CN102355603B - 基于有线数字电视机顶盒中间件系统 - Google Patents

基于有线数字电视机顶盒中间件系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于有线数字电视机顶盒中间件系统，包括音视频控制模块以及虚拟机模块；所述音视频控制模块负责管理机顶盒多媒体的应用服务，所述多媒体的应用服务包括电视信号调谐、音视频解码控制、信号滤波器控制、节目信息/服务信息管理，其音视频控制模块为机顶盒的应用软件层中的应用软件程序提供二次开发的API接口，将应用软件程序传输给所述虚拟机模块；所述虚拟机模块解析执行从所述音视频控制模块传输的应用软件程序，将其应用软件程序解析成机顶盒的底层软件可以识别的字节码。本发明的中间件系统与一系列软硬件模块相关联，构成一个完整的支持交互电视的媒体平台，使得机顶盒的应用软件程序可以“一次开发，多次使用”。

Description

基于有线数字电视机顶盒中间件系统
【技术领域】
本发明涉及数字电视技术领域，尤其涉及一种基于有线数字电视机顶盒中间件系统。
【背景技术】
随着三网(电信网、计算机网和有线电视网)融合的时代的到来。作为最终面向消费者的终端设备，有线数字电视机顶盒正在成为信息家电技术中发展最快、研究最多的热点技术。由于数字电视系统独特的信息组织形式，使得Internet代替不了传统的电视传媒。但随着Internet的不断发展以及宽带新技术的不断出现和完善，数字电视系统在系统的开放性、信息的交互性等方面都面临着Internet的巨大挑战，特别是IPTV(交互式网络电视)的出现，使得数字电视面临的挑战更加严峻。面对这种形势，数字电视领域必须加快新技术的研制，新业务的开发以及标准的统一化，以期能够通过数字电视系统这个平台来为用户提供各种各样的多媒体业务与应用服务。互动的、交互式的，以及能够支持各种各样Java应用程序，能够自动更新以随时适应新的增值业务开展的数字电视系统是下一代数字电视的必然发展方向。
中间件一般是指嵌入在数字电视接收端、基于硬件驱动层软件之上、隔绝应用程序层与硬件层的一层软件。中间件使得应用程序独立于接收机硬件平台，屏蔽了不同的机顶盒在硬件和操作系统上的差异，为应用程序提供了一个开发和运行的平台。数字电视中间件技术已经成为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专心开发技术平台上的互动应用，而无需考虑技术平台和机顶盒的升级换代问题，因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的业务功能更加强大，内容更加丰富多彩，使得应用程序可以“一次开发，多次使用”。现有机顶盒软件系统是不使用中间件技术的。应用程序直接建立在机顶盒的实时操作系统和设备驱动上，一旦底层硬件平台稍有改动或是开发者选用不同的平台，应用程序就不能运行，不得不重新编写，从而浪费了大量的人力、物力。随着交互式业务的发展，机顶盒软件系统也越来越复杂，软件开发的周期越来越长、开发的难度也越来越大，就不得不考虑一种新的设计方法来适应发展速度相对较快的硬件平台，使软件系统达到最大的可重用性。
因此数字电视中间件技术的发展必定能带动一大批企业的发展，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。在此背景下数字电视中间件技术应运而生。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于有线数字电视机顶盒中间件系统，其是一种将机顶盒应用程序与机顶盒的底层软件的操作系统、硬件隔离开来的软件环境，以API(应用程序编程接口)的形式存在，存储在闪存中。
本发明是这样实现的：一种基于有线数字电视机顶盒中间件系统，包括音视频控制模块以及虚拟机模块；
所述音视频控制模块负责管理机顶盒多媒体的应用服务，所述多媒体的应用服务包括电视信号调谐、音视频解码控制、信号滤波器控制、节目信息/服务信息管理，其音视频控制模块为机顶盒的应用软件层中的应用软件程序提供二次开发的API接口，将应用软件程序传输给所述虚拟机模块；
所述虚拟机模块解析执行从所述音视频控制模块传输的应用软件程序，将所述应用软件程序解析成机顶盒的底层软件可以识别的字节码。
进一步地，所述虚拟机模块将其应用软件程序解析成机顶盒的底层软件可以识别的字节码的具体步骤如下：
步骤10、所述中间件系统根据机顶盒的主芯片获取该机顶盒主芯片下的虚拟机模块所需要的环境配置参数；
步骤20、根据步骤10的环境配置参数对机顶盒的内存和flash存储器大小进行配置，对机顶盒的应用功能模块进行裁剪；
步骤30、所述中间件系统根据步骤10的环境配置参数在机顶盒闪存中初始化并生成虚拟机模块；
步骤40、启动所述虚拟机模块，虚拟机模块查找从所述音视频控制模块传输的应用软件程序中的主类名，并将其找到的主类名装载、链接到虚拟机模块中运行后并初始化，如果未找到主类名，则报告错误并退出；
步骤50、虚拟机模块在主类名对应的主类中查找main方法并为其分配运行空间；
步骤60、虚拟机模块解析main方法中的字节码；
步骤70、虚拟机模块将解析出来的字节码传送给机顶盒的底层软件。
本发明具有如下优点：本发明基于有线数字电视机顶盒中间件系统，包括音视频控制模块以及虚拟机模块；其是嵌入在数字电视接收端、基于接收设备驱动层软件之上、隔绝交互应用与机顶盒系统资源的一层软件系统。其将机顶盒应用程序与机顶盒的底层软件的操作系统、硬件隔离开来的软件环境，以API的形式存在，存储在闪存中。该中间件系统与一系列软硬件模块相关联，构成一个完整的支持交互电视的媒体平台，使得机顶盒的应用软件程序可以“一次开发，多次使用”。
【附图说明】
图1为本发明数字电视机顶盒中间件的软件体系结构。
图2为本发明虚拟机模块的工作流程示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，数字电视接收设备软件系统可分为以下四层：
1、硬件平台；
2、底层软件(包括实时操作系统和底层驱动程序)；
3、中间件系统(包括音视频控制模块1和虚拟机模块2)；
4、应用软件层(包括应用软件程序和下载应用)。
本发明的基于有线数字电视机顶盒中间件系统，包括音视频控制模块1以及虚拟机模块2；
所述音视频控制模块1负责管理机顶盒多媒体的应用服务，所述多媒体的应用服务包括电视信号调谐、音视频解码控制、信号滤波器控制、节目信息/服务信息管理，其音视频控制模块1为机顶盒的应用软件层中的应用软件程序提供二次开发的API接口；利用这些接口可以实现例如EPG(电子节目菜单)应用，广告应用等等，将应用软件程序传输给所述虚拟机模块；
所述虚拟机模块2解析执行从所述音视频控制模块1传输的应用软件程序，将其应用软件程序解析成机顶盒的底层软件可以识别的字节码；其机顶盒底层软件识别到该些字节码，然后就可以对硬件平台进行操作。
如图2所示，本发明的所述虚拟机模块将其应用软件程序解析成机顶盒的底层软件可以识别的字节码的具体步骤如下：
步骤10、所述中间件系统根据机顶盒的主芯片获取该机顶盒主芯片下的虚拟机模块2所需要的环境配置参数，其不同的厂商生产的机顶盒主芯片可能不同；每个平台芯片厂商都有提供它自己的编译环境，因此就需要为虚拟机模块2配好交叉编译环境及编译选项；
步骤20、根据步骤10的环境配置参数对机顶盒的内存和flash存储器大小进行配置，对机顶盒的应用功能模块进行裁剪等等操作；
步骤30、所述中间件系统根据步骤10的环境配置参数在机顶盒闪存中初始化并生成虚拟机模块2以及机顶盒应用程序模块需要驱动的库文件(其库文件是在音视频控制模块对应用软件程序进行传输时所需的驱动文件)；
步骤40、启动所述虚拟机模块2，虚拟机模块2查找从所述音视频控制模块1传输的应用软件程序中的主类名，并将其找到的主类名装载、链接到虚拟机模块2中运行后并初始化，如果未找到主类名，则报告错误并退出；
步骤50、虚拟机模块2在主类名对应的主类中查找main方法并为其分配运行空间；
步骤60、虚拟机模块2解析main方法中的字节码；
步骤70、虚拟机模块2将解析出来的字节码传送给机顶盒的底层软件；其机顶盒底层软件识别到该些字节码，然后就可以对硬件平台进行操作。
这里要说明的是：虚拟机模块对Java字节码的解析运行有两种方式：解释执行方式和即时编译方式；当main方法的代码成功运行后，机顶盒应用软件层的主入口放在main方法里面，这样子虚拟机模块就开始接管整个系统运行，运行完毕后，虚拟机模块卸载启动虚拟机模块的线程并退出，此时整个程序的执行过程完毕。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种基于有线数字电视机顶盒中间件系统，其特征在于：包括音视频控制模块以及虚拟机模块；
所述音视频控制模块负责管理机顶盒多媒体的应用服务，所述多媒体的应用服务包括电视信号调谐、音视频解码控制、信号滤波器控制、节目信息/服务信息管理，其音视频控制模块为机顶盒的应用软件层中的应用软件程序提供二次开发的API接口，将应用软件程序传输给所述虚拟机模块；
所述虚拟机模块解析执行从所述音视频控制模块传输的应用软件程序，将所述应用软件程序解析成机顶盒的底层软件可识别的字节码；所述虚拟机模块将其应用软件程序解析成机顶盒的底层软件可识别的字节码的具体步骤如下：
步骤10、所述中间件系统根据机顶盒的主芯片获取该机顶盒主芯片下的虚拟机模块所需要的环境配置参数；
步骤20、根据步骤10的环境配置参数对机顶盒的内存和flash存储器大小进行配置，对机顶盒的应用功能模块进行裁剪；
步骤30、所述中间件系统根据步骤10的环境配置参数在机顶盒闪存中初始化并生成虚拟机模块；
步骤40、启动所述虚拟机模块，虚拟机模块查找从所述音视频控制模块传输的应用软件程序中的主类名，并将其找到的主类名装载、链接到虚拟机模块中运行后并初始化，如果未找到主类名，则报告错误并退出；
步骤50、虚拟机模块在主类名对应的主类中查找main方法并为其分配运行空间；
步骤60、虚拟机模块解析main方法中的字节码；
步骤70、虚拟机模块将解析出来的字节码传送给机顶盒的底层软件。
2.根据权利要求1所述的基于有线数字电视机顶盒中间件系统，其特征在于：虚拟机模块对Java字节码的解析运行有两种方式：解释执行方式和即时编译方式；当main方法的代码成功运行后，机顶盒应用软件层的主入口放在main方法里面，这样虚拟机模块就开始接管机顶盒整个系统运行，运行完毕后，虚拟机模块卸载启动虚拟机模块的线程并退出，此时整个程序的执行过程完毕。
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