IPTV系统开放技术的现状及发展

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摘要　系统开放是实现IPTV产业良性发展的基础，本文首先介绍了IPTV业务系统标准化的背景情况及所处的困境，在此基础上从运营商角度提出了IPTV开放系统的整体架构和关键接口，随后详细介绍了如何开放IPTV机顶盒与平台之间的接口。最后本文还介绍了中国电信在IPTV系统标准化开放工作方面的进展情况。
1、引言
　　IPTV业务将具有最广泛受众的电视机作为显示终端，融合了Cable网和IP网的业务特点，为用户提供广播电视、视频点播、电视回看以及信息浏览、互动游戏等互动性多媒体服务，因此被认为是三重播放（Triple-Play）的体现。IPTV在带给用户全新电视体验的同时，带动的是一个产业的发展，被业界认为具有良好的发展前景，受到了广泛的关注。
　　目前，中国电信等固网运营商通过与持有IPTV运营牌照的上海文广传媒集团等内容提供商合作，积极探索着IPTV业务的运营模式，并通过业务的小范围商用，努力挖掘用户需求，开发针对性的业务和内容，摸索三重播放业务对传统电信运营商业务流程的挑战。但是，由于IPTV业务监管以及产业链成熟度等各种原因，IPTV业务目前在中国尚处于发展初期。如果IPTV业务要规模发展，必须首先打破IPTV端到端系统的封闭性，当前IPTV平台的不开放、非标准化已经成为影响IPTV业务规模发展的主要瓶颈之一。虽然信息产业部、中国电信等都积极地推动着IPTV端到端系统的标准化，并制订了系列的IPTV行业标准和企业标准，但IPTV系统提供商出于各种因素的考虑，目前并没有提供标准化的开放平台，这导致运营商在发展IPTV业务时，存在着以下的问题：
　　●不同厂商的机顶盒与IPTV平台之间不能互通，机顶盒产品成熟度不高，机顶盒生产难以形成规模化效应和竞争态势，使得IPTV销售成本居高不下；
　　●由于IPTV平台的不开放和非标准化，使得基于IPTV平台的增值业务开发难度大、速度慢，不利于满足用户需求的各类IPTV增值业务的快速引入，造成同样的增值业务不能在全国范围的不同省内进行复制和移植；
　　●IPTV平台的封闭性，也导致运营商难以引入各种类型、各种档次的IPTV终端，难以有效地开展针对不同用户群的营销活动；
　　●由于通信协议的私有性，不利于运营商在运维方面部署统一的IPTV质量监测系统，难以对IPTV端到端的业务质量进行监测；
　　●由于IPTV系统的封闭性和非标准化，还造成了多家厂商的系统之间不能进行互联互通，同时流媒体服务、存储等系统资源也无法共享，增加了系统建设成本，业务管理非常不便。
　　因此，为了IPTV业务的长期有序发展，迫切需要建立开放的IPTV系统，使不同的IPTV业务平台和终端能够实现互联互通，方便运营商快速引入和部署增值业务。本文从运营商角度详细描述了IPTV系统开发的体系架构、关键接口等技术，并介绍了中国电信在IPTV系统开放方面工作的进展情况和未来规划。
2、IPTV系统开放架构及接口
　　从系统开放的完整性及未来业务发展的思路考虑，开放的IPTV体系架构及相关接口如图1所示。本文为了描述方便，对每个接口分别进行了标注。

图1　开放的IPTV体系架构及接口

　　从图1中可以看出，IPTV标准化体系架构可以分为机顶盒、IPTV业务管理系统、基本业务能力系统、增值业务系统、内容管理平台、运营支撑系统等独立模块，各模块之间共涉及了8个接口，各接口的功能分别如下所述。
　　A：机顶盒与业务管理系统之间的接入认证接口，用于开机接入认证以及业务的初始化和导航。该接口是所有接口中与业务相关的最基本接口，也是运营商进行IPTV业务控制的关键接口，主要由运营商根据自己的业务需求进行定义。
　　B：机顶盒与EPG服务及流媒体业务能力系统之间的接口，用于提供基于浏览器实现的业务能力，也是IPTV业务流之间实现互联互通的关键接口。
　　C：机顶盒与C/S增值业务能力系统之间的接口，用于提供基于客户端实现的业务能力。由于增值业务是运营商实现与数字电视差异化的主要内容，因此标准化的C接口能够有助于运营商快速引入增值业务，对运营商有重要意义。
　　D：进行机顶盒管理的接口，用于提供终端配置、终端监控、终端升级等管理能力。由于机顶盒是用户使用所有业务的载体，并且机顶盒的数量巨大，运维成本高，因此提供灵活和强大的机顶盒管理功能，对于机顶盒的运维来说是非常重要的。
　　E：基本业务能力、增值业务能力系统与业务管理系统的接口，主要实现用户身份识别及业务鉴权。由于该接口是平台侧的接口，和不同的业务类型相关。
　　F：运营支撑系统与业务管理系统的接口，主要用于用户开、销户等信息的传递，账务信息提交等。由于IPTV是电信业务中的一种，因此该接口主要沿用现有技术。
　　G：内容管理平台与业务管理系统之间的接口，主要用于服务信息发布、业务分成信息传递。
　　H：内容管理平台与业务能力系统之间的接口，用于业务内容的发布，包括节目源及元数据。
　　如上所述，在以上接口中，A、B两个接口作为机顶盒与平台之间的主要接口，是开放化工作中首先需要重点实现的接口。C接口是根据业务发展的需求而产生的。在IPTV的增值业务中，为了提升业务的交互体验和加强业务控制力，SP会提供许多基于Java实现的业务，较为常见的就是游戏类业务，为了和浏览器业务相区别，称之为C/S业务。C接口就是实现相关客户端调用和控制的接口。D接口是一个管理接口，此接口的实现是希望对不同厂商、不同功能的终端进行统一管理。如果将机顶盒也作为一个系统设备的话，那就可以类似地把D接口想象成一个网管的接口，D接口可参照TR069协议标准的扩展来实现。E接口是业务鉴权接口，用于判断用户是否具有访问当前业务能力的权限，如果系统架构中需要建立统一的业务管理平台来提供业务的综合管理，则需要针对所有的业务能力系统统一此接口。F接口主要和运营商的运营支撑系统有关，关系到业务的开通、用户和业务数据的导入，考虑到IPTV平台是分省建设的、如果能够定义并实现此接口的统一，则IPTV系统就具有了全国的通用性，而不再需要进行业务开通流程的本地化。G、H都是内容管理平台相关的接口，考虑到IPTV中内容的管理和监控要求，建立独立的内容管理平台是必须的，因此G、H就是内容管理平台的发布接口，其中G接口用于服务包及计费信息的发布，而H接口用于业务内容的发布。C、E、G、H是业务实现相关的接口，将作为IPTV系统开放的第二阶段需求进行实现。而D、F接口是业务运营的需求，相对可以暂缓实现，将在未来IPTV系统开放工作中，进行详细定义和实现。
3、机顶盒关键接口分析
　　要解决IPTV封闭体系架构中的五大问题，需要通过产业链中各方的努力，提供标准化的IPTV端到端系统。其中，开放IPTV机顶盒与平台之间的接口是整个系统开放的关键。为此，本文将A、B接口进行细化，将基本流媒体业务能力和EPG服务业务能力进行分离，形成如图2所示的三大接口。

图2　终端与平台之间的接口

　　从图2中可以看出，为了实现IPTV业务平台的开放和标准化，不同厂商机顶盒和平台之间的互通，最根本的是要实现机顶盒与业务管理平台、流媒体服务系统、EPG服务系统之间3个接口的标准化。
　　机顶盒与业务管理平台接口：用于完成开机用户身份识别、应用认证、用户注销等业务管理功能以及其他与业务管理相关的交互，承载协议主要采用HTTP Get/Post，具体可分为机顶盒开机认证子接口、频道列表获取子接口、业务入口列表获取子接口、机顶盒注销子接口，并通过浏览器中间件方式进行封装。
　　机顶盒与流媒体系统接口：用于机顶盒与流媒体内容分发系统交互，完成点播、组播、单播时移和组播时移等功能。根据内容分发系统的不同，又分为TS内容分发系统接口和ISMA内容分发系统接口两种，目前以TS方式为主要实现方式。承载协议采用MPEG2-TS、RTSP、RTP、RTCP。具体可分为机顶盒单播子接口、机顶盒组播子接口、机顶盒单播时移子接口、机顶盒组播时移子接口，并通过浏览器中间件方式进行封装。
　　机顶盒与EPG服务系统接口：用于机顶盒与EPG服务系统交互，完成EPG资源获取、EPG导航切换等功能，并实现基本的BS浏览功能。承载协议采用HTTP Get/Post，机顶盒向EPG服务系统发起业务使用请求，使用HTTP Get/Post等Request进行请求，EPG服务系统通过HTTP Response返回业务使用响应，其中包含HTML和Javascript，机顶盒对JS及扩展JS进行解析，执行相应的操作。
　　在定义这些接口的承载协议、交互内容和功能要求后，IPTV标准化系统还需要定义标准化的业务流程，统一的业务流程可以使各种平台和终端在具体业务过程中统一行动方式，使用同样的逻辑和时序关系调用接口，最终解决不同终端与平台之间不能互通的难题。业务流程的标准化主要包括：
　　●终端接入认证流程定义；
　　●访问EPG业务的流程定义；
　　●访问流媒体点播业务的流程定义；
　　●访问流媒体直播业务的流程定义；
　　●访问流媒体时移业务的流程定义；
　　●业务使用中的鉴权流程定义。
　　业务流程的标准化，除了要考虑正常情况下的业务访问流程，还要充分考虑各种异常情况下的处理流程，以提高标准化系统的完整性、可靠性和稳定性。
　　要实现真正开放性的IPTV系统，除了定义技术上的规范性要求以外，还要考虑具体的实现步骤和产业链中各个环节的利益分配问题：
　　●在商业模式上，消除IPTV平台提供商的疑惑，形成平台供应商和终端供应商分离和良性竞争的产业链；
　　●在开放策略上，IPTV平台的开放要以业务为导向，由于IPTV业务涉及面很广，包括电视广播、视频点播、电视回看、信息浏览等基础业务以及互动游戏、视频通信等增值业务，应首先完成基础业务的标准化，再逐步进行各类增值业务的标准化。
　　当然，要实现IPTV系统的开放，不仅需要制定开放的接口规范，还需要由信息产业部及固网电信运营商牵头，通过商业利益考虑、入网检测的手段，促进IPTV平台和终端提供商自觉地开发标准化的产品。只有营造和谐开放的IPTV产业发展环境，才能真正促进IPTV产品成熟度的提高。
4、中国电信IPTV系统开放工作进展
　　IPTV系统的开放对IPTV业务的规模化发展是一个关键推动力，也是目前制约IPTV业务发展的主要障碍之一。中国电信等运营商已充分认识到发展IPTV业务的战略意义，并已在大力促进产业链的融合，共同推进IPTV系统的标准化和互联互通工作。从2005年开始，中国电信一直通过制定企业标准和参与国际和行业标准的制订工作，促进IPTV系统的开放。2007年，中国电信在建立开放的IPTV系统方面进行了积极的尝试和努力。根据IPTV现网业务的实际运营情况，制订了IPTV标准化技术规范2.0版本，并在标准规范基础上，分别进行了实验室和现网环境下的验证测试，基本实现了不同厂商机顶盒和平台之间的互通。业界的主要设备商和终端厂商也积极跟进IPTV系统开放的工作，按照开发的规范要求改造了IPTV平台和终端，各自提供了标准化的产品。另一方面，中国电信也将标准化的成果提交到信息产业部中国通信标准化协会（CCSA），从整个行业的范围内来促进开发性IPTV系统的推广和应用。2008年，随着IPTV系统开放技术的成熟，中国电信将持续进行其他标准化接口的开放工作，促进整个IPTV产业链的良性循环。
　　IPTV系统开放是一个逐步和长期的过程，需要从标准制订、系统测试、现网验证等多方面进行推进。相信在产业链各方的努力下，通过开放和标准化进程，IPTV能够成为一个良性的、业界普遍认可并遵守的、具有延续性和发展性、具备规模商用化能力的产品，并最终为用户带来真正的三重播放新体验。