河南有線電視網(wǎng)絡集團有限公司 陳 欣 陳 威 李 琳

數(shù)字電視機頂盒中間件標準化架構(gòu)

河南有線電視網(wǎng)絡集團有限公司 陳 欣 陳 威 李 琳

傳統(tǒng)機頂盒的增值應用由應用廠商提供相關的類庫，各機頂盒廠商分別進行集成。但是隨著機頂盒應用數(shù)量的增加，管理難度有所增加，運行效率開始變低；每增加或修改一個應用，需要對不同的機頂盒進行開發(fā)和移植，加大了應用的部署難度。而中間件作為一個用于屏蔽各硬件平臺、操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫之間差異的軟件平臺，能有效地解決上述問題。

一、數(shù)字電視中間件的定義及現(xiàn)狀

1.數(shù)字電視中間件。位于數(shù)字電視機頂盒內(nèi)部實時操作系統(tǒng)與應用程序之間的軟件部分，用于屏蔽各硬件平臺、操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫等之間的差異。它以應用程序接口API的形式存在，整個API集合被存儲在機頂盒的閃存FLASH中。

2.常見中間件標準?，F(xiàn)在中間件標準主要有歐洲D(zhuǎn)VB的MHP、CabLabs的OCAP、中國的DTVM。

（1）MHP（Multimedia Home Platform），由歐洲D(zhuǎn)VB聯(lián)盟制定的標準。MHP主要定義了機頂盒中間件的整體結(jié)構(gòu)，將不同的平臺統(tǒng)一到以Java為基礎，也可以支持HTML和JavaScript腳本語言，其中最主要的就是Java虛擬機和DVB-J API（Application Program Interface）接口。MHP應用只需通過這些指定的API接口便可以訪問機頂盒終端平臺。

（2）OCAP（Open Cable Applications Platform），目前美國國內(nèi)的數(shù)字電視中間件標準， OCAP是CabLabs基于MHP標準制定的，其中主要刪除了MHP中關于歐洲D(zhuǎn)VB部分的規(guī)格，比如DVB SI API，并定義了自己的一些特有的業(yè)務和規(guī)范，進而使得應用業(yè)務能夠在美國使用。跟MHP一樣，OCAP也是一種基于Java API的開放系統(tǒng)，同時支持Java虛擬機和HTML引擎。

（3）DTVM（Digital TV Middleware），即數(shù)字電視中間件標準（草案），是在MHP基礎上，吸取了MHP中可用之處，去除了MHP包中冗余的部分，以Java為基礎，定義了符合數(shù)字電視應用開發(fā)的Java API，并且以HTML作為輔助。

3.國內(nèi)外現(xiàn)狀。國外數(shù)字電視運營商基本都是選用MHP和OCAP這兩種中間件標準作為其業(yè)務運營平臺，基于MHP和OCAP的內(nèi)核進行擴展，以Java平臺為核心，擴展出對各類業(yè)務的支持和應用。國外中間件產(chǎn)品主要有OpenTV、Alticast、NDS。

國內(nèi)大部分已經(jīng)平移的地區(qū)基本上都是采用了HTML瀏覽器技術，目前有越來越多的公司正在開發(fā)符合國家標準和國際標準的數(shù)字電視中間件平臺，也有越來越多的運營商選擇使用符合通用中間件標準的開放平臺。國內(nèi)中間件產(chǎn)品主要有茁壯、天柏、3H、同洲、數(shù)碼視訊等。

二、數(shù)字電視中間件標準化架構(gòu)

我國中間件標準的技術規(guī)范里有中間件標準的架構(gòu)，它采用了模塊化設計來規(guī)劃中間件標準的架構(gòu)模型。

數(shù)字電視的機頂盒主要完成數(shù)字電視的協(xié)議解析和內(nèi)容處理，提供一個數(shù)字電視業(yè)務應用的支撐環(huán)境。其參考模型如圖1所示。

數(shù)字電視機頂盒軟件主要分為三層結(jié)構(gòu)：資源層、系統(tǒng)軟件層和應用層。其中系統(tǒng)軟件層就是中間件，主要包括了系統(tǒng)所提供的Java虛擬機、HTML引擎和數(shù)字電視中間件API接口支持庫以及應用程序管理器等。

圖 1 數(shù)字電視機頂盒軟件參考模型

1. 中間件API接口。中間件通過API接口向上層應用提供服務。面向?qū)ο蟮慕涌趯崿F(xiàn)方法的繼承特性和封裝特性保證了在技術實現(xiàn)獨立性基礎上的互操作性。技術規(guī)范定義了機頂盒所需支持的應用編程接口規(guī)范，該規(guī)范中定義的接口都是開放和標準化的，保障了應用程序開發(fā)的可移植性和跨平臺可執(zhí)行性，以滿足多媒體增值與交互業(yè)務運營方面的需要。應用編程接口要求是基于Java語言的，支持W3C定義的(X)HTML規(guī)范及JS擴展。

2. 應用管理器。應用程序管理器模塊負責啟動應用程序，管理所有應用程序的生命周期和彼此之間的相互操作，以便于各種應用程序能夠協(xié)調(diào)地執(zhí)行。該模塊還負責應用軟件的動態(tài)版本檢查和更新服務，完成應用程序的動態(tài)下載和應用程序所需要的特有數(shù)據(jù)，如配置文件的下載。

3. HTML引擎與JVM。中間件標準采用Java和HTML雙引擎的系統(tǒng)架構(gòu)。JVM用來執(zhí)行JAVA應用程序，HTML引擎用來解析HTML文件。采用HTML瀏覽器技術實現(xiàn)圖片、文字等頁面信息的呈現(xiàn)，采用Java技術來實現(xiàn)大量的增值應用的開發(fā)和部署。

4. 協(xié)議棧。協(xié)議棧包含了終端機頂盒功能實現(xiàn)所需的協(xié)議。包括廣播通道協(xié)議和交互通道協(xié)議。廣播通道支持協(xié)議包括MPEG TS、DSM-CC/OC、DVB Service Information。交互通道協(xié)議主要包括數(shù)據(jù)鏈路層ARP、RARP，網(wǎng)絡層IP、ICMP、IGMP，傳輸層TCP、UDP，應用層HTTP、HTTPS、DNS、NTP、RTSP、DHCP、SSL等協(xié)議。

三、結(jié)論

采用數(shù)字電視中間件使得開展新業(yè)務的效率提高，可以跨越技術、標準等復雜的內(nèi)容，用簡單的方法定制具有自己特色的應用軟件，從而在提高開發(fā)效率、減少開發(fā)成本的同時能夠跟上技術的發(fā)展，將應用的開發(fā)變得更加簡捷，使產(chǎn)品的開放性和可移植性更強。而且不同廠家、型號、軟件版本的STB有了統(tǒng)一的管理機制，能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一軟件平臺。

隨著三網(wǎng)融合時代的到來，運營商各項增值業(yè)務將會越來越多地開展，于是搭建一個標準統(tǒng)一、接口豐富、全面開放并且可擴展的中間件平臺就成為必然。因為只有采用統(tǒng)一開放的標準，才可以有更多的SP、CP介入，讓數(shù)字電視的內(nèi)容更加豐富，運營商才可以在現(xiàn)有固定的盈利模式上有所突破，也只有這樣才能在三網(wǎng)融合的時代中謀求發(fā)展。