新一代数字电视核心优势-操作系统及中间件
摘要： 广电总局在推动全国数字电视整转的过程中，2000年以来的发展轨迹基本上概括为：1、初期：数字电视，阳光政务，海量信息。2、中期为：数字电视，内容为王，增值业务回报。3、2007年后为：数字电视，双向改造，实现全程全网。4、2008年以来为：有线无线融合，打造基于T级的NGB网络，实现三网融合。
一、有线电视数字化以来的数字电视整转回顾
我国广播电视数字化从有线电视开始。
广电总局在推动全国数字电视整转的过程中，2000年以来的发展轨迹基本上概括为：1、初期：数字电视，阳光政务，海量信息。2、中期为：数字电视，内容为王，增值业务回报。3、2007年后为：数字电视，双向改造，实现全程全网。4、2008年以来为：有线无线融合，打造基于T级的NGB网络，实现三网融合。
再回顾一下全国有线电视数字化的进程。几年来，广电总局先后推出了青岛、佛山、杭州、深圳、太原、绍兴等等经验和模式，对全国有线电视数字化起到了积极的作用。
但是，由于中间件等基础软件标准的缺失，虽然全国完成近5000万户机顶盒转换，很多地方也完成了有线网络双向改造，其现状基本还是处于只看电视节目，并没有增值业务盈利，更没有全程全网业务模式推出。
所以，全国广电网络运营商惊讶的发现，数字电视整体转换的美好初衷并没有给自己赖以生存的广大用户带来实实在在的好处，反而招致全国有线电视用户的强烈不满。5000万户的有线电视数字化过程中，由于体制阻碍，条块分割，利益驱使，所有的广电网络运营商只注重硬件，在硬件供应商的引导下奋不顾身的前进，没有重视一个基本事实---数字化离不开软件。
软件标准化是数字化的灵魂。
软件的开放性、扩展性、标准化是增值业务盈利的基本前提。
目前，数字电视是否能够开发增值业务，开发什么增值业务，增值业务是否能够带来回报的问题，仍然是全国性的思考和探索，也成为广电网络运营商的心痛!
二、国家层面的数字电视中间件的重要性
2002年，国家开始数字电视基础软件研究，成立了国家数字电视中间件标准工作组。2004年，国家广电总局出台了《有线数字电视中间件指导性意见》，《意见》中明确提出了专用中间件和通用中间件的命题，但是，并没有明确什么是专用和通用的具体概念。
2006年，中国数字电视中间件标准组完成了标准规范文本后，全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会紧急向全国发出数字电视中间件标准规范征求意见函，向全国专家征求意见。
2008年4月1日，工业和信息化部以急件的形式，批准我国首部数字电视基础软件相关技术标准体系(含数字电视中间件标准)，报批国家标准委员会公布，2008年5月份，国家标准委员会在官方网站予以公布。
2008年11月份，为了加快三网融合步伐，国家在“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”科技重大专项2009年课题申报指南中，再次将中间件列为国家级信息化安全的重大专项。
专项中的数字电视中间件表述如下：
《专项》课题4-3：数字电视嵌入式软件平台研发及产业化
1.研究目标
把握三网融合发展趋势，研发高清互动数字电视嵌入式软件平台，包括嵌入式操作系统、嵌入式中间件，形成数字电视解决方案，支持多标准兼容、多协议融合和多业务集成，促进数字电视产业创新发展与规模化应用。
2.考核指标
技术指标：(1)形成交互数字电视嵌入式软件体系标准规范;(2)提供统一的数字电视嵌入式软件平台及数字电视软硬件参考实现，包括嵌入式操作系统、嵌入式中间件，支持主要的数字电视传输和编码标准，支持国产数字电视SoC芯片;(3)支持CA条件接收处理、高清处理、节目搜索与点播处理;(4)支持交互应用的动态集成、安全防护、升级维护与个性化定制。
经济指标和产业化要求：形成全国性示范效应，装机量250万套以上。
3.研发周期
2009年1月到2010年12月。
从这个过程中，充分说明数字电视中间件这个基础软件的重要性。
三、数字电视中间件技术是数字电视的核心技术之一，相当于电脑的视窗操作系统
是数字电视业务最为重要的软件支撑平台
1、中间件的主要技术特征是：
首先，数字电视中间件是数字电视业务系统中的一个非常重要的软件平台，它提供了数字电视交互与增值业务应用的运行环境。运行环境包含了对数字电视的内容格式和传输协议的支持，并为数字电视业务应用提供软件接口。中间件标准对机顶盒软件平台的模型、功能性能、应用编程接口、软件的可靠性与可恢复性、中间件编程接口的一致性测试与认证平台等都进行了规范和说明。数字电视接收设备软件系统可分为接收设备驱动层及系统资源层、中间件软件平台软件层、应用程序层共三个层次。
其次，中间件软件系统的设计采用层次型架构、模块化组合，实现了数字电视系统的稳定平滑自主的升级和扩展。
再次，中间件很重要的部分是数字电视应用编程接口功能包。采用Java(一种可用来开发能在任何计算机平台上运行的应用软件的编程语言)实现数字电视交互与增值业务运行。
2、中间件与浏览器的对比分析：
欧美和日本都经历了浏览器和中间件的抉择时代，而最终都采用了JAWA中间件标准。我国工信部批准的中间件标准也是以JAWA技术为核心。
另外，数字电视改造完成后，开发数据广播业务时，选择开放平台，掌握运营主动权，既不依赖机顶盒厂家，也不依赖中间件或浏览器厂家，而是按照市场规律选择使用第三方(自己)开发的增值应用软件，这对运营商来说尤为重要。这方面JAVA平台比浏览器要灵活方便的多。
浏览器技术适合计算机浏览使用，JAWA中间件更适合机顶盒操作使用。
形象地说，浏览器只给运营商一个定制好的、容量有限的“货架”(一个38M码流最多只能播出10M左右数据)，如果需要改变“货架”结构，就需要浏览器厂家再根据需要另行制作“货架”。这里，需要重点说明的是：如果通过浏览器定制了新的“货架”，由于浏览器本身与机顶盒底层软件绑定，就需要与众多机顶盒厂家协调才能完成升级。因而，在线升级非常困难，新“货架”一时很难使用。
而中间件是一个标准的、开放的数据广播系统平台，就好比我们使用Windows操作系统一样，可以根据自己的需求开发很多增值应用，并且，可以非常容易的实现所有集成中间件的机顶盒的在线广播下载式使用。
----中间件系统是关系到数字电视业务可持续发展的根本
目前，基于Java技术的中间件平台已经成熟，可根据运营商的需求修改代码和完善应用功能。内蒙古广电网络在这个平台上开发和不断更新了EPG、股票行情、各类信息、天气预报、游戏等应用。根据实际需要和用户的爱好与习惯，可以很方便地修改应用并且下载执行。尤其是最能反应机顶盒性能的EPG应用，完全按照网络运营商的思想不断设计和改进，更加人性化。并且，完全可以从用户使用习惯、操作方便性等不同角度出发，开发和新增更多独特功能，从而使统一机顶盒功能、统一遥控操作成为现实。如果不是使用中间件平台，是难以方便地作到这一点的。比如，由于浏览器没有EPG等操作性应用，运营商必须与机顶盒厂家和第三方软件提供商协调才能实现。既不便于机顶盒统一功能，同时还要增加机顶盒成本。
更为重要的是，采用中间件技术后，前端软硬件、终端硬件投资、机顶盒软件开发等综合费用，无论是对网络运营商还是对机顶盒厂家，都比使用浏览器大幅度的降低。所以，即将开始数字电视整体转换的网络运营商，只要采用中间件技术，即可马上进入商业运营。对于已经部分完成数字电视整体转换的网络运营商，只需增加频点，安装中间件前端播出设备即可实现中间件功能的应用。
----机顶盒界面的友好和使用者易学好用决定着增值业务的推广和盈利
机顶盒界面友好，操作简便易学，是衡量机顶盒的重要指标。尤其是各种应用，其操作难易程度直接影响用户的使用频率(类似互联网的点击率)，也直接关系到增值业务能否创收，能否发展。
采用中间件的机顶盒界面操作极为方便，而采用浏览器的操作非常烦琐。
如果计算机没有鼠标，将怎么操作电脑哪?
在数字电视业务中，采用浏览器技术，就等于去掉鼠标操作计算机一样困难。而采用中间件就可以实现任何界面的直接进入和退出，就象给数字电视业务操作安装了“鼠标”一样简单。
更为重要的是：浏览器不能对机顶盒内存删除干净，多次进入页面浏览后，机顶盒由于内存耗殆尽，必然出现长时间停顿，退出非常困难，要想继续收看电视，就必须关闭机顶盒后重新开机，这个问题，造成数据广播等增值业务无法开展，也造成很大的人力成本损失，不仅给数字电视增值业务的信誉造成很大损失，更给今后开展增值业务带来巨大的难度和无奈。
而采用中间件技术的数据广播业务，由于其操作简单，播发信息量大，下载浏览速度快、容易开展业务等优势，推广业务极为方便。
----资源占用如何，单频点播发信息量多少决定着数据广播业务的迅速推广
采用中间件所占用的带宽资源要比浏览器小的多。
经统计和测试，在同样的带宽资源里所播发的信息条目差别很大。同样在一个TS流38M带宽条件下，浏览器播发的条目约500条(包括图片)，带宽资源已经趋于饱和，如再增加条目已非常吃力。而中间件系统播发的数据量完全满足运营商的要求，可根据数据量自行调整和决定带宽资源的占用，非常灵活。
基本原理是:JAVA二进制形式下载，可压缩，HTML以文本下载，数据量大，占用带宽多。
-----编播简单，人力成本很低决定了中间件规模化商业运营的基础条件
网络运营商开发数据广播等增值业务时，信息制作、编播的难易程度，直接关系到提供信息量的大小，同时，对前端工作人员技术水平的要求有所不同。
浏览器是基于网页编辑技术开发的产品，如果要修改相关的信息条目，必须要求相关技术人员进行网页的开发和编辑，费时费力，技术人员必须能熟练的掌握网页开发技术，增加公司的运营成本。
而中间件是基于JAVA技术开发的产品，条目信息的模板已经嵌入在产品中，如要修改相关的信息条目，只需要一个具有高中文化水平的文员在相关目录进行文字编辑和插入图片就可，省时省力，节省公司的运营成本。
----系统的稳定性决定了中间件的长期升级和方便运营
从技术角度考虑，用带浏览器的机顶盒浏览信息时，随着打开的页面越来越多，显示速度越来越慢，当打开50页左右时，机顶盒死机不可操作，必须退出重新开始。这样的问题是用户不能容忍的。
装载中间件的机顶盒，由于每次打开信息界面或退出界面，都是自动下载或自动清除内存数据，所以，无论怎么操作都不会死机。这也说明JAWA技术各个应用相互独立，内存消耗小，管理更方便，性能更稳定。
这个技术差别，决定了机顶盒是否能够长期灵活自主的在线升级问题。机顶盒如果不能在线升级，增值业务应用就无法开展。
3、纯粹技术角度分析中间件和浏览器的利弊
语言:Java是编程语言，适用于数字电视分布式和广播式的应用环境，安全性检查，避免病毒，HTML是描述语言仅，适用于文字和图片，游戏和动画不可本身实现。
性能和效率:JAVA二进制形式下载，可压缩，HTML以文本下载，数据量大，占用带宽多。
技术要求:HTML互联网内容不可移植，不能满足分辨率及其他技术。而JAVA可移植，IPTV，游戏等等，完全实现跨平台应用。
标准上:OPENTV，ARIB，MHP，手机均为JAVA，为三网融合提供技术支撑跨平台执行。HTML如BML，WEBTV，LIBRATE都不能很好的满足应用开发要求。
尤其值得注意的是，目前很多浏览器采用
应用添加:.浏览器与硬件观联性强，中间件架构次化分明.不用升级机顶盒。
程序化：目前区别:如单项，键盘移动;双向，统计图表变化。
大趋势：未来三网融合，如手机平台到电视平台的转化，中间件完全是开放的、标准的、跨平台执行的，而浏览器则不能。
本身升级：浏览器升级问题难，不同厂家支持，中间件易，与硬件无关。
4、在中间件软件平台中主要包含的应用程序编程功能包
流媒体播放API(应用程序编程接口)：流媒体的播放与控制建立在JMF(Java媒体框架)V1.0的基础上。
回传通道处理API：用于带有回传信道的网络，进行会话、与服务器端通信以及数据传送等事务的管理。
数据传输API：提供对广播流中所携带文件的访问，用于访问低延时的文件系统和采用DSM-CC(数字存储媒体命令及控制)协议传输的数据。
应用启动与列表API：提供应用列表、选择与启动。
事件管理API：为事件的发送与监听提供一种有效、通用的机制，它可用于线程间的通信，为其他功能包事件管理类提供处理方法。
业务选择API：提供通用的机制向应用程序提供播放频道或选择业务的功能。
DVB业务信息API：提供必要网络信息，它主要由NIT(网络信息表)、PAT(性能加速技术)、SDT(服务描述表)和BAT(群组关联表)等组成。
电子节目指南信息API：提供比较抽象和高级的编程接口，以获取所要的节目信息。
辅助工具API：为交互应用提供媒体平台系统平台的档次、功能特性以及用户喜爱等信息。
5、软件平台的两种业务档次描述
根据应用领域和网络状况，数字电视接收设备可分为两种业务档次：单向业务档次是将音频、视频和可广播下载的交互应用程序综合到一起，不但可以提供传统电视的音、视频信息，而且可以提供各种交互业务，这其中交互业务的数据通过业务信息表格方式或者数据轮播方式传送，不需要另设回传通道。典型的交互应用有：电子节目指南、天气预报、本地新闻、股票信息、游戏等。
双向业务档次是利用具有回传通道的网络，使得数字电视接收设备能够向播发服务器前端发出各种请求，通过服务器能进行电子商务，典型的业务有电视股票交易、电子购物、体育博彩、VOD等。
数字电视中间件平台的两个档次勾画了两种不同业务发展的轮廓，它们有向下兼容性，即双向业务档次必须支持单向业务档次，但并不是每个技术供应商所提供的中间件平台都需要支持整个应用领域，这与具体的平台实现及市场要求有关。即根据运营商的各种不同增值应用，设计和开发各种兼容平台。也就是说，中间件系统平台的开放性，解决了运营商的捆绑担心，运营商可以根据自己的运营需求，在任何时候(包括数字电视系统前端搭建前的选择，和建设好系统前端后，自主增加和扩展各种增值应用功能)都可以自主的增加各种功能。
四、中间件为广电网络增值应用提供自主运营的平台，其开发现状和扩展性描述如下
整体平移完成后，各种增值业务将会不断推出，需要不断的改进和完善，不断的添加和更新，这样，才能满足数字电视用户的本地化、信息化、个性化的各种需求。而机顶盒是提前发放，不可能将所有的增值业务详尽考虑到和一次性集成。
从内蒙古采用中间件两年多的情况看，中间件确实能够将未来开发的多种增值应用在前端加载后，在已发放的机顶盒上随时下载执行，从而真正掌握运营的主动权。通过内蒙采用中间件技术，没有出现被软件供应商捆绑的现象发生。
中间件目前开发的增值应用主要有：
单向交互业务包括：
单向交互业务的数据通过业务信息表格方式、数据管道方式、或者数据轮播方式传送，不需要另设回传通道。
具体软件和应用为：
a.数据广播：包括DBS播发服务器、SI编辑器、SI发生器、OC发生器、EPG编辑器(电子节目单)、EPG码流分析导入软件、LoaderSSU系统软件升级、文件播发器等等。
b.股票信息;实时显示股票信息。
c.互联网新闻浏览：直接下载播出新华网站等国家允许播出的互联网新闻等各类内容。
d.各类本地化信息广播：包括：阳光政务、百姓生活、人才市场、寻医问药、出行参考、列车时刻、航班时刻、旅行社、交通路线、美食天地、休闲娱乐、汽车市场、房产交易、新闻快讯、天气预报、知名企业等等。
e.广告发布：在开机主菜单、EPG、新闻浏览、天气预报等版面增加文字、图片广告的位置，可以任意播出广告和开展增值服务。
f.电子商务：包括：电视购物、各种商务信息、招商信息、益智游戏，以及建立在数字电视网络基础上的各种数据业务内容开发制作培育等产业化活动。
g.与甲方共同创建数字三网融合局面，包括：CMMB业务的融合、手持数字终端(手机等)业务融合、互联网SP业务融合等等。比如：大数据量推送式时移数据广播业务(文化信息共享工程等)。
双向互动增值业务包括：
双向业务档次是利用具有回传通道的网络，使得数字电视接收设备能够向播发服务器前端发出各种请求，通过服务器能进行电子商务，典型的业务有电视股票交易、电子购物、体育博彩、VOD等
基本双向：VOD、时移电视、双向游戏(麻将、斗地主等)、双向广告、电视购物、…
增强双向：电视购物、电视银行、手机短信(手机给电视发短信或电视给手机发短信)、电视邮件、电视投票(如超女等，也可以做成民意、市场调查等)、定制短信、电视股票(交易平台)、电视搜索(类似Google)、电视商务(类似阿里巴巴)、电视政务、电视认证(产品真伪认证)、电视缴费(各种公共费用：电费、水费等)…
五、只有采用中间件系统平台，才能创建真正可运营可盈利的运营支撑平台
目前，国标数字电视中间件技术在内蒙古广电网络的规模化运营，总结出了一些运营项目和增值业务盈利模式，如果业内同仁们有兴趣的话，可以提供包括《有线电视网开发数据广播运营建议方案》、《电视导购项目设计方案》等系列运营模式，供大家参考。
六、内蒙古广电网络使用中间件的基本情况
目前，全国广电网络运营商基本认为，数字电视没有真正的增值业务可以盈利，造成这种认识的根本原因是：
全国整转的近5000万台机顶盒中，绝大部分是浏览器型，这些机顶盒全部装载了浏览器私有软件协议，由于浏览器在数字电视业务中存在先天性的技术局限，致使运营商失去运营主动权，从而使广播的优势得不到真正的发挥，造成数字化置换出的大量带宽资源浪费。
据考查，全国广电网络运营商中，惟独内蒙古广电网络采用了国标中间件技术。当然，内蒙古广电网络在使用中间件技术的过程中，也存在过很大的犹豫，也经历了2006年8月份的总局论证，对中间件和浏览器的同平台对比，06年11月份对深圳天威、杭州有线、绍兴有线等很多地方使用浏览器的考查比较，最终决定采用中间件技术。
我们知道，整体平移完成后，各种增值业务将会不断推出，需要不断的改进和完善，才能满足数字电视用户的本地化、信息化、个性化的各种需求。而机顶盒是提前发放，不可能将所有的增值业务详尽考虑到和一次性集成。
从内蒙古采用中间件两年多的情况看，中间件确实能够将未来开发的多种增值应用在前端加载后，在已发放的机顶盒上随时下载执行，从而真正掌握运营的主动权，也没有出现被中间件软件供应商捆绑的现象发生。
内蒙古广电网络于2004年开始进行国家自主知识产权的中间件试验，2006年底前，一直与上海蓝信公司进行中间件技术合作，2007年初，上海蓝信由ST托管后，3H中间件公司受内蒙古广电网络资讯公司委托，帮助其开发、完善了股票应用、查询应用、电视导购应用、EPG改版等，完成了各种界面的不断修改和完善，并开始合作运营电视导购项目。
目前，3H中间件公司在内蒙古成立了专门的增值业务运营公司，增值业务运营主动权的巨大潜力正在逐步显现，各种增值应用实现了随时加载，下载到已经发放的机顶盒中播出。内蒙古的阳光政务平台项目已经启动，海量的政务类信息，正在将政府和广大用户连接，从自治区党政到各个地市、旗县的政务信息、投资招商信息等，成为数据广播的重要内容。
所以，中间件是标准化的、开放的，采用中间件后，运营商是完全自主运营的。
七、推荐可用的中间件
1、中间件技术的成熟性
3H中间件系统平台是在融合MHP、ZENTEK等国际成熟中间件技术基础上，于2006年完成符合中国国情的基本构架和系统性开发。在之后的几年里，依照中国数字电视中间件标准(草案)，在不断改进和完善的基础上，在内蒙古广电网络近两百万户数字电视网络中，又对各类增值应用进行了不断的开发和完善，目前，已经形成满足广电网络运营商要求的三个基本技术和运营支撑体系：
(1)中国标准的数字电视中间件软件系统平台。
完全符合2008年4月1日由工信部批准并报国家标准委员会的《关于报批<数字电视接收设备图象和声音主观评价方法>等七项国家标准的函》中的数字电视中间件标准。并为三网融合的跨平台业务融合提供全面支持。
该系统平台是目前全国唯一在百万户数字电视网络中稳定运行两年以上的中间件系统平台，完成单双项各种数字电视功能测试，完全具备大规模的商业化运行条件。
该中间件系统平台提供符合国标(批准版)的，基于JAVA技术的数字电视中间件产品。
支持EPG、CA、DVBDSMCC-OC协议标准，及以JAVA或HTML开发的各类增值应用。
支持JPG/GIF/FLASHI/动态GIF/PNG等图片格式，及电子公告栏等适用于数字电视应用的功能。
平台采用分离和开放式构架，完全满足运营商的移植和升级、更换等各种要求，完全满足未来跨平台三网融合的业务发展需求。
(2)中国标准的数字电视前端软件解决方案。
完全符合国家广电行业DVB-C标准，包括数字电视高清、标清播出、传输相关标准，数据广播、EPG、股票、游戏、天气预报、查询、VOD、时移单双向各种业务解决方案，满足未来三网融合的各种业务升级需求。
(3)中国标准的数字内容创作中心和无需编程的开放式互动内容编辑工具。
完全满足运营商的内容和增值应用创作本地化要求，尤其为运营商及各类数字电视爱好者提供了无需编程的互动应用程序视觉编辑工具。
数字电视中间件系统平台完全符合国家标准，各类系统协议接口完全对运营商开放，不会保留任何私有东西，完全满足运营商开发和退出的要求。
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