13年总决赛第六场录像:关于数字电视中数据传输协议标准选择的思考

1. 目的

在数字电视标准制定过程中，我们需要规定一种标准传输协议，

以便数字电视接收设备能够装载从广播流中播放的数据。ISO/IEC

13818-6 规范定义了几种数据传输协议。在广播的环境中，使用较广

的是DSMCC 数据转盘（DSMCC Data Carousal，以下简称DC）和DSMCC

对象转盘（DSMCC Object Carousal，以下简称OC）。本文的目的旨

在客观地分析两种协议标准，以便为我国数字电视标准制定提供一个

参考。

2. DC/OC 协议简介

DSMCC Data Carousal 是DSMCC 用户－网络数据下载协议（DSMCC

U-N Download）的在广播（Broadcast）环境下的一种应用。其主要

特征是：

① 将要传送的数据分装在模块（module）中，不同的模块可盛

装不同的数据，不同的模块又可集合在一起，形成以组（group）为

单位的模块组；

② 在module 和group 组中，用户可根据实际需要传送有关模块

或组的信息（ 通过ModuleInfoByte 和GroupInfoByte ， 或

PrivateDataInfo），这些信息均是以描述符（descriptor）的形式表

现的。

③ 根据传送的数据情况，用户可选择1 层或2 层的格式（1level

or 2 level）。

④ DC 的协议比较直观，层次清楚，可扩展性强。

DSMCC 对象转盘（Object Carousal）是在DC 的基础上加的一层

封装。它将CORBA 的一些概念用于广播环境，采用BIOP 格式

（Broadcast inter-ORB protocol）封装数据，并将数据称为对象。

OC 定义的数据对象主要有：文件、目录及事件等。由于CORBA 是基

于分布式的网络环境的，故用于广播环境并不是直接了当的，故DVB

对比它作了一些限制，如每个对象的键值（Object-key）的长度不能

超过4，等等。

DSMCC OC 的对象信息（BIOP Message）是分布在模块（module）

中，为了将某个对象（Object）定位，OC（或说CORBA）引用了IOR

（Inter Object Reference）的概念，采用IOR 可以获取对象广播所

在的PID，它是对象定位和连接的索引表。在DVB-MHP 中，只有

ProfileBody（一种IOR 的形式）被应用。

OC 所采用的数据对象传播的定位与索引是相当繁琐的，实现起

来比较复杂，测试也比较困难。

3. DC 与OC 在技术层面上的比较

① 传送文件系统

在表面上看，DC 只能用来传送数据，而不能用来传送文件和目

录。其实这种观点是错误的，在DC 的结构中，我们可以通过

Descriptor 的形式来定义DC 中的数据类型和关系。

附录中列出了一种简单有效的通过DC 传送树型文件系统的方

法，这种方法通过在DC 的ModuleInfoByte 或GroupInfoByte 定义描

述符，因而完全符合标准的DC 协议，且非常灵活，它的实现也很简

单。通过这一扩展，DC 就与OC 一样，都能传送文件系统了。同样DC

也可传送事件。

② 同DC 相比，除了在实现上要困难许多外，OC 还有下述不足

之处：

■ 占用多的宽带（bandwidth）：每个文件（File）的BIOP 信

息（BIOP Message）的头描述（header）占用43Byte，在目录

BIOP Directory 中，每个文件或记录占用72Byte，这样每个文

件将需要115Byte 这么多的header 描述，在广播环境中，交

互式应用的文件一般较多，这样就浪费了许多带宽。

■ 每个对象（Object）可以通过不同的PID 播发，而搜索这

些定位（PID）将耗费许多时间，尤其是在广播环境中，一般数

据文件播发频率均以秒为单位，一个轮播需要几秒或十几秒的时

间，这样装载每个文件（对象Object）所花费的时间都很长，

影响应用效果（观众的耐心是有限的）。

■ OC 实际上是2 层DC（DC of 2 level）的一种应用。在装

载整个OC 之前，必须先装载OC 中的Service Gateway,它定义

文件系统的根目录。而装载这个根目录必须经过3 项串行连续

（sequential）的数据装载。这样就增加了整个的数据装载时间；

而装载其它的对象数据， 还需要装载在DII 中的BIOP

ProfileBody 以便找到数据对象传送的PID，然后才能装载数据。

以上的分析可以看出，在实际应用中，OC 将比较低效，且占用

不必要的带宽，而DC 则恰恰相反。

4. 从市场应用来看

目前OC 用于英国地面数字广播（DTG）,且只用来传送MPEG-5 应

用（它一般包括应用描述和用图形数据）。

DC 被日本ARIB 定义为标准数据传送协议，用于传送基于BML 的

BS 数字电视广播，它已在日本被用于商业运营。

MHP 将OC 定义为其传输协议标准，但MHP 并未在世界任何一个

地方真正开展商业运营。MHP 标准的测试还没有完成。

因此，同OC 一样，DC 也是经过商业运营检验的有效的传输协议。

5. 我们的选择

在我国的数字电视标准制定过程中，我们应该借鉴别人的教训，

发挥后发优势，在传输协议标准选择的问题上，我们应该有以下几方

面的条件：

① 无论是接发端还是接收端，协议应该是一种高效性的，即文

件打包容易，数据接收时也很快捷。

② 尽量少浪费带宽，避免不必要的overhead,因为带宽

（bandwidth）是很昂贵的。

③ 协议的可扩展性强，以满足现在和将来的需求。

④ 实现起来比较简单，更好地适应市场需求。

根据上述选择标准和我们对DC/OC 的技术分析，我们可以得出结

论，DC 优于OC,我们应该选择DC 作为我们数字电视数据传输标准协

议。

附录：

用DSMCC DC 传送树形结构的文件系统

树形结构的文件系统是主系统（host system）常用的数据结构，其特点为每个目录是一个节

点（node），每个目录下有文件或子目录，每个文件只属于一个目录。下面为一示意图：

用DSMCC Data Carousel 传送的具有树形结构的数据时，数据结构中的每个目录和文件就可

看成为一个对象（object）。每个轮播有一个DSI，DSI 装载目录信息，每个目录在DSI 中对

应着一个group。DSI 即为目录信息的索引表。每个group 的名字用name descriptor 表达，

其路径名应为绝对路径名，如：/dir/epg/images。在DII 表中，module 用来传送文件，每个

文件名可为其本身的名字，也可为其绝对路径名（即以’/’为首）。

当接收设备接收到一个Data Carousel，对文件名或目录名中的每个‘/’，都对应着一个目录
结点，目录的名字即为‘/’后的字符串，如在上例中，/dir/epg/images, 其目录关系可表示

为：

Dir1

dir1 Dir3

Dir2

Dir4 文件

目录

dir

epg

images

如果一个group（目录）名字后带有‘/’但无字符，如：在例中/dir/epg/images/，images 后

则没有子目录。

当传送文件数据时，文件用module 封装，由于在module 中已有对应的groupId，据此可准

确将一个文件定位，因此文件（module）的名字应为其直接名字，即不带‘/’； 在1 级轮播

（Data Carousel）中只有DII 而没有DSI，此时也可用绝对路径名来标示一个module（文件）

如:/dir/epg/images/epg1.jpg, 在此情况下，文件名中的每个‘/’也对应着一个目录，规则同

group 名字的解析一样，但此时最末一个‘ /’后所对应的名字极为文件的直接名字(epg1.jpg)。

在上述这种文件、目录传送方式中，同一目录（不包括子目录）下的文件应封装在同一个

group 中。