论文部分内容阅读
【摘 要】随着我国经济、政治、文化生活逐渐向多元化发展，人们对媒体信息的需求量呈现出越来越大的发展趋势，并且对信息质量提升了更高的要求。信息技术的产生改变了传统电视媒体信息传输模式，尤其是数字电视中间件的设计和技术提升，使有线电视数字化平移工程朝着更加稳健的方向迈进。本文在实践的基础上研究了数字电视中间件的相关问题，着重探讨了硬件无关性的设计与实现途径。
【关键词】数字电视 浏览器中间件 硬件无关性
电视传媒不但是我国经济发展的重要内容，同时也是丰富国民精神文化生活的重要途径。技术的进步促进了有线电视的数字化发展，使嵌入式浏览器走进了大众生活，成为开发数字电视资源的关键技术。通过中间浏览器技术改进可以有效增强电视交流平台的互动性，实现远程教育、游戏互动、视频点播等传统电视技术所不能实现的活动。但是数字电视机顶盒中间件、浏览器以及设计方案的不同增加了运营商的集成难度，成为阻碍数字电视进一步发展的重要因素。本文旨在设计出一种具有多操作系统和硬件平台的中间件装置，以解决数字电视的互操作性和硬件无关性问题。
一、数字电视中间件简述
数字电视中间件是实现有线电视向数字电视转换的关键内容，它是一中功能介于机顶盒操作系统和应用程序的软件系统。从结构实施途经分析，中间件主要实现以下两个方面的内容：第一是为用户提供具有高度一致性的编程接口；第二是对硬件装备以及软件程序形成有效的屏蔽效果。具体来讲，数字电视中间件要支持的功能为：图形系统、资源管理、内存管理和数字电视传输协议等。数字电视中间件之所以能够决定数字电视的普及和应用，主要是由于它能够在机顶盒装置和软件系统之外行使独立的功能，因此可以有效解决不同厂家生产的不同标准的机顶盒之间的冲突问题，只要在用户数字电视系统中搭载中间件，就能够统一运行不同的机顶盒。与此同时，对于不同运营商，其开发的不同程序也可以通过中间件实现在不同机顶盒中的兼容性。
二、数字电视中间件硬件无关性的设计方案
嵌入式浏览器的本质是应用程序，但是在数字电视运行环境中，如执行java script程序或者生成GUI界面时，其发挥的就是中间件的功能。数字电视中间件硬件无关性的实现，也就是机顶盒浏览器中间件的技术改进应该以HTMI技术和java script作为支持平台，在此环境中开展各项应用业务。同时，有必要引进ECMA、W3C、DVB-HTML等技术协议以及欧洲电视广播协议，在此基础上通过MHP设计方法对设计参数进行描述，并制定浏览器的传输接收规范、应用编程标准、解析规范和运行规范，从而将中间件应用于数字电视运行系统中。通过构建新型的中间件系统，能够使浏览器对应用形成强有力的支撑，并在最大程度上避免了硬件和操作系统之间的差异性带来的干扰，实现数字电视的全部功能。
三、数字电视中间件的构架
根据以上设计原则可以将中间件设计为三层构架体系，即：操作系统和硬件适配层、中间件功能层、应用程序接口层。其中操作系统和硬件适配层能够为中间件移植到不同标准的机顶盒和操作系统中创造极大的便利；中间件功能层是整个中间件应用的关键部分，行使浏览器的全部功能和机顶盒模块功能；应用程接口层则是实现不同程序之间并入的接口环节，使不同应用具有更大的统一性。
（一）操作系统和适配层
在这一结构层中，各接口主要实现对操作系统、图形管理、内存管理以及硬件驱动等的访问，接口类型主要包含以下几种。首先是操作系统接口，为数字电视运行提供messages以及semaphore等功能的操作；AV接口：常见的视屏、音频管理操作接口，达到播放、停止、音量调节等功能；DEMUX接口：主要负责DEMUX资源的操作以及相关数据的管理；OSD接口：也即是显示接口，对于调色板的调整、加载具有重要作用；TIMER接口：对数字电视的时间控制功能进行管理，例如定时的设置和删除等。UI接口：实现用户直接控制的基本接口，也即是实现对遥控器信号、键盘鼠标等外设控制装置信号的管理；CLOCK接口：对数字电视的时间设置进行管理；TYPE接口：实现所有接口兼容性的关键部分；INIT接口：可以根据用具的需要将所用接口进行初始化处理。
（二）数字点数中间件功能层
中间件功能层实现网络浏览器的所有功能，并对机顶盒进行模块化操作，包含了诸如协议处理、协议解析、TCP/IP地址环境下的DSM-CC，页面文档处理、HTML元素排版、引擎模块、窗口控制模块、JS选择模块等功能。中间件在行使机顶盒模块功能时主要对一下方面进行支持。第一是SI模块的支持，主要是对SI表进行维护、管理和实现其对上层的信息检索；AV模块功能支持：对音频和视频进行播放管理；CA模块支持：这一模块相对独立，主要是牵涉到对数字电视的权限问题时发挥作用，利用收费、密码服务等；系统模块支持：为系统的嵌入管理提供接口；调试模块支持：对软件系统出现的异常现象进行记录和常规性恢复。
（三）应用编程接口层
这一接口层为不同类型的HTML、Native API以及java script提供模块实施的可能性，使各接口以及应用设计具有高效、可靠、统一的特征。
通过以上三层构架的共同作用，可以使设计出的中间件具有面向对操作系统以及硬件平台的操作功能，成功解决了中间件硬件无关性问题，为浏览器功能模块在数字电视中的嵌入提供了实施途径。
四、结论：
有线数字平移工程对于我国物质文明建设和精神文明建设具有重要意义，因此必须重视对其关键技术的研发和设计。中间件系统为不同标准机顶盒的应用提供了可集成化的实施途径，大大降低了运营商的集成难度和运行成本，对于我国数字电视的普及奠定了坚实的技术基础。
参考文献：
[1]蔡安云，彭章.平有线数字电视机顶盒选型的几个关键问题[J].电视技术，2009（09）
[2]陈灵.数字电视中间件的关键组件研究[D].西安：电子科技大学，2010
[3]严春兰.面向数字电视机顶盒的中间件及CDC的实现[J].有线电视技术，2011（10）
[4]刘威.面向数字电视的中间件技术的研究与实现[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2012（08）
[5]黄海驰.数字电视机顶盒的基本原理、技术及构成探讨[J].价值工程，2010（24）
作者简介：
姓名 ：李洪武 ，性别：男 ， 籍贯：赤峰市 ，出生年月：1976年9月13日 ，单位：内蒙古广播电视网络集团有限公司赤峰分公司，职称：工程师
【关键词】数字电视 浏览器中间件 硬件无关性
电视传媒不但是我国经济发展的重要内容，同时也是丰富国民精神文化生活的重要途径。技术的进步促进了有线电视的数字化发展，使嵌入式浏览器走进了大众生活，成为开发数字电视资源的关键技术。通过中间浏览器技术改进可以有效增强电视交流平台的互动性，实现远程教育、游戏互动、视频点播等传统电视技术所不能实现的活动。但是数字电视机顶盒中间件、浏览器以及设计方案的不同增加了运营商的集成难度，成为阻碍数字电视进一步发展的重要因素。本文旨在设计出一种具有多操作系统和硬件平台的中间件装置，以解决数字电视的互操作性和硬件无关性问题。
一、数字电视中间件简述
数字电视中间件是实现有线电视向数字电视转换的关键内容，它是一中功能介于机顶盒操作系统和应用程序的软件系统。从结构实施途经分析，中间件主要实现以下两个方面的内容：第一是为用户提供具有高度一致性的编程接口；第二是对硬件装备以及软件程序形成有效的屏蔽效果。具体来讲，数字电视中间件要支持的功能为：图形系统、资源管理、内存管理和数字电视传输协议等。数字电视中间件之所以能够决定数字电视的普及和应用，主要是由于它能够在机顶盒装置和软件系统之外行使独立的功能，因此可以有效解决不同厂家生产的不同标准的机顶盒之间的冲突问题，只要在用户数字电视系统中搭载中间件，就能够统一运行不同的机顶盒。与此同时，对于不同运营商，其开发的不同程序也可以通过中间件实现在不同机顶盒中的兼容性。
二、数字电视中间件硬件无关性的设计方案
嵌入式浏览器的本质是应用程序，但是在数字电视运行环境中，如执行java script程序或者生成GUI界面时，其发挥的就是中间件的功能。数字电视中间件硬件无关性的实现，也就是机顶盒浏览器中间件的技术改进应该以HTMI技术和java script作为支持平台，在此环境中开展各项应用业务。同时，有必要引进ECMA、W3C、DVB-HTML等技术协议以及欧洲电视广播协议，在此基础上通过MHP设计方法对设计参数进行描述，并制定浏览器的传输接收规范、应用编程标准、解析规范和运行规范，从而将中间件应用于数字电视运行系统中。通过构建新型的中间件系统，能够使浏览器对应用形成强有力的支撑，并在最大程度上避免了硬件和操作系统之间的差异性带来的干扰，实现数字电视的全部功能。
三、数字电视中间件的构架
根据以上设计原则可以将中间件设计为三层构架体系，即：操作系统和硬件适配层、中间件功能层、应用程序接口层。其中操作系统和硬件适配层能够为中间件移植到不同标准的机顶盒和操作系统中创造极大的便利；中间件功能层是整个中间件应用的关键部分，行使浏览器的全部功能和机顶盒模块功能；应用程接口层则是实现不同程序之间并入的接口环节，使不同应用具有更大的统一性。
（一）操作系统和适配层
在这一结构层中，各接口主要实现对操作系统、图形管理、内存管理以及硬件驱动等的访问，接口类型主要包含以下几种。首先是操作系统接口，为数字电视运行提供messages以及semaphore等功能的操作；AV接口：常见的视屏、音频管理操作接口，达到播放、停止、音量调节等功能；DEMUX接口：主要负责DEMUX资源的操作以及相关数据的管理；OSD接口：也即是显示接口，对于调色板的调整、加载具有重要作用；TIMER接口：对数字电视的时间控制功能进行管理，例如定时的设置和删除等。UI接口：实现用户直接控制的基本接口，也即是实现对遥控器信号、键盘鼠标等外设控制装置信号的管理；CLOCK接口：对数字电视的时间设置进行管理；TYPE接口：实现所有接口兼容性的关键部分；INIT接口：可以根据用具的需要将所用接口进行初始化处理。
（二）数字点数中间件功能层
中间件功能层实现网络浏览器的所有功能，并对机顶盒进行模块化操作，包含了诸如协议处理、协议解析、TCP/IP地址环境下的DSM-CC，页面文档处理、HTML元素排版、引擎模块、窗口控制模块、JS选择模块等功能。中间件在行使机顶盒模块功能时主要对一下方面进行支持。第一是SI模块的支持，主要是对SI表进行维护、管理和实现其对上层的信息检索；AV模块功能支持：对音频和视频进行播放管理；CA模块支持：这一模块相对独立，主要是牵涉到对数字电视的权限问题时发挥作用，利用收费、密码服务等；系统模块支持：为系统的嵌入管理提供接口；调试模块支持：对软件系统出现的异常现象进行记录和常规性恢复。
（三）应用编程接口层
这一接口层为不同类型的HTML、Native API以及java script提供模块实施的可能性，使各接口以及应用设计具有高效、可靠、统一的特征。
通过以上三层构架的共同作用，可以使设计出的中间件具有面向对操作系统以及硬件平台的操作功能，成功解决了中间件硬件无关性问题，为浏览器功能模块在数字电视中的嵌入提供了实施途径。
四、结论：
有线数字平移工程对于我国物质文明建设和精神文明建设具有重要意义，因此必须重视对其关键技术的研发和设计。中间件系统为不同标准机顶盒的应用提供了可集成化的实施途径，大大降低了运营商的集成难度和运行成本，对于我国数字电视的普及奠定了坚实的技术基础。
参考文献：
[1]蔡安云，彭章.平有线数字电视机顶盒选型的几个关键问题[J].电视技术，2009（09）
[2]陈灵.数字电视中间件的关键组件研究[D].西安：电子科技大学，2010
[3]严春兰.面向数字电视机顶盒的中间件及CDC的实现[J].有线电视技术，2011（10）
[4]刘威.面向数字电视的中间件技术的研究与实现[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2012（08）
[5]黄海驰.数字电视机顶盒的基本原理、技术及构成探讨[J].价值工程，2010（24）
作者简介：
姓名 ：李洪武 ，性别：男 ， 籍贯：赤峰市 ，出生年月：1976年9月13日 ，单位：内蒙古广播电视网络集团有限公司赤峰分公司，职称：工程师