dvb数字电视中间件数据管理模块的研究与实现

1、谨以此论文献给所有关心帮助我的人。- 李晓峰DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现摘要在日常生活中,电视广播已成为人们认识世界、获取外界资讯和生活娱乐的重要工具。数字电视的出现是电视广播史上最重大的事件之一，它不仅大大提高了电视音频和视频的质量，还改变了传统的收视模式，能够提供电视网站、视频点播、远程教育、信息服务等多项增值业务。随着信息技术的不断发展和人们对电视娱乐的高要求，交互式电视越来越受到重视。为实现交互式电视提供的各项增值业务，必须采用数字电视中间件技术。数字电视中间件是位于应用程序和操作系统之间的一种系统软件，通过定义一组支持数字电视应用功能的标准程序接口，使应用程序具有与

2、底层硬件平台无关的特点。它出现的意义就是不用过多的考虑底层硬件的差异，方便了软件和代码的移植，简化了上层软件程序的开发流程，节省了数字电视的研发成本。目前，数字电视受到越来越多的国内外厂家的关注，国外对数字电视中间件系统的研究已经取得了一定的进展，而国内的研究起步较晚。因此，研究开发具有自主知识产权的数字电视中间件平台具有重要的理论意义和广泛的应用价值。本文的选题背景为基于企业项目的研发，主要对数字电视中间件进行了研究，介绍了数字电视中间件的概念，对当今的各个中间件标准进行了比较研究，研究了 DVB 组织的多媒体家庭平台(MHP)。本文依据已有的中间件标准，进行了中间件模型实现，主要对其中数据

3、管理模块进行了深入研究与设计实现。通过以上设计在相关数字电视平台上进行了测试，得到了预期的效果。关键词：数字电视；中间件；DVB-MHP；数据管理IIIResearch and Implementation of the Data Management inDVB Digital Television MiddlewareAbstractTelecast plays an important role for people to understand the world, acquireinformation, live and entertain in our daily lives. It

4、s one of the necessary facilities inour lives and amusements. The emergence of digital television is one of the mostimportant things in history of telecast. It can not only improve the quality of audio andvideo but also change the traditional mode of watching TV. It can provide manyincremental opera

5、tions, such as television website, Video-On-Demand, remoteeducation and information services.With the development of information technology and the higher requirement fortelevision pastime, interactive television attracted more and more attention. Forrealizing interactive television services, we mus

6、t adopt digital television middlewaretechnology.Digital television middleware is a kind of system software that residesbetween the application and the underlying operation system. It can shield softwaredevelopers from low-level platform details by providing a set of standard applicationinterface for

7、 digital television. The significance ofemergence of middleware is thatdevelopersdo not have to consider differences amongdifferent underlying hardwaretoomuch, and can port software and code easily and simplify the development process ofthe top software programs, saving the cost of R & D of digital

8、TV.Now, digitaltelevision gets more and more manufacturers attention. The research on digitaltelevision middleware in the overseas has gained some evolvement. However, it hasbeen done later in our country. So, the research and development of our own digitaltelevision middleware have an important aca

9、demic and applied significance.The research background of this article is based on research and development of acorporate project. In this paper, digital TV middleware of which are realized.Thispaper first introduces the concept of digital TV middleware, and then gives aIIIcomparative study of today

10、s middleware standards. According to the middlewarestandard at home, this article designs a model of the middleware, and gives thein-depthresearch and design of the Data Management mode. The designs above havebeen tested at a digital TV platform, and get the desired results.Keywords: Digital Televis

11、ion；Middleware；DVB-MHP；Data ManagementIV目录第一章引言. 11.1 研究背景及意义. 11.2 数字电视中间件技术的作用及其选择. 21.3 主要研究内容及章节安排. 3第二章数字电视系统概述. 52.1 数字电视介绍. 52.2 数字电视系统构架及关键技术. 62.3 现有数字电视标准. 9第三章数字电视中间件. 123.1 数字电视中间件. 133.1.1 数字电视中间件概述. 133.1.2 数字电视中间件标准. 143.2DVB-MHP 标准分析 . 153.2.1MHP 系统的体系结构 . 153.2.2 MHP 标准的构成 . 16第四章数字

12、电视中间件结构设计. 204.1 设计原则. 204.2 系统结构. 204.3. 数据管理模块设计. 234.3.1 模块内部结构图. 244.3.2 数据管理模块工作机制. 264.3.3 接口设计. 284.3.4 总体数据结构设计. 374.3.5 运行设计. 40第五章测试. 42第六章总结. 44参考文献. 45V致谢. 47个人简历. 48VIDVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现第一章引言1.1 研究背景及意义数字电视（Digital TV）是 21 世纪信息产业领域具有革命性发展的最具活力的一个产业，实现从模拟电视到数字电视的过渡，是电视技术发展史上的一次革命。数字电

13、视是数字化信息技术革命的产物，它掀起了一场由技术的革新带给人们生活深刻变革的社会运动。数字电视给电视节目的播发与接收带来一场技术革命，为改善声音和图像质量提供了新的方式，同时也大大提高了传送信号的频带资源的利用率。电视数字化革命的必然性源于它的相对优势1：1、通过图像压缩编码技术，数字电视的每套节目只占用较窄的频带，在相同的带宽下，原来可以传播一个模拟频道，现在可以传播 68 个数字频道，大大提高了频带资源的利用率，从而降低了节目的传输费用。2、采用数字形式传输和广播，抗干扰能力强，还可以采用前向纠错的方式，接收端收到的电视图像便极为清晰。数字电视信号的信噪比与连续处理次数无关，在传输过程中，

14、不会降低信噪比，这和模拟信号在传输过程中噪声会逐渐累积不同，它不受地理因素的限制，几乎可以无限扩大覆盖面。3、伴音质量大幅提高，模拟电视伴音是单声道的，数字电视能够提供伴音质量较高的环绕立体声。4、数字电视采用的电路结构简单，集成度较高，进一步降低了成本，可靠性比模拟电视更高。5、由于采用了数字技术，数字电视能够实现有线电视网与计算机网络的融合，进而能够大大扩展服务业务，像浏览网页、观看网络电视、逛网络商店等。电视数字化技术的优势，无论对消费者、相关企业还是广播行业，都是一场巨大的变革。数字电视集电视、电脑于一体，提供给消费者更高质量、更多的服务。对电视机生产厂家及广播商来说，它既是挑战也是机

15、遇，利用数字电视的交1DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现互性特点，开展各项增值业务，能够推动多种行业的发展。中间件技术的出现，使得应用程序的开发与硬件平台的开发相互独立，使应用程序有更高的兼容性，便于应用程序快速移植到不同硬件平台。数字电视中间件技术已经成为了交互式电视的核心技术，是各种交互式应用得以运行所不可缺少的条件。各级网络运营商只需要开发技术平台上的交互应用程序即可，而无需关注技术平台和机顶盒升级换代的问题，从而可以保证互动电视的应用开发可以做到平滑的升级。数字电视中间件使得交互式电视业务的功能更强大，内容更加丰富多彩，使应用程序可以“一次开发，多次使用2”。数字电视中间件

16、技术的发展带动了一大批企业的发展，包括芯片提供商、电视机和机顶盒生产商、软件设计与开发商、应用程序提供商、电视运营商等。1.2 数字电视中间件技术的作用及其选择为了真正地开展增值业务，提供多种服务，统一开放的数字电视业务标准系统与平台显示了必要的作用。在数字电视众多标准中，对数字电视市场起到关键作用的是中间件标准。1、数字电视中间件技术的作用采用中间件技术的目的是：ss使得前端播发的节目能够为不同的厂家和不同硬件设计的机顶盒所接收、解码与播放；而同一厂家的机顶盒能够不加修改就可以用于不同的数字电视运营商的网络中；众多的软件提供商都能开发交互应用，而且这些交互应用可不进行任何修改就都能被不同的运

17、营商采用。中间件标准的颁布与实施，使得数字电视从前端到接收端再到应用程序这条产业链不被某一家技术供应商所垄断，不同的厂家都可以提供其前端播发服务器软件系统，应用开发商都可以开发多元化的应用，而且大大降低了成本。2、数字电视中间件标准的选择数字电视业务平台的核心中间件系统对数字电视业务起着重要的作用。2DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现目前世界上主要的标准有欧洲、美国和日本的中间件标准:(1) 世界上最有影响力的数字电视中间件标准，是欧洲的 DVB/MHP 标准。DVB/MHP 是全球第一个具有开放系统的数字电视中间件标准，自始至终，MHP 标准都只将 HTML 列为可选性技术，而

18、JavaTM 则是必不可少的。一个符合 MHP 标准的中间件，可以不支持 HTML，但必须支持 JavaTM 技术，通过有关 JavaTM 方面的测试和认证。(2) 美国在制定数字电视中间件标准时，在 JavaTM 技术成熟之前是将 HTML列为标准的，自从 MHP 标准颁布之后，美国的 CableLabs 将 MHP 的核心部分定为其标准，ATSC 也逐步放弃了 HTML 标准，与 CableLabs 一起制定了以 JavaTM 技术为核心的 ACAP 标准。(3) 日本的前一个中间件标准（ARIB）是以 HTML（准确地说是 BML）为基础的，进来日本有关标准化组织确定全部采纳 JavaT

19、M 技术作为其中间件标准的核心，放弃了早先的选择（HTML，BML）。我国在 1998 年就开始进行数字电视实验和相关技术的研究，到目前已经取得了一定的进展，但是与国外的数字电视发展相比，历史还很短。目前，卫星数字电视和有线数字电视的标准基本上都采用了欧洲的 DVB 标准，数字电视中间件标准也将参考欧洲的 MHP 标准，目前已经完成了部分内容的制定，包括体系结构、功能和性能等方面，提出了 DTVM（Digital TV Middleware，数字电视中间件标准（草案），这个标准也将 JavaTM 技术作为其基础，HTML 并不是其核心部分。1.3 主要研究内容及章节安排本课题的选题背景是基于企

20、业项目的研发，主要对数字电视中间件进行了研究，重点研究了数字电视中间件数据管理模块的实现。本论文共包含六个章节，其内容依次为：第一章：概述了本课题的研究背景、国内外数字电视中间件技术的研究现状等。3DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现第二章：主要介绍了数字电视的概念及相关技术，还介绍了目前国际上相对成熟的三大数字电视标准。第三章：简单介绍了数字电视中间件技术的概念及相关标准，重点介绍了欧洲 DVB-MHP 的构架以及 MHP 的相关标准。第四章：主要介绍了数字电视中间件结构设计，重点对中间件数据管理模块的进行了研究设计。第五章：对设计的数字电视中间件数据管理模块功能实现进行了测试。第

21、六章：对论文工作总结与下一步工作展望。4DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现第二章数字电视系统概述2.1 数字电视介绍数字电视(Digital TV)，不同于模拟电视系统，是指一种采用数字技术将活动的图像、声音和数据等信号加以处理、压缩、编码、传输、存储的电视系统3，过程中的信号都是数字信号，这里数字信号可以是直接生成的数字电视信号，如动画、字幕机和数字摄像机产生的数字信号；也可以是有模拟信号经数字化以后产生的数字电视信号；也可以是经处理的数字电视信号，如 MPEG 格式的压缩数字电视信号。数字电视的主要应用功能包括：1、 电子节目指南（EPG）4功能：主要实现 EPG 相关数据（分

22、析 EIT 表）的收集、组织、处理以及显示功能，另外还包括 EIT 表的实时监控功能和 EIT信息的实时刷新功能；2、 NVOD（Near Video On Demand 准视频点播）功能：主要实现 NVOD 相关数据的收集、组织及显示功能；3、 预定管理功能：包括节目预定、预定定时器管理、预定定时器浏览或删除；4、 节目管理功能：包括节目列表的管理、节目属性的设定（喜爱、跳过、加锁等）；5、 邮件功能：包括邮件的接收、显示、存储以及管理（保存、删除等）；6、 CA 功能：数字电视系统集成前端要求的 CA，实现数字电视的解扰功能，同时实现与之相关的其它业务，如邮件、IPTV 以及 CAT 表的

23、实时监控功能；7、 UI 界面：提供给用户操作的界面，以及用来显示各种信息5。数字电视有很多种分类方法，数字电视系统可按节目制作，一次分配、二次分配、发送和接收分类；也可以按传输系统分类；或按消费类、专业类和演播室数字设备分类。一般有以下几种分类方式6：（1）按信号传输方式来分，可以分为地面、卫星、有线传输三类。（2）按清晰度来分，一般可以分为普通型清晰度数字电视（PDTV）、标准5DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现清晰度数字电视（SDTV）、增强清晰度数字电视（EDTV）和高清晰度数字电视（HDTV）四种。不同清晰度级别的数字电视之间具有向下兼容性，高端产品可以兼容低端产品。普通

24、清晰度 PDTV：其清晰度为 250300 线左右，352240 或 352228 像素，码率为 12Mbit/s，压缩算法为 MPEG-1 和 MPEG-2，适用于 VCD 及会议电视等。标清晰度 SDTV：其清晰度为 350600 线左右，720480 或 720576 像素，码率为 38Mbit/s，采用 MPEG-2 压缩算法，要求电视具备 480 线隔行（480i）或 576 线隔行（576i）扫描，SDTV 采用兼容 16：9 和 4:3 模式，通常用于卫星电视及 DVD 等。增强型清晰度 EDTV：其性能参数介于 SDTV 及 HDTV 之间。要求电视具备 480 线逐行（720

25、480P）或 576 线逐行（720576P）扫描，屏幕幅型比为16:9 或 4:3。高清晰度 HDTV7：其清晰度为 8001000 线左右，19201080 或 1280720像素，码率为 1820Mbit/s，采用 MPEG-2 压缩算法。高清晰度电视至少具备 720线逐行（1280720P）或 1080 线隔行（19201080i）扫描，屏幕幅型比为 16:9，音频为杜比数字格式或 MPEG-2 格式。（3）按发送信号的幅型可以分为 4:3 幅型比和 16:9 幅型比两种类型。但 HDTV一定是 16:9 宽幅型比的。2.2 数字电视系统构架及关键技术模拟电视最明显的缺点是在传输过程中

26、图像的损伤，因为信号的非线性失真积累使得图像对比度会产生越来越大的畸变，长距离传输后，图像的信噪比也会下降，图像的清晰度越来越低，相位失真的积累也会使得图像产生色彩失真、镶边和重影。模拟电视还有稳定度差、可靠性低、调整不便、集成、自动控制困难等缺点。一个完整的数字电视系统同模拟电视广播系统一样，也是由节目源、传输和6DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现接收三大环节组成，具体结构8如图 2-1 所示，在发送端，音频、视频、数据等数字信息首先经过信源编码分别生产基本流(ES)，然后通过节目流复用器生成PES 流，PES 流在经过传输流复用器生成传输流(TS)，TS 流再经过信道编码和调制

27、，以数字信号发送出去；在接收端，过程恰好相反，调谐器首先将接收到的数字信号解调，然后通过信道解码得到 TS 流，再经过解复用器得到 PES 流，通过 PES 分析分别将视频 ES 流和音频 ES 流送人相应的解码器中，最终视频信号将显示在电视屏幕上，音频信号通过扬声器播放出来；另外，还可以通过模拟电视接收机+数字机顶盒的方式实现接收，其中数字机顶盒应具有调谐接收、解调、解扰、接多路复用等功能，解码后输出模拟视频、音频信号，由模拟电视接收机显示图像与输出伴音。视频编码器传送流数字信号源音频编码器数据编码器节目流复用器传送流复用器RS编码/交织TCM编码QAM或QPSK或VSB调制或OFDM辅助数

28、据等形成调谐器解调/解扰/RS解码/解交织/TCM解码解复用PES分析视频MPEG-2解码音频MPEG-2解码视频D/A音频D/A图 2-1 数字电视系统框图数字电视系统对信号的处理流程包括数字信号的产生、处理、传输、接收和重现等诸多环节，其涉及到的关键技术有：1、数字电视信源编解码技术信源编码是数字电视系统的核心构成部分，直接决定了数字电视的基本格式及其信号编码效率，决定了数字电视最终如何在实际的系统中实现。电视信号在7.DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现获取后经过的第一个处理环节就是信源编码。信源编码是通过压缩编码来去掉信号源中的冗余成分，以达到压缩码率和带宽，实现信号有效传输

29、的目的。信源编码的技术包含视频编码(JPEG、MPEG-2 等)、音频编码(MPEG 伴音压缩标准、AC-3 等)以及数据编码。2、数字电视复用/解复用技术9复用技术就是将若干独立的信号，像音频、视频以及一些辅助数据合并起来，生成一路码流在同一信道上进行传输的技术。解复用就是从复用生成的一路码流中将音频、视频、辅助数据等信息分离出来的过程。为了实现音、视频的解码同步，在码流中还需插入各种时间标记、系统控制等信息。3、数字电视信道编解码技术信道编码的主要目的是提高系统的抗干扰能力。数字信号在传输过程中往往由于各种原因，使得在传送的数据流中产生误码，从而使接收端产生图像跳跃、不连续、出现马赛克等现

30、象。通过信道编码这一环节，对数据流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，可极大地避免码流传送中误码的发生。误码的处理技术有纠错、交织、线性内插等。4、数字电视调制/解调技术数字电视调制与解调的目的是为了提高传输频带的利用率。常用的数字调制技术有10：正交幅度调制(QAM)技术、正交相移键控调制(QPSK)技术、残留边带调制(VSB)技术、编码正交频分复用调制(COFDM)技术等。5、数字电视加扰/解扰技术加扰/解扰技术以成为数字电视系统中非常重要的组成部分，它对节目流进行加扰和加密处理，使节目有选择的提供给用户，保证只有经过授权的用户能够对节目流进行解扰处理，才能观看节目，因此

31、加扰/解扰是数字电视运营商商业利益的重要保障手段。6、数字电视中间件技术11中间件是数字电视的软件平台，为数字电视的应用提供运行环境和软件接口。中间件技术的出现，对上层应用屏蔽了底层硬件平台，数字电视中间件技术可以使数字电视的应用在不同硬件平台上运行，实现了应用程序“一次编写，多次运8DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现行”，得以降低数字电视广播的运营成本，用更少的费用可以享受到更多更丰富精彩的数字电视服务。因此，世界上各大电视生产厂商都投入了很大的精力去研发性能优异的数字电视中间件。2.3 现有数字电视标准根据信号传输媒体的不同数字电视的广播方式分为卫星、有线和地面广播。卫星数字电

32、视广播和有线数字电视广播系统的信道编码和高频调制方式在国际上有公认的、优化的成熟技术，参照标准各国基本类同，已经普遍先行推出。目前国际上相对成熟的数字电视信号传输标准大致分为三类：即以欧洲为典型的DVB、以美国为代表的 ATSC 和由欧洲的 DVB 衍生出来的集中在日本的 ISDB。1、美国数字电视标准 ATSC1996 年 12 月 24 日，美国批准了由 ATSC（Advanced Television SystemCommittee 先进电视制式委员会）制定的主要用于地面广播数字电视的标准，称之为 DTV。DTV 标准包括视频编码输入、扫描格式和预处理、视频编码压缩和压缩参数、音频编码器

33、输入格式、预处理、编码和压缩参数、服务业务复用、传输层特性及规范。其视频压缩采用 ISO/IEC13818-2（MPEG-2）标准，音频压缩采用 ATSC 标准 A/52（即 AC-3），复用和传输系统采用 ISO/IEC13818-1、13818-2、13818-4 以及 ATSC 标准 A/52。2、欧洲数字电视标准 DVB欧洲数字电视标准为 DVB(Digital Video Broadcasting)，根据传输方式的不同，欧洲从 1995 年起，分别发布了 DVB-T、DVB-S 和 DVB-C 三种数字电视标准。DVB 标准规定了数字电视系统使用统一的 MPEG-2 压缩方法和 MP

34、EG-2 传输流及复用方法、统一的服务信息系统提供广播节目的细节信息、统一的 R-S 纠错编码、统一的加扰系统和条件接收公共接口。允许不同厂商选用不同的条件接收系统，对于不同的传输媒体，可采用不同的调制方法及通道编码纠错方法。3、日本数字电视标准 ISDB1999 年，日本发布了其制定的数字广播系统标准ISDB。它主要定义传9DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现输系统，信源部分仍是采用 MPEG-2 压缩技术，该标准采用频带分段传输正交频分复用（BST-OFDM）调制技术。ISDB 增加了部分接收和分层传输的功能，部分接受是指系统将整个 6MHz 带宽分为 13 段，每段 423KH

35、z，主要解决窄带和宽带业务的同时接收问题。分层是指对不同段的纠错和调制方式进行不同的设置，以针对不同重要程度和不同接收条件以及不同的接收区域。以上简单介绍了国际上的三大数字电视标准，这三大数字电视标准的主要区别如下表 2-1 所示：表 2-1 三大数字电视标准的主要区别三大标准的主要区别如下:调制技术：卫星广播系统中 ATSC、DVB 和 ISDB 标准都采用 QPSK 调制技术；有线电视系统中 DVB 和 ISDB 标准都采用 QAM 调制技术，而 ATSC 标准则采用了 16VSB 调制技术；地面广播系统中 ATSC 标准采用 8VSB 调制技术，DVB标准采用 2k/8kCOFDM 调制

36、技术，而 ISDB 标准采用分段 COFDM 调制技术。视频编码：ATSC、DVB 和 ISDB 三大标准的视频编码都采用了相同的编码标准，都选用了 MPEG-2 标准。音频编码：ATSC 标准采纳了 AC-3 音频压缩算法，而 DVB 采纳了 MPEG-2音频压缩算法，ISDB 标准则采纳了 ACC 音频压缩算法。复用技术：ATSC、DVB 和 ISDB 标准都采用 MPEG-2 标准。从 90 年代初，国家广电总局在国家质量技术监督局的支持下，就开始着手进行10美国标准 ATSC欧洲标准 DVB日本标准 ISDB地面卫星有线地面卫星有线地面卫星有线调制方式8VSBQPSK16VSB2k/8

37、kCOFDMQPSKQAM分段COFDMQPSKQAM视频编码MPEG-2MPEG-2MPEG-2音频编码AC-3MPEG-2ACC复用MPEG-2MPEG-2MPEG-2DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现数字广播电视标准的研究了。我国从 1996 年就开始通过卫星传输数字电视信号，目前我国上卫星的电视节目已经实现了数字化传送，包括数字上行、数字差转和数字下行，已经完成卫星传输由模拟向数字的平稳过渡。在 2010 年全面实现了数字广播，2015 年将全面停止模拟电视的播出。我国有线数字电视广播已经成熟，已在各个地方播出。我国的卫星数字电视广播和有线数字电视广播系统标准已经颁布实施，

38、基本上参照了欧洲的 DVB-S 和 DVB-C 制式。11DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现第三章数字电视中间件计算机技术、网络技术以及分布式技术的不断发展，使原来的客户机/服务器体系结构的应用服务的局限性越来越明显，硬件、网络协议以及操作系统的异构性使得分布式运算过于复杂。如何屏蔽异构系统的差异性，为使用者和研究人员提供一种独立于硬件和操作系统的开发和运行环境成为最主要的问题，在这种背景下，中间件技术应用而生12。单纯的中间件的概念很好理解，底层是操作系统，顶层是具体的应用软件，以前的软件开发是直接在操作系统上编写代码形成软件，这样的方式比较基础，开发的难度较大，同时对开发人员和

39、时间的消耗也比较大。中间件是介于底层硬件平台和顶层应用之间的一类软件，如图 3-1 所示，它对顶层的应用屏蔽了底层硬件平台，对不同的硬件平台提供相应的接口和协议规范，然后在具体开发工具上开发应用软件，方便快捷，易于维护，对开发人员的要求也降低了，省时省力省成本。应用中间件（分布系统服务）应用硬件操作系统硬件操作系统图 3-1 中间件在系统中的位置12DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现3.1 数字电视中间件3.1.1 数字电视中间件概述数字电视中间件是指位于电视机硬件平台与应用程序之间的软件部分，它向上为应用提供接口，向下提供调用驱动的接口，所有接口以应用程序接口（API）的形式存在

40、，存储于闪存（FLASH）中，所有应用程序都基于这些 API 进行开发。它提供一系列功能，如内存管理、通信管理、图形系统管理、SI 数据装载、系统资源管理以及与前端系统间的通信及控制等。图 3-2 描述了中间件在数字电视软件体系结构中的位置。应用1应用n基于Java虚拟机的中间件（中间件层）嵌入式操作系统及驱动设备（内核层）数字电视硬件平台（硬件层）图 3-2 数字电视的软件体系结构如上图所示，数字电视的软件体系结构分为四层，分别是13：1） 硬件层：主要包括解调器、解复用器、音视频解码器、音视频编码器、CPU、遥控器、FLASH、内存等部件。2） 内核层：主要是一个位于硬件层之上的嵌入式操作

41、系统，提供操作系统内核以及各种驱动程序，能够在较小的内存空间中运行。嵌入式操作系统完成对系统硬件资源的管理，从而为中间件平台及用户平台提供一个基本的运行环境。3） 中间件层：中间件层主要是将应用层和硬件层隔离，实现了应用程序的13DVB 数字电视中间件数据管理模块的研究与实现可移植和可跨平台执行。中间件层主要包括以下功能模块14：SI 引擎模块用于管理 SI（业务信息）数据库，负责提取 TS 流中携带的相关节目信息；图形和多媒体模块为应用软件提供 GUI 编程接口，以支持图形应用和多媒体的播放。另外还包括各种虚拟机，为上层应用提供运行环境。4） 应用层：应用层是建立在中间件层之上的应用程序，应用程序指在中间件平台上运行的实现某些功能的程序，包括电子节目指南（EPG）、网络电视、网页浏览、天气预报、电子游戏和网上购物等。数字电视中间件具有如下几个特点15：移植性：中间件软件与平台无关，独立于任何硬件平台，能够在大多数硬件平台上方便地使用它所提供的 Driver 层的接口。互操作性：基于开放的标准，如 MPEG，DVB，JAVA，HTML 等现有开放的国际标准，保证应用程序的通用性。采用通用的 API：采用统一的应用程序接口形式，供上层应用调用和调用下层的驱动。交互性：支持广播商