漫谈IPTV标准化实践

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    为了促进IPTV产业的发展，目前中国IPTV标准规范的制定工作正在如火如荼的进行着，参与成员涉及范围空前广泛，包含电信运营商、内容运营商、IPTV设备提供商、IPTV系统集成商、IPTV技术提供商、终端制造商等。大家都挥舞着标准开放的旗帜，最直白的口号就是IPTV设备互联互通，充满激情却又显得过于简陋。

    互联互通实际上只是标准化的一个体现，如果仅强调互联互通则表明IPTV标准化工作还局限于过去电信网基于设备标准化传统思路中。 IPTV系统的复杂性和未来业务的无限可能性导致了传统的设备标准化思路已经不能够满足IPTV标准化研究和制定工作的需要，必须采用目前已经被实践证明并在面向复杂系统时普遍使用的基于模块标准化的思路。令人可喜的现象是，目前IPTV标准规范的制定工作已经从传统的设备标准化思路转向了基于模块标准化的思路。

    IPTV的复杂性

    IPTV系统是一个包含多媒体及数据业务的综合业务平台，混合了实时业务和数据业务的特性，具体的来说涉及了媒体的编解码、传输、分发、存储、播放、数字版权管理（DRM）、元数据（Metadata）、电子节目菜单（EPG）、浏览器（Browser）等多方面，在继承传统通信业务和数据业务特性的同时，赋予了传统交换网络上可承载实时多媒体流业务的功能，为三网合一走出了坚实的一步。

    IPTV系统自身所具备的这些特点使得平台未来所承载的业务有着无限的可能性，在代表着巨大的市场潜力和机会的同时，也意味着IPTV系统需要面对即将到来的各种可能扩展；而系统架构设计的合理性和模块的标准化则正是IPTV系统和产业发展的关键，这也是为什么仅仅强调设备互联互通的口号过于简陋的原因。

    互联互通不等价于标准化和开放性

    所有的IPTV厂商都会宣称自己的终端设备是标准和开放的，甚至通过宣称自身的前端系统与几种不同型号的机顶盒可以进行互联互通而佐证；但这种方式仍然过于简陋，甚至有鱼目混珠的欺骗嫌疑。

    互联互通是否就是等价于开放性和标准化呢？一个显然的事实，微软的IPTV系统可以与多家厂商的IPTV终端厂商互联互通，但微软的IPTV系统被我们称为封闭和不开放的。至于仅仅将IPTV终端设备内置软件的某一个模块能够与前端系统适配，就被某些厂商宣称为整个设备都是标准和开放，这种行为无疑仅仅是市场行为，根本不能与标准化和开放性划上等号。

    如果反过来说也一样是合理的，在目前国内IPTV现况下，各设备之间不能很好的互联互通也不等价于不标准和不开放。

    如何评估厂商IPTV终端设备的标准化进度和开放能力

    众所周知，IPTV终端设备的标准化和开放性除了硬件输入输出之外，最集中的是体现在内置的软件方面。合理的说，互联互通体现的是IPTV系统的具体应用以及技术层面的消息定义；而真正意义上的标准化和开放性则更多的体现在系统的设计和基础应用部件和中间件层面。撇开具体的技术实现放在一边，IPTV终端设备的标准化进度和开放能力最终是体现在厂商的产品本身上面，并可以通过下述的原则来评估。

    首先，厂商是否具备提供中间件或者供第三方开发的套件的能力。拥有中间件意味着厂商在软件设计和实现方面已经成熟，IPTV终端设备内置软件模块化、层次化，并具备了良好的移植性和二次开发能力；而移植性和能够二次开发是开放性的基本必备特征，否则可能就是封闭的紧耦合的系统。

    其次，厂商自主研发的IPTV终端设备的硬件平台和系统平台是否多样性和跨平台。我们知道目前IPTV终端设备的主流硬件平台包含SOC、DSP、x86平台，对应的主流系统平台包含Linux、WinCE、vXworks、PSOS、TiBIOS等。如果产品包含多样的硬件平台和系统平台则意味着IPTV终端设备的内置软件已经具备了标准化的通用基础应用部件或中间件水平。能够被众多硬件平台和系统平台支持的部件，通常都是业界通用的标准协议和技术，如TCP/UDP、RTP/RTSP/RTCP、TS/DVBSTP、HTML、XML、J2EE等等，而未来各种各样的应用需求是可以通过基础应用部件或中间件无缝的实现和变更的。

    最后，厂商的IPTV终端设备系统能够支持集成第三方应用软件。是否可以集成第三方应用软件是对IPTV终端设备中间件支持插件能力的验证。支持插件和共享件的中间件平台既可以灵活支持IPTV系统对终端设备的业务升级要求，也增强了与相对独立的第三方增值业务系统对接的能力，如标准的G-Cluster游戏业务。

    中间件是IPTV标准化的关键和基础

    无论是终端设备还是前端系统，IPTV标准化都要考虑和满足IPTV的业务需求和技术特征。从体系结构标准的角度，我们必须划分域、层次、功能模块、信息处理对象及其交互接口。对模块功能/数据的定义和接口的定义是标准的重要内容。另外，我们必须考虑性能标准（需求），这个标准是保证在一个一致的环境可以检验不同产品的性能好坏。

    从业务角度出发，IPTV具备着多业务融合能力，在网络层面融合直播电视（LiveTV）、时移电视（Shifted-TV）和点播电视（VOD），提供客户化、本地化、交互式的音视频播放业务；作为大容量、可伸缩、高可用性的计算、存储、交换和通信基础业务设施，支持海量存储、支持大规模网络、支持大量用户并发，业务控制能力通过网络提供，是一种开放的叠加式业务体系、全分布式的功能体系、面向业务的管理体系。

    从技术层面分析，IPTV需要支持透明的内容网络，实现内容与业务独立；需要支持不同内容提供商的编码格式、流控制模式和DRM模式；需要支持对不同内容的重组、插入和汇聚；需要涵盖直播的内容、录制的内容和时移的内容；需要支持对实时节目的时移控制，实现对音视频内容的时间扩展；需要电信级的分布式存储和内容汇聚体系同步保存信息；需要实现直播节目、时移节目和点播节目之间的无缝切换；需要支持自适应的媒体流控制，保证音视频流传送的质量；需要闭环的媒体流传送控制；需要媒体流服务器群的动态负荷均衡。

    由此可见，对于整个IPTV系统来说，中间件体系结构是保证IPTV业务开放性和构件开放性的基础。中间件屏蔽了硬件、软件、协议和算法的复杂性和差异，有利于业务的开发、加载和集成，便于业务能力的升级和扩充，降低了业务开发成本，提高了业务开发速度。

    采用支持插件和共享件的IPTV终端设备和服务器中间件平台，利用多服务器环境下事务处理的网络中间件平台和客户机/服务器中间件业务处理机制，形成网元、网络和业务中间件管理机制，实现开放的业务开发。

    基于中间件模式的标准制定不仅在DVB中已经有成功的经验，而且CORBA,J2EE和WebService都是很好的实例，我们应该参照这些开展IPTV标准化的工作。

    IPTV标准化工作不应当成为技术发展阻力

    所谓标准，是对一个技术进行分解，使之可以进行产业分工，实现开发专业化，并减少产业上下游的交易成本。因此，在对一个系统进行分解时，必须考虑公共的部分、需要放置在上游的部分和可以提供给下游的部分。但是，做标准并不意味着需要公开任何技术秘密。从原理上讲，保证标准和技术的独立性是推动技术发展的基本条件。标准不能成为技术发展的阻力，相反，标准也是技术保护的手段之一。

    目前最有效地解决保护技术和开放标准的技术是中间件技术。定义嵌入式的中间件是目前保护技术、实现业务开放性和模块开放性的唯一手段。IPTV标准如果采用基于消息的接口定义和固定的处理流程方式，不仅会让IPTV系统失去了灵活的扩展性，而且还会对整个IPTV产业的技术发展产生不利。一旦有新的业务增加或者原有的业务模式变化，就需要重新对原有的标准进行增加和修订。

    从UT斯达康MediaSwitch系统看IPTV标准化开放性实践

    1）音视频内容的标准化及开放性

    UT斯达康的Media Switch系统在音视频内容方面支持MPEG-2、MPEG-4、WMV9、H.264等标准的编解码格式；并系统直接兼容第三方的编码设备和现有的广电节目内容格式，无需二次转换。

    Media Switch系统在数字版权管理方面也走在在了IPTV行业的最前面，不仅支持UT斯达康自主研发的UT DRM，同时也在实际商用项目中支持第三方的DRM，目前支持上海文广的BestDRM，NDS DRM（日本Yahoo!BB项目），WindWine DRM。

    Media Switch完全支持标准的第三方转码工具和离线编码工具。

    2）内容传输分发的标准化及开放性

    MediaSwitch系统有两类北向接口：以文件方式支持电信的CDN或是其他CDN，和通过实时节目分发网(RDN)获得SMG或其他内容提供商的节目，从而实现内容分发。

    在流媒体传输方面支持目前市场应用最广泛的流传输标准TS以及RTP/RTCP协议，遵循ETSI 102.034 v1.1.1 (2005-03) Transport of MPEG2-based Services over IP-based Networks、ETSI 102.005 v1.2.1 (2004-12 start) Audio-Visual Content in DVB services delivered over IP、ETSI 101.154 v.1.6.1 (2005-01) Implementation guidelines for the use of Video and Audio Coding in Broadcasting Applications based on the MPEG-2 Transport Stream 等国际标准。

    Media Switch系统在TS协议上直接承载WMV，而不需要额外的MMS协议单独支持WMV，降低了系统复杂性和额外开销，表现出系统本身高性能和高可靠性。

    Media Switch系统具备组播和广播的业务支持能力。

    3）运营系统的标准化及开放性

    Media Switch运营支持系统(OSS)是一个开放的系统，提供了标准的SOAP/XML接口，能方便地集成第三方的计费、用户开销户、业务管理系统；同时也提供开发接口，可以集成第三方计费系统。

    Media Switch系统支持最初由IETF对AAA标准的不足扩展而得到的Diameter协议，此协议由于建立了一套强大的基础协议，实际上应用场合已经远远超出AAA的应用场景，在3GPP的IMS域得到了广泛应用。

    Media Switch系统针对国内的IPTV业务开展现状，提供了大客户业务模式的多EPG支持，以及对内容提供商、内容运营商、业务运营商等不同运营模式下各IPTV业务主体的灵活支持。

    4）网管系统的标准化及开放性

    Media Switch OMC-M是一套采用开放式网络管理系统，它不仅可以管理MediaSwitch的网络设备，还可以通过标准和开发式的接口实现对第三方公司的网络设备、主机设备以及其它设备进行统一管理，对终端的管理采用标准的UPNP和SNMP协议。

    5）终端设备的标准化及开放性

    UT斯达康的IPTV终端设备Media Console机顶盒有着完善的产品线，硬件平台包含SOC、DSP、x86不同硬件平台，系统平台包含TiBIOS、vXworks、Linux、WinCE，提供了完善的中间件开发平台供第三方合作伙伴开发。

    Media Console机顶盒还支持以插件的方式集成第三方业务应用插件，如G-Cluster游戏客户端插件，灵活满足运营商的业务变更和新增。

    Media Console机顶盒在系统架构上支持对MHP平台的支持。

    Media Console机顶盒提供OEM、ODM各种方式，与国内多家著名制造商进行了合作。

    6）系统结构的标准化及开放性

    Media Switch系统采用中间件结构，合理模块化系统，可以方便灵活的集成第三方标准的软件构件，如集成了互动消息，同时提供一整套的开发套件及接口，方便合作伙伴根据自己的需求在Media Switch系统平台上作定制化的应用开发。

    Media Switch系统与软交换系统配合，可以支持SIP方式的视频通信。

    Media Switch系统无缝平滑升级支持端到端的H.264技术及应用。

    Media Switch系统支持第三方机顶盒，如国内著名终端产品制造商康佳。

    UT斯达康的MediaSwitch系统通过优秀的系统架构设计以及合理模块化系统的方式，一方面保持了IPTV系统的标准化和开放性；另一方面又保持着MediaSwitch系统的技术性能的先进性，并在最近中国电信集团的IPTV及H.264测试中取得了明细领先的成绩，继续处于产品和市场的领跑地位。