高級電視系統(tǒng)委員會（Advanced Television Systems Committee, ATSC）是為數(shù)字電視制定一系列標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)會，ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)包括高清晰數(shù)字電視、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視、數(shù)據(jù)廣播、多聲道環(huán)繞音頻以及衛(wèi)星數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)。目前采用ATSC的國家有美國、加拿大和韓國。
2009年美國將全面停止模擬電視的播放，ATSC制數(shù)字電視的銷量將會大幅度增長，因此，國內(nèi)許多廠家紛紛瞄準(zhǔn)了ATSC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字電視產(chǎn)品的研發(fā)。由于我國大部分?jǐn)?shù)字電視工程師都具有一定的DVB產(chǎn)品的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，而DVB和ATSC的標(biāo)準(zhǔn)雖然在原理上相似，但實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)還是存在著很大的差異。
本文的主要目的是幫助DVB開發(fā)人員了解ATSC標(biāo)準(zhǔn)。本文并不涉及兩種標(biāo)準(zhǔn)在物理層面（如調(diào)制解調(diào)）的差別，而主要討論上層協(xié)議的區(qū)別，主要集中在如下四個方面：
- 音頻壓縮
- 服務(wù)信息系統(tǒng)
- 條件接收系統(tǒng)
- 數(shù)據(jù)廣播
1 音頻壓縮
ATSC數(shù)字電視接收器必須具備Digital Audio Compression (AC-3)音頻壓縮算法的解碼能力，算法的具體細(xì)節(jié)可以參考文獻(xiàn)[2]。
AC-3算法與ISO/IEC 13818-3（參考文獻(xiàn)[3]）相比，在多通道編碼方面的表現(xiàn)比較出色。AC-3一共包含有5.1個聲道：左前（L）、中央（C）、右前（R）、左環(huán)繞（Ls）、右環(huán)繞（Rs）和一個超重低音（LFE）。超重低音頻寬是其它幾個聲道的1/10，因此稱為5.1聲道。通道的結(jié)合方式有1/0、1+1/0、2+1/0、3+1/0、2/1、3/1、2/2、3/2這8種，其中斜杠前表示前聲道的個數(shù)，斜杠后表示后環(huán)繞聲的個數(shù)，在8種組合中都可選擇加設(shè)超低音通道。
對比DVB
DVB的音頻壓縮算法必須遵從ISO/IEC 13818-3[3]標(biāo)準(zhǔn)，因此ISO/IEC 13818-3模塊對DVB的接收系統(tǒng)來說是必不可少的；相比之下，ATSC采用的是AC-3標(biāo)準(zhǔn)，因此，ISO/IEC 13818-3對于ATSC接收器來說是可選模塊，而AC-3音頻解碼模塊是不可缺少的。
雖然在DVB和ATSC系統(tǒng)中都可以把AC-3的音頻流映射到MPEG的Multiplex上傳輸，但是在實(shí)現(xiàn)方式上還存在著一些差異。 
表1列出了AC-3音頻流在ATSC和DVB系統(tǒng)中的傳輸比較。其中registration descriptor僅僅存在于ATSC系統(tǒng)，因?yàn)樵贒VB系統(tǒng)中，AC-3 descriptor是公開的描述符，無需用registration descriptor來注冊。
2 服務(wù)信息表
電子節(jié)目指南（EPG）是數(shù)字電視中非常重要的部分，它相當(dāng)于傳統(tǒng)報紙上的節(jié)目表。而電子節(jié)目指南則是基于TS流中的Service Information（SI）而構(gòu)造的。
DVB和ATSC標(biāo)準(zhǔn)分別定義了各自不同的SI結(jié)構(gòu)，采用不同的機(jī)制來產(chǎn)生EPG。本章后續(xù)部分將介紹ATSC的SI1系統(tǒng)，并將其與DVB進(jìn)行對比。
● 層次結(jié)構(gòu)
ATSC包含了層次化的表格來描述系統(tǒng)信息和節(jié)目指南數(shù)據(jù)（參考文獻(xiàn)[4]）。其中，一個公用的基礎(chǔ)PID（Base PID）是所有表格的入口，它被顯示定義為0x1FFB，根據(jù)Base PID可以在地面廣播系統(tǒng)和有線電視系統(tǒng)中定位如下表格。
- System Time Table (STT)——包含同步所需的時間信息
- Master Guide Table (MGT)——包含其它相關(guān)表格的大小，PID以及版本號
- Rating Region Table (RRT)——包含不同地區(qū)和國家的節(jié)目等級信息
- Virtual Channel Table (VCT)——包含節(jié)目導(dǎo)航和轉(zhuǎn)換的虛擬頻道表格
- The optional Directed Channel Change Table (DCCT)——在特定時間特定環(huán)境下要求接受者轉(zhuǎn)換到特定的虛擬頻道上去
- The optional Directed Channel Change Selection Code Table (DCCSCT)——基本種類列表和位置代碼表的擴(kuò)展
事件信息表（Event Information Table, EIT）也是SI系統(tǒng)的一部分，它們的PID定義在MGT之中。每一個EIT都按照VCT里面所定義的虛擬頻道列出電視節(jié)目（事件）清單，并按照時間先后從EIT-0到EIT-127排序。ATSC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，每一個EIT必須有3個小時的時間長度，而且所有EIT的開始時間都被限制在0:00（午夜），3:00，&nbs p; 6:00， 9:00，12:00（中午），15:00，18:00和21:00（所有的時間都是UTC制）。這樣，EIT-0代表的就是當(dāng)前3個小時內(nèi)的所有電視節(jié)目，EIT-1代表的是接下來3個小時的信息，而每隔三個小時，原先的EIT-0就被廢棄，之前的EIT-1將取代EIT-0的位置，依此類推。另外，ATSC還定義了可選的擴(kuò)展文字表（Extended Text Table，ETT），ETT包含了有關(guān)EIT的相對比較長的文字描述，它們的PID也同樣包含在MGT中。
圖1描述了上述表格的層次結(jié)構(gòu)。在一個數(shù)字電視TS流中，SI表格必須包含對當(dāng)前TS流中所有的數(shù)字電視頻道的描述，同時為了方便起見，還可能包括了相關(guān)的模擬頻道信息以及其它TS流中的數(shù)字頻道信息。對于地面廣播系統(tǒng)，STT, TVCT（VCT的地面版本），MGT和前4個EIT都是強(qiáng)制要求的；對于有線電視系統(tǒng)，STT，CVCT（VCT的有線版本）或者TVCT，以及MGT都是必需的。
● 與DVB-SI的比較
圖 2說明了DVB SI表格的層次結(jié)構(gòu)。總的來說，DVB-SI和ATSC-SI的目的都是為了構(gòu)造EPG，他們在功能上是相似的。例如：ATSC的STT就時間同步功能來說等價于DVB中的TDT，ATSC的VCT就虛擬頻道（服務(wù)）描述來說和DVB中的SDT等價，ATSC和DVB中的EIT同樣提供TV節(jié)目清單。
即便如此，ATSC-SI和DVB-SI仍然存在如下一些差異：
1. 節(jié)目標(biāo)識：在DVB系統(tǒng)中，節(jié)目總是以original network id/ transport stream id/ service id的方式標(biāo)識的。其中original network id是由授權(quán)中心頒發(fā)給經(jīng)認(rèn)證的運(yùn)營商或者廣播商的。采用這種聯(lián)合方式來標(biāo)識能夠方便收費(fèi)和訂閱信息的管理。而在ATSC系統(tǒng)中，不存在original network id的標(biāo)識，用戶能看到的是一個類似于2-1主次號結(jié)合的標(biāo)識符，這里主號2是廣播商的NTSC牌照，該廣播商的所有服務(wù)都采用該主號來標(biāo)識；次號1是用來在該主號群組中標(biāo)識特定的服務(wù)，次號0預(yù)留給該廣播商的模擬頻道服務(wù)，1-999可以用來標(biāo)識數(shù)字電視服務(wù)（圖3顯示的是采用主次頻道結(jié)合標(biāo)識的一個例子）。這種機(jī)制使得transport stream id和service id對電視終端用戶不可見。
2. 事件信息表（EIT）：ATSC和DVB都有各自的EIT，雖然名字相同，但它們的結(jié)構(gòu)有很大的差別。另外，ATSC中的每個EIT都只有3個小時的有效期，每隔3個小時，EIT-0會被廢棄，后繼的EIT會取代前繼EIT的位置（可以采用修改MGT中PID來實(shí)現(xiàn)）。另外，ATSC對EIT的開始時間也有限制。如果一個節(jié)目時間跨越了好幾個EIT，那么它必須同時出現(xiàn)在這些EIT之中，而且事件ID必須相同。而在DVB標(biāo)準(zhǔn)中，就不存在上述限制。
3. 定向頻道轉(zhuǎn)換（DCC）：DCC是ATSC標(biāo)準(zhǔn)中的新特性，它在Base PID（0x1FFB）的數(shù)據(jù)包中定義了2個表：定向頻道轉(zhuǎn)換表（DCCT）和定向頻道轉(zhuǎn)換選擇碼表（DCCSCT）。定向頻道轉(zhuǎn)換是提供給廣播公司的可選功能，它能把用戶導(dǎo)航到相關(guān)可選的廣播節(jié)目內(nèi)容，這種定向轉(zhuǎn)換可以是自動的，也可以是交互式的。而類似的機(jī)制并沒有出現(xiàn)在DVB系統(tǒng)中。
4. 冗余表：DVB的TS流除了包含當(dāng)前TS流中SI表之外，還可能包含了其它TS流的SI表，以方便頻道搜索。雖然ATSC也允許VCT中包含其它TS流的信息，但一般來說，出于加速訪問事件的目的，ATSC的SI表只包含了當(dāng)前TS流的節(jié)目指南信息。
5. 跳過對PAT/PMT的解析：ATSC中TVCT包含了service location descriptor，這個描述符包含了PMT里面的所有信息，包括stream type和PID。也就是說，ATSC的解碼器可以跳過PAT和PMT的解析，直接從TVCT的信息跳轉(zhuǎn)到目標(biāo)邏輯頻道。
6. 相關(guān)束表(BAT) ：DVB中的BAT提供了相關(guān)服務(wù)的群組列表，方便用戶定購和瀏覽。而ATSC中并沒有類似的機(jī)制。
● EPG的構(gòu)造過程
形成電子節(jié)目指南（EPG）是SI系統(tǒng)最終目的。參照圖 1可以得到如下的EPG構(gòu)造過程：
1. 調(diào)頻到某個特定的RF頻道。
2. 過濾Base PID，從Base PID的TS數(shù)據(jù)包中構(gòu)造MGT，TVCT 和 STT等。
3. 解析MGT，獲取EIT以及相關(guān)ETT的PID。
4. 把每個虛擬頻道和它相關(guān)的TV節(jié)目列表聯(lián)系起來。
5. 調(diào)頻到另一個RF頻道，跳轉(zhuǎn)到第2步。如果沒有其它的頻道，則跳轉(zhuǎn)到第6步。
6. 把所有的節(jié)目列表以及相關(guān)信息顯示給用戶，捕捉用戶的輸入指令，并根據(jù)指令查找對應(yīng)的service location descriptor，解碼顯示用戶所選擇的電視節(jié)目。
與DVB EPG構(gòu)造過程的比較：
1. DVB和ATSC結(jié)構(gòu)上的不同，導(dǎo)致了EPG的構(gòu)造過程的不同。
2. 調(diào)頻到某個RF頻道，基于這個頻道解析NIT表，獲取當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的所有TS流信息。
3. 基于當(dāng)前頻道來解析當(dāng)前SDT和其它TS流的SDT表，或者掃描當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中所有的頻道，一一獲取SDT信息。
4. 基于當(dāng)前頻道獲取當(dāng)前的EIT和其它TS流的EIT，或者掃描當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中所有的頻道，一一獲取EIT信息。
5. 顯示用戶節(jié)目列表。當(dāng)用戶轉(zhuǎn)換到某個節(jié)目，transport id以及相應(yīng)的各個PID將從PAT和PMT中解析出來，以便解碼。
和DVB相比，ATSC-SI的結(jié)構(gòu)試圖在不增加網(wǎng)絡(luò)帶寬的前提下，加速事件的處理。為了達(dá)到這個目的，ATSC采用了固定的PID，單獨(dú)的MGT來縮短PID解析的時間。但ATSC采用的機(jī)制是否真正比DVB有效，還有待檢驗(yàn)。
3 條件接收系統(tǒng)
- PES級別加擾
- 加擾算法
- 事件加擾控制
- 可置換安全接口
4 數(shù)據(jù)廣播
- 數(shù)據(jù)下載協(xié)議
- 數(shù)據(jù)預(yù)告
- 數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)
- IP協(xié)議封裝
-
對DSM-CC標(biāo)準(zhǔn)的背離