三網(wǎng)融合形勢(shì)下的NGB數(shù)字電視中間件標(biāo)準(zhǔn)

1、前言

??????? 數(shù)字電視中間件技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，大家都非常熟悉了。自2001年，DVB推出MHP中間件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以來，全世界各地都開始了中間件技術(shù)的研究與標(biāo)準(zhǔn)制定工作，而且基本上都是源自于MHP的技術(shù)體系，雖然相關(guān)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化與行業(yè)組織進(jìn)行了不同程度的修改與演進(jìn)，但總的框架還是基本類似、一脈相承的。

??????? 毫無疑問，使用中間件的根本目的是為運(yùn)營(yíng)商大大降低數(shù)字電視終端成本和應(yīng)用軟件成本，增強(qiáng)市場(chǎng)推廣力和增加業(yè)務(wù)普及度，從而更好地吸引用戶、提高ARPU值。DVB組織在全世界推廣MHP，也可謂是不遺余力，盡管真正進(jìn)行MHP中間件部署的運(yùn)營(yíng)商不是太多，但MHP技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)體系在全球的知名度已經(jīng)非常高，DVB為數(shù)字電視的普及與發(fā)展做出的巨大貢獻(xiàn)有目共睹、不可磨滅。

??????? 中國(guó)，自2001年12月以來也一直進(jìn)行數(shù)字電視中間件技術(shù)研究與標(biāo)準(zhǔn)制定工作。從工信部提交的標(biāo)準(zhǔn)文本來看，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)總的技術(shù)體系與MHP有一定的兼容與延續(xù)性，盡管標(biāo)準(zhǔn)目前還沒有正式官方發(fā)布，但對(duì)國(guó)內(nèi)一些公司進(jìn)行數(shù)字電視中間件相關(guān)產(chǎn)品與系統(tǒng)的開發(fā)起到了非常大的促進(jìn)與指導(dǎo)作用。當(dāng)前，廣電總局正在領(lǐng)導(dǎo)制定NGB數(shù)字電視中間件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這無疑對(duì)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)具有十分重要意義和鼓舞人心的大事情。從當(dāng)今技術(shù)發(fā)展和運(yùn)營(yíng)環(huán)境的新形勢(shì)來看，我們應(yīng)該如何制定新的中間件標(biāo)準(zhǔn)？其技術(shù)架構(gòu)應(yīng)該如何適應(yīng)“三網(wǎng)融合”的多媒體業(yè)務(wù)？新標(biāo)準(zhǔn)與老的是否應(yīng)該有所不同？諸如此類的問題，應(yīng)該是值得我們考慮的。筆者本人從業(yè)務(wù)應(yīng)用的環(huán)境和技術(shù)架構(gòu)的角度來闡述些許看法，以起到拋磚引玉的作用。

??????? 2、數(shù)字電視中間件標(biāo)準(zhǔn)的前世

??????? 在數(shù)字電視十多年的發(fā)展歷程中，出現(xiàn)了許多的中間件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品，可以說數(shù)字電視中間件是一直伴隨著數(shù)字電視業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)，并且不斷發(fā)展、壯大和成熟。

??????? 廣為人知的MHP是從1998年開始由DVB主導(dǎo)制定的，那時(shí)的數(shù)字電視運(yùn)營(yíng)環(huán)境基本是單向，業(yè)務(wù)應(yīng)用基本是EPG、電視游戲、PPV、美食與天氣預(yù)報(bào)信息等，基于網(wǎng)絡(luò)的限制，電視商務(wù)、視頻點(diǎn)播等還只是停留在概念和實(shí)驗(yàn)階段。不同的數(shù)字電視應(yīng)用都可以是獨(dú)立的、具有邊界分明的運(yùn)行環(huán)境（Application boundary），數(shù)字電視業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)一般都是通過菜單式進(jìn)行啟動(dòng)的，如右圖顯示：

????????????????
???????

?

?

???????????????????????

???????? ?從模塊功能來看，MHP標(biāo)準(zhǔn)考慮了較多的與數(shù)字電視硬件平臺(tái)功能相關(guān)聯(lián)的資源模塊：

????????
?
???????

??????? 從技術(shù)細(xì)節(jié)來看，MHP標(biāo)準(zhǔn)的API比較多地關(guān)注機(jī)頂盒平臺(tái)的功能與資源的使用與控制，如定義了專門的API（Java功能包）針對(duì)解調(diào)與數(shù)據(jù)裝載（Demux）、CAS控制、調(diào)諧（Tuning）、以及媒體播放、數(shù)據(jù)解析；相反，對(duì)協(xié)議卻較少涉及（留待平臺(tái)實(shí)現(xiàn)著自己去處理各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議），更沒有涉及到網(wǎng)絡(luò)文件裝載、流媒體點(diǎn)播與控制等協(xié)議。上圖摘自于MHP標(biāo)準(zhǔn)文本，示意了MHP平臺(tái)的一些資源層的功能特征。

??????? MHP的應(yīng)用處理基礎(chǔ)是基于DSM-CC對(duì)象輪播（Object Carousel）的應(yīng)用管理器，而且基本是立足于單向廣播通道的（MPEG Section），如下圖展示：

???????????????

??????? 盡管MHP標(biāo)準(zhǔn)也列出了DVB-HTML，但對(duì)HTML和JavaScript（ECMAScript）沒有進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定，MHP平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)一般都沒有特別關(guān)注MHP標(biāo)準(zhǔn)提出的“交互檔次”，但這一部分不是MHP標(biāo)準(zhǔn)的核心部分。

??????? 很顯然，在當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)營(yíng)的歷史環(huán)境與條件下，MHP標(biāo)準(zhǔn)主要重點(diǎn)是為了滿足單向環(huán)境下增值業(yè)務(wù)的跨平臺(tái)的運(yùn)行，它很好地規(guī)范了增值業(yè)務(wù)與應(yīng)用的下載、啟動(dòng)、運(yùn)行、消亡等控制以及資源共享、顯示與交互特征等技術(shù)與運(yùn)營(yíng)范圍與條件，網(wǎng)絡(luò)的交互性與融合性業(yè)務(wù)并是MHP標(biāo)準(zhǔn)的核心。這些網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)與運(yùn)營(yíng)特征決定了MHP標(biāo)準(zhǔn)以Java虛擬機(jī)為基礎(chǔ)的平臺(tái)架構(gòu)，規(guī)范了一整套以Java語言的編程接口，系統(tǒng)的啟動(dòng)是從Java應(yīng)用開始的，應(yīng)用本身和其數(shù)據(jù)可以明顯區(qū)分開來，整個(gè)應(yīng)用同時(shí)下載到終端平臺(tái)才執(zhí)行（Java的類庫需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)鏈接后才可以執(zhí)行），通過Java應(yīng)用將HTML等網(wǎng)頁串聯(lián)起來、形成補(bǔ)充。

??????? 然而，數(shù)字電視、通信和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)近幾年來發(fā)生了很大的變化，過去通過廣播網(wǎng)傳送的音視頻業(yè)務(wù)，目前通過互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)同樣可以傳送。如果我們?cè)賮硪?guī)劃中間件，得我們就必須重新考慮多媒體終端的中間件平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)與資源使用特征。在我們已經(jīng)進(jìn)入“三網(wǎng)融合”的技術(shù)與運(yùn)營(yíng)的環(huán)境下，我們是否仍須堅(jiān)持Java是中間件平臺(tái)的基礎(chǔ)與核心呢？我覺得我們有必要重新審視這個(gè)問題。

??????? 3、數(shù)字電視中間件標(biāo)準(zhǔn)的今生

??????? 在網(wǎng)絡(luò)功能趨同、業(yè)務(wù)融合的今天，數(shù)字電視的運(yùn)營(yíng)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，通過寬帶網(wǎng)絡(luò)、基于IP協(xié)議傳遞視頻的業(yè)務(wù)和多媒體終端已經(jīng)在大量涌現(xiàn)。在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行點(diǎn)播、時(shí)移以及錄制等都是很普通的功能，而且，多媒體業(yè)務(wù)和富媒體應(yīng)（RMA/RIA：Rich Media Application、Rich Internet Application）正在大量涌現(xiàn)，應(yīng)用本身和其數(shù)據(jù)已經(jīng)混為一體、不可區(qū)分。由于信息量大、以及及時(shí)性要求，這些應(yīng)用以及越來越多地以HTML網(wǎng)頁的形式展現(xiàn)，根據(jù)需要及時(shí)下載，或者相關(guān)信息通過Ajax、RSS等協(xié)議自動(dòng)更新。在這種情況下，如果中間件平臺(tái)還是以Java應(yīng)用為核心就顯然不能夠滿足融合的多媒體業(yè)務(wù)的要求。那么，新的中間件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是怎樣的呢？

?

?????????我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)提到，中間件平臺(tái)的核心是：1）應(yīng)用（業(yè)務(wù)）下載與管理機(jī)制；2）業(yè)務(wù)編程接口規(guī)范；3）應(yīng)用與其數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和交互業(yè)務(wù)的需要，DVB新近發(fā)布了支持寬帶業(yè)務(wù)（主要以IP協(xié)議為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)視頻與交互應(yīng)用業(yè)務(wù)）的HbbTV規(guī)范（Hybrid Broadcast Braodband TV）（ETSI TS 102 796， ETSI TS 102 809），下圖展示了支持HbbTV的中間件平臺(tái)的技術(shù)框架：

?
??????? 從上圖中可以看出，HbbTV中間件平臺(tái)需要同時(shí)接收來自于廣播信道（衛(wèi)星、有線或無線等）和寬帶信道（互聯(lián)網(wǎng)、或其它的IP通道）的信號(hào)，音視頻與數(shù)據(jù)可以不加區(qū)分地由這兩個(gè)通道分別接入，在帶寬限制的情況下，廣播通道可以用來播送高清節(jié)目，而寬帶的使用形式就會(huì)有很廣，如視頻點(diǎn)播、時(shí)移、信息瀏覽、電子商務(wù)等。

??????? 在寬帶和互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，數(shù)字電視平臺(tái)支持的業(yè)務(wù)應(yīng)用一般都是通過一個(gè)TV Portal啟動(dòng)的，如下圖所示：

????????

??????? ETSI TS 102 809標(biāo)準(zhǔn)還詳細(xì)規(guī)范了HbbTV平臺(tái)應(yīng)用的管理協(xié)議，它一方面繼承了MHP規(guī)范的AIT協(xié)議，同時(shí)，增加了基于XML的AIF（Application Information File）形式，對(duì)通過IP通道進(jìn)行播發(fā)的應(yīng)用的啟動(dòng)、存儲(chǔ)、運(yùn)行、消亡等控制進(jìn)行了統(tǒng)一的規(guī)定。支持HbbTV的數(shù)字電視平臺(tái)需要同時(shí)考慮來源于廣播信道和IP信道的應(yīng)用，并進(jìn)行正確處理。在這種情況下，控制數(shù)字電視平臺(tái)的主體應(yīng)該是基于HTML和腳本語言，Java虛擬機(jī)、Flash引擎等語言的支持也是必不可少的，但已經(jīng)不成為核心。很多應(yīng)用可以是通過Java、Flash甚至是Python等插件的形式在平臺(tái)上播放，其應(yīng)用信令則是統(tǒng)一管理的。

??????? DVB推薦的ETSI TS 102 809 和TS 102 796等技術(shù)規(guī)范并沒有重新制定新的API，MHP中的Java功能包、以及W3C的有關(guān)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，各平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)可以參考。

??????? 總之，數(shù)字電視行業(yè)正在面臨著深刻的變化，多媒體視頻業(yè)務(wù)通過多種渠道不斷涌現(xiàn)。從老百姓的角度來講，過去被動(dòng)地看電視就夠了，現(xiàn)在需要越來越多的交互性內(nèi)容，比如在體育賽事播出時(shí)提供增值業(yè)務(wù)等，觀眾對(duì)數(shù)字手段帶來的好處的要求也越來越多，短信、電子郵件、天氣預(yù)報(bào)也可以搬到電視屏幕上來，除此以外，還需要一些個(gè)性化的社區(qū)服務(wù)。因此，現(xiàn)在來考慮NGB中間件標(biāo)準(zhǔn)，必須考慮現(xiàn)今的業(yè)務(wù)要求和技術(shù)環(huán)境，中間件平臺(tái)需要一個(gè)對(duì)HTML/XML、腳本語言（如JavaScript）、Java、Flash等均需要支持的強(qiáng)大的軟件平臺(tái)，并且以HTML/XML支持成為平臺(tái)業(yè)務(wù)的入口，單一以Java為主體的MHP平臺(tái)可能就難以滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。

??????? 4、總結(jié)

??????? 我們可以預(yù)測(cè)到，增值業(yè)務(wù)的開展對(duì)中間件的需要也越來越強(qiáng)烈。NGB的主要技術(shù)特征是高帶寬的IP網(wǎng)絡(luò)、完全交互的業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，使得無線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的帶寬也越來越大，目前的3G網(wǎng)絡(luò)上都可以流暢地傳輸視頻，而LTE等更大帶寬的網(wǎng)絡(luò)正在測(cè)試、商用前景可期。不同業(yè)務(wù)可以在無線移動(dòng)多媒體終端、以及數(shù)字電視機(jī)頂盒或電視機(jī)屏幕上以相同方式呈現(xiàn)給用戶、使之有相同的用戶體驗(yàn)。數(shù)字電視中間件技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為需要支持不同多媒體終端平臺(tái)的軟件技術(shù)體系。支持多語言應(yīng)用、支持不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、支持的媒體格式、支持來源于不同信道的業(yè)務(wù)，正成為“三網(wǎng)融合”環(huán)境下的中間件平臺(tái)特征。
目前總局領(lǐng)導(dǎo)制定的NGB中間件標(biāo)準(zhǔn)必須充分考慮這些因素，制定一個(gè)既可以滿足現(xiàn)今數(shù)字電視業(yè)務(wù)要求、又能夠促進(jìn)融合業(yè)務(wù)發(fā)展的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。