利用JAVA语言实现支持视频点播的WEB服务器(5)
作者 佚名技术
来源 服务器技术
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发布时间 2012-07-06
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4.中间件
中间件是一种将应用程序与低层的操作系统、硬件细节隔离开来的软件环境，这种分层的思想在现代系统设计中十分常见，如大名鼎鼎的TCP/IP协议。中间件通常由各种虚拟机来构成，如HTML虚拟机、JavaScript虚拟机、Java虚拟机等。
一个完整的数字机顶盒由硬件平台和软件系统组成，可以将其分为4层，从底向上分别为硬件、底层软件、中间件、应用软件。硬件提供机顶盒的硬件平台；底层软件提供操作系统内核以及各种硬件驱动程序；应用软件包括本机存储的应用和可下载的应用；中间件将应用软件与依赖于硬件的底层软件分隔开来，使应用不依赖于具体的硬件平台。这样用户可以在任何厂家的硬件平台上进行应用软件开发，和应用软件下载。不必介意任何低层的有关信息。保证了机顶盒的开发专业化。目前成熟的用于机顶盒的商用中间件产品有Opentv的EN2、Liberate的TV Navigator for DTV、Enreach的EnreachTV for DTV、Canel+ 的Mediahighway和Intellibyte的IB EPG、IB SI Manager、IB Browser等，这些产品在市场上都占有一席之地，但彼此并不兼容。
标准组织已经认识到已有中间件产品兼容性差这个事实，并且开始着手建立开放的中间件标准。DVB提出了基于Java虚拟机的中间件标准DVB-MHP（多媒体家庭平台）；ATSC成立了T3/S17技术专家小组委员会，致力于机顶盒软件环境的定义，该软件环境称为DTV应用软件环境（DASE）。ATVEF（先进电视发展论坛）也创建了一种称为Advanced TeleVision Enhancement Forum Specification for Interactive Television 的规范。
其实，任何一种分层结构都不是要求完全一丝不差的按照其结构，在中间件中我们认为JAVA虚拟机较有发展前途。因为首先，JAVA的设计初衷就是为信息家电开发提供一种简单，健壮的嵌入式语言。正是基于这样一种设计目标，JAVA具有小型化的能力可以在简单的环境下运行。而价格方面的原因使机顶盒不可能，也不必要拥有同一时代的标准配置的台式机的功能，这种相对简单的硬件环境是可以运行JAVA虚拟机的。应用JAVA虚拟机的另一个原因是，现在出现了专门运行JAVA语言的JAVA芯片如果应用这种芯片作为机顶盒的CPU，则可以使用专门的JAVAOS作为操作系统，利用JAVA语言的可移植性在台式机上进行应用层开发，借鉴台式机的调试开发经验和工具。
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(四)传输压缩方式
在视频点播，网上视频观看中不可避免的要与数据压缩打交道，如何将视频数据，音频数据在一定的失真范围内用最小的数据量传输是数据压缩要研究的一个重要的课题。数字多媒体技术的发展，突破了传统的模拟化图象的应用，图象的采集以及存储、处理、显示等数字化的发展，其使我们设计的可行性大大提高。数据压缩及编码技术是设计中向数字机顶盒传输数据时的关键技术。图象压缩编码从开始系统研究至今已有近50年的历史。1988年，CCITT（现ITU-T）制定了可视电话/会议电视的H.261建议是极具代表性的标准，后来的MPEG-1、MPEG-2、H.263等图象压缩标准都是以它为基础的。声音压缩编码的标准也很多，如ITU-T制定的G.711、G.722、G.728、G.723等。限于笔者的水平我们无法对各种压缩技术进行评价，所以在这里只作简单的介绍。
视频压缩技术中数字图象的压缩是多媒体通信的关键技术，"压缩比"是评价图象压缩方法性能的重要参数之一（也可按每象素多少比特反映压缩特性），图象压缩比反应了图象压缩的困难性和可能程度，ITU-T制订的各种标准压缩比都不同。一般来说，压缩比越大，算法越复杂，实时压缩解压缩的困难程度越大，要求的硬件环境也越高。对于可视电话，若原图象格式采用QCIF（176×144），则原始图象有4.5Mb/s的数据量，若最后用28.8kb/S的MODEM在PSTN上传输，则要提供150多倍的压缩，遵循ITU-T和H.263标准可实现此压缩，另外，H.261和MPEG-1也具有较低的码率，适合于在现有网络上传输视频。MPEG-1广泛用于VIDEO-CD的播放，H.261可应用于N-ISDN可视电话、会议电视、远程医疗、远程教学等各个方面。MPEG-2具有可分级性、可扩展性和互操作性，且易于与ATM、计算机网络联结等一系列高性能，但其码率仍高达4～20Mbps，其主要目标是针对广播电视演播室图象质量和HDTV，现也应用于VOD和DVD的制作。此外,具有高级交互功能、更高图象声音质量和更大灵活性的MPEG-4标准，国际上正在研究制订之中。
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