數(shù)字電視家庭多媒體平臺關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、電視憑借其普及率已經(jīng)無可爭議地成為家庭娛樂和信息的中心。數(shù)字時代的來臨更是鞏固它在家庭中的核心地位，并且將其控制力擴展到整個家庭。數(shù)字技術(shù)開創(chuàng)了電視的新紀元，電視的含義已經(jīng)不僅僅是傳統(tǒng)的音視頻廣播，而且是可以提供豐富信息和娛樂業(yè)務的雙向交互式媒體。在此背景下，數(shù)字電視機頂盒(set-topbox)也從單純用于實現(xiàn)數(shù)字信號到模擬信號轉(zhuǎn)變的接收終端，演變?yōu)橐粋€綜合性的家庭多媒體娛樂與信息服務平臺——家庭多媒體平臺。家庭多媒體平臺融合了多媒體

2、信息處理、網(wǎng)絡通信和大容量存儲等技術(shù)，已經(jīng)成為消費電子和計算機領(lǐng)域的一個研究熱點。從發(fā)展趨勢來看，家庭多媒體平臺的發(fā)展主要集中在標準化、智能化和大容量存儲3個關(guān)鍵技術(shù)方向。本文所做的主要工作正是圍繞以上關(guān)鍵技術(shù)而展開的。 首先，本文針對標準化的核心——中間件技術(shù)，以中間件國標草案為依托，對家庭多媒體平臺中間件的實現(xiàn)技術(shù)進行了研究。研究分為兩部分。前一部分從實現(xiàn)的角度提出了一種基于硬件抽象層的中間件系統(tǒng)實現(xiàn)方案，并且建立了對硬件抽

3、象層資源模塊管理調(diào)度的資源管理模型。硬件抽象層的概念和資源管理器的模型不但協(xié)調(diào)了復雜的軟件系統(tǒng)與資源有限的硬件平臺之間的工作，而且屏蔽了硬件平臺差異對中間件系統(tǒng)的影響，為中間件系統(tǒng)的可移植性和可擴展性提供了一種方法。后一部分重點研究了數(shù)字電視中間件系統(tǒng)的核心通信協(xié)議——數(shù)據(jù)廣播協(xié)議，實現(xiàn)了通過改進的DSM-CC數(shù)據(jù)輪播協(xié)議來傳送文件系統(tǒng)的方案。針對廣播文件系統(tǒng)以廣播信道為存儲介質(zhì)的特性，提出了系統(tǒng)性能優(yōu)化策略。該策略提高了數(shù)據(jù)下載的效率

4、。 其次，本文針對智能化的基礎——元數(shù)據(jù)技術(shù)，對家庭多媒體平臺元數(shù)據(jù)的實現(xiàn)技術(shù)進行了研究。本文首次將TV-Anytime規(guī)范應用于符合國標草案的家庭多媒體平臺中間件系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了標準之間的開放性和互操作性。并提出了利用TV-Anytime豐富的內(nèi)容描述元數(shù)據(jù)開展電子節(jié)目指南服務的具體方案。針對TV-Anytime內(nèi)容描述和位置解析相分離的機制，我們優(yōu)化了元數(shù)據(jù)過濾和位置解析策略，降低了由于實時位置解析而帶來的換臺延時。實驗證明

5、，TV-Anytime在傳輸效率方面較DVB-SI更有優(yōu)勢，并且在低端硬件平臺中開展TV-Anytime廣播業(yè)務是完全可行的。 第三，本文針對智能化技術(shù)，對電視節(jié)目的個性化推薦技術(shù)進行了研究。本文以TV-Anytime元數(shù)據(jù)規(guī)范為基礎，將數(shù)據(jù)挖掘和人工智能等技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建一個基于Multi-agent框架的個性化電視節(jié)目推薦系統(tǒng)。在系統(tǒng)的用戶建模策略上，我們提出了基于用戶行為的興趣粒度模型?；谠撃Ｐ?，本文運用模糊推理算法進行

6、自動用戶建模，通過對用戶觀賞行為的分析推理得到用戶的興趣特征。在系統(tǒng)的推薦算法上，我們提出了基于內(nèi)容的過濾和協(xié)作過濾相結(jié)合的混合算法。為了克服傳統(tǒng)協(xié)作過濾算法依賴于用戶顯性評價的不足，本文提出了改進算法——基于內(nèi)容的協(xié)作過濾。本文還給出了在家庭多媒體平臺的原型系統(tǒng)實現(xiàn)方案。 最后，本文針對大容量存儲技術(shù)，對家庭多媒體平臺存儲系統(tǒng)的瓶頸——磁盤調(diào)度進行了研究。通過對家庭環(huán)境下數(shù)據(jù)類型的分析，本文將家庭媒體服務系統(tǒng)的磁盤請求分為：周

7、期性磁盤請求、交互式磁盤請求和常規(guī)磁盤請求三種類型，并且提出了優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲策略。在此基礎上，本文提出了分級接納控制與循環(huán)調(diào)度相結(jié)合的策略，力圖確定性地保證服務質(zhì)量(QoS)的同時滿足不同磁盤請求的性能需求。分級接納控制模型對周期性磁盤請求采用確定型接納控制算法，以保證連續(xù)媒體的實時性；而對交互式和常規(guī)磁盤請求采用預測型接納控制算法，充分利用的磁盤帶寬以提高接納的請求數(shù)量。鑒于預測型接納控制有可能存在預測與實際情況不相符的情形，本文提出