數(shù)字電視中間件規(guī)范接收設(shè)備 軟件模型報(bào)批稿

1、發(fā)布中 華 人 民 共 和 國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局××××-××-××實(shí)施××××-××-××發(fā)布數(shù)字電視中間件技術(shù)規(guī)范 接收設(shè)備第1部分： 軟件模型Specification of Digital digital Television television Middleware middleware - Receiver -Part 1: Software Modelmodel（報(bào)批稿V32版報(bào)批稿）（本稿完成日期：2006.11

2、0.2903）GB/T ××××.××××××中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)M 74目 次前 言II1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術(shù)語(yǔ)和定義14 縮略語(yǔ)25 接收設(shè)備總體模型25.1 概述25.2 基本結(jié)構(gòu)25.3 總體結(jié)構(gòu)36 數(shù)字電視接收設(shè)備驅(qū)動(dòng)及資源系統(tǒng)軟件模型36.1 概述46.2 設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊的種類(lèi)46.3 資源模塊層軟件的結(jié)構(gòu)46.4 運(yùn)行和通信機(jī)制57 接收設(shè)備軟件參考模型57.1 中間件軟件平臺(tái)架構(gòu)57.2 系統(tǒng)基本模塊68 圖形參考模型68.1 多層顯示結(jié)構(gòu)68.2 屏幕顯示區(qū)域（

3、Screen）的概念79 應(yīng)用程序?qū)蛹捌渑c系統(tǒng)的接口模型810 插件程序模型910.1 概述910.2 插件程序的種類(lèi)910.3 安全模式9參考文獻(xiàn)101 范圍42 規(guī)范性引用文件43 術(shù)語(yǔ)和定義44 縮略語(yǔ)55 接收設(shè)備總體模型55.1 基本結(jié)構(gòu)55.2 總體結(jié)構(gòu)66 數(shù)字電視接收設(shè)備驅(qū)動(dòng)及資源系統(tǒng)軟件模型76.1 概述76.2 設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊的種類(lèi)76.3 資源模塊層軟件的結(jié)構(gòu)86.4 運(yùn)行和通信機(jī)制87 接收設(shè)備軟件參考模型97.1 中間件軟件平臺(tái)架構(gòu)97.2 系統(tǒng)基本模塊98 圖形參考模型98.1 多層顯示結(jié)構(gòu)98.2 屏幕顯示區(qū)域（Screen）的概念109 應(yīng)用程序?qū)蛹捌渑c系統(tǒng)的接口

4、模型1110 插件程序模型1210.1 插件程序的種類(lèi)1210.2 安全模式12參考文獻(xiàn)13前 言GB/T XXXX數(shù)字電視中間件技術(shù)規(guī)范 接收設(shè)備分為兩五個(gè)部分： 第一部分：系統(tǒng)； 第二部分：接收設(shè)備第1部分：軟件模型；第2部分：功能性能；第3部分：應(yīng)用程序編程接口；第4部分：可恢復(fù)性和可靠性要求；第5部分：標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試與。認(rèn)證方法。第一部分主要規(guī)范內(nèi)容格式和傳輸協(xié)議等內(nèi)容。第二部分主要規(guī)范接收設(shè)備軟件模型、軟件模塊的功能性能和應(yīng)用編程接口等內(nèi)容。本部分主要參考了歐美相應(yīng)主流標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合了國(guó)際和國(guó)內(nèi)有關(guān)數(shù)字電視中間件的生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)和應(yīng)用的情況，從我國(guó)國(guó)情的實(shí)際出發(fā)來(lái)編制的。本部分為GB

5、/T XXXX的 第二1部分：接收設(shè)備的第1部分。它規(guī)定了數(shù)字電視接收設(shè)備軟件系統(tǒng)的模型和系統(tǒng)架構(gòu)，對(duì)應(yīng)用之間的通信機(jī)制作了一個(gè)概括性的說(shuō)明。請(qǐng)注意本標(biāo)準(zhǔn)的某些內(nèi)容有可能涉及專(zhuān)利。本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布機(jī)構(gòu)不應(yīng)承擔(dān)識(shí)別這些專(zhuān)利的責(zé)任。本部分由中華人民共和國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部提出。本部分由全國(guó)音頻、視頻及多媒體系統(tǒng)與設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本部分起草單位：國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部數(shù)字電視接收設(shè)備中間件標(biāo)準(zhǔn)工作組。本部分主要起草人：廖洪濤、陳科、徐征、徐佳宏、馬洪濤、汪莉、胡森標(biāo)、彭翔、姜河、許斌、孫海生方向忠、張勤、鄒義生、郎家麟、劉達(dá)、徐征、郎加寕家麟、羅宏宇、戴樺楊、馬洪濤、聶咸玉、李衛(wèi)國(guó)李維國(guó)、李廣查衛(wèi)東、汪莉齊琪

6、、李浩鵬、徐暉。數(shù)字電視中間件技術(shù)規(guī)范 接收設(shè)備第1部分 ：軟件模型1 范圍GB/T XXXX的本部分規(guī)定了主要基于層次結(jié)構(gòu)和模塊化思想設(shè)計(jì)的模型，以及各驅(qū)動(dòng)模塊及各層軟件之間的通信機(jī)制，并且為各層之間的主要接口和功能提供原則性的描述和定義。本部分適用于數(shù)字電視接收設(shè)備硬件、驅(qū)動(dòng)層軟件、中間件軟件平臺(tái)軟件和交互式應(yīng)用程序等的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，也為前端播發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)提供參考。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)GB/T XXXX的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是標(biāo)注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本部分。然而，鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可以

7、使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本部分。GB/T 17975.1-2000信息技術(shù) 運(yùn)動(dòng)圖象圖像及其伴音信息的通用編碼 第1部分：系統(tǒng)GB/T 17975.2-2000信息技術(shù) 運(yùn)動(dòng)圖象圖像及其伴音信息的通用編碼 第2部分：視頻GB/T 17975.3-2001信息技術(shù) 運(yùn)動(dòng)圖象圖像及其伴音信息的通用編碼 第3部分：音頻GY/Z 174-2001數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)信息規(guī)范SJ/T 11324-2006數(shù)字電視接收設(shè)備術(shù)語(yǔ)GB/T XXXX.1數(shù)字電視中間件技術(shù)規(guī)范系統(tǒng)3 術(shù)語(yǔ)和定義SJ/T 11324-2006確立的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于GB/T XXXX的本部

8、分。3.1 數(shù)字電視中間件系統(tǒng) digital TV middleware system-DTVM system middleware system介于數(shù)字電視接收設(shè)備驅(qū)動(dòng)層和應(yīng)用軟件層之間的軟件系統(tǒng)，使應(yīng)用軟件和特定的硬件平臺(tái)分離。3.2數(shù)字電視中間件平臺(tái) digital TV middleware digital TV middleware (platform)- DTVM (platform)介于數(shù)字電視接收設(shè)備驅(qū)動(dòng)層和應(yīng)用軟件層之間的軟件系統(tǒng)，使應(yīng)用軟件和特定的硬件平臺(tái)分離。3.3 DTVM數(shù)字電視中間件解決方案 DTVM solution實(shí)現(xiàn)中間件軟件平臺(tái)所需的技術(shù)的集合。3.4 數(shù)

9、字電視中間件DTVM應(yīng)用 DTVM application采用符合本部分技術(shù)方案的應(yīng)用程序。3.5 前端播發(fā)系統(tǒng) head-end system對(duì)數(shù)字電視播發(fā)中心所安裝的能夠播發(fā)交互式應(yīng)用及音視頻流（包括加擾系統(tǒng)）的一系列硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱(chēng)。3.6 系統(tǒng)移植接口 system porting interface將數(shù)字電視中間件系統(tǒng)移植到不同硬件和驅(qū)動(dòng)層平臺(tái)時(shí)，定義的一系列與驅(qū)動(dòng)層之間的接口。3.7 數(shù)字電視系統(tǒng)軟件 DTV system software提供數(shù)字電視接收設(shè)備資源的使用、管理以及支撐應(yīng)用程序運(yùn)行的軟件系統(tǒng)。3.8 軟件模型 software model設(shè)計(jì)軟件程序時(shí)所采用的

10、一種對(duì)系統(tǒng)或其分部架構(gòu)(architecture)的描述，它包括各模塊之間的關(guān)系及系統(tǒng)的主要特征。3.9 DTVM-J數(shù)字電視中間件Java應(yīng)用 DTVM-J application本部分規(guī)定的用Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用程序。3.10 DTVM-數(shù)字電視中間件HTML應(yīng)用 DTVM-HTML application本部分規(guī)定的用HTML語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用程序。3.11 Java虛擬機(jī) Java Virtual machine-JVM在中間件軟件平臺(tái)中用來(lái)執(zhí)行DTVM-J應(yīng)用的功能模塊。3.12 HTML引擎 HTML engine在中間件軟件平臺(tái)中用來(lái)執(zhí)行DTVM-H應(yīng)用的功能模塊。4 縮略語(yǔ)下列縮

11、略語(yǔ)適用于GB/T XXXX的本部分。DTVM數(shù)字電視中間件（Digital Television Middleware）IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（Internet Protocol）ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（International Standardisation Organisation）ITU國(guó)際電信聯(lián)盟（International Telecommunication Union）MPEG運(yùn)動(dòng)圖像圖像專(zhuān)家組（Moving Picture Expert Group）OS操作系統(tǒng)（Operating System）RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（Real Time Operating System）TCP傳輸控制

12、協(xié)議（Transmission Control Protocol）UDP用戶(hù)數(shù)據(jù)包協(xié)議（User Datagram Protocol）DTVMDigital Television Middleware數(shù)字電視中間件IPInternet Protocol互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議ISOInternational Standardisation Organisation國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ITUInternational Telecommunication Union國(guó)際電信聯(lián)盟MPEGMoving Picture Expert Group運(yùn)動(dòng)圖象專(zhuān)家組OSOperating System操作系統(tǒng)RTOSReal Ti

13、me Operating System實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)TCPTransmission Control Protocol傳輸控制協(xié)議UDPUser Datagram Protocol用戶(hù)數(shù)據(jù)包協(xié)議5 接收設(shè)備總體模型5.1 概述數(shù)字電視接收設(shè)備的內(nèi)置軟件是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，它包括驅(qū)動(dòng)設(shè)備軟件、中間件軟件系統(tǒng)和應(yīng)用程序系統(tǒng)。這類(lèi)軟件系統(tǒng)集成綜合在一起構(gòu)成開(kāi)放式數(shù)字電視中間件軟件平臺(tái)（digital television middleware system），而數(shù)字電視中間件系統(tǒng)（DTVM middleware system）就是這介于數(shù)字電視接收設(shè)備驅(qū)動(dòng)層和應(yīng)用軟件層之間的軟件系統(tǒng)，它使應(yīng)用軟件和特定的

14、硬件平臺(tái)分離。5.2 基本結(jié)構(gòu)5.2.1 環(huán)境圖1是數(shù)字電視中間件平臺(tái)在最簡(jiǎn)單的情況下的描述。它處理碼流和數(shù)據(jù)，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器。這個(gè)該平臺(tái)可以將碼流和數(shù)據(jù)輸出到外部的一個(gè)接收設(shè)備或存儲(chǔ)器。這個(gè)該平臺(tái)接收音視頻信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)以及本地輸入設(shè)備的信息，并輸出信息至電視屏幕或者其它的設(shè)備，如擴(kuò)音器等。數(shù)字電視中間件平臺(tái)用戶(hù)輸入音視頻信號(hào)輸入數(shù)據(jù)輸入其它輸出電視顯示圖1 數(shù)字電視中間件平臺(tái)與外部接口5.3 總體結(jié)構(gòu)上面我們已經(jīng)談到，數(shù)字電視接收設(shè)備軟件系統(tǒng)可分為以下3層：a） 接收設(shè)備驅(qū)動(dòng)層及系統(tǒng)資源層；b） 中間件軟件平臺(tái)層；c） 應(yīng)用程序?qū)?。圖2描述了數(shù)字電視接收機(jī)軟件層次結(jié)構(gòu)：應(yīng)用程序交互

15、式應(yīng)用軟件界面中間件軟件平臺(tái)系統(tǒng)移植接口接收機(jī)硬件、驅(qū)動(dòng)層及RTOS圖2 數(shù)字電視接收機(jī)軟件層次結(jié)構(gòu)5.3.1 底層資源系統(tǒng)數(shù)字電視接收設(shè)備中的硬件設(shè)備具體實(shí)現(xiàn)許多功能，它們通過(guò)軟件和硬件資源來(lái)表達(dá)和實(shí)現(xiàn)。這些資源的組織形式并不固定，不同的設(shè)計(jì)方案便有不同的組織形式。這種模式可以考慮在整個(gè)平臺(tái)中包含不止一個(gè)硬件設(shè)備和功能。抽象的看，邏輯資源映射成一個(gè)或多個(gè)硬件實(shí)體并沒(méi)有什么不同，重要的是資源是提供給DTVM應(yīng)用的。一個(gè)應(yīng)用程序應(yīng)該能夠處理所有本地連接的資源，就像它們是一個(gè)實(shí)體的組件。在驅(qū)動(dòng)層中,，必須應(yīng)裝有一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）,，決定其任務(wù)和線程調(diào)度策略,，協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)線程的運(yùn)行

16、。5.3.2 中間件軟件平臺(tái)應(yīng)用程序并不直接調(diào)用底層資源。中間件軟件平臺(tái)軟件層為這些資源提供了一個(gè)抽象層，這個(gè)中間抽象層隔離了應(yīng)用程序和硬件平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的可移植性和跨平臺(tái)可執(zhí)行性。中間件軟件平臺(tái)中包含有一個(gè)應(yīng)用程序管理器，它負(fù)責(zé)啟動(dòng)應(yīng)用程序，管理所有應(yīng)用程序的生命周期，包括彼此之間的相互操作，便于各種應(yīng)用程序能夠協(xié)調(diào)地執(zhí)行。5.3.3 應(yīng)用程序應(yīng)用程序是指在中間件軟件平臺(tái)上運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)某種業(yè)務(wù)功能的程序，如電子節(jié)目指南、股票信息瀏覽和在線游戲等。6 數(shù)字電視接收設(shè)備驅(qū)動(dòng)及資源系統(tǒng)軟件模型6.1 概述設(shè)備驅(qū)動(dòng)作為實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視接收、解碼、數(shù)據(jù)處理、顯示等業(yè)務(wù)的基本硬件平臺(tái)接口，是中間件軟件平

17、臺(tái)調(diào)用的主要模塊。設(shè)備驅(qū)動(dòng)提供給上層應(yīng)用或中間件軟件平臺(tái)各種各樣的功能，從某種角度來(lái)說(shuō),，這些功能是一種系統(tǒng)資源，因此設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊又可稱(chēng)為資源模塊。驅(qū)動(dòng)模塊或資源模塊的上層接口為中間件軟件平臺(tái)移植接口,，它包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）、圖形、消息管理、內(nèi)存管理和設(shè)備驅(qū)動(dòng)等幾大子系統(tǒng)。6.2 設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊的種類(lèi)圖3列出了一些設(shè)備驅(qū)動(dòng)(或資源)模塊：硬件平臺(tái) 資源模塊解調(diào)解復(fù)用前面板音頻解碼調(diào)制解調(diào)電視/錄像時(shí)鐘輸入設(shè)備視頻解碼存儲(chǔ)介質(zhì)TCP/IP智能卡條件接收解擾串行口并行口USB其他圖形控制驅(qū)動(dòng)資源層接口圖3 部分資源模塊示意圖主要資源模塊有： a） 解調(diào)模塊；b） 解復(fù)用模塊（如，支持GY/

18、Z 174-2001規(guī)定的信息提?。?；c） 音頻解碼模塊（如，支持GB/T 17975.1-2000， GB/T 17975.3-2001規(guī)定的格式等）；d） 視頻解碼模塊（如，支持GB/T 17975.1-2000，GB/T 17975.2-2000等）；e） 輸入設(shè)備模塊（包括遙控器，前面板按鍵和鍵盤(pán)）；f） 前面板顯示模塊；g） 電視/錄像控制模塊；h） 串口模塊；i） TCP/UDP/IP模塊，支持網(wǎng)絡(luò)功能（參見(jiàn)參考文獻(xiàn)【1】、【2】、【3】）；j） 存儲(chǔ)模塊；k） 智能卡模塊；l） 條件接收模塊；m） 解擾模塊。6.3 資源模塊層軟件的結(jié)構(gòu)資源模塊層可以有不同的結(jié)構(gòu)，本部分不對(duì)資源模

19、塊層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做出具體的硬性規(guī)定,，各個(gè)軟件設(shè)計(jì)可根據(jù)不同的硬件平臺(tái)及驅(qū)動(dòng)層模塊的具體功能做出不同的設(shè)計(jì)方案。不管方案如何,，各個(gè)模塊之間應(yīng)有一定的獨(dú)立性。這意味著硬件平臺(tái)所提供的各個(gè)設(shè)備資源模塊均被看作一個(gè)個(gè)獨(dú)立的模塊，對(duì)這些模塊的調(diào)用均可按對(duì)象方法看待，任何調(diào)用均看作對(duì)資源的利用。對(duì)于某些臨界保護(hù)的設(shè)備，其對(duì)象是一個(gè)實(shí)際的驅(qū)動(dòng)，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的硬件操作；而某些對(duì)象是一個(gè)虛擬的設(shè)備，在調(diào)用該對(duì)象時(shí)由設(shè)備服務(wù)器層進(jìn)行處理和解釋?zhuān)?zhí)行相應(yīng)的功能，但沒(méi)有實(shí)際唯一對(duì)應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行響應(yīng)，它或許是幾個(gè)設(shè)備的一個(gè)組合，或許是一個(gè)邏輯的數(shù)據(jù)處理。6.3.1 資源模塊與調(diào)用層的關(guān)系資源模塊具有下面一些特征：a）

20、 一個(gè)資源模塊均對(duì)應(yīng)著一個(gè)或幾個(gè)相應(yīng)的底層驅(qū)動(dòng)設(shè)備，此設(shè)備由硬件或軟件組成。b） 每個(gè)資源模塊相對(duì)于其它的資源模塊而言單獨(dú)運(yùn)行。它控制自身的行為，處理中斷，并通過(guò)事件消息和其它資源模塊或應(yīng)用程序間單獨(dú)通信。c） 中間件軟件平臺(tái)可以在多個(gè)線程里同時(shí)或不同時(shí)地調(diào)用同一個(gè)資源模塊功能。對(duì)相同資源模塊的調(diào)用及其環(huán)境值的保護(hù)均由資源模塊封裝層進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理。d） 資源驅(qū)動(dòng)模塊的功能調(diào)用可以是實(shí)際對(duì)應(yīng)的硬件操作，如解調(diào)，也可以是虛擬的設(shè)備，如數(shù)據(jù)裝載等。e） 對(duì)于應(yīng)用層，每一個(gè)資源模塊的調(diào)用都看作是一獨(dú)立的行為，各資源模塊之間的相互關(guān)系和系統(tǒng)資源共享等處理是系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)者的任務(wù)。f） 應(yīng)用程序?qū)Y源模塊

21、請(qǐng)求數(shù)據(jù)的回傳方式有兩種，一種是同步返回，即直接通過(guò)調(diào)用接口返回值返回；一種是異步返回，即驅(qū)動(dòng)層執(zhí)行到需要回傳數(shù)據(jù)給客戶(hù)端時(shí)以消息方式傳給應(yīng)用程序。6.4 運(yùn)行和通信機(jī)制6.4.1 運(yùn)行機(jī)制應(yīng)用線程對(duì)設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊的每次調(diào)用可能是同步或異步的。同步調(diào)用為阻塞方式，被調(diào)函數(shù)返回的請(qǐng)求信息是可用的；異步調(diào)用為非阻塞方式，在被調(diào)函數(shù)返回時(shí)，請(qǐng)求信息不可用或部分不可用，設(shè)備驅(qū)動(dòng)或資源模塊發(fā)送一條消息給調(diào)用者，以返回有效數(shù)據(jù)和執(zhí)行狀態(tài)。運(yùn)行機(jī)制是對(duì)應(yīng)用線程而言的，而運(yùn)行策略可能不同。6.4.2 通信機(jī)制在異步調(diào)用過(guò)程中，資源驅(qū)動(dòng)模塊層的異步信息或事件信息通過(guò)事件(event)發(fā)送給應(yīng)用線程，發(fā)給應(yīng)用程序的

22、事件統(tǒng)一通過(guò)一個(gè)事件隊(duì)列進(jìn)行處理。每個(gè)事件由一個(gè)類(lèi)型和代碼（type，code）唯一確定，調(diào)用的結(jié)果通過(guò)事件中的數(shù)據(jù)指針（data a pointer）返回給事件處理者?；谑录淼耐ㄐ艡C(jī)制也可以在其它情況下使用，如一個(gè)線程向其它線程發(fā)送信息。在使用事件通信機(jī)制時(shí)，目標(biāo)線程必須應(yīng)首先向事件管理器注冊(cè)，給出需要監(jiān)聽(tīng)的事件類(lèi)型和它的回調(diào)函數(shù)地址。當(dāng)事件到來(lái)時(shí)，事件管理器調(diào)用回調(diào)函數(shù)并傳遞給它一個(gè)事件指針，并且將其存儲(chǔ)的客戶(hù)數(shù)據(jù)(client data)返回給回調(diào)函數(shù)。在多個(gè)線程可以執(zhí)行的情況下，由實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）調(diào)度程序負(fù)責(zé)決定執(zhí)行哪一個(gè)線程。所有的線程（包括驅(qū)動(dòng)層線程和應(yīng)用程序線程）均

23、可以使用事件管理器，所以每個(gè)事件管理函數(shù)應(yīng)當(dāng)是線程安全的。7 接收設(shè)備軟件參考模型7.1 中間件軟件平臺(tái)架構(gòu)中間件軟件平臺(tái)軟件具有自己的設(shè)計(jì)和資源管理模型，它實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序接口。它包含以下幾個(gè)方面：a） 接收和處理不同來(lái)源和傳輸形式的碼流；b） 執(zhí)行各種命令和傳遞各種事件；c） 記錄數(shù)據(jù)和讀寫(xiě)文件；d） 獲取硬件資源。 中間件軟件平臺(tái)是一種層次型架構(gòu)，由幾個(gè)系統(tǒng)模塊組成。在具體的設(shè)計(jì)中，接收設(shè)備軟件平臺(tái)可以有不同的架構(gòu)，圖4中給出一個(gè)參考模型示意圖:：圖4 接收設(shè)備軟件參考模型 圖4顯示出接收設(shè)備軟件平臺(tái)的層次型和模塊型架構(gòu)。其下層的中間件軟件平臺(tái)移植接口包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）、圖形、消息

24、管理、內(nèi)存管理和設(shè)備驅(qū)動(dòng)等幾大子系統(tǒng)。7.2 系統(tǒng)基本模塊在本規(guī)范中，在數(shù)字電視中間件軟件平臺(tái)應(yīng)采用中，JavaÔ虛擬機(jī)是必不可少的，支持JavaÔ應(yīng)用，是其基本的功能，也可以提供網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的功能：Java虛擬機(jī)(JVM)：用來(lái)執(zhí)行JavaÔ應(yīng)用程序（參見(jiàn)參考文獻(xiàn)【5】）。HTML引擎(HTML engine)：用來(lái)解析類(lèi)似于XML的標(biāo)記語(yǔ)言的文件，在本規(guī)范中，以HTM為示例表述L文件（參見(jiàn)參考文獻(xiàn)【4】）。8 圖形參考模型8.1 多層顯示結(jié)構(gòu)數(shù)字電視中間件平臺(tái)提供視頻輸出，用戶(hù)界面控制（如按鈕、列表）以及圖形圖象圖像繪制等圖形功能。圖形顯示包括各種幾何圖形和圖象

25、圖像的顯示。它基于數(shù)字電視接收設(shè)備平臺(tái)的屏幕顯示功能，及綜合抽象出來(lái)的一組通用的基本圖形操作功能，以支持上層軟件的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)特定的顯示目的。該模塊獨(dú)立于接收機(jī)解碼和視頻輸出，但其實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于接收機(jī)的圖象圖像處理功能。每個(gè)中間件平臺(tái)顯示屏幕有五個(gè)平面，各個(gè)平面均按層次結(jié)構(gòu)排列，從后至前依次為：背景平面、靜止圖象圖像平面、視頻平面、圖形平面和光標(biāo)平面，如圖5所示：背景平面（background plane）靜止圖象圖像平面（still image plane）視頻平面（video plane）圖形平面（graphic plane）光標(biāo)平面（cursor plane）圖5 圖形顯示層次模型背景平面為顯

26、示的最底層，靜止圖象圖像平面位于背景平面之上，視頻平面位于靜止圖象圖像平面之上，圖形平面位于視頻平面之上，光標(biāo)平面為最上層。除背景平面外，其他所有平面都可設(shè)為可視或不可視。圖形、視頻和圖象圖像平面混合顯示的效果將使其底下的各平面變得朦朧。圖形平面如果設(shè)為可視，就將覆蓋或混合下面的所有平面。背景平面是一個(gè)全屏的單一顏色平面。其顏色有YUV分量和RGB基色兩種設(shè)置方式。視頻平面用于顯示解碼器輸出的MPEG-2等視頻圖象圖像（具體見(jiàn)GB/T 17975.1-2000，GB/T 17975.2-2000與GB/T 17975.3-2001）。光標(biāo)平面用于顯示光標(biāo)和進(jìn)行鼠標(biāo)操作的控制及顯示點(diǎn)定位。另外還

27、有字幕平面，其行為隨實(shí)現(xiàn)平臺(tái)而變化。本部分提供API工具使應(yīng)用程序預(yù)知是否支持“字幕”。應(yīng)用程序可在圖形平面上繪圖，也可定義矩形區(qū)域，用以透視視頻圖象圖像，并將圖形與視頻圖象圖像進(jìn)行有機(jī)組合，以得到不同效果。中間件軟件平臺(tái)規(guī)范使終端設(shè)備可同時(shí)支持多個(gè)應(yīng)用程序，每個(gè)應(yīng)用程序擁有屏幕上的一個(gè)區(qū)域，可將圖形繪于該區(qū)域。區(qū)域是否可以重疊取決于下層硬件的功能及資源的多少。其最低需求與中間件檔次有關(guān)。8.2 屏幕顯示區(qū)域（Screen）的概念圖形平面上可以同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)區(qū)域（Screen），并可對(duì)單個(gè)區(qū)域設(shè)置不同的透明度。它還可以與視頻平面混合顯示，以實(shí)現(xiàn)信息和視頻的混合輸出。區(qū)域（Screen）定義為屏幕

28、上的一個(gè)矩形窗口，代表屏幕上的一個(gè)區(qū)域，這塊區(qū)域既可以對(duì)應(yīng)物理屏幕上區(qū)域，稱(chēng)之為物理屏幕區(qū)域(Screen)，也可以對(duì)應(yīng)內(nèi)存屏幕上的區(qū)域，稱(chēng)之為內(nèi)存屏幕區(qū)域或邏輯屏幕區(qū)域(MemScreen)，如圖7所示。整個(gè)顯示屏幕可以分成多個(gè)不同的區(qū)域，對(duì)于不同的硬件平臺(tái)可以劃分的最大數(shù)目也有所不同。每個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)包括該區(qū)域的坐標(biāo)、大小、調(diào)色板、類(lèi)型及其他控制信息。區(qū)域的基本元素有：a） 左上角坐標(biāo)；b） 區(qū)域長(zhǎng)度和寬度；c） 顏色模式；d） 混合模式。圖形平面一般支持每象素2、4、8、16和32位顏色深度和多種顯示模式。對(duì)每一種模式，定義一塊區(qū)域，該區(qū)域用于限制一定數(shù)量的內(nèi)存的需求。在此區(qū)域上，平臺(tái)允許

29、以非壓縮的位圖方式和以可變長(zhǎng)編碼（Run-Length Encode）的數(shù)據(jù)壓縮方式來(lái)顯示圖象圖像或進(jìn)行基本的圖形操作，如圖6所示。圖形、圖象圖像平面區(qū)域高區(qū)域坐標(biāo)原點(diǎn)（xoffset，yoffset）整個(gè)屏幕高屏幕坐標(biāo)原點(diǎn)（0，0）MemScreenactiveScreen區(qū)域?qū)捳麄€(gè)屏幕寬內(nèi)存屏幕物理屏幕ScreenScreen圖6 區(qū)域的概念每個(gè)區(qū)域有一特定的標(biāo)識(shí)號(hào)（ScreenId），此標(biāo)識(shí)號(hào)為一整型變量。系統(tǒng)分配的可用標(biāo)識(shí)號(hào)從1開(kāi)始，0為系統(tǒng)預(yù)留，表示沒(méi)有區(qū)域被創(chuàng)建。所有的繪制操作都要指明在哪個(gè)區(qū)域進(jìn)行。繪制時(shí)要考慮SCREEN中的各個(gè)屬性值，如BPP等。內(nèi)存屏幕區(qū)域物理屏幕區(qū)域圖7

30、內(nèi)存屏幕和物理屏幕一個(gè)屏幕上可以有很多區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的結(jié)構(gòu)描述用屏幕區(qū)域描述指針（Pointer to Screen Description PSD）表示。內(nèi)存屏幕區(qū)域是物理顯示區(qū)域的一個(gè)映射，例如對(duì)應(yīng)一塊bpp=8, ，planes=4, ，linelen=80, ，width=40, ，height=40的物理顯示區(qū)域。內(nèi)存屏幕區(qū)域的存在主要是為了提高GDI 質(zhì)量，例如先在內(nèi)存屏幕區(qū)域生成一幅位圖，再畫(huà)到物理屏幕區(qū)域上，這樣給用戶(hù)的視覺(jué)效果就比較好。內(nèi)存屏幕區(qū)域在一些圖形系統(tǒng)中也被稱(chēng)之為畫(huà)板（Display）。在繪制完內(nèi)存屏幕區(qū)域后可以通過(guò)字位拷貝（Blit）系列函數(shù)采用相關(guān)的繪制模式傳送到物理屏幕區(qū)域上以顯示繪圖結(jié)果。當(dāng)然也可以直接在物理屏幕區(qū)域上繪制。可以基于物理屏幕區(qū)域創(chuàng)建多個(gè)內(nèi)存屏幕區(qū)域。在每個(gè)物理屏幕區(qū)域被釋放時(shí)其相應(yīng)的內(nèi)存屏幕也應(yīng)被釋放。內(nèi)存區(qū)域與物理區(qū)域的大小可以不同。物理屏幕區(qū)域和內(nèi)存屏幕區(qū)域只是相對(duì)的一組概念，可以簡(jiǎn)單地理解成前者對(duì)應(yīng)在“屏幕前面”的可視部分，后者對(duì)應(yīng)在“屏幕后面”的不可視部分。9 應(yīng)用程序?qū)蛹捌渑c系統(tǒng)的接口模型應(yīng)用程序作為運(yùn)行在數(shù)字電視接收設(shè)備中的軟件，將利用一種或多種系統(tǒng)資源，實(shí)現(xiàn)各種不同的交互業(yè)務(wù)。數(shù)字電視中間件平臺(tái)的應(yīng)用程序接口是從應(yīng)用程序到接收設(shè)備驅(qū)動(dòng)層及系統(tǒng)資源層所要經(jīng)過(guò)的第一個(gè)層次。數(shù)字電視中間件平臺(tái)