数字电视中间件的功能和作用

数字电视中间件是数字电视机顶盒的软件平台，为数字电视的应用提供运行环境和软件接口，即位于数字电视内部操作系统与应用程序之间的软件部分，它以应用程序接口（API）的形式存在。数字电视机顶盒不仅要接收数字化传输的视音频节目，还要接收大量的数据，同时数字电视还要实现交互功能，这就要求数字电视机顶盒具有一定的信息处理能力和网络通信能力。面对大量涌现的数据业务和交互业务，一个通用的软件平台是必需的。采用中间件系统，可以跨越硬件、技术等复杂的内容，让数字电视应用软件开发商用统一的方法定制具有自己特色的应用软件，从而在提高开发效率、减少开发成本的同时能够跟上技术的发展，将应用的开发变得更加简捷，使产品的开放性和可移植性更强。图6-14描述了中间件在数字电视软件体系结构中的位置。

图6-13　组件代理调用中间件结构

图6-14　中间件在数字电视软件体系结构中的位置

目前，比较成熟的商用中间件产品有OpenTV的EN2，Liberate的TV Navigator for DTV，Enreach的EnreachTV for DTV，CanalPlus的Media Highway以及NDS的NDS Core等，我国已经有一定市场份额的中间件生产厂商主要有Canal Plus、NDS和OpenTV等几家。法国Canal Plus的Media Highway是欧洲中间件系统的代表，其最早采用的编程语言是一种解释执行的私有语言，后来，Canal Plus采用Java语言和标准的数据下载协议DSMCC Object Carousel（即DSMCC对象轮盘传输），重新进行系统设计和制定编程接口，成功地将Java引入数字电视机顶盒中。Canal Plus的中间件产品在欧洲有广阔的市场。英国NDS的中间件解决方案主要是基于HTML，利用HTML网页浏览器能实现一定的互动性，目前，NDS正在研究基于Java的解决方案。OpenTV是国际上极负盛名的中间件生产厂商，它采用的编程语言是C语言，也是解释执行的。

1.数字电视中间件的特点

从数字电视中间件系统结构来看，中间件所处的位置决定了其软件系统的构成具有如下特点：

1）交互性：支持双向交互和不许回转的本地交互，能支持有低端的基本业务到高端的交互业务。

2）移植性：就是要求中间件软件具有平台无关性，一方面能够独立运行于任何硬件平台，另一方面它所提供的驱动层的接口能够在大多数硬件平台上使用。

3）稳定性：一个成功的平台在技术和市场上必须具有稳定的生命周期，基本的业务平台应稳定持续而且具有良好的可扩展能力。(www.xing528.com)

4）采用通用的API：采用统一的应用程序接口方式，要支持实时流的应用、下载和本地存储等；广播商和应用提供商能够自己开发应用；支持业务数据提取；使用户终端制造商能够以体现自身特点的方式使用。

2.数字电视中间件的系统结构

由于Java技术已经成为国内外数字电视中间件标准中选用的核心技术之一，目前国内外成熟的数字电视中间件产品几乎无一例外地采用了Java技术。因为Java语言具有跨平台性、安全性、可扩展性、易用性，并且Sun公司提供了Java的开放源代码。基于Java语言的应用软件能够在不同的设备上运行，无论是用户使用的PC，还是数字机顶盒，Java技术都为交互式数字电视的开发提供了方便。

我国制定的数字电视中间件标准明确指出，中间件系统要求采用Java虚拟机，并且提供Java应用程序接口，使用Java语言编制交互式使用。根据该标准，结合有线数字机顶盒的硬件环境和操作系统的特征，借鉴国内外中间件产品，有人提出了一种基于有线机顶盒的数字电视中间件的实现方案，该方案采用了Java技术，使用J2ME中的连接设备配置（Connected Device Configuration，CDC）、个人简表，使用JavaTV API，方案如图6-15所示。

图6-15　基于有线机顶盒的中间件设计方案

1）硬件层：此层是有线机顶盒的硬件环境，主要采用ST公司的Sti5516芯片，CPU为ST20-C2。

2）系统层：此层包括OS20实时操作系统和设备驱动程序。OS20为Java平台（CDC）的虚拟机和类库的运行提供系统级的支持。设备驱动程序控制硬件设备，为个人简表和Java TVAPI提供支持。

3）中间件层：此层包括Java平台（CDC）和Java应用程序的接口，它为Java应用程序的运行提供了完整的Java环境。其中Java应用程序标准接口包括个人简表和Java TV API。

4）应用层：此层利用中间件层提供的标准接口开发丰富的Java应用软件，向用户提供交互式电视节目。