CN101409815A - 数字电视*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字电视***，属于数字电视技术领域，为解决现有技术中数字电视产品开发效率低的问题而发明。本发明提供的数字电视***，包括：硬件层，位于***最底层，为***提供硬件平台；适配层，与所述硬件层连接，提供标准接口，隔离硬件层与中间层和应用层；中间层，与所述适配层连接，提供通用的标准化功能组件，所述功能组件基于适配层提供的接口实现；应用层，与所述中间层连接，提供基于中间层开发的应用程序。本发明适用于提升数字电视产品的开发效率。

Description

数字电视***

技术领域

本发明涉及数字电视技术领域，特别涉及一种数字电视***。

背景技术

随着数字电视技术的发展，数字电视产品已逐渐开始普及。目前，在我国，数字电视产品主要依赖国外企业的芯片技术解决方案，采用国外的芯片作为硬件平台，硬件层与应用层和中间层为一体的，当硬件平台改变时，与其关联的应用层和中间层也要进行相应的改变，产品的开发效率很低。为了克服这个问题，现有的解决方案采用了分层设计，将硬件平台与中间层和应用层隔离开，对于不同的芯片，采用不同的协议来完成各层次间的通讯。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题：

现有的数字电视软件架构非常混乱，还没有形成统一成型的框架来提高数字电视类产品的开发速度，虽然现有技术中有分层设计，但是各家芯片厂商都是遵循自己既定的协议进行各层次间的通讯，这样就造成了当采用多家芯片开发数字电视产品时，改动量非常大，代码可复用性非常差，进而导致产品开发效率低、成本高、产品质量不可控等一系列问题，不适应现代快速多变的市场需求。

发明内容

本发明提供一种数字电视***，该***能够提高数字电视产品的开发效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种数字电视***，包括：

硬件层，位于***最底层，为***提供硬件平台；

适配层，与所述硬件层连接，提供标准接口，隔离硬件层与中间层和应用层；

中间层，与所述适配层连接，提供通用的标准化功能组件，所述功能组件基于适配层提供的接口实现；

应用层，与所述中间层连接，提供基于中间层开发的应用程序。

其中，所述适配层包括操作***适配层和驱动适配层。

进一步，所述适配层包括调制解调、解复用、闪存、视频驱动和音频驱动模块。

其中，所述中间层包括节目搜索、节目播放、业务信息和数据管理模块。

进一步，所述节目搜索模块为上层模块，调用下层的业务信息和数据管理模块，和/或调制解调模块。

所述节目播放模块为上层模块，调用下层的调制解调、视频驱动和音频驱动模块，和/或数据管理模块。

所述业务信息模块为上层模块，调用下层的解复用模块。

所述数据管理模块为上层模块，调用下层的闪存模块。

其中，所述各模块之间的数据传递包括单向传输和双向传输。

所述各模块获取数据的方式包括实时获取和非实时获取。

本发明数字电视***，采用良好的分层架构设计，利用适配层将不同硬件平台的差异性完全隔离，在选用不同硬件平台时，只需根据硬件的不同对适配层稍做改动即可，中间层及应用层模块完全不用修改即可整体移植到新的硬件平台中，有效降低软件的耦合度，减少代码的修改，提高软件的可复用度，进而提高产品的开发效率。

附图说明

图1为本发明实施例数字电视***整体结构示意图；

图2为本发明实施例数字电视***中间层各模块间的通信方式及与适配层间的通信方式结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明数字电视***作进一步地详细说明。

如图1所示，所述数字电视***在整体上包括四大层次，由下到上依次为：

硬件层101，位于***的最底层，为数字电视***提供硬件平台，依赖于数字电视***采用的芯片。通过嵌入式操作***和片内驱动及***设备模块驱动与适配层102连接。

适配层102，与所述硬件层101连接，提供一套标准的接口，其目的是对硬件平台进行二次封装，从而隔离上层应用与硬件层，以达到通用化的效果。适配层102是支撑中间层103和应用层104的基础，在整个架构中占有非常重要的位置。适配层主要包含OSAL(操作***适配层)和DAL(驱动适配层)两大块。所述OSAL包括的组件及其相应的描述如表1所示。

组件	描述
		基本功能	任务、互斥、信号量、消息队列、内存、定时器、事件等基本操作
文件***	对文件管理的支持

表1

所述DAL包括的组件及其相应的描述如表2所示

组件	描述
		SYSINIT	***初始化
AV适配	控制Audio、Video.。提供诸如显示Still picture、播放音视频、控制音量、静音、Freeze Video等功能
		DEMUX适配	解复用适配
GFX适配	图形接口。绘图层管理、调色板管理、位图绘制等功能
		GPIO、I2C	GPIO、I2C
Tuner适配	高频头适配，调制解调。锁频得到TS
		FLASH、E2PROM适配	读写Flash、E2PROM
IR、FPanel	前面板、遥控器
		......

表2

所述适配层102的各模块实现需要根据移植的硬件对象的不同做些许修改，以达到配合硬件的目的。

适配层的关键工作在于标准接口的制定及与中间层通讯协议的制定上，这一步体现了整个***架构的稳定性。对于OSAL的接口定义及与上层的通讯协议，参考了业界流行的POSIX(Portable Operating System Interface，可移植操作***接口)移植标准，以及各嵌入式平台中流行的如Linux、Nuclears等操作***的接口定义及通信协议，提取其共性，进而转化为一套通用的操作***标准接口及通信协议，中间层及应用层各模块均采用该OSAL进行设计，进而有效减少中间层及应用层与底层的隔离。对于DAL部分，其包含的各模块并不是简单的对各驱动的实现，而是结合中间层及用户的需求，在驱动层之上增加对功能性的封装，形成驱动适配层，进而方便有效地供中间层使用。

中间层103，通用化的标准化功能组件，该层次包含的模块都是基于适配层提供的接口实现的，内部实现不能跨过适配层直接调用硬件平台提供的接口，从而达到该层各模块通用化、可移植性的目的。该层主要包含通用数据管理、业务信息SI、条件接收CA/公共接口CI、节目指南EPG、视频点播NVOD、节目搜索、节目播放、消息管理机制、图形用户界面GUI开发工具、网络协议栈、浏览器等通用模块，所述中间层包括的组件及其相应的描述如表3所述。

组件	描述
		浏览器	移植或自主开发
网络协议栈	移植或自主开发，Linux***免费
		多媒体播放器	移植或自主开发
USB协议栈	移植或自主开发，Linux***免费
		PVR	录制功能，需有文件***支持
EPG	节目指南
		NVOD	视频点播
节目搜索	网络、手动、自动搜索
		节目播放	节目播放控制
内存池管理	负责模块内存的分配策略及做有效保护，对模块使用内

	存进行合理分配，减少内存碎片产生并有效保护***稳定性
		SI	实现SI数据的提取、解析，SI数据提取调用DEMUX模块的外部接口获取数据，其本身并不真正的过滤数据，数据过滤都是在DEMUX模块实现的
通用数据管理	实现针对Service级别的基本的数据管理；该模块需要考虑实现数据的存储策略(包括Flash的存储及内存的存储，及Flash中数据及内存中数据的同步问题)
		GUI	跨平台嵌入式开发工具移植或自主开发
SUBT	Subtitle
		MHEG	移植或自主开发
JVM	Java虚拟机，移植或自主开发
		CA、CI	移植或自主开发

表3

所述中间层103包含的模块较多，但都是一些有明确规范的模块，所做的重点工作是对这些规范的充分理解，并将其转化为具体的实现。如图2所示，给出了本层各模块间的通信方式及与适配层间的通信方式。

图2主要描述了两种关系：一种为函数调用关系，函数调用一般由上层模块调用下层模块，原则上不允许下层模块调用上层模块，设计各模块接口时要充分考虑对上层的接口，要满足其他模块的需求。其中，实箭头表示模块调用关系，虚箭头表示数据流向关系。

另一种为数据在模块间的传递关系，数据传递包括单向传输和双向传输，数据的获取也有实时和非实时两种情况。当数据由上向下传输时，一般的函数接口即可满足要求；而当数据由下向上传输，并且不能实时获取时，一般函数可能并不能满足需要，此时一般可以采取消息传递和回调函数两种机制。消息传递机制的缺点是需要在各模块之外定义公共的消息传递协议，模块内部使用，这样不利于移植；回调函数机制的缺点是用户在回调中处理不当容易引起底层模块的阻塞，导致问题难以排查定位。综合比较两种机制，当模块之间涉及到非实时获取且由下向上进行数据的传递时，优先考虑使用回调函数机制。

如图2所示，节目搜索模块201作为上层模块，可以调用下层模块调制解调Tuner模块205、业务信息SI模块203、数据管理模块204三个模块。节目搜索模块201首先设置Tuner，然后调用SI接口获取相关数据，SI将解析后的结果反馈给节目搜索模块201，最后，节目搜索模块201根据需要调用数据管理模块204来选择是否保存数据到数据管理模块204。在此过程中涉及到非实时数据由下向上传递的处理：Tuner将其状态向上反馈，SI获取数据后将数据向上传递。

节目播放模块202作为上层模块，可以调用下层模块数据管理204、Tuner模块205、视频驱动模块208、音频驱动模块209。节目播放模块202首先调用数据管理模块204，从中获取播放相关的信息，然后设置Tuner，最后调用视频驱动和音频驱动，从而实现播放功能。此过程主要数据流向为从数据管理模块204获取数据，由于上述节目搜索模块201已经将此部分数据保存到数据管理模块204，因此该数据为可实时获取数据，一般获取数据的函数接口即可满足需求。

SI模块203作为上层模块，可以调用下层模块解复用Demux模块206。SI需要设置过滤条件给Demux模块，然后启动Demux过滤出所需要的数据，Demux将获取到的数据向上传递。

数据管理模块204作为上层模块，可以调用下层模块闪存Flash驱动模块207。数据管理模块204通过Flash驱动模块将数据保存到Flash中。数据管理模块需要考虑数据在内存及Flash中的管理、内存及Flash中数据的同步、内存分配策略、数据查询算法等问题。

其中，Tuner、Demux、Flash、视频驱动和音频驱动等适配层模块主要涉及到对不同硬件平台的封装，相对比较独立，模块之间的耦合性很小，设计实现时主要考虑其性能的优化及纠错处理等。例如：Demux模块需要考虑怎样设计才能使数据的获取更高效，以满足涉及到大数据量应用模块的需求；Flash模块需考虑怎样才能使读写Flash的速度提高，以及怎样有效降低读写数据的出错概率等。

应用层104，基于中间层开发的上层应用程序。基于上述表3中的各功能组件，应用层104提供相应的应用程序，以完成所述的各种功能。

其中，所述各层之间严格按照制定的标准协议及接口进行通讯，减少因层级修改引起的其他层次的代码变更。

本发明数字电视***，具有良好的分层架构设计，如此分层结构的好处是可以利用适配层将不同硬件平台的差异性完全隔离，使中间层及应用层不随硬件部分的变更而变更，有效降低软件的耦合度，减少代码的修改，提高软件的可复用度，进而提高产品开发效率，降低产品开发成本。

本发明制订了严格的通讯协议及接口定义，在选用不同硬件平台时，只需根据硬件的不同对适配层稍做改动即可。中间层及应用层模块完全不用修改即可整体移植到新的硬件平台中，这样大大提高了产品的开发效率。此外，由于改动的部分限制在适配层一级，进而有效改善了产品的质量事故问题，提高产品的质量。

当然，以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种数字电视***，其特征在于，包括：

硬件层，位于***最底层，为***提供硬件平台；

适配层，与所述硬件层连接，提供标准接口，隔离硬件层与中间层和应用层；

中间层，与所述适配层连接，提供通用的标准化功能组件，所述功能组件基于适配层提供的接口实现；

应用层，与所述中间层连接，提供基于中间层开发的应用程序。

2、根据权利要求1所述的数字电视***，其特征在于，所述适配层包括操作***适配层和驱动适配层。

3、根据权利要求1所述的数字电视***，其特征在于，所述适配层包括调制解调、解复用、闪存、视频驱动和音频驱动模块。

4、根据权利要求3所述的数字电视***，其特征在于，所述中间层包括节目搜索、节目播放、业务信息和数据管理模块。

5、根据权利要求3或4所述的数字电视***，其特征在于，所述节目搜索模块为上层模块，调用下层的业务信息和数据管理模块，和/或调制解调模块。

6、根据权利要求3或4所述的数字电视***，其特征在于，所述节目播放模块为上层模块，调用下层的调制解调、视频驱动和音频驱动模块，和/或数据管理模块。

7、根据权利要求4所述的数字电视***，其特征在于，所述业务信息模块为上层模块，调用下层的解复用模块。

8、根据权利要求4所述的数字电视***，其特征在于，所述数据管理模块为上层模块，调用下层的闪存模块。

9、根据权利要求3或4所述的数字电视***，其特征在于，所述各模块之间的数据传递包括单向传输和双向传输。

10、根据权利要求3或4所述的数字电视***，其特征在于，所述各模块获取数据的方式包括实时获取和非实时获取。

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