【摘要】本文专门介绍由DVB标准化组织制订的GEM标准，内容包括GEM的由来和特点、标准的体系架构和组成部分、市场推广和应用情况以及标准未来的发展趋势等。

【关键词】IPTVGEMMHPDVB

GEM是什么和为什么？

1.GEM是什么？

DVB-GEM（GloballyExecutableMHP）是由DVB项目组制定的互动电视中间件标准。它有如下主要特点：

●它的出台使得基于GEM的交互应用既能够跨广播和宽带网络运行，同时也适用于基于蓝光光碟的业务平台。

●GEM基于Java，提供了一个和硬件平台独立的应用执行环境，可为不同的设备和市场生成各种互动业务。

●GEM建立在JavaME（JavaMicroEdition）之上，并为电视特有功能，附加了各种相关的API。

●GEM并不限定于特定的广播信令，而是定义了一套公共的抽象概念适用于各种不同的电视系统。该公共概念的核其实是一套API和相关的语义规则，适用于所有的GEM终端。在公共核的基础上，各种特定的市场对API进行扩展就形成了所谓的Profile（功能集）。

目前GEM已经被许多国际机构采用，其中包括CableLabs、ATSC、ARIB和蓝光联盟（Blu-rayDiscAssociation）。GEM同时也是ITU-T（国际电信联盟）推荐的互动电视的中间件标准。

2.为什么需要GEM？

GEM起源于DVB项目组织和北美CableLabs的合作，起初是根据OCAP和MHP中间件平台的公共交集而开发制定出来，其第一版本于2003正式颁布。

MHP是建立较早并被广为接受的数字电视中间件标准，它定义了一个综合的业务平台，使得各种互动电视业务都可以在基于MHP标准的设备中运行。MHP定义了MHP终端的标准，并可以接受基于各种传输标准的数字电视广播业务。这些传输类型包括有线、卫星、地面、微波和TCP/IP等；传输层的协议可以是DVB-T/T2、DVB-C/C2、DVB-S/S2或者TCP/UDP/IP等。

也许要问，既然已经有了数字电视中间件标准MHP，为什么其他国家和地区不能直接采用？现实情况是在一些国家和地区，完全采用MHP标准是不切实际的。例如，在美国，已经有大量投资有线电视网络设施，不可能轻易地转变成MHP。在日本，其地面广播系统非常类似DVB-T，但并不完全相同，要想完全在其终端系统中照搬MHP标准也是不切实际的。除去这些地区性的差异，理想情形下是可以在不同的有线电视网络体系中把运行GEM应用作为业务的一部分，前提是中间件的标准支持同样的APIs和语义规范。GEM就是定义了这样一套APIs、语义和内容格式等规范。换句话说，这种假设是依赖于所有的互动电视标准都支持GEM应用，任何一个基于GEM的标准都必须把GEM作为一个整体来参考，并必须实现GEM所有规范性的需求。GEM标准没有为终端设备提供一个完备的规范，需要其他标准提供相关的补充，比如需要MHP提供基于DVB-S、DVB-T和DVB-C传输系统方面协议的支持。（关于GEM和其他国际标准之间的关系，可以参见2009年9月《中国数字电视》上作者文章中的相关章节，在此不再赘述——编者按）

GEM支持的应用和定义的Profile

GEM定义了三大目标应用领域：广播、打包媒体和IPTV。前两个领域又可以进一步细分成增强广播应用和交互广播应用。增强型广播应用组合了数字视音频的广播业务和可下载的应用以提供本地的互动性，该类应用无需回传信道；互动广播应用包括许许多多和广播业务相关或独立的各种互动业务，这类应用需要回传信道的支持。到目前为止，GEM具体支持的目标应用包括：

●广播类，包括MHP、OCAP、ATSC和ARIB等

●打包媒体类，如基于蓝光光碟的应用

●IPTV类，如基于GEM-IPTV和OpenIPTVForum

一方面，并不是所有的GEM实现方案都能支持所有的应用领域；另一方面，随着时间的推移，会有更多的应用领域和业务的演化，因此GEM采用的策略是使用Profile，不同的Profile支持不同的应用领域。最新的GEM1.2.2对应上述应用目标定义了5大Profiles，它们是：

●打包媒体互动Profile

●打包媒体增强型Profile

●广播互动Profile

●广播增强型Profile

●IPTVProfile

图1展示了这些Profile及和应用目标之间的关系。

GEM的体系架构

图2显示了基本的GEM模型，包括资源层、系统软件和应用层。

从应用的角度来看，API介于应用层和系统软件层之间。

平台中的硬件具有各种功能，通过硬件资源和软件资源的形式表现出来。它们之间如何组合，标准不做任何假设。一个总平台可能包含多个硬件实体，但是从抽象的角度来看，逻辑资源是对应到一个硬件实体还是多个硬件实体没有任何区别。重要的是资源对于应用是透明的，它能够访问到，对它而言就是一个硬件实体。

1.系统软件

应用不能直接访问资源，而是要通过系统软件的抽象间接访问。该中间层把应用和硬件隔离开来，目的是使得应用可移植。

2.应用管理器

系统软件包括了应用软件的管理功能，负责管理所有应用的生命周期。

3.应用和API

作为软件运行在各种硬件平台上，应用实现各种互动业务。应用程序接口（API）是从应用的角度来看系统软件，图2给出的是一个理想化的系统架构模型。应用管理器属于系统软件并且和具体的实现紧密相关，它和所有的应用进行交互。系统软件通过对下属内容的抽象来实现API，并通过API为应用程序提供相应的服务：

●通过不同的源和通道传输和播放的节目码流

●命令和事件

●数据记录和文件

●硬件资源

4.GEM应用和GEM终端间的接口

应用通过各种API来访问接收机的各种资源，这些资源包括数据库、流媒体解码器、静态内容（如图片和文本等）解码器及各种通信资源。这些资源是接收机的功能单元，并最终映射到相关的硬件。图3是应用和终端之间的接口示意图。

图4描述了GEM应用和GEM平台子系统之间的接口关系。GEM标准只定义这些接口，不涉及各具体模块的实现细节，这些细节由各自的方案提供商根据相关的标准自行实现。

GEM标准内容介绍

接下来就最新发布的GEM1.2.2标准文本做一简单介绍，该文本长达1052页。

1.内容概要

GEM标准文本主要有正文和附录两大组成部分，其中正文主要规范了下列内容：

●传输协议

●内容格式

●应用模型

●应用信令

●DVB-J平台

●安全机制

●图形参考模型

●系统集成情形

●细化的平台规范定义

●常量定义

●因特网访问客户端