專利名稱：用于與多個(gè)操作環(huán)境兼容的電視頂設(shè)終端機(jī)的軟件體系結(jié)構(gòu)的制作方法
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)案主張于一九九九年五月二十一日申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/135,221的權(quán)利。
本發(fā)明提供一種軟件體系結(jié)構(gòu)，用于使電視頂設(shè)終端的核心軟件與不同的操作環(huán)境兼容。
新近的數(shù)字頂設(shè)終端的出現(xiàn)刺激了用戶電視網(wǎng)，例如有線/衛(wèi)星電視網(wǎng)的發(fā)展。這類終端機(jī)可支持更高級(jí)別的編程服務(wù)，以及各種基于軟件的應(yīng)用程序和功能，例如電子節(jié)目指南，股票或氣象看板，購物和銀行的家庭服務(wù)，游戲等。而且，預(yù)計(jì)這種趨勢(shì)將隨著電話，電視和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及室內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的興起而繼續(xù)發(fā)展。
有線或衛(wèi)星電視之類的數(shù)字機(jī)頂盒(例如用戶終端)需要操作系統(tǒng)(OS)軟件，中間軟件和設(shè)備驅(qū)動(dòng)器以供操作。
操作系統(tǒng)(OS)軟件提供操作頂設(shè)所需的多線程、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(OS)支持。
中間軟件是連接兩個(gè)相互分離的應(yīng)用程序的軟件。例如，這類中間軟件可作為一應(yīng)用程序與一網(wǎng)絡(luò)之間的媒介，藉以管理橫跨不同種類計(jì)算平臺(tái)的完全不同的應(yīng)用程序之間的互動(dòng)。更一般而言，中間軟件用作獨(dú)立應(yīng)用程序之間的粘著劑，并且由于其連接一個(gè)應(yīng)用程序的兩邊，并在其間發(fā)送數(shù)據(jù)，所以有時(shí)被稱為“管道”(plumbing)。
此外，驅(qū)動(dòng)器用于控制一終端機(jī)中的不同硬件設(shè)備，諸如調(diào)諧器，解調(diào)器，MPEG-2解碼器(例如，音頻，視頻和數(shù)據(jù))，視頻編碼器，音頻混合器等。
在一個(gè)機(jī)頂盒中提供“核心軟件”，其允許該頂設(shè)提供下述必要的電視功能服務(wù)取得，系統(tǒng)信息(SI)管理，下載能力(例如對(duì)于新的應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)(OS)軟件)，返回路徑通信(例如為列表目的而輪詢頂設(shè))，頂設(shè)配置，以及條件存取控制(即安全性)。
過去，每一頂設(shè)被設(shè)計(jì)為僅使用一特定操作環(huán)境。從前并未針對(duì)頂設(shè)環(huán)境提出處理多重操作環(huán)境的問題。一般而言，應(yīng)用程序或者通過通過將頂設(shè)系統(tǒng)軟件重寫成該環(huán)境下的軟件，或者通過一提取(abstraction)層而轉(zhuǎn)至各種操作環(huán)境。
因此，其好處為無需改變核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件即可在一頂設(shè)上選擇不同的操作環(huán)境。這使得能夠?qū)⒁环N頂設(shè)設(shè)計(jì)重覆用于多個(gè)操作環(huán)境中。同時(shí)可更快地實(shí)現(xiàn)操作軟件環(huán)境的更替，同時(shí)使新的頂設(shè)設(shè)備在更快時(shí)間內(nèi)上市。
特別是，期待能有這樣一種軟件體系結(jié)構(gòu)，其允許一用戶、諸如一有線電視系統(tǒng)操作員，來選擇頂設(shè)中所使用的操作環(huán)境和設(shè)備驅(qū)動(dòng)器，其中操作環(huán)境包括操作系統(tǒng)(OS)核心，中間軟件和應(yīng)用程序軟件。該核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件應(yīng)當(dāng)允許該裝置在一共用系統(tǒng)環(huán)境中操作。該體系結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)允許在多個(gè)不同操作環(huán)境中的任一操作環(huán)境下開發(fā)核心軟件，然后實(shí)現(xiàn)該體系結(jié)構(gòu)，其中操作環(huán)境包括諸如VRTX，WINDOWS CE，AperiOS，PowerTV以及其他頂設(shè)操作環(huán)境。
該體系結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)適用于通過任何類型的網(wǎng)絡(luò)而接收節(jié)目服務(wù)的終端機(jī)，其中所述網(wǎng)絡(luò)包括寬帶通信網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字用戶環(huán)(DSL)網(wǎng)絡(luò)等。
本發(fā)明提供一種軟件體系結(jié)構(gòu)，其具有上述以及其他優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，提供一種軟件體系結(jié)構(gòu)，其能使一頂設(shè)設(shè)備的核心軟件操作于多個(gè)不同操作環(huán)境中的任一操作環(huán)境下。
在一特定實(shí)施例中，用以提供能夠?qū)崿F(xiàn)電視用戶終端機(jī)的軟件體系結(jié)構(gòu)的裝置包括一個(gè)具有計(jì)算機(jī)程序代碼裝置的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，以及用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序代碼裝置以實(shí)現(xiàn)分層式軟件體系結(jié)構(gòu)的裝置。該體系結(jié)構(gòu)包括第一硬件層，第二設(shè)備驅(qū)動(dòng)器層，第三設(shè)備驅(qū)動(dòng)器接口層，具有用于提供電視功能和核心提取功能的核心系統(tǒng)軟件的第四層，用于中間軟件轉(zhuǎn)移的第五層，以及第六層，用于提供與至少一個(gè)應(yīng)用程序(在第七層)接口的中間軟件。
核心提取層和設(shè)備驅(qū)動(dòng)器接口層使核心系統(tǒng)軟件能夠在不同的操作環(huán)境下操作。此外，在第四和五層提供操作系統(tǒng)(OS)核心。
該體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括介于核心系統(tǒng)軟件與第五層之間的一軟件接口，其使核心系統(tǒng)軟件能夠在不同的操作環(huán)境中操作。
核心系統(tǒng)軟件的電視功能包括消息接收與發(fā)布，系統(tǒng)信息處理，終端機(jī)配置，終端機(jī)控制消息處理，服務(wù)取得，條件存取控制，下載能力，返回路徑通信以及診斷數(shù)據(jù)管理中的一個(gè)或多個(gè)。
此外，電視功能可包括條件式存取服務(wù)，該服務(wù)包括一或更多對(duì)象認(rèn)證，對(duì)象授權(quán)，資源授權(quán)，基線密鑰交換服務(wù)，以及加密功能。
同時(shí)還具有一種相應(yīng)的方法。


本圖說明根據(jù)本發(fā)明的電視用戶終端體系結(jié)構(gòu)。
發(fā)明詳述該圖說明了根據(jù)本發(fā)明的用以實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒的軟件平臺(tái)或體系結(jié)構(gòu)。該平臺(tái)可使用任意適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，諸如位于Oregon，Wilsonville的Mentor Graphics公司所提供的VRTX(虛擬實(shí)時(shí)執(zhí)行的)操作系統(tǒng)，位于Washington，Redmond的微軟公司所提供的WINDOWSCE，位于N.Y.，New YOrk的Sony公司所提供的AperiOS，位于CA，Cupertino的Power TV公司所提供的Power TV等。
該體系結(jié)構(gòu)被認(rèn)為包括三個(gè)主級(jí)，其中包括與硬件和設(shè)備驅(qū)動(dòng)器功能相關(guān)的低級(jí)(功能30，32和34)，與核心頂設(shè)軟件相關(guān)的中間級(jí)(功能14，16，18，20，22，24和26)，以及與中間軟件和應(yīng)用程序相關(guān)的高級(jí)(功能10，12)。
具體地，軟件結(jié)構(gòu)的頂層級(jí)包含一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序10，例如可包含數(shù)字電視(DTV)導(dǎo)航器應(yīng)用程序(由位于California，SanCarlos的Liberate Technologies所提供)，互動(dòng)式游戲，增強(qiáng)的電視特性，因特網(wǎng)的網(wǎng)頁瀏覽器等。這些應(yīng)用程序需要與核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件20進(jìn)行通信。此通信是通過中間軟件/應(yīng)用程序接口12，中間軟件轉(zhuǎn)移層14，和軟件接口26加以完成。
軟件結(jié)構(gòu)的下一層包含中間軟件/應(yīng)用程序接口API(應(yīng)用程序接口)12。此層12是操作環(huán)境的一部分(即操作系統(tǒng)(OS)專有)，并提供與在頂設(shè)(例如有線頂設(shè)硬件34)中執(zhí)行的應(yīng)用程序10的接口。層12提供用于應(yīng)用程序的軟設(shè)備，以使用及控制機(jī)頂盒資源，并與其他應(yīng)用程序并存。層12同時(shí)提供用以執(zhí)行應(yīng)用程序的環(huán)境。層12還提供用以撰寫應(yīng)用程序的API，同時(shí)提供一程序設(shè)計(jì)(authoring)環(huán)境。此外，此層處理共享資源的發(fā)送(issue)、多重應(yīng)用程序、應(yīng)用程序選擇、應(yīng)用程序裝入(launch)以及應(yīng)用程序終止。最好，其向終端使用者提供一種相容的接口。
例如用于有線、DSL或其他電視服務(wù)的中間軟件轉(zhuǎn)移層14是用以分別將電視，圖形與通信接口20，22和24轉(zhuǎn)換成中間軟件的組成部分所需要并由中間軟件的供應(yīng)者/廠商所指定的特殊的功能接口。中間軟件供應(yīng)者通常指定一個(gè)已經(jīng)在其上測(cè)試和驗(yàn)證了其軟件的接口。還作為部分操作環(huán)境的層14允許以一方便的方式將中間軟件解決方案移植至該頂設(shè)。更具體地，在允許執(zhí)行不同中間軟件層的同時(shí)，層14允許核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件20保持原狀。
在包括中間軟件轉(zhuǎn)移層14與核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件20，圖形、音頻、視頻子系統(tǒng)22和網(wǎng)絡(luò)通信堆棧24的級(jí)提供操作系統(tǒng)(OS)核心16。此核心16可包含例如由Mentor Graphics公司的微技術(shù)部門提供的專用于Motorola 68000系列微處理器的4.0版VRTX核心的MIPS(每秒百萬指令)端口。此核心16提供了操作頂設(shè)所需的多線程實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(OS)支持。連同中間軟件轉(zhuǎn)移層14與中間軟件/應(yīng)用程序接口API 12的操作系統(tǒng)(OS)核心16和設(shè)備驅(qū)動(dòng)器均為操作環(huán)境的組成部分。特別是，操作系統(tǒng)(OS)核心16提供諸如多重任務(wù)處理，內(nèi)部任務(wù)通信，同步化，以及存儲(chǔ)器管理等操作系統(tǒng)(OS)軟設(shè)備。這些軟設(shè)備用于創(chuàng)建任務(wù)，設(shè)定任務(wù)優(yōu)先級(jí)，進(jìn)行任務(wù)間的通信，以及系統(tǒng)任務(wù)與應(yīng)用程序任務(wù)的同步化操作。
根據(jù)本發(fā)明的核心提取組成部分18提供其他組成部分所需的一般核心功能。特別是，組成部分18從操作系統(tǒng)(OS)核心16的特定功能(specifics)中提取出這些功能。核心提取組成部分18包括兩部分，即，(i)由組成部分所用的核心調(diào)用，以及(ii)專用核心轉(zhuǎn)換。某些所支持的核心特性是以獨(dú)立于基礎(chǔ)核心的方式實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，核心提取組成部分18將操作系統(tǒng)(OS)核心的細(xì)節(jié)與核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件20加以分離，并將核心系統(tǒng)軟件與一操作系統(tǒng)(OS)核心實(shí)現(xiàn)的特定功能加以隔離。以此方式，可提供操作環(huán)境間的核心軟件20的可移植性。操作系統(tǒng)(OS)核心提取18以一種一般方式向核心系統(tǒng)軟件20提供標(biāo)準(zhǔn)類型的操作系統(tǒng)(OS)服務(wù)。這些服務(wù)例如包括消息接發(fā)，線程操作，存儲(chǔ)器管理，同步化，以及事件管理。
核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件20包含對(duì)電視系統(tǒng)特性的支持。例如，此軟件可被編寫成支持Digi CipherII數(shù)字電視系統(tǒng)特性。Digi CipherII是由其受讓人，美國(guó)Pennsylvania，Horsham的通用儀器公司所開發(fā)的專屬系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括專用于進(jìn)行順流以及逆流通信的有線電視環(huán)境的特性。這些由核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件20所支持的特性包括但不僅限于服務(wù)取得(例如，獲得付費(fèi)選看的電影)，系統(tǒng)信息管理，頂設(shè)配置與控制，輪詢的返回路徑，包含認(rèn)證與授權(quán)的下載能力，以及非易失性存儲(chǔ)器管理。
核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件20還包括條件式存取系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器(CABIOS)，用以提供安全性和存取控制。此組成部分支持對(duì)象認(rèn)證，對(duì)象授權(quán)，資源授權(quán)，加密工具箱，以及基線密鑰交換的特性。用于加密工具箱(密碼工具箱)的接口層是公用密鑰加密標(biāo)準(zhǔn)(PKCS)11。
更具體地，核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件20提供允許頂設(shè)存在于一通信(例如有線電視)網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)。如上所述，此軟件的功能包括消息接收與發(fā)布——此軟件組成部分在一控制頻道上或者通過一帶內(nèi)頻道接收消息，并將其發(fā)布到用于解釋和處理的適當(dāng)軟件進(jìn)程。
系統(tǒng)信息處理——此組成部分解釋由用于指定調(diào)制類型，頻道映射，服務(wù)映射，服務(wù)說明，服務(wù)組成部分的協(xié)議(例如先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會(huì)(ATSC)，或者數(shù)字視頻廣播(DVB)標(biāo)準(zhǔn))提供的系統(tǒng)信息。此信息允許軟件查找、重建、和向使用者或者應(yīng)用程序發(fā)送發(fā)送該服務(wù)。
配置與控制消息處理——此組成部分解釋從例如一有線頭端控制器傳送到頂設(shè)的配置與控制消息。此信息是用以提供一個(gè)在有線電視系統(tǒng)或其他可用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)操作的頂設(shè)。該組成部分設(shè)定頂設(shè)的特性，并提供由操作員遙控頂設(shè)操作的能力。
數(shù)字和模擬服務(wù)取得——此組成部分執(zhí)行“調(diào)諧”一個(gè)呈現(xiàn)給電視觀眾的視頻/音頻服務(wù)所需的所有必要功能。
條件式存取子系統(tǒng)——此組成部分對(duì)服務(wù)與應(yīng)用程序進(jìn)行授權(quán)。視頻服務(wù)以加密的形式被發(fā)送到頂設(shè)。條件式存取(CA)系統(tǒng)將有關(guān)該服務(wù)的授權(quán)信息與發(fā)送到該頂設(shè)的授權(quán)信息進(jìn)行比較。當(dāng)認(rèn)可一服務(wù)已被授權(quán)時(shí)，則該CA系統(tǒng)可將該服務(wù)解密。
下載子系統(tǒng)——此組成部分從有線或其他可用網(wǎng)絡(luò)獲得軟件對(duì)象，并將其存儲(chǔ)在頂設(shè)存儲(chǔ)器中。這些對(duì)象可包括例如軟件組(software suite)或應(yīng)用程序。該下載子系統(tǒng)確定其是否已被授權(quán)接收對(duì)象，并且如果是，則處理并儲(chǔ)存該對(duì)象的每一區(qū)段(segment)。一旦該對(duì)象被存儲(chǔ)，則其被確認(rèn)，并能通過例如頭端控制或者通過操作系統(tǒng)執(zhí)行該對(duì)象。
返回路徑子系統(tǒng)——此組成部分收集購買與診斷信息，并且根據(jù)命令將其傳回頭端(或其他適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)操作員位置)。最后將此信息傳送至一記帳系統(tǒng)，以便能夠?qū)υ擁斣O(shè)所使用的服務(wù)記帳。返回路徑可為一儲(chǔ)存-轉(zhuǎn)送機(jī)構(gòu)，或者一請(qǐng)求式人機(jī)對(duì)話機(jī)構(gòu)。
診斷數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)——此組成部分收集并管理可用以診斷頂設(shè)狀態(tài)、允許遠(yuǎn)程確定該頂設(shè)軟件的操作及完好的數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)可供操作系統(tǒng)(OS)向使用者或安裝人員進(jìn)行顯示。其同時(shí)可供返回路徑子系統(tǒng)用，而由該系統(tǒng)操作員位置(例如于一有線頭端)上的一計(jì)算機(jī)加以集合。
CABIOS(條件式存取基本服務(wù))在正常的服務(wù)存取控制的基礎(chǔ)上提供條件式存取服務(wù)，包括對(duì)象認(rèn)證——此功能認(rèn)證一軟件對(duì)象，以確定該對(duì)象是否為所考慮的對(duì)象。這類認(rèn)證例如通過匹配隨該對(duì)象一起發(fā)送的簽名而完成。
對(duì)象授權(quán)——此功能授權(quán)被載入頂設(shè)中及在頂設(shè)中執(zhí)行的對(duì)象。其使用條件式存取硬件來確定頂設(shè)的授權(quán)狀態(tài)。
資源授權(quán)——此功能授權(quán)通過條件式存取硬件而使用頂設(shè)資源。
基線密鑰交換服務(wù)——這些功能支持有線調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的密鑰交換請(qǐng)求，其符合有線加載數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)定(DOCSIS)。
密碼功能——這些功能提供了一個(gè)基本的密碼工具箱，供頂設(shè)內(nèi)的應(yīng)用程序操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序使用。雖然可使用其他標(biāo)準(zhǔn)，但如以上所指示，典型的密碼工具組遵循PKCS 11標(biāo)準(zhǔn)。
在最佳具體實(shí)施例中，圖形、音頻及視頻子系統(tǒng)22包括二維(2D)、三維(3D)和操作于圖形顯示驅(qū)動(dòng)器頂層的視頻數(shù)據(jù)庫。這類顯示驅(qū)動(dòng)器通常由諸如位于加拿大Ontario，Thornhill的ATI科技公司的各供應(yīng)商提供。子系統(tǒng)22提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)API，中間軟件供應(yīng)者可轉(zhuǎn)移至此，并能使要觀賞的視頻信號(hào)與圖形相組合。尤其是，將模擬或數(shù)字視頻與一圖形重疊組合，以呈現(xiàn)給使用者一個(gè)組合畫面。此子系統(tǒng)22同時(shí)提供可存在于多種模式下的音頻，諸如立體與環(huán)繞音效。該音頻子系統(tǒng)同時(shí)可支持音頻文件的記錄及回放。
網(wǎng)絡(luò)通信堆棧24提供標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)堆棧，用以輔助網(wǎng)頁瀏覽以及與外部設(shè)備的通信。此子系統(tǒng)24包括多種可通過多條通信路徑發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。該堆?？砂鏜entor/Microtec的延伸至由位于Oregon，Wilsonville的Mentor圖形公司提供的VRTX操作系統(tǒng)的CNX通信。
此子系統(tǒng)24駐留于通信驅(qū)動(dòng)器(例如乙太(Ethernet)和DOCSIS驅(qū)動(dòng)器)的頂層，并提供例如一個(gè)Berkeley插座(Berkeley軟件設(shè)計(jì)公司)，作為與諸如傳輸控制協(xié)議(TCP)/網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(IP)(例如一DOCSIS調(diào)制解調(diào)器或者乙太網(wǎng)(Ethernet)設(shè)備上的一TCP/IP接口)、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)、地址解析協(xié)議(ARP)、網(wǎng)間控制報(bào)文協(xié)議(ICMP)、動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)客戶、域名系統(tǒng)(DNS)客戶以及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP)(撥號(hào)使用CCP，鏈接控制協(xié)議(LCP)以及網(wǎng)間協(xié)議控制協(xié)議(IPCP)的協(xié)議等的接口。
如所屬領(lǐng)域所公知的，對(duì)于用以操作機(jī)頂盒以實(shí)現(xiàn)所希望的功能的頂設(shè)硬件34來說，必須提供各種驅(qū)動(dòng)器。在圖中，這些驅(qū)動(dòng)器是以低階(low level)設(shè)備驅(qū)動(dòng)器32加以描述，根據(jù)本發(fā)明，其通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)器模組的接口30與核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件20所使用的一驅(qū)動(dòng)器模組接口。
接口30將驅(qū)動(dòng)器模組環(huán)境的細(xì)節(jié)與核心系統(tǒng)軟件20加以分離。接口30是用以將設(shè)備驅(qū)動(dòng)器32與操作環(huán)境所提供的專有驅(qū)動(dòng)器模組加以隔離。低階設(shè)備驅(qū)動(dòng)器軟件32是專有硬件，并可跨操作環(huán)境使用。驅(qū)動(dòng)器模組接口30通過向?qū)Ｓ杏布脑O(shè)備驅(qū)動(dòng)器32提供操作系統(tǒng)(OS)所希望的接口，而將該驅(qū)動(dòng)器與操作系統(tǒng)(OS)結(jié)合。
設(shè)備驅(qū)動(dòng)器用于頂設(shè)上所支持的每一設(shè)備。這些驅(qū)動(dòng)器包括一圖形驅(qū)動(dòng)器，其可在例如由ATI科技公司所提供的ATI硬件存取提供(HAP)層上編寫。頂設(shè)中所使用的圖形數(shù)據(jù)庫可在HAP上編寫。其他典型的頂設(shè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)器包括一通信驅(qū)動(dòng)器，調(diào)諧器(例如通用器材DOCSIS調(diào)諧器和正交調(diào)幅(QAM)碼的組合)，串行端口(使用例如IEEE1394高性能串行總線)，并行端口，乙太網(wǎng)(Ethernet)端口，通用串行總線(USB)端口，發(fā)光二極管(LED)，鍵區(qū)和/或鍵盤驅(qū)動(dòng)器，一DOCSIS驅(qū)動(dòng)器、諸如由位于美國(guó)加州Irvine的Broadcom公司所提供的Broadcom DOCSIS驅(qū)動(dòng)器，以及一個(gè)智能卡。一智能卡可在頂設(shè)中使用，用于諸如在線購買等用戶采購應(yīng)用程序。頂設(shè)中的每一設(shè)備都需要一驅(qū)動(dòng)器功能來操作。
顯然，本發(fā)明解決了使核心頂設(shè)軟件能與多種頂設(shè)操作環(huán)境兼容的問題。使用本發(fā)明所提供的軟件體系結(jié)構(gòu)，無需藉由針對(duì)每一環(huán)境重寫專用編碼，或者通過一提取層而將核心軟件轉(zhuǎn)移至不同的操作環(huán)境。而是同時(shí)提供一個(gè)唯一的設(shè)備驅(qū)動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)器模組的接口和一個(gè)用以克服可攜性問題的核心提取組成部分，并在體系結(jié)構(gòu)中的各層間提供一個(gè)清楚的接口。本發(fā)明可使用諸如C++或者Java編程語言之類的面向?qū)ο蟮募夹g(shù)來實(shí)現(xiàn)，然而本發(fā)明絕不僅限于此。
這里所述的組成部分的組合為頂設(shè)軟件提供了能使先進(jìn)機(jī)頂盒實(shí)現(xiàn)先進(jìn)特性的基礎(chǔ)。每一組成部分提供了先進(jìn)頂設(shè)終端機(jī)所需的必要功能。本發(fā)明的新型體系結(jié)構(gòu)提供了核心頂設(shè)軟件可轉(zhuǎn)移至替代操作環(huán)境的可重覆使用性和便攜性，從而允許重覆使用被充分了解和事先測(cè)試的軟件組成部分。該體系結(jié)構(gòu)還允許快速而直接地提供在替代操作環(huán)境中的實(shí)現(xiàn)。
雖然本發(fā)明是針對(duì)各種特定實(shí)現(xiàn)加以描述，但應(yīng)明白在不偏離本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍中所陳述的范圍下，可進(jìn)行各種改編及修正。
權(quán)利要求
1.一種提供用于實(shí)現(xiàn)一電視用戶終端的軟件體系結(jié)構(gòu)的裝置，包含一計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，具有計(jì)算機(jī)程序代碼裝置；以及用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序代碼裝置以實(shí)現(xiàn)一分層式軟件體系結(jié)構(gòu)的裝置，其包括第一層，支持終端硬件；第二層，包含至少一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)器；第三層，包含用于所述至少一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的接口；第四層，包含用以提供電視功能的核心系統(tǒng)軟件；所述第四層還包含一核心提取功能，其與所述第三層一起使所述核心系統(tǒng)軟件能夠操作于不同的操作環(huán)境中；第五層，用于中間軟件轉(zhuǎn)移；操作系統(tǒng)核心，駐留于所述第四層及第五層；以及第六層，提供中間軟件以與至少一個(gè)應(yīng)用程序接口。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中操作環(huán)境包括所述中間軟件，中間軟件轉(zhuǎn)移，以及操作系統(tǒng)核心。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中操作環(huán)境包含所述中間軟件，中間軟件轉(zhuǎn)移，操作系統(tǒng)核心，以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)器。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中操作環(huán)境包括所述中間軟件，中間軟件轉(zhuǎn)移，操作系統(tǒng)核心，設(shè)備驅(qū)動(dòng)器，以及應(yīng)用程序。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中電視用戶終端是通過寬帶通信網(wǎng)絡(luò)來接收電視信號(hào)的電視用戶終端。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中電視功能包括至少下列之一消息接收與發(fā)布；系統(tǒng)信息處理；終端配置；終端控制消息處理；服務(wù)取得；條件存取控制；下載能力；返回路徑通信；以及診斷數(shù)據(jù)管理。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中電視功能包括條件式存取服務(wù)，其包括至少下列之一對(duì)象認(rèn)證；對(duì)象授權(quán)；資源授權(quán)；基線密鑰交換服務(wù)；以及密碼功能。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中核心提取功能提供用于操作系統(tǒng)核心的核心調(diào)用以及核心專用轉(zhuǎn)換(translation)。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中核心提取功能用于將核心系統(tǒng)軟件與專用于操作環(huán)境的部分操作系統(tǒng)核心加以隔離。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中用于至少一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的接口用于將核心系統(tǒng)軟件與專用于操作環(huán)境的部分設(shè)備驅(qū)動(dòng)器加以隔離。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中操作系統(tǒng)核心提供操作終端所需的多線程、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中操作系統(tǒng)核心提供專用于一操作環(huán)境的終端的軟設(shè)備(facility)，包括至少下列之一多任務(wù)，任務(wù)內(nèi)通信，消息接發(fā)，同步化，存儲(chǔ)器管理，以及事件管理。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括一個(gè)核心系統(tǒng)軟件與第五層之間的軟件接口，用以使所述核心系統(tǒng)軟件能夠在不同的操作環(huán)境中操作。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中軟件接口用于將核心系統(tǒng)軟件與專用于操作環(huán)境的部分中間軟件和中間軟件轉(zhuǎn)移加以隔離。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中軟件接口用于將核心系統(tǒng)軟件與一操作環(huán)境特有的部分應(yīng)用程序加以隔離。
16.一種提供用于實(shí)現(xiàn)電視用戶終端的軟件體系結(jié)構(gòu)的方法，包含下列步驟提供一計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其具有計(jì)算機(jī)程序代碼裝置；以及執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序代碼裝置，用以實(shí)現(xiàn)一分層式軟件體系結(jié)構(gòu)，包括第一層，支持終端機(jī)的硬件；第二層，包含至少一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)器；第三層，包含用于所述至少一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的接口；第四層，包含用以提供電視功能的核心系統(tǒng)軟件；所述第四層還包括一核心提取功能，其與第三層一起使所述核心系統(tǒng)軟件能夠在不同的操作環(huán)境中操作；第五層，用于中間軟件轉(zhuǎn)移；操作系統(tǒng)核心，駐留在所述第四層和第五層；以及第六層，提供中間軟件以與至少一個(gè)應(yīng)用程序接口。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中操作環(huán)境包含所述中間軟件，中間軟件轉(zhuǎn)移，以及操作系統(tǒng)核心。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中操作環(huán)境包含所述中間軟件，中間軟件轉(zhuǎn)移，操作系統(tǒng)核心，以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)器。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其中操作環(huán)境包含所述中間軟件，中間軟件轉(zhuǎn)移，操作系統(tǒng)核心，設(shè)備驅(qū)動(dòng)器，以及應(yīng)用程序。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其中電視用戶終端通過寬帶通信網(wǎng)絡(luò)來接收電視信號(hào)。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其中電視功能包括至少下列之一消息接收與發(fā)布；系統(tǒng)信息處理；終端配置；終端控制消息處理；服務(wù)取得；條件存取控制；下載能力；返回路徑通信；以及診斷數(shù)據(jù)管理。
22.如權(quán)利要求16所述的方法，其中電視功能包括條件式存取服務(wù)，其包括至少下列之一對(duì)象認(rèn)證；對(duì)象授權(quán)；資源授權(quán)；基線密鑰交換服務(wù)；以及密碼功能。
23.如權(quán)利要求16所述的方法，其中核心提取功能提供用于操作系統(tǒng)核心的核心調(diào)用以及核心專用轉(zhuǎn)換。
24.如權(quán)利要求16所述的方法，其中核心提取功能將核心系統(tǒng)軟件與專用于操作環(huán)境的部分操作系統(tǒng)核心加以隔離。
25.如權(quán)利要求16所述的方法，其中用于至少一設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的接口將核心系統(tǒng)軟件與專用于一操作環(huán)境的部分設(shè)備驅(qū)動(dòng)器加以隔離。
26.如權(quán)利要求16所述的方法，其中操作系統(tǒng)核心提供操作該終端所需的多線程、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持。
27.如權(quán)利要求16所述的方法，其中操作系統(tǒng)核心提供專用于一操作環(huán)境的終端軟設(shè)備，包括至少下列之一多任務(wù)，內(nèi)部任務(wù)通信，消息接發(fā)，同步化，存儲(chǔ)器管理，以及事件管理。
28.如權(quán)利要求16所述的方法，其中該體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括核心系統(tǒng)軟件與第五層之間的一軟件接口，用以使該核心系統(tǒng)軟件能夠在不同的操作環(huán)境中操作。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中軟件接口將核心系統(tǒng)軟件與專用于一操作環(huán)境的部分中間軟件和中間軟件轉(zhuǎn)移加以隔離。
30.如權(quán)利要求28所述的方法，其中軟件接口將核心系統(tǒng)軟件與專用于一操作環(huán)境的部分應(yīng)用程序加以隔離。
全文摘要
提供一種軟件體系結(jié)構(gòu),用以使核心電視頂設(shè)軟件20可以在不同的操作環(huán)境中執(zhí)行。核心頂設(shè)軟件20對(duì)替代操作環(huán)境的重復(fù)使用性和可攜性允許重復(fù)使用已被完全了解和預(yù)先測(cè)試過的軟件組成部分。核心提取組成部分18利用核心調(diào)用(kernel call)和核心專用轉(zhuǎn)換(kernel specific translation)從操作系統(tǒng)核心16中分離出操作系統(tǒng)特定功能。該功能可以一種一般格式用于核心軟件系統(tǒng)20。此外,設(shè)備驅(qū)動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)器模組的接口30將驅(qū)動(dòng)器模組環(huán)境的細(xì)節(jié)與核心系統(tǒng)軟件20加以分離。此外,一軟件接口26允許應(yīng)用程序10(諸如節(jié)目指南,游戲,和網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)頁瀏覽器)和中間軟件12與核心頂設(shè)系統(tǒng)軟件20進(jìn)行通信。該核心軟件允許頂設(shè)提供電視功能,諸如服務(wù)取得,系統(tǒng)信息管理,下載能力,返回路徑通信,頂設(shè)配置,和條件存取控制。
文檔編號(hào)H04N5/00GK1357194SQ00809207
公開日2002年7月3日 申請(qǐng)日期2000年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月21日
發(fā)明者杰克·M·比恩鮑姆, 克里斯·德爾索爾多, 羅伯特·高茲道 申請(qǐng)人:通用儀器公司