4.數字電視搜索功能原理

看電視麻，必須有節目才行。節目從哪裏來？天然要搜索才行。咱們就來介紹一下搜索功能如何實現。

一，搜索所須要的硬件

1，固然是tuner，就是咱們俗稱的高頻頭，由於節目都是由信道中的一個一個頻點所承載的，咱們要獲得頻點裏的電信號，這個部件天然是不可缺乏的。

for example，咱們要看ccav-1，假定這個節目在256Mhz頻點上，咱們必須先鎖定這個頻點，而後進行解調，找到這個頻率裏面的信息，才能找到節目。

2，QAM(Quadrature Amplitude Modulation)，調制解調器。上一步咱們獲得了電信號，由於傳輸的過程當中有各類干擾，好比咱們要播發mpeg2的視頻，是不能直接把01010的二進制串直接播發的，那樣的話，幾米以後，信號就被各類噪聲弄成了不可識別的東東。因此咱們要把01010這種東西加上各類糾錯碼，變成各類正弦信號。在前端，咱們調製完了，固然在終端咱們必須把這01010這種恢復出來。這個工做就是QAM來作的。dvb的標準裏面有16/32/64/128/256-QAM這些標準，具體請看一下通訊原理了，呵呵。

ps:一般tuner是外置，而qam被集成進soc中，這是爲何呢？由於高頻是模擬的，而qam過程，實際是數字的。出於工藝，成本，集成度諸多考慮，模擬電路通常會獨立出來，soc中一般只有數字電路。

3.Demux，解複用器。上一步咱們獲得了01010的二進制串，可是這個串一般是幾路節目經過必定的規則混合在一塊兒的。咱們看節目，一個時間點，一般只看一個節目，因此咱們要先從幾路節目中，獲得咱們須要的那一路，這就是demux的做用。

固然有些同窗說，爲何要搞這麼複雜，一個頻點上一路節目不就好了嘛。固然，這樣作絕對ok，實際上模擬電視就是這麼幹的，可是信道里面的頻點是有數的，若是不壓榨每一點資源，怎麼能在有限的資源多作一些事呢？這實際就是數字電視的優點嘛，能夠多看不少節目。呵呵。

二，搜索一個頻點節目的過程。

上一段咱們解釋了須要的硬件，提到了節目是經過必定的規則混合的(這個過程其實就叫複用）。下面咱們說說這個規則是啥。也就是搜索一個頻點節目的方法。

概述：

ISO13818-1 system這個spec裏面描述了這個規則。不過實際上說白了，也很簡單。先說大概步驟，而後詳細，說下。

1.鎖定xxx頻率

2.從qam中獲得TS流

3.對demux設置參數，具體就是pid(package id），tid(table id), mask這些，獲得PAT表(節目關聯表）。

4.從PAT中獲得各個PMT的信息

5.解析PMT，獲得該PMT的音視頻id，加密信息。

具體流程以下圖所示。

經歷這五步曲，咱們就搜索完成了一路節目，剩下的就是批量完成這個事件了。

前兩步，就很少作介紹了，這不是ts流的業務範圍。咱們先來介紹一下TS流的概念(transport stream)。簡單來講，TS就是一個包裝網絡信息，節目信息，音頻數據，解密數據等等的容器。所謂的節目信息，就是指PSI，這個是咱們搜索所關注的。

TS每個包是188字節，連續的包，就構成了咱們節目流。每一個包都有對應的PID，這個PID就是咱們解複用的依據。PID在哪呢?一個ts包，有一個4bytes的包頭，這個4bytes包頭中，有一個13bits的字段，就是ts包對應的pid。這個pid就是這188bytes的第二bytes的後五位，與第三bytes的所有。以下圖所示。

一行代碼表示就是 uint16_t pid = ((uint16_t(buf[1] & 0x1F) << 8 ) | buf[2];

爲何有了PID，還要再加一個TID呢？由於13818裏面規定的不一樣的表，也有可能使用相同的PID，好比NIT與ST，這時咱們要區分他們，就須要Table ID了。

咱們要先找PAT，PAT是一切表的始祖，因此PID是固定的0x0000，TID是0x00。咱們找到當前流裏面全部的PAT的section。按照spec解析，大體的表結構以下圖所示，裏面的programs loop描述了各個PMT的PID。

對於PAT來講，第一個program_number是0x0000，這個其實對應的不是PMT，而是NIT的PID，下面咱們會介紹NIT搜索方式，這裏先不解釋。

有了PMT的pid，剩下的就是解析PMT裏面的音視頻的streams loop從而獲得音視頻PID，就完成一路節目的搜索。PMT的表結構以下圖

完成一路節目，再設置下一路PMT的PID，TID，循環，就完成了一個單頻點的搜索。

三，搜索整個網絡節目的方法

咱們獲得一個頻點全部節目後，剩下的任務就是如何完整的搜索整個網絡的節目了。固然，咱們必需要知道當前網絡一共有哪些頻點是可用的。通常來講，有三種方式。

1.NIT

NIT這個表，描述了當前網絡的全部信息，好比頻點，波特率，調製方式，pmt信息等等。好比下面這個nit，就有兩個section組成，每一個section中描述了當前網絡裏面節目的信息。這個網絡裏面有25個頻點，就有25個transport_streamsloop.

下面咱們看一下transport stream loop裏的信息

每個serviceid就表明了一個節目。

其實NIT搜索，就是所謂的快速搜索功能。對於運營商來講，一般不會在所在的頻點都加入nit，由於nit數據量相對比較大，都加入這個表，太浪費帶寬資源，因此對於運營商來講，一般都有一個所謂的「主頻點」，固然是人爲規定的，這個頻點裏一般會包含的信息比較全，其餘頻點的就不必定會有nit了，從這角度來講，nit是可選的。

固然，NIT不止搜索這一個用途，其餘用途，之後再說。

2.配置文件

若是網絡裏全部的頻點都沒有NIT怎麼辦？咱們固然不能沒法搜索節目。一般來講，數字電視軟件都是運營商定製的，咱們交付軟件時，是知道網絡的相關狀態的。因此咱們能夠在軟件中增長一個配置文件，描述固然網絡裏面全部的頻率信息。

當咱們軟件啓動時，解析這個配置文件，就能夠獲得一個頻點列表，而後咱們一個一個鎖頻，解析pat，pmt，這些，就能夠獲得全部的節目信息了。

比起方法一缺點就是比較慢。

3.私有表

這種方法是一種比較不正式的作法。

可是13818給了咱們這種機制，咱們能夠自定義私有表，來描述本身須要的信息。固然節目信息能夠加入進去了。

一般會用到多網絡搜索時，一個比較常見的狀況是，衛星機，要搜索多個衛星的節目。可是多個衛星屬於多個網絡，衛星的位置，頻率都不同。沒法使用NIT搜索，這時咱們能夠加一個私有表，這個私有表描述多個衛星的節目信息，從而加快搜索速度。

四，其餘一些經常使用手法

一般來講，有線電視網絡都是比較穩定的，不會常常的改來改去。爲了加快切臺速度，會把節目的全部信息都保存起來，好比頻點，av/pid等等，這樣按遙控器時，就不用每次都搜索，直接讀文件獲得相關信息便可。