【关键词】ETV EBIF 互动电视 增值业务 中间件 标准
ETV是什么？
ETV（Enhanced TV）是一种统称，泛指和数字电视节目捆绑在一起的各种互动业务和应用，它有如下特点：
● 它是一种绑定应用，即电视节目有互动应用和它绑定在一起。该互动应用和电视节目一起运行，节目终止时，应用程序也随之终止。
● 接收机，如机顶盒中有一个用户代理（User Agent-UA)一直在执行和解释接收到的ETV命令，这些命令其实是按照EBIF格式传输的各种应用程序。
● 适用于各种档次的机顶盒，参见图1。
-对于传统的老机顶盒，如摩托罗拉的DCT2000或思科的SA2000系列通过使用Native User Agents来支持ETV。具体业务和应用的性能受限于带宽、CPU能力和内存大小等。
-OCAP接收机则使用OCAP User Agent来支持ETV。
图 1 针对新旧接收机ETV 的两种部署情形
● “开发一次，到处都可以运行”，基于Java的ETV程序也继承了Java应用程序的特点。
● 定义了3个规范（Profiles），它们是Baseline、Full和Advanced。
● 目前北美和韩国等国家采用ETV、OCAP（ OpenCable Application Platform）系列标准。
为什么需要ETV？
ETV标准的制定和推广主要是基于以下几方面：
● 目前ETV是一个开放的成熟平台，在OCAP标准成熟之前抢占了先机。
● 基于ETV业务和应用可以和OCAP兼容，以保证将来的可移植性。
● 促进各种创新和发明，并可以运用到OCAP等未来的业务平台中。
● 由于电信运营商和卫星数字电视运营商的业务不断地推陈出新，有线运营商在OCAP标准完善出台之前，需及时抢占市场，一方面可防止客户流失，另一方面可通过增值业务增加营收。
● 兼顾已部署机顶盒的需要，由于替换旧机顶盒需要花费大量的金钱和人力，因此ETV将是北美目前直至OCAP普及前，增值应用的主流应用平台。
ETV体系架构介绍
● ETV应用和业务生成工具
● ETV应用和业务服务器
● Data Carouse流的生成器
● VOD 服务器
● VOD 的节目库
● 数字有线电视网络
● 用户端接收机，可以是传统接收机，也可以是基于OCAP的高级接收机。
ETV标准介绍
ETV一共定义了5个规范：用户界面指南、ETV应用消息和信令机制、EBIF - ETV的二进制互换格式、度量数据的收集、系统运作指南。下面逐一做简单介绍。
1．用户界面指南
该规范为程序员和MSO（多业务运营商）定义了用户界面设计指南和一些用户界面约定。
在为向用户提示以及如何发起和取消这些业务而定义相关的约定外，该指南还描述了一个最小集的用户界面约定和应用特征，帮助节目观看者对ETV应用进行选择、管理和互动。当然，前提是允许设计人员拥有最大自由度去创建ETV应用。
针对不同种类的设备，该指南还为多个增强应用组件描述了其相应的显示和行为特征。开发人员可以把该规范作为设计和开发的起点，而不是一个全面综合的风格指南或Widgets集合。
2．ETV应用消息和信令机制
各地的广播业者和运营商们正在通过在传统的电视节目码流中，附加一些应用来推广各种互动业务。这些ETV依赖于嵌入在电视节目码流中的各类数据，如电视节目信息、图像和其他触发程序。为此，ETV标准涵盖了应用所需的同步和信令机制，而其和具体的接收机和中间件环境无关。
对于传统机顶盒和新型的OCAP接收机，ETV规范要均具有可实现性。该需求同时也意味着，底层的信令和触发数据的物理传输存在多种可能性。该文档就此也做了一些规范和说明，并且明确了机顶盒在通过这些方法收到信令和触发数据后该如何解释和处理。
消息和信令机制的规范主要包括以下4部分：
● 应用类型的定义和说明
● 应用信令和生命周期的管理
● 应用同步和时间轴的管理
● 老系统强加的平台特定的限制
（1）ETV业务和应用
ETV规范支持的业务和应用有很多种，例如：
● 互动广告
● 游戏
● 新闻
● 体育事件
● 投票
● 商业促销
● 电子商务等
该规范同时兼顾电视直播和录播节目的情形，既支持实时观看和互动，也支持时移（Time-Shift）观看和互动。
（2）ETV创建流程
在创建和部署ETV业务和应用阶段，有几个重要的功能组，它们是：
● 产品组（Production Team）
● 有线网络运营商（Cable Operator）
● 广播公司（Network Broadcaster）
● 应用服务器（Application Server）
图3展示了这些功能组之间的关系。
产品组
应用产品组和电视节目制作单位一起，生成互动的业务和应用。这些应用往往围绕着为业务触发器和数据设计的模板进行生成和创建。
广播公司
增强型业务和应用无法和电视节目直接绑定，除非该节目最终经过数字化。另外，在节目传递的过程中，电视节目可能会被数/模和模/数转换多次，这样原先插入的一些应用就可能被丢失。相比其他电视传播网络，有线电视网有其天然优势，可以全程保持数字化，因而可以在数字编码阶段把增强型应用插入到数字电视节目中。
广播公司可以因地制宜地选择合适的同步触发器和播放列表，在电视节目中插入相应的应用和触发器。与此同时，广播公司还必须把这些应用通过宽带[FS:Page]网络发送给网络公司，以应对在节目传输过程中由于数模转换等原因应用被弄丢的情形。当然，一些增强型应用可以提前发送，以便在预先设定的时间点进行插入；而另外一些则需要实时的插入和同步，比如一些实况转播节目，这些插入工作可以由产品小组、广播公司或者网络运营商来完成。
有线网络运营商
有些有线电视网络运营商也制作自己的电视节目和ETV应用。同样，它们要从产品组获得ETV应用，并把这些应用、信令和业务触发器加到电视节目码流中，它们还可以根据需要附加或者替换一些从卫星接收到的视频片段。在该阶段，有线电视网络运营商既可以在模拟域，也可以在数字域进行视频的剪辑工作，区别在于模拟视频和数字视频的剪辑和插入需要不同的设备。
应用服务器
应用服务器虽然不直接发送任何ETV信令，但是投票或民意调查应用服务器可以被动态地用来处理用户的投票或者小测验的问答机制，并发送响应到某些特定的接收机中。网络运营商需要负责路由这些信息，并把它们加到带内或带外的信道中，以便发送给接收机。
（3）ETV业务的构成
ETV业务由下面几部分组成：
● 广播电视节目
● ETV应用程序和资源数据
● 应用信令，命令User Agent什么时候启动和停止应用，以及如何寻找和加载应用的主要元素
● 流事件和触发器，传送未经请求而主动提供的数据给应用程序，并和视频码流进行同步
● 媒体时间轴，向需要同步的流事件提供基本的时序参考
另外，ETV业务或应用可以向应用服务器发送数据，从服务器来的响应可以形成新的应用资源或流事件。
图4展示了ETV业务的主要组成部分。
虽然上述组件一起构成ETV业务和应用，但是在具体定义它们的传送方式和格式时，还是把它们单独出来处理比较方便一些。例如，把ETV应用格式和信令规范单独处理的一个优点在于，信令规范可以用于不同类型的应用，而这些应用可以是基于OpenCable制订的ETV业务，也可以是其他标准组织制订的应用。总体说来，无论应用的类型是什么，信令和同步问题是普遍要面对和解决的。
3．EBIF - 二进制互换格式
EBIF是一种 ETV的二进制互换格式，用于ETV应用的互换、解码和输出显示等。该规范主要包括以下3部分：
● 为发布ETV应用而优化设计的应用内容格式的规格
● 需被所有兼容解码器（指User Agent）支持的强制行为特性规格
● 被一些特定解码器（指User Agent）支持的可选行为特性规格
该规范所定义的应用内容格式，是为解码器能够直接在其内存中处理而优化过的，无需做进一步的解释或编译处理。特别是对内存的静态和动态需求方面做了很多工作，以确保在传统的机顶盒中也能够实现这样的解码功能，因为这些老式机顶盒的处理器和内存资源皆有限。
所定义的内容格式其另外一个重要特征，是能够把应用数据分割成公共部分及平台相关部分，这样既可以重复使用这些公共部分，又可以满足特定平台规格的需求。因此为了解码和输出一个应用，一个解码器只需加载公共构件以及与自身平台相关的特定构件就行了。
4．度量数据的收集
度量数据（Metrics）是一套事先定义好的数据，由接收机（如机顶盒）发送给运营商，其目的是用来测量业务传送过程中的一些特性和指标。该规范定义了数据模型和传输协议，它们均可在OpenCable或非OpenCable的设备中得以实施。
在接收机中，这些度量数据可以是各种记录（Record）和记录日志（log）。生成的记录和日志将按照方案实现方确定的格式保存。针对事先定义好的事件，接收机生成各种记录和日志，比如，接收机按照应用的要求完成的操作，或者由应用直接完成的动作。在网络运营商实现的逻辑控制下，接收机把记录和日志按格式发送给头端。
在接收机中有3个逻辑部件（见图6）相互协调完成度量数据的收集工作, 它们是度量数据引擎（Metrics Engine）、度量数据控制器（Controller Application）、登录应用程序（Logging Application）。前两者是一个或多个特权应用（Privileged Application）程序，用以配置和管理度量数据引擎；登录应用程序则和度量数据引擎接口，并生成应用特定的日志记录。
ETV为度量数据引擎定义了需求，并定义了它和有线电视头端之间的接口。度量数据被视作有线电视网络的私有信息，因此各种功能，如数据的存储、汇聚和报告等均由网络运营商负责实现。度量数据引擎和头端的接口需要采用一种众所周知的数据格式和通信协议，这样就可以利用这些度量数据来衡量和比较不同的有线电视网络及业务的性能。
度量数据引擎和度量数据控制器之间的接口定义在OCAP1.1标准中；而度量数据引擎和登录应用程序之间的接口则定义在OCAP 1.1 和 ETV相关的规范中。ETV采用IPDR/SP作为头端和接收机之间传输度量数据的通信协议。
5．系统运作指南
该部分主要阐述了一个端到端的体系架构，以及一整套运作指导。节目制作商和MSO（多业务运营商）可以根据运作指导来部署ETV业务和应用。
具体的内容包括：
● 节目和应用的下行传播机制，包括接收、转码和再传的机制
● 上行信道机制包括数据格式、服务器的角色、体系架构、接口矩阵、交易的类型、应用服务器的负载处理等
● 点播内容的处理机制
● DVR的控制
● 业务容量模型
● 应用的执行环境包括文件系统的访问、安全机制、应用的访问权限和平台的发现机制和网络的配置等
ETV产品兼容性测试
ETV除了定义上述规范之外、还定义了ETV产品的兼容性测试的流程和测试用例。
图7中的测试流程主要分成两大部分，即：
● 利用“好”的应用和“坏”的应用来测试方案供应商的User Agent
● 利用标准的基于Java的UA来测试第三方的ETV应用
除此之外，在测试流程中，还有几点值得强调一下：
●测试重点应该放在“好”的测试应用和业务上
●每个测试应用都需要针对一组合适的参数和属性展开测试
●利用Ebif2xml转换工具来检查二进制式的EBIF 内容
主要方案解决商和市场推广情况
基于ETV标准，提供相应解决方案的供应商主要有：
● Comcast/TVWorks
● TWC
● Disney/ABC
● OpenTV
● Softel-USA
● S&T
● Navic
● Emuse
● Ensequence
[FS:Page] 其中，TVWorks提供基于XML的应用创作工具包——MAX XDK，并且其开发的应用已经在北美最大的有线电视网络Comcast中被广泛运用。其他公司，如eMuse 提供 Modelstream开发包，EnseQuence提供on-Q Studio应用开发包，它们都提供基于图形的应用创作工具。
由于需要兼顾早先部署的机顶盒，加上OCAP还处于完善之中，目前北美地区的各大全业务运营商都在积极部署ETV应用和业务，无一例外。由于ETV的应用可以无缝移植到OCAP的机顶盒上，可以预见在今后几年内，ETV将迎来一个发展的高峰期。
产品和业务示例
图8展示的北美最大的运营商Comcast的ETV业务示例，包括电子节目指南（EPG）、游戏、投票、民意测验、广告和视频点播等等。
ETV的发展方向和趋势
如前所述，ETV是基于市场新业务的需要、与竞争对手竞争的需要以及为兼顾现有机顶盒的需要而制定的一个标准。它本身有一些局限性，比如不支持非绑定应用，缺乏支持一些高级应用所必须的信令和接口标准等。
OCAP也和ETV一样，由CableLabs制定，其功能更加完善和丰富，但是需要更加先进的数字电视硬件平台的支持。按照CableLabs的计划，ETV将会成为OCAP1.1平台的一部分，基于ETV开发的所有业务和应用均可无缝地移植到OCAP的版本中。
在本文成文之际，笔者正在美国丹佛参加CableLabs 2009 Summer Conference会议，期间有多家运营商和方案解决商展示了基于ETV的各种应用及业务发展计划。笔者将继续关注ETV并和大家分享ETV发展的成果。
链接：
●ETV- Enhanced TV，是一种统称，泛指和数字电视节目捆绑在一起的各种互动业务和应用。
●UA - User Agent，运行在接收机中的一个专有程序用于解码和执行接收到的各种应用程序。
●EBIF-ETV Binary Interchange Format, ETV二进制互换格式。有时业内人士也用它来指代ETV。
●OpenCable，是CableLabs组织下的一个项目组，负责定义下一代的互动电视接收机的硬件和软件规格，及各种相关的接口协议。OCAP是由OpenCable定义的中间件标准规范。
●OCAP-OpenCable Application Platform, 北美和韩国有线数字电视中间件标准，基于DVB-GEM标准发展而来。
●MSO-Multiple Services Operator, 多业务运营商，指那些拥有各种业务网络并运营各种业务如有线电视，宽带上网和IP电话等的运营商。
●Enhancement, 增强型业务和应用，这里指和电视节目捆绑在一起的软件应用程序。
●IPDR-Internet Protocol Detail Record, 因特网协议详细记录。
●IPDR/SP-Internet Protocol Detail Record Streaming Protocol，ISDP流协议。
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