基于DVB-C 的文件广播系统发送端软件设计
摘要：为解决在互联网迅速发展中产生的“宽带瓶颈”与“信息垃圾”等问题，实现资源的有效利用，作者提出了一种利用基于DVB-C的广播网络平台来发送文件的思想。论文研究了文件广播系统的实现原理，分析了统一内容定位技术，给出了该系统在VC++ 6.0平台上的实现方案。由UCL标准框架确定文件信息标引元素，运用Access生成文件信息标引数据库，采用ADO技术访问并管理文件信息标引数据库，在MFC环境下调用由蓝拓扑公司生产的MPEG-2传输流发送卡的接口函数编写和调试程序。完成了发送端软件的设计，实现了服务器端循环发送文件的功能，并与客户端进行调试，完成了文件的选择接收和存储。实验结果表明，文中提出的基于DVB-C的文件广播系统实现方案是可行的。
关键词：DVB-C；文件广播；UCL；ADO技术
The Software Designation of Sending Based on the Documentary Broadcasting System of DVB-C
Abstract: In order to resolve the problems which are brought by rapidly development of Internet, such as bandwidth bottleneck, information garbage and so on, implement the use of resource effectively, the author proposes a sort of documentary broadcasting system based on DVB-C to send files. This thesis studies the implemental theory of documents broadcasting system, and analyzes the technology of uniform content locator, and then presents the scheme for this system on the platform of the VC++6.0. The author sets the documentary information indexing by the UCL standard frame and uses the Access to build information indexing database, adopts technology of ADO to visit and manage information indexing database, then under the environment of MFC calls the API function of MPEG-2 transport stream send card designed by BLUETOP Corporation to code and debug the program, completes the designation of software of the sending end. Finally this thesis completes the designation of implements cycle sending of server. And debug with the client successfully, complete the choose receive and restore in the client. It is workable for the scheme based on the Documentary Broadcasting System of DVB-C, which is proved in the experiment.
Key words: DVB-C, document broadcasting, UCL, ADO method
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 选题目的及意义 1
1.4 主要研究内容 2
第2章 缩比实验系统 3
2.1 实验系统的硬件构架 3
2.2 硬件构架中各设备介绍 6
2.2.1 发送卡介绍 6
2.2.2 调制解调器介绍 6
第3章 UCL简介 8
3.1 UCL的定义 8
3.2 UCL研究 8
3.3 UCL元数据规范框架 9
第4章 缩比实验开发平台及技术规范 10
4.1 Visual C++6.0开发环境 10
4.2 MFC简介 10
4.3 线程介绍 10
4.4 使用ADO访问数据库 12
4.4.1 Access数据库的基本概念 12
4.4.2 ADO简介 12
4.4.3 ADO技术实现 15
4.5 文件操作方法简介 15
4.6 发送卡的API函数介绍 17
第5章 缩比实验系统实现 19
5.1 缩比实验系统设计总流程 19
5.2 缩比实验系统实现过程 20
5.2.1 建立数据库并确定标引信息 20
5.3.2 应用程序框架的建立 21
5.3.3 显示数据库信息和管理数据库信息的实现 26
5.3.4 主程序的编写 27
第6章 缩比实验调试与问题分析分析 28
6.1 信息的语义标引显示与修改 28
6.2 发送文件端软件调试 29
6.3 缩比实验调试结果 29
6.4 缩比实验调试问题与分析 30
结论 31
致谢 32
参考文献 33
附录 34
附录1 ADO技术实现 34
附录2 数据库文件内容 35
附录3 显示数据库信息，与管理数据库信息的重要程序代码 35
附录4 采用线程方法编写的主程序的部分主要代码 38
互联网的诸多优势使其迅速发展壮大，发展到现在不可避免地呈现出带宽瓶颈和信息垃圾两大问题。相比之下，广播网有较宽的频带，覆盖面较广，但突出的问题是用户收看节目受节目时间表限制。如果能将两网取长补短，则会有更广阔的应用前景。
在国外，目前，美国、欧洲和日本各自形成三种不同的数字电视标准。美国的标准是ATSC；欧洲的标准是DVB；日本的标准是ISDB。DVB数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面等所有通用电视广播传输媒体。它们分别对应的DVB标准为DVB-S、DVB-C、DVB-T等，特别是DVB-S、DVB-C标准已成为事实上的国际标准。
在国内，数据广播系统作为一数据通信方式不断向前发展，从最初的VBI、QPSK到现在的DVB-C；传输速率不断的提高（VBI 200K、QPSK 1.5M、DVB 38M）；传输内容发生改变，从最初的文本信息，到现在的网站、多媒体及音视频信息。同时通过其发展过程中不断的营运及市场的检验，证明数据广播是数据通信的一个重要手段。由中国工程院李幼平院士所提出的“统一内容定位”（Uniform Content Locator）在数据广播网络平台（如有线电视HFC网）及IP交互网络平台（如因特网）上实现信息资源组织管理的创新技术理念，实现网络信息资源的“个性化按内容主动服务”。DVB技术作为目前数据广播的最高技术，通过不断的技术创新及市场发展，将推动数据广播产业更加辉煌。
虽然当代因特网的迅猛发展，以及全球普及，它逐渐成为了目前最大的信息资源宝库和最主要的信息交流渠道。然而，不得指出的是因特网的信息资源的特点却是量大而无序，并且是随着访问人数的增加，网络带宽的瓶颈效应和安全性问题愈加突出。
基于因特网所暴露出来的问题，随着有线电视网的发展，DVB-C协议的完善，得到了解决。有线电视网的核心技术采用的是多电平正交幅度调制（64 QAM），8MHz的频带能容纳38.5Mbit/s的有效负荷；它频带宽、信道容量大、传输率高，并能很好的实现各种图像、语音、音乐、文字、数据的传输，而成为多媒体综合信息网的极好通道。这对于网络表现出来的杂乱无序、瓶颈效应和安全性问题都能完善的给出正确答案。
通过该课题可以了解到当今的网络资源的使用情况；了解对文本进行语义标引的技术以及掌握基于VC++的编程能力；了解如何搭建基于DVB-C的实验网络平台；掌握蓝拓扑DVB-C数据发送卡的安装与使用方法；以及进行VC++软件开发的API函数的调用方法；熟悉QAM调制器的参数设置方法；掌握网络的连线方法；熟悉MPEG-2/DVB-C等相关的通信协议等。
针对现在互联网信息量和用户量的不断增大，网络的带宽瓶颈和安全性问题日益突出，研究利用数据广播方式传输文件，采用UCL标引技术，最终来实现一个文件广播系统。设计并编写一套软件系统，实现网页文件的标引、发送、传输。以及在发送端将信息进行组织、标引。
该实验采用的是缩比实验，它对硬件要求较少，只需两台计算机，一台装发送卡作为发送端，一台装接收卡作为接受端，并且能够较快运行VC++6.0的PC机，通过发送卡与接收卡、DVB-C的QAM组成的系统就能实现该实验。
介绍并行数据广播系统的的分析，缩比实验的设计方案、具体实现过程，文件的传输、文件标引信息数据库的管理。
论文的章节安排如下：
·第二章介绍缩比实验系统。
·第三章对UCL知识进行了一些简单介绍。
·第四章介绍缩比实验开发平台及技术规范。
·第五章介绍缩比实验系统实现。
·第六章介绍实验系统调试与问题分析。
在我们这次的课题设计中，采用的实验平台是由缩比的硬件结构连接组成，结构如图2-1。
图2-1 缩比的硬件结构DVB-C的实验网络平台的基本搭建图
在图2-1中，信源服务器用插在其电脑PCI插槽上的发送卡及其接口函数完成DVB网关所做的工作以及TS流的产生和发送，以及对其他网页文件传送流分组的复用。
在这个实验系统中，计算机是用作服务器端，是一个存放发送文件的播控服务器。这里压缩后产生的TS码流是一个长度定义为188个字节长的传输码流如图2-2。
图2-2 TS码流的结构
每个传输码流的前4个字节为包头（Header），包头后面就是需要传送的有用的信息，包括音频、视频、或数据信息，这里是就是调用对文件操作函数所提取的文件的信息。通常是184个字节长度，有时在有用信息（Useful Data）中插入一段适配区域（Adaptation Field），用于补充长度不完整的传输流，在我们这个课题中采用的是0来补充不完整的TS包，或者放置解码时钟（PCR）。传输流的字头是是传输流的关键，其结构如图2-3。
图2-3 TS码流包头的结构
每个TS码流的包头是有由32个比特组成，包头中每个结构的含义如表2-1所列。
表2-1 TS码流的32比特各自代表的意思
在这个32个比特中，需要指出的是13位的PID码特别重要，它是辨别码流信息性质的关键。
分组首部各字段语义解释如下[11]：
（1）同步字节 值固定为‘01000111’（0x47），用于分组同步。它与像PID那样按规律产生的字段的值的选择应避免竞争的发生。
（2）传送错误指示器 为1比特标志位。当置为1时表明在相关的传送分组中至少有一个不可纠正的错误位。此标志应由传送层之外的实体置‘1’。当被置‘1’后，在错误被纠正之前不能重置为‘0’。
（3）有效负载起始指示器 为1比特标志位，用来指示传送流分组带有PES分组或PSI数据时的情况。当传送流分组的有效负载带有PES分组数据时，该指示器具有以下特性：‘1’表明传送流分组的有效负载将以PES分组的第一个字节开始；‘0’表明在传送流的开始不是PES分组。当该指示器置为‘1’时，在所有传送流分组中有且仅有一个PES分组开始。
当传送流分组的有效负载带有PSI数据时，该指示器具有以下性质：如果传送流分组带有一个PSI部分的第一个字节，它的值被置‘1’，表明传送流分组的第一个字节带有指针字段（pointer_field）；如果传送流分组不带有一个PSI部分的第一个字节，它的值被置‘0’，表明在有效负载中没有指针字段。当为空分组时，该指示器应置为‘0’。
对于空分组，该指示器应置‘0’。对于只带有私用数据的传送流分组，对此比特的含义没有定义。
（4）传送优先级 为1比特指示器，当被置为‘1’时，表明相关的分组比其它具有相同PID但此位没有被置‘1’的分组有更高优先级。传送机制可根据此位确定在一个原始流中数据的优先级。根据不同的应用，此优先级字段的编码可以不考虑PID，或者仅在一个PID内编码。此字段可能被通道特殊编码器或解码器修改。
（5）PID 13位字段，指示存储于分组有效负载中数据的类型。PID值0x0000为程序关联表保留，而0x0001为条件访问表保留。PID值0x0000～0x000F保留，0x1FFFF为空分组保留。
（6）传送加密控制 2位字段，用来指示传送流分组有效负载的加密模式。传送流分组首部包括适应字段，不应被加密。在空分组时，该字段的值置为‘00’。加密控制值如表2-2所示。
表2-2 加密控制值
（7）适配区域标识 是一个可变长的域，提供基本比特流解码所需的同步及时序等功能，以及编辑节目所需的各种机制，语法定义在ISO/IEC13818-1中有详细描述。
（8）有效负载 是来自PES分组、PSI部分，以及不在这些结构中的私有数据的连续字节，空分组的PID为0x1FFF。该负载可以赋任何值。本论文研究的系统中，有效负载的数据是私有数据，数据类型由PID标识。
（9）连续计数器 4位字段，随着每一个具有相同PID的传送流分组而增加，当它达到最大值后又回复到0。如果适应字段控制值为‘00’或‘10’，则不应增加。在传送流中，复制的分组可能被做为两个连续的具有相同PID的传送分组送出。复制的分组和原分组有着相同的连续计数器值，而适应字段控制值应为‘01’或‘11’。除去程序参考时钟字段有效值（如果有的话）将被重新编码外，在复制的分组中，原分组中每一个字节都被拷贝。
在一个特定的传送流中那些具有相同PID的分组的连续计数器值是连续的，或者与前一个相同PID的分组差1时，或者在遇到“不增加”条件（适应控制字段值为‘00’或‘10’，或上面所描述的复制分组）时，及在‘非连续指示器’为‘1’时，连续计数器将不连续。空分组的此字段无定义。
在我们这个实验系统中，采用的设备有：计算机，蓝拓扑公司生产的蓝拓扑MPEG-2传输流数据发送卡，基于DVB-C的调制解调器，下面依次介绍各设备。
蓝拓扑MPEG-2传输流数据发送卡是一种基于计算机内部的PCI插卡。该类型的发送卡提供完备的API接口函数，是DVB设备理想的硬件开发平台。该种发送卡可以将计算机中的MPEG-2传输流数据以指定的码率发送给各种数字视频设备。输出接口为ASI异步串行口和SPI同步并行口 ，支持188、204字节包发送，并支持数据包格式之间的转换 ，ASI接口支持突发和连续两种模式，支持外部字节时钟输入/输出，它所提供应用程序接口（API函数），用户可以进行二次开发。
实验系统中所用到的QAM是一种基于DVB-C的正交幅度调制器。如图2-4为我们我们这个课题所用到的数字调制器。
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/ba16125076c66137ef061941.html
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