CN102186114B - 一种基于etl的数字电视互动应用中间件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于ETL的数字电视互动应用中间件。包括数据抽取器和脚本解析器；具体的基于ETL的数字电视互动应用中间件在服务器端负责将数字电视互动应用系统中的信息通过数据抽取器进行抽取，转换后装载在HTML文档上，传送到数字电视终端，然后HTML文档在浏览器端解析和呈现。通过本发明可以将基于互联网的各种应用系统“虚拟”转换到数字电视机顶盒进行展示，以实现不对原有应用系统做任何改动前提下的服务延伸。
Description
技术领域
本发明属于数字家庭网络技术领域，具体涉及一种基于ETL（ETL（Extraction-Transformation-Loading，数据提取、转换和加载）的数字电视互动应用中间件。
背景技术
随着Web页面设计和呈现技术的不断发展，目前大量的互动应用业务在普通个人电脑和移动电话终端领域以Web页面的形式进行呈现，并作为一种成熟的模式迅速发展。大多数基于Web的互动应用业务对终端的处理能力要求较低，并且其具有成本低、维护简单、容易升级和对终端的松耦合等特点，由于其与数字电视的软硬件环境相适应，使得基于Web的互动应用业务在数字电视中发展迅速，受到用户和厂商的推崇，成为市场上主流的发展趋势。
由于数字电视机顶盒的处理能力非常有限，目前数字电视上的各类互动应用系统都是依据数字电视相关软件和硬件设备的处理能力独立开发的，各个机顶盒生产商的机顶盒产品性能和相关软件产品（页面解析引擎、中间件浏览器）的处理能力不一样。国外目前主流的基于扩展HTML方式的数字电视中间件标准和中间件产品，包括欧洲DVB的DVB-HTML、日本ARIB的BML、美国的ATVEF、Microsoft TV Browser都需要实现符合相应标准的庞大的底层中间件接口的支持，而这些产品和技术标准，在国内并没有得到广泛的应用。在国内的有线数字电视市场中，深圳茁壮网络的iPanel中间件占据了70%以上的市场份额，上海天柏的JetWare中间件、影立驰（EnReach）的E-Browser等主流的中间件产品在HTML扩展方面并未遵循统一的标准，而是各自采用私有的扩展方式，这导致了针对某个中间件产品开发的应用并不能平滑地移植到其它的中间件平台上。现有的互动应用业务不能在运营商之间平滑迁移，为适应不同运营商的软硬件环境，其互动应用业务必须重新开发。
由于数字电视领域的互动应用系统的开发以及页面设计标准并没有形成统一的规范，各个数字电视运营商的互动应用系统在其页面架构、页面复杂度、信息数据处理等方面差异巨大，同时各个数字电视互动应用系统与对应的数字电视运营商或具体的软件设备（页面解析引擎、中间件浏览器）和硬件设备（机顶盒）的耦合度非常紧密，导致了同一个数字电视互动应用业务不能在不同的运营商的机顶盒终端上运行和呈现，不同的互动应用业务之间也难以进行信息的共享和数据的交换，另外，在不同运营商的互动应用系统进行对接时，首先会考虑的问题就需要双方约定接口协议和页面标准的转换，双方共同实现并联调测试，实施成本高，协调难度大，这样就对数字电视互动应用的发展和普及造成了极大的阻碍。
发明内容
本发明的目的是在ETL技术原理的基础上通过“虚拟化”的技术原理，实现强大的整体融合能力，可以将各种互动应用系统“虚拟”转换到数字电视机顶盒进行展示，以实现不对原有应用系统做任何改动前提下的服务延伸，实现数字电视和互动应用系统的无缝衔接，同时降低数字电视互动应用业务与对应的数字电视运营商或具体的软件设备,比如页面解析引擎、中间件浏览器；以及硬件设备的耦合度，在不用任何开发商的配合及支持下，完成对各个互动应用系统的一体化融合，可以极大降低数字电视内容和服务提供商的成本。
一种基于ETL的数字电视互动应用中间件，包括数据抽取器和脚本解析器；具体的基于ETL的数字电视互动应用中间件在服务器端负责将数字电视互动应用系统中的信息通过数据抽取器进行抽取，转换后装载在HTML文档上，传送到数字电视终端，然后HTML文档在浏览器端解析和呈现。
数字电视终端，通常为机顶盒，向基于ETL的数字电视互动应用中间件发送HTTP请求或响应，基于ETL的数字电视互动应用中间件根据机顶盒的请求或响应，传递给相应的数字电视互动应用系统，之后将获得来自互动应用系统的请求或相应消息，抽取其中所需要的信息并进行转换后，生成适合于机顶盒显示的信息并传递到机顶盒；机顶盒上的浏览器通过调用底层的接口对接收到的信息文件进行处理，并调用图形界面绘制接口显示最终的界面。
数字电视终端通过基于ETL的互动应用中间件访问互动应用系统的流程如下：
Step31：通过Web页面、关系型数据库、非结构化数据库或标准接入接口，将信息从各种原始的互动应用系统中获取出来；
Step32：将抽取到的数据进行转换、匹配，对于一些冗余、歧义的数据进行处理，使本来异构的数据格式能统一起来；
Step33：将处理后的数据装载到HTML文档并转送到数字电视终端，机顶盒上的浏览器通过调用底层的接口对接收到的信息文件进行处理，并调用图形界面绘制接口显示最终的界面呈现给用户。
脚本解析器的解析流程如下：
Step41：脚本解析器根据数字电视终端的请求或本地的跳转调用相应的脚本文件；
Step42：脚本解析器从左到右逐个读取脚本文件中出现的字符，识别出具有独立意义的最小语法单位——对象；
Step43：脚本解析器读入由上一步识别出的对象，根据相应的语法规则检查语法的正确性；语法检查通过后，通过对象标签映射表将上述一个个对象转换为HTML对应的标签，同时生成相应的DOM树；
Step44：自顶向下遍历DOM树，由布局管理器根据元素的属性定义为每一个可视化的元素分配显示的位置和大小；
Step45：调用图形界面绘制接口，结合各元素的色彩或外形对元素进行渲染和绘制，为用户展现最终图形界面。
其中，Step42中的对象具有属性，对应HTML的标签包括表格和表单容器，存在一一对应的关系，脚本中每个对象以object开头，紧接其后是对象名，“{”和“}”包含的内容是其属性值。每当识别出一个对象时，则记录其后出现的相关属性；除了标签对象外，脚本中还存在部分代码片段，该代码片段包括for循环和if语句，这些代码的作用是通过动态控制标签对象以控制页面显示，脚本分析器执行这些代码将其转换为标签对象；在分析出符号流之后还做另外的一些工作，例如删除注释等非必须的信息、将标识符加入符号表等预处理工作。
基于ETL的数字电视互动应用中间件移植互动应用系统的整个过程如下：
1）编写脚本程序：首先是定义页面信息抽取参数，具体包括页面地址、数据获取方式GET或POST、匹配模式用正则表达式描述；然后根据页面布局编写脚本对象，脚本程序中的对象与具体的HTML元素有一一映射的关系，能够被解析为HTML元素；最后是将以数组的方式引用所需抽取的信息并嵌入到脚本对象中；
2）数据抽取：根据脚本程序中的页面信息抽取参数从系统上获取所需源页面，并根据其他参数信息从源页面中抽取所需信息，然后转换为格式化的数据；
3）脚本解析：根据脚本程序中的对象与具体的HTML元素的映射关系，将脚本程序中的对象代码转换为对应于HTML的代码；
4）生成HTML页面：根据HTML代码可直接生成HTML页面，也可以添加相关修饰代码后再生成HTML页面。
以上介绍的基于ETL的数字电视互动应用中间件具有一定的通用性，只需终端支持基本的HTML解析功能，但由脚本解析器解析脚本生成HTML文档再由终端浏览器进行二次解析显示，流程较为繁琐，运行效率也不高；在实际应用环境中，一方面可以对脚本标签对象进行扩展和完善，以形成一种规范，争取机顶盒浏览器厂商的支持；另一方面可采用植入插件的方式在目前主流的机顶盒平台浏览器中添加基于ETL互动应用中间件的脚本解析模块，这样只需一次解析即可完成终端显示，提高运行效率，同时可以提高兼容性。
通过以上技术方案可以看出，本发明的有益效果是：
1）可以将基于互联网的各种应用系统“虚拟”转换到数字电视机顶盒进行展示，以实现不对原有应用系统做任何改动前提下的服务延伸；
2）实现数字电视和互联网应用系统的无缝衔接，降低数字电视互动应用业务与对应的数字电视运营商或具体的软件设备、硬件设备的耦合度，在不用任何开发商的配合及支持下，完成对各个互动应用系统的一体化融合，可以极大降低数字电视内容和服务提供商的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是基于ETL的数字电视互动应用中间件信息交换图；
图2是基于ETL的数字电视互动应用中间件信息交换协议层次结构图；
图3是基于ETL的数字电视互动应用中间件运行的互动应用系统架构图；
图4是基于ETL的数字电视互动应用中间件访问互动应用系统的流程图；
图5是基于ETL的数字电视互动应用中间件组成结构图；
图6是脚本解析流程图；
图7是数字电视页面生成和信息嵌入流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，是基于ETL互动应用中间件信息交换图。中间件是可以部署在机顶盒或者服务器上，本发明的中间件是采用后者，是通过部署在服务器上来进行服务的。数字电视终端，通常为机顶盒，向基于ETL的数字电视互动应用中间件服务器发送HTTP请求或响应，基于ETL的数字电视互动应用中间件服务器根据机顶盒的请求或响应，传递给相应的数字电视互动应用系统，之后将获得来自互动应用系统的请求或相应消息，抽取其中所需要的信息并进行转换后，生成适合于机顶盒显示的信息并传递到机顶盒。机顶盒上的浏览器通过调用底层的接口对接收到的信息文件进行处理，并调用图形界面绘制接口显示最终的界面。
如图2所示，是基于ETL的数字电视互动应用中间件信息交换协议层次结构图。其中包括HTTP/HTTPS协议层、TCP/IP协议层以及物理层。数字电视终端、基于ETL的数字电视互动应用中间件服务器以及数字电视互动应用系统通过物理层的物理线路进行连接。信息的交互过程与具体的物理层连接方式无关，目前通常采用的物理层连接方式有ADSL宽带接入和经双向改造的Cable网络接入两种方式。
如图3所示，是基于ETL的数字电视互动应用中间件运行的互动应用系统架构图。基于ETL的数字电视互动应用中间件在服务器端对互动应用系统信息进行抽取、转换、装载，这种方式对数字电视终端上的浏览器的要求较低，其只需支持未经扩展的基本的HTML标记即可，适合于大多数浏览器产品。由基于ETL的数字电视互动应用中间件负责将数字电视互动应用系统中的信息进行抽取，转换后装载在HTML文档上，传送到数字电视终端，然后HTML文档在浏览器端解析和呈现。这种方式适合仅支持HTML浏览器的数字电视终端对异构互动应用系统进行访问，可以实现互动应用的虚拟化移植。在这种方式下，基于ETL的数字电视互动应用中间件实际上承担了信息中转站的功能，并提供对互动应用进行业务统一的后台管理和接入功能。
数字电视终端通过基于ETL的互动应用中间件技术访问互动应用系统的流程如图4所示。主要包括以下几个步骤：
Step1：通过各种方式，包括Web页面、关系型数据库、非结构化数据库、标准接入接口，将信息从各种原始的互动应用系统中获取出来，这是所有工作的前提。
Step2：按照预先设计好的规则将抽取得数据进行转换、匹配，对于一些冗余、歧义的数据进行处理，使本来异构的数据格式能统一起来。
Step3：将处理后的数据装载到HTML文档并转送到数字电视终端，机顶盒上的浏览器通过调用底层的接口对接收到的信息文件进行处理，并调用图形界面绘制接口显示最终的界面呈现给用户。
基于ETL的数字电视互动应用中间件的组成包括，数据抽取器和脚本解析器。为了将数据抽取器抽取到的数据装载到HTML页面，基于ETL的数字电视互动应用中间件引入脚本作为一种实现方式。引入的脚本主要包括了一些自定义的标签对象和部分代码片段（判断、循环语句等），自定义的标签对象与HTML标签对象一一对应，脚本中存在其对应于HTML标签对象的各种属性值，脚本解析器通过标签对应关系及脚本中的属性值可以对自定义的标签对象进行解析并转换为HTML的标签对象。脚本中控制代码段的作用是控制标签对象的生成，以此实现动态HTML页面的生成。脚本解析器与数据抽取器的交互如图5所示。
基于ETL的数字电视互动应用中间件脚本解析器对脚本的解析与普通浏览器对HTML文档的解析过程类似，不同的是需要添加额外的解析模块对中间件扩展定义的脚本（标签元素）进行解析和转换。解析流程如图6所示，具体如下：
Step1：脚本解析器根据数字电视终端的请求或本地的跳转调用相应的脚本文件。
Step2：脚本解析器从左到右逐个读取脚本文件中出现的字符，识别出具有独立意义的最小语法单位——对象。对象具有属性，对应HTML的标签，如表格、表单容器等，存在一一对应的关系，脚本中每个对象以object开头，紧接其后是对象名，“{”和“}”包含的内容是其属性值。每当识别出一个对象时，则记录其后出现的相关属性。除了标签对象外，脚本中还存在部分代码片段，例如for循环、if语句等，这些代码的作用是通过动态控制标签对象以控制页面显示，脚本分析器执行这些代码将其转换为标签对象。在分析出符号流之后还做另外的一些工作，例如删除注释等非必须的信息、将标识符加入符号表等预处理工作。
Step3：脚本解析器读入由上一步识别出的对象，根据相应的语法规则检查语法的正确性。语法检查通过后，通过对象标签映射表将上述一个个对象转换为HTML对应的标签，同时生成相应的DOM树。
Step4：自顶向下遍历DOM树，由布局管理器根据元素的属性定义为每一个可视化的元素分配显示的位置和大小。
Step5：调用图形界面绘制接口，结合各元素的属性定义，如色彩、外形等对元素进行渲染（render）和绘制，为用户展现最终图形界面。
基于ETL的数字电视互动应用中间件脚本解析器对脚本的解析与普通浏览器对HTML文档的解析过程类似，不同的是需要添加额外的解析模块对中间件扩展定义的脚本（标签元素）进行解析和转换。
根据以上所述，使用基于ETL的数字电视互动应用中间件移植互动应用系统的整个过程如图7所示，可分为四个步骤：
（1）编写脚本程序：首先是定义页面信息抽取参数，具体包括页面地址、数据获取方式(GET或POST)、匹配模式（用正则表达式描述）；然后根据页面布局编写脚本对象，脚本程序中的对象与具体的HTML元素有一一映射的关系，能够被解析为HTML元素；最后是将以数组的方式引用所需抽取的信息并嵌入到脚本对象中。
（2）数据抽取：根据脚本程序中的页面信息抽取参数从系统上获取所需源页面，并根据其他参数信息（获取方式、位置描述）从源页面中抽取所需信息，然后转换为格式化的数据。
（3）脚本解析：根据脚本程序中的对象与具体的HTML元素的映射关系，将脚本程序中的对象代码转换为对应于HTML的代码。
（4）生成HTML页面：根据HTML代码可直接生成HTML页面，也可以添加相关修饰代码后再生成HTML页面。
总而言之，基于ETL的数字电视互动应用中间件技术的实施流程为:将相关信息从原互动应用系统的Web页面中抽取出来，然后按照预先设计好的规则将抽取得数据进行转换和适配，对于一些冗余、歧义的数据进行处理，使本来异构的数据格式能统一起来，再将处理后的数据装载到HTML文档并传送到数字电视终端，由数字电视终端上具备HTML解析功能的嵌入式浏览器负责页面的解析和用户呈现。极大降低数字电视互动应用业务与对应的数字电视运营商或具体的软件设备、硬件设备的耦合度，在不用任何开发商的配合及支持下，完成对各个互动应用系统的一体化融合，可以极大降低数字电视内容和服务提供商的成本。
以上介绍的基于ETL的数字电视互动应用中间件具有一定的通用性，只需终端支持基本的HTML解析功能，但由脚本解析器解析脚本生成HTML文档再由终端浏览器进行二次解析显示，流程较为繁琐，运行效率也不高。在实际应用环境中，一方面可以对脚本标签对象进行扩展和完善，以形成一种规范，争取机顶盒浏览器厂商的支持；另一方面可采用植入插件的方式在目前主流的机顶盒平台浏览器中添加基于ETL互动应用中间件的脚本解析模块，这样只需一次解析即可完成终端显示，提高运行效率，同时可以提高兼容性。
需要说明的是，上述装置和系统内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM，Read Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的一种基于ETL的数字电视互动应用中间件，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种基于ETL的数字电视互动应用中间件，其特征在于，包括数据抽取器和脚本解析器；具体的基于ETL的数字电视互动应用中间件在服务器端负责将数字电视互动应用系统中的信息通过数据抽取器进行抽取，转换后装载在HTML文档上，传送到数字电视终端，然后HTML文档在浏览器端解析和呈现；
其中，脚本解析器的解析流程如下：
Step41：脚本解析器根据数字电视终端的请求或本地的跳转调用相应的脚本文件；
Step42：脚本解析器从左到右逐个读取脚本文件中出现的字符，识别出具有独立意义的最小语法单位——对象；
Step43：脚本解析器读入由上一步识别出的对象，根据相应的语法规则检查语法的正确性；语法检查通过后，通过对象标签映射表将上述一个个对象转换为HTML对应的标签，同时生成相应的DOM树；
Step44：自顶向下遍历DOM树，由布局管理器根据元素的属性定义为每一个可视化的元素分配显示的位置和大小；
Step45：调用图形界面绘制接口，结合各元素的色彩或外形对元素进行渲染和绘制，为用户展现最终图形界面。
2.根据权利要求1所述的中间件，其特征在于，数字电视终端为机顶盒，向基于ETL的数字电视互动应用中间件发送HTTP请求或响应，基于ETL的数字电视互动应用中间件根据机顶盒的请求或响应，传递给相应的数字电视互动应用系统，之后将获得来自互动应用系统的请求或相应消息，抽取其中所需要的信息并进行转换后，生成适合于机顶盒显示的信息并传递到机顶盒；机顶盒上的浏览器通过调用底层的接口对接收到的信息文件进行处理，并调用图形界面绘制接口显示最终的界面。
3.根据权利要求1所述的中间件，其特征在于，数字电视终端通过基于ETL的互动应用中间件访问互动应用系统的流程如下：
Step31：通过Web页面、关系型数据库、非结构化数据库或标准接入接口，将信息从各种原始的互动应用系统中获取出来；
Step32：将抽取到的数据进行转换、匹配，对于一些冗余、歧义的数据进行处理，使本来异构的数据格式能统一起来；
Step33：将处理后的数据装载到HTML文档并转送到数字电视终端，数字电视终端上的浏览器通过调用底层的接口对接收到的信息文件进行处理，并调用图形界面绘制接口显示最终的界面呈现给用户。
4.根据权利要求1所述的中间件，其特征在于，Step42中的对象具有属性，对应HTML的标签包括表格和表单容器，属性与标签存在一一对应的关系，脚本中每个对象以object开头，紧接其后是对象名，“{”和“}”包含的内容是其属性值；每当识别出一个对象时，则记录其后出现的相关属性；除了标签对象外，脚本中还存在部分代码片段，该代码片段包括for循环和if语句，这些代码用于通过动态控制标签对象以控制页面显示，脚本分析器执行这些代码将其转换为标签对象；在分析出符号流之后还做预处理工作。
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