基于机顶盒的数字电视中间件技术介绍

顾 欢 狄 岚江南大学数字媒体学院 江苏无锡 214122

顾 欢 太仓市广电网络有限公司江苏太仓 215400

【文章摘要】

数字电视中间件是电视机顶盒内部，实时操作系统和应用程序之间的软件部分。它是一种为各类应用提供一个完整的应用编程接口的系统软件技术。本文对数字电视中间件技术做了介绍，对目前广电行业的中间件产品的应用进行探讨与分析。

【关键词】

数字电视; 中间件; 接口; 应用

0 引言

随着信息技术飞速发展，人们获取信息的途径越来越多。对于提供视音频服务为主的广电运营商，仅利用机顶盒仅开展单纯的电视广播业务已经不能满足用户的需要。数字电视技术需要向智能化和互动化的方向发展。

数字电视机顶盒的中间件技术，通过在机顶盒中增加一个软件系统，实现信息查询并可为各类应用提供。本文将对数字电视中间件技术原理和实际应用进行介绍。

1 数字电视中间件技术概念

数字电视中间件是指位于数字电视机顶盒内部的一个软件系统，它集成在闪存Flash 中，作为一个独立的软件层运行在于机顶盒的实时操作系统与应用程序之间。数字电视中间件的出现来源于分布式计算中间件技术。它使设计者能利用一种脚本语言通过API 选择和连接已有的应用，从而生成简单程序的软件开发工具，为数字电视增值业务应用提供运行支撑环境。

数字电视中间件与计算机软件开发中的中间件概念所不同的是数字电视中间件的存储位置和方式，而且它需要遵守数字电视相关传输协议、内容格式以及系统应用框架，来实现数字电视应用业务的互操作性。

2 数字电视中间件标准和产品介绍

数字电视中间件主要有开放标准和私有标准两大类。

开放标准地区及其使用的标准主要有欧洲的DVB-MHP，美国的DASE 和ATVEF，北美地区的OCAP，日本的ARIB， 英国的MHEG-5。

2012 年我国颁布了中国中间件标准《下一代广播电视（NGB）终端中间件规范》，改变了中国没有自己的数字电视中间件标准这一局面，为接下来的数字电视发展和“三网融合”进一步落实提供有力保障。

3 机顶盒终端构架介绍

数字电视中间件以独立的软件层形式存在于数字电视机顶盒中，完整的中间件系统通常包括应用层、中间件层、内核层、硬件层。

嵌入中间件的数字电视机顶盒系统结构通常如图1 所示。

图1 机顶盒中间件系统结构

（1）应用层

应用层软件是机顶盒的高层软件，面向用户需求，它提供各种的服务功能（如图1 中的EPG、java 游戏），独立于机顶盒的硬件，可以通用于各类机顶盒硬件平台，具有可移植性。

（2）中间件层

中间件遵循数字电视的各类传输协议，为数字电视业务中绝大多数的应用程序提供了适当的软件环境和各种接口，对数字电视系统的传输协议、内容格式和系统的应用框架进行了定义和规范。在此基础上中间层软件为应用层提供API （应用程序编程接口），提供大量的库函数例（如：图 形 库、CA 库等）。中间件层将应用层与底层分隔开来，业务应用程序不再与下层操作系统和驱动发生直接关联。

中间件层所处的位置决定了它的可移植性。它采用统一的应用程序接口（API）方式，方便应用开发人员进行后续研发。中间层软件把系统功能进行包装组合，避免应用业务开发过程过多关注在功能的具体实现方式上，而将常用功能组件化，通过提供通用控件和标准接口，减少开发工作量。

（3）内核层

内核层实际是一个只需较小内存空间运行的操作系统，负责机顶盒硬件资源的统一管理，为中间件系统和上层应用程序提供基本的运行环境。

（4）硬件层

硬件层提供了应用业务程序运行的机顶盒硬件平台，包括机顶盒工作流程图中所有的硬件模块：视/ 音频解码器、解调器、CPU、读卡器等。

4 中间件软件构架

国内数字电视中间件主流的软件架构采用模块化管理方式。核心模块主要有：文件系统(File System)、窗口图像界面管理(GUI)、SI 引擎模块、视音频播控模块(A/V Control)和浏览器模块(Browser)等。

SI （Service Information）引擎模块：处理所有与管理服务信息（SI）相关的部分，包括EPG 信息、PMT、SDT、NIT 等常用SI 表的接收、管理、维护，并向上级应用层提供接口。

视音频播控模块(A/V Control) ：主要负责管理视音频设备的输出和业务频道的节目播放控制。

图形用户界面（GUI）：数字电视所有应用以图形的方式展现在用户的电视机终端上，通过图形界面引擎来调用相关应用。

浏览器（Browser）：嵌入中间件软件层中，支持主流网络协议和多文件格式的解析功能。但因为机顶盒硬件限制，目前的浏览器普遍只能支持较简单网页展示功能。

5 结束语

数字电视中间件嵌入于接收终端的应用层和操作系统等硬件层之间，屏蔽了底层平台的差异性，为上层应用提供广泛的接口和良好的运行环境，简化开发过程，降低了开发成本，也便于今后软件的移植。基于这些优点，随着数字电视技术的发展和用户需求的多样化，中间件技术得到了越来越广泛的应用。

【参考文献】

[1][ 美]Jerry Whitaker 著.《数字电视原理及应用》. 第一版. 电子工业出版社，2000 年，13~20

[2] 刘达, 龚建荣. 数字电视技术. 电子工业出版社,2005.316 一318

[3] 卢官明.DVB 一MHP 的技术架构与应用. 中国多媒体视讯,2005,(4):54 一55

【作者简介】

顾欢（1983--），男，江苏太仓人，研究方向计算机技术047