多媒体计算机技术基础及应用-钟玉琢-275661 2 3

1.2.3数字家电网络平台,一、数字家电网络平台的功能及硬软件结构,二、数字家用电器网络平台外部连网方案,三、家庭内部网络协议层方案及标准,四、数字家用电器网络平台内部连网方案,五、数字家电网络平台的相关标准,1、数字家电网络平台的功能2、数字家电网络平台硬件结构描述3、数字家用电器网络平台软件体系,一、数字家电网络平台的功能及硬软件结构,1、数字家电网络平台的功能,接收并播放数字视频节目支持多协议的Internet功能支持家电网络协议的家庭网络控制中心功能具有家庭信息服务器的功能,2、数字家电网络平台硬件结构描述,根据数字家电网络平台的功能，可分为：控制子系统,数字处理子系统,接口子系统,用户/扩展接口子系统，我们以PhilipsNexperia数字电视平台如图1.5所示为例，介绍数据家电网络平台的硬件结构框架。,图1.5PhilipsNexperia数字家电网络平台硬件结构框图,(1)Nexperia平台的特点,丰富的硬件资源多功能的总线系统高性能的多处理器环境完善的软件体系,（2）Nexperia硬件平台-PNX8525芯片,Nexperia硬件平台的核心使用的是一块功能强大、高度集成的多媒体处理芯片PNX8525，它包括输入模块、输出模块和处理模块。,3、数字家用电器网络平台软件体系,数字家用电器网络平台的软件总体结构可分为：设备驱动层、基本操作系统层、逻辑资源层、中间件运行环境层和应用层，如图1-6所示。,图1-6数字家用电器网络平台软件系统结构,（1）设备驱动程序层,就是对信息家电平台根据不同操作系统的设备驱动规则,为应用程序提供透明的、规范的控制机制所采用的软件接口,其实现方式一般由操作系统的核心态完成,一方面完成相应设备控制寄存器、中断的设置,另一方面完成设备的数据处理和存储空间管理。在IBMREDWOODIII平台上的设备驱动既有块设备RS232、OSD等,又有字符设备IRDA,还有基于解复用、解码等由其它DSP独立处理的设备驱动模式。,（2）基本操作系统层,基本操作系统和微内核的区别在于前者本身就是一个完整的操作系统,可以直接为应用程序和上层软件提供核心服务,应用程序可直接调用其功能,基本操作系统层的调用界面遵循POSIX系列标准,以保证应用程序的良好的可移植性。,（3）逻辑资源层,处于这一层的软件均为可选择安装的模块,可以根据特定的环境来选用,这一层中常用的模块有以下几种:文件系统TCP/IP模块界面系统中文环境,（4）中间件/运行环境层,介于应用和操作系统平台之间，为虚拟机的方式，为应用程序提供一个相对统一的开发环境和运行环境，便于应用程序的开发移植，一般插入Pantalk、Java、HTML、MHEG5等的解释器，同时可管理各种厂商制定的连接网络，并将它们映射到一个统一的管理网中。在连接网络的规范中，包括3个层次：控制接口、控制协议和组织结构。,闪联技术它是在更高一级实现不同的硬件和软件系统的统一，可以方便地将信息设备和传统的电器有效互联，自动发现和寻找可以利用的设备和服务功能，以一种简单的方式安装并使用。,二、数字家用电器网络平台外部连网方案,闪联标准的技术理念是多个信息终端依据一定的标准，在有限范围内动态组网和实现智能互联、资源共享和协同服务的应用模式技术理论基础。闪联的技术实质是整合和协同。从技术的角度看，主要有智能互联、资源共享、协同服务等三项关键技术特征。,图1-7闪联下一代互联网络全景图,1、HAVI体系2、JINI技术3、UPnP技术,三、家庭内部网络协议层方案及标准,1、HAVI体系,HAVI(HomeAudio/VideoInteroperability)，是关于家庭网络中音频/视频电子产品的互联和控制方面的标准，该标准建立在IEEE-1394的底层协议基础上，主要实现HAVI设备之间的数字音频/视频内容的传送以及对该内容的操作,如播放、录像、回放。,2、JINI技术,联合服务的基础：扩展的JAVA远程方法调用(RemoteMethodInvocation，RMI)系统,它完成JINI系统各服务间的通信，它本身并不是一个服务,不像服务那样在发现后使用；分布式安全系统,它把Java平台的安全机制扩展到整个分布系统中，同时确定了入口的定义方式以及操作权限；发现协议(DiscoveryProtocol)，可发现并动态地显示各种服务(可被随时加入或删除)；检查服务(LookupService),它可以看成是各种服务的仓库，反映了当前联合体的各个成员。,2、JINI技术,JINI编程模式：（1）“出租”接口,即定义了一个分配与释放资源的模式，指一个服务为某个使用者提供了在一段时间使用该服务的权利，“出租”分为独占型，共享型两种。（2）事件与通知接口，JINI中的事件为分布式,一个对象可以允许其他对象对这个对象的某些事件进行登记,当这个事件发生时,相应的对象就可以收到消息；（3）事务接口，事务(Transaction)是针对一个或多个服务的一系列操作,要么这些操作全部成功,要么这些操作全部取消。,3、UPnP技术,特点：（1）支持发现和列举具有网络和服务功能的设备；（2）支持对等（PeertoPeer）模型结构，在无PC的参与下使设备可以直接为其他的设备发现并使用；（3）扩展了协议功能发现机制，能够列举每一个设备的独特特性,包括通信协议；（4）建立在一个低成本的微处理器ASICS上，只需1GB的RAM和闪存以及其他很少的系统资源；（5）基于XML的描述原则提供了一种直接、灵活的方式实现设备的功能,不必为新加入的系统资源支付额外的开销；（6）支持现有的重要工业标准:TCP/IP、HTML、XML、HTTP、DNS、LDAP等。,数字家电网络一般可分为三种功能型：(1).高智能信息家用电器,如:电脑、个人数据助理等；(2).视频音频设备,如:电视、录像机、电话等；(3).一般电气设备,如:空调、电冰箱、微波炉等。,四、数字家用电器网络平台内部连网方案,五、数字家电网络平台的相关标准,数字家电网络一般可分为三种功能型：(1).高智能信息家用电器,如:电脑、个人数据助理等；(2).视频音频设备,如:电视、录像机、电话等；(3).一般电气设备,如:空调、电冰箱、微波炉等。,1.MHP技术,技术特点：(1).互操作性、向后兼容性、模块化、可扩展性；(2)建立在公开的标准上；(3)支持条件访问；(4)采用通用的APIS.,1.MHP技术,其功能主要包括:(1)为现在的条块分割的垂直市场提供途径,使之转化为同一的横向市场；(2)支持由多媒体数据组成的数字电视和传统电视；(3)使用返回通道和交互式服务；(4)支持Internet访问；(5)与现有的专用APIS并行使用的通用API；(6)为现有的购物系统提供一个接口,使其与MHP并存.,2ATVEF（AdvancedTVEnhancementForum）交互式电视技术,技术特点是：HTML和相关数据格式用来作为描述图像、文本、电视和其它多媒体的机制；统一资源标识用来作为检索各种多媒体内容的机制；ECMASript和文档目标模式用来动态控制HTML内容和HTML内容对电视广播的同步；IP用来作为所有数据的基本传输方式,多播IP用于单向连接中。,2ATVEF（AdvancedTVEnhancementForum）交互式电视技术,功能特点是：把电视和WEB页面综合在一起，利用触发器控制HTML显示内容的信息，支持单向电视广播网络；定义了两种传送方式,其传送规范可在Internet上和任何支持IP组播的网络上运行。,3JavaTV,JavaTVAPI针对数字电视接收器独有的功能而设计，用它编写的交互式电视应用有着极强的安全性、可扩展性和对不同电视接收器的可移植性，该技术包括音频/视频的媒体控制、广播数据的访问、服务信息数据访问、调谐和译码器的控制以及屏幕图形处理、媒体同步和应用软件模块等功能。,4.开放服务网关(OpenServiceGatewayInitiative，OSGI),其功能是:(1)作为各种基于通信的服务的平台;(2)将提供和管理家庭和小型办公室收发的语音,数据,互联网和多媒体通信;(3)成为大量高值服务的应用服务器,如能源管理和控制、保安服务、健康监测服务、设备控制和维护、电子商业服务等等,4.开放服务网关(OpenServiceGatewayInitiative，OSGI),技术特点主要有:（1）保证全新种类的设备如JINI和HAVI的互连和管理,也集成了全部或部分已存在的产品如(数字或模拟)机顶盒、线缆调制解调器、集线器、家用网关、报警系统、能源管理系统、消费电子、个人计算机等；（2）这种服务网关将采用已有的Java标准如JINI,并集成其他非Java标准如HAVI.将把这些设备标准连接到中心管理系统,并为服务提供商提供网关,方便服务的设置;(3)这种服务网关(SG)是一种集成服务器,内置网络功能连接外部互联网和内部客户.(4)这种服务网关插入在服务提供商网络和家庭或SOHO/ROBO局域网和客户设备之间SG处于外部网络和内部网络之间;(5)服务由外部互联网上可信赖的服务提供商发到SG或内部客户.(