有数据均以表的形式保存，涉及的表为：调谐设备表、网络表、传输流表、业务信息表、频道编号表、字符串表和专有数据表，各表之间以标识符的值(ID)和键值(Key)来关联。本发明所述的方法采用直接索引方式，可以方便快速地在数据表中查找、定位数据，因而在速度上优于通常所采用的链表方式，同时弥补了若采用数组方式不能定义不定大小数据块的缺点。

Description

一种检索业务信息数据的方法
技术领域
本发明涉及一种检索业务信息的数据库存取方法，属于数字电视接收技术领域。
背景技术
数字电视接收设备泛指能够接收、解码和显示数字电视信号的硬件设备，它应用于数字电视领域，是模拟电视数字化得以实现的终端(见图1)。数字电视接收设备所接收的是数字化的图像和数据信息，因此，不同于传统的模拟电视信号的接收与处理，数字电视接收设备对数字化的图像信息和数据的接收及处理是通过其内部的CPU及与其相连接的外围器件进行的。接收系统就是在相应的硬件及操作系统的基础上开发出数字电视接收设备适用的应用程序；同样，一些专业的数字广播内容服务商也需要根据不同的数字电视接收设备的硬件性能和功能开发出相应的服务软件。
在电视台或电视运营商的广播设备中，音视频信号与数据内容经过前端的复用器混合，形成传输流(TS流)。传输流经过调制形成电磁信号传送到数字电视接收设备中。数字电视接收设备(机顶盒)工作的原理如下：
◆调谐/选择模块接受到电磁信号并选择一定范围的带宽。
◆解调模块把信号转换为数据流(Bitstreams)。
◆解复用模块从数据流(Bitstreams)中抽出期望信息并将其以合适的方式提供给不同的解码器，它包括与条件接收模块合作的解扰器。
◆视频解码模块转换显示的图像序列中的视频位流。
◆音频解码模块转换模拟音频信号中的音频位流。
◆图形引擎建立图形层在发送之前将其和对PAL/NTSC的模拟信号请求中的视频混合。
◆前面控制板部分负责解释通过接收遥控器、无线键盘或前面板发出的用户命令。
视频位流与音频位流经过图像处理器与图像相混合，变成模拟的音视频信号，输出到显示屏(电视机)上。数据流则通过解复用器流入到CPU中，由在中央处理器(CPU)上运行的系统程序进行处理。处理的结果可以与音视频流一起进行混合，输出到显示器件上。
一个网络(Network)对应着多个传输流(Transport stream)，一个传输流又对应着多个业务(Service)，每个网络、每个传输流和每个业务业都分别对应着一个标识符(ID)。在网络中传输时，这些信息被切分成不同格式的表并封装在传输流(TS-Transport stream)包中，其中每一个表都具有完整的结构。在接收设备收到TS包后，由解复用器(Demux)分解出原始的片段，组成表格数据。这些信息表在网络中以一定时间间隔循环广播，广播的内容可能随时间而改变，这由数据播发系统决定。
在现有的数字电视接收设备技术中，一般没有定义明确的这些业务信息数据的接收、存储、和解析技术。在有些数字电视接收设备中，并不将这些数据存储起来，这样每次在数字电视用户切换频道时，即时装载数据，并且还要解析，提取必要的信息，因而需要时间，使用户处于等待状态，影响观赏效果。而在另外一些接收设备中，即使由存储的方法，也是通过分别建立一个网络、传输流和业务结构，采用数组或链表式的方式，通过它们的标识符顺序地查找。这两种方式的缺点是：采用数组的方式不能定义不定大小的数据块，而采用链表的方式又增加了分配和释放内存的开销，同时这两种方式都搜索比较慢，效率比较低，这在数字电视接收设备资源比较希缺的硬件环境中，尤其显得比较不可取。
本发明的方法就是针对传统技术的不足而提出的解决办法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高效检索业务信息数据的方法，该方法的好处就是通过在数字电视接收设备(或称机顶盒)中，建立一个业务信息数据库(SI Datebase)用于存放及管理数字电视业务信息(SI)，具体为网络信息(Network)，传输流信息(TransportStream)，以及业务信息(Service)等信息，从而达到高效检索业务信息数据的目的。
本发明通过以下的技术方案使以上问题得到解决。在数字电视接收设备中，设置一个业务信息存储器，在机顶盒启动时，通过机顶盒的扫描，将所需要的网络信息、传输流信息和业务信息检索出来，并且按照一种数据库表结构的形式存储下来。在本发明所涉及的数据库表结构中，一类相关的数据可以以确定或非确定的结构存储于一块内存区域中，每一块数据都有自己的长度等信息，同时存有一种索引，可用来确定下一块数据的位置。与通常采用的数组或链表的存储方法相比较，这种方法最大可能地节省了内存空间，而弥补了另外两种方法的缺点，即便在内存不是很大的系统中同样适用。同时，基于这种存储结构，检索一个指定编号的数据块通过从一个表的表头开始，按照每一块的长度信息及其位置确定下一块的位置，比较块的编号以最终找到所要的数据块，从而实现了高效率的信息检索功能。
下面详细说明本发明的技术方案。
本方法的步骤：
1.定义业务信息数据库有关表的结构
在业务信息数据库结构中定义以下几个表：调谐设备表(DeviceContext table)、网络表(Network table)、传输流表(Transport Stream table)、业务信息表(Service table、，频道编号表(Numbering table)、字符串表(String table)和专有数据表(Private datatable)。各表之间以标识符(ID)和键值(Key)来关联。
在下面的表述中，uint8，uint16，uint32分别标识1字节、2字节和4字节无符号整数；char[]表示字符串。各表存储结构如下：
调谐设备表：
调谐设备表每个单元的长度为3字节，存储结构如下(数字代表相应的字段，以下同)：
编号        域名                 变量类型      域长(字节)    说明
1           DeviceContextID      uint8         1             调谐设备ID
2           NetworkID            uint16        2             网络ID
网络表：
网络表每个单元的长度为12字节，存储结构如下(数字代表相应的字段，以下同)：
Figure A20041001817400061
编号      域名             变量类型    域长(字节)     说明
1         NetworkID        uint16      2              网络ID
2         NetworkNameID    uint32      4              网络名称ID
3         PrivateDataID    uint32      4              私有数据ID
传输流表：
传输流表每个单元的长度为29字节，存储结构如下：
Figure A20041001817400062
编号     域名                变量类型       域长(字节)  说明
1        DeviceContextKey      uint32       4           所在网络的调谐设备的Key
2        TransportStreamID     uint16       2           传输流ID
3        OriginalNetworkID     uint16       2           原始网络ID
4        TunningType           uint8        1           调谐类型
5        Frequency             uint32       4           BIS频率
6        SymbolRate            uint32       4           符号率
7        TuningCommonInfo      uint32       4           调谐通用信息
8        TuningSpecificInfo    uint32       4           调谐专用信息
9        PrivateDataID         uint32       4           私有数据的ID
业务信息表：
业务信息表每个单元的长度根据该业务包含的基本流的个数的不同而不同，存储结构如下：
其中，_Stream部分由多个基本流的信息构成，每个基本流信息的长度为8个字节，该部分的实际长度由StreamCount确定。
编号   域名                    变量类型      域长(字节)   说明
1      TransportStreamKey      uint32        4            所在传输流的Key
2      ServiceNameID           uint32        4            服务的全名的字符串ID
3      ShortServiceNameID      uint32        4            服务的短名称的字符串ID
4      ServiceID               uint16        2            服务ID
5      PmtPid                  uint16        2            Pmt表的Pid
6      CASystemID              uint16        2            CA系统ID
7      ECMVideoPid             uint16        2            ECMVideo表的Pid
8      ECMAudioPid             uint16        2            ECMAudio表的Pid
9      PCRPid                  uint16        2            PCR表的Pid
10     Type                    uint8         1            服务的类型
11     Flags                   uint8         1            服务标识
12     Properties              uint8         1            服务属性
13     StreamCount             uint32        4            私有数据的ID
14     _Stream
14.1   Type                    uint8         1            基本流类型
14.2   ComponentTag            uint8         1
14.3   Pid                     uint16        2            基本流PID
14.4   Language[3]             int8          3            基本流语言
14.5   AudioType               int8          1            音频的类型
频道编号表：
频道编号表每个单元的长度为Count*6+4字节，存储结构如下：
Figure A20041001817400081
一组ServiceKey与Properties表示一个频道，共有Count个，频道号依次为1、2、3、…。
编号   域名              变量类型     域长(字节)  说明
1      NumberingID       uint16       2           Numbering的ID
2      Count             uint32       2           频道的个数
3      ServiceKey        uint32       4           频道对应服务的Key
4      Properties        uint32       2           频道属性
字符串表：
字符串表每个单元的长度不定，存储结构如下：
在表中查找时，依据ID和长度从一个单元跳到下一个单元，直到指定的字符串单元。
编号    域名          变量类型     域长(字节)   说明
1       StringID      uint32       4            字符串的ID
2       Length        uint8        1            字符串的长度
3       String        char[]                    字符串(以\0结尾)
专有数据表：
专有数据表每个单元的长度不定，存储结构如下：
Figure A20041001817400083
Size表示从一个单元的总长度；
一组Tag、Length和Data表示一个描述符，共有Count个描述符。
编号    域名               变量类型    域长(字节)     说明
1       PrivateDataID      uint32      4              私有数据的ID
2       Size               uint32      4              私有数据单元的总长度
3       Count          uint32         4          描述符的个数
4       Tag            uint8          1          描述符的类型
5       Length         uint8          1          描述符的长度
6       Data           char[]                    描述符数据
2.建立业务信息数据库的索引和信息表之间的关联
业务信息数据库的所有数据都以表的形式保存于永久存储器中，如闪存(Flash)、硬盘等，并在接收设备启动时载入随机存储器。每一个表都是由不同的单元组成，每个单元有一个不同的键值(Key)，它就是查找相关信息的索引，它是从零开始的单元序号，用于区分不同的单元。对于固定长度的单元，可以通过键值和单元长度在表中直接定位；对于不定长度的单元，也可以通过在每个单元中保存的单元长度信息和键值顺序查找。
业务信息数据库中的数据是通过各个表相应的标识符的值与键值来关联的。两者的区别是标识符的值是唯一的但不一定是连续的，但键值相对于同一个表来说是连续的，这种连续的特点使得在数据表中查找、定位数据时非常方便。各表之间的关联关系见图2。
如果在表中有相关的字符串信息，则字符串的字段都通过它的ID号同字符串表中的StringID(如业务信息表中的ServiceNameID就代表了字符串表中的StringID)相关联；专有数据表用于存放一些辅助、补充信息。如果某一个表有一个私有描述标识(PrivateDataID)，就表示它同专有数据表相关联。
若已知数字电视网络的网络标识(network id)，可取得相应的网络键值(network key)，据此可从网络信息表中获取网络的有关信息。同理，根据网络表示(network id)、传输流标识(transport stream id)或者再加上业务标识(service id)可获取传输流和业务的信息。
频道标号表的作用是表示频道与业务的关系。频道编号表的结构如上文所示：每个编号用一个NumberingID来表示，不同的数字电视运营商可以用不同的频道表示法，每一种表示法为一个编号。在一个编号单元上，一组[service key、service properties]表示一个频道。查找时，通过给定的numbering id和频道号(即在编号表中[service key、serviceproperties]所在的位置)，即可唯一确定频道对应的业务。
下面结合附图，对本发明的方法作进一步的说明。
附图说明：
图1是数字电视设备工作的框图。数字电视信号进入接收设备，经过解调和解复用模块的处理，将音视频信号和数据信号分开，数据信号中所携带的事件信息数据经过处理和存储，用于显示在电视机屏幕上。
图2是业务信息数据库几个表之间的关联。它标识几个信息表之间通过键值(Key)来建立联系，通过相应的键值和标识(ID)，来依次找到相应的信息。在频道编号表中有查找业务信息表的键值；在业务信息表中，有查找传输流信息表的键值；在传输流信息表中，有查找网络信息表的键值。通过键值可在各个表中取得相关信息。
以下结合具体的实施实例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式：
实施方式1：业务信息数据的充填。在机顶盒第一次启动时，业务信息数据库是空的。这时，通过装载网络信息表、业务信息表(数字电视必要的信息表有：PAT、PMT、NIT、SDT或BAT等)等获取数字电视传输的网络信息、传输流信息、业务名称、所对应的音视频流的广播通道信息等，根据这些信息，依照本方法所定义的业务信息表和对应的检索关系来建立业务信息数据库。
实施方式2：业务信息的检索。假定在业务信息数据库中储存了必要的数据，包括一个有线网络，在网络中的三条传输流，和六套数字电视节目，这些信息分别存在网络信息表、传输流表和业务信息表中。在频道编号表中存储了与六套节目相对应的频道信息，分别以从1到6来表示六套数字节目。
现在，一个应用要从当前的4频道切换到3频道，它首先需要知道3频道是那一套节目，这可以从频道编号表中取得，包括了对应频道的业务键值ServiceKey。据此又可以在业务信息表中取得频道的信息，其中包括对应频道所在的传输流的键值TransportStreamKey，同样通过TransportStreamKey可在传输流表中取得对应的传输流的信息，这些信息里对于切换频道最重要的就是传输流所在的频率，把这个频率信息传给接收设备中的硬件解调器就可以切换到节目所在的传输流了。至此，一次频道切换就完成了。
最后所应说明的是：本发明提供的是一种高效检索业务信息数据库的方法及其设计思想，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1、一种检索业务信息数据的方法，其特征在于，在数字电视接收设备(或称机顶盒)中，建立一个业务信息数据库(SI Datebase)用于存放及管理数字电视业务信息(SI)，具体为网络信息(Network)，传输流信息(Transport Stream)，以及业务信息(Service)等信息。
2、根据权利要求1所述的一种检索业务信息数据的方法，其特征在于，它通过将所有数据均以表的形式保存，实现数据的有效检索，主要的表结构包括：
网络信息表(Network table)，存储相关网络信息；
传输流表(Transport Stream table)，存储相关传输流信息；
业务信息表(Service table)，存储相关业务信息；
频道编号表(Numbering table)，存储可以按顺序编号的信息；
字符串表(String table)，存储字符串信息；
专有数据表(Private data table)，存储与网络、传输流或业务相关的信息。
3、根据权利要求2所述的一种检索业务信息数据的方法，其特征在于，它通过将业务信息数据库的不同表格采用关键值(Key)来联系在一起，检索方式主要通过键值来进行的。在频道编号表中有查找业务信息表的键值；在业务信息表中，有查找传输流信息表的键值；在传输流信息表中，有查找网络信息表的键值。通过键值可在各个表中取得相关信息。
4、根据权利要求2所述的一种检索业务信息数据的方法，其特征在于，它通过在业务信息数据库的不同表格的检索方式还通过标识符来进行的。在网络信息表中，有传输流信息标识符以便查找传输流的信息；在传输流信息表中，有业务信息标识符以便查找业务信息。
5、根据权利要求2所述的一种检索业务信息数据的方法，其特征在于，它所涉及的频道编号表、字符串表以及专有数据表为单元长度不定的表，通过它们可以实现不定长度数据块的存取。
6、根据权利要求2所述的一种检索业务信息数据的方法，其特征在于，它还可以通过采用其它的表用以储存其它的信息，而且在这些表中，具体的数据项可以有添加和删减，但检索方式不变。
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