数码视讯宿玉文：面向三网融合的数字电视中间件

2010ICTC“国际传输与覆盖研讨会”10月27日-29日在杭州之江饭店正式拉开帷幕，国际传输与覆盖研讨会已连续举办十七届，目前是中国广播电视技术领域内最具影响力的国际研讨活动之一。DVBCN数字电视中文网作为行业媒体全程播报本届研讨会。

在ICTC2010论坛上，北京数码视讯软件技术发展有限公司总经理宿玉文做了题为《面向三网融合的数字电视中间件》的主题报告。宿玉文表示“三网融合”可以说是目前国内最炙手可热的话题，广电网、互联网、电信网互相渗透、互相兼容，逐步整合成为统一的信息通信网络，最终实现对于终端用户只需一条入户线路，就可以完成原来三种网络的功能。“三网融合”从政策层面为我们展现了一幅美好的蓝图。

事实上，现阶段的“三网融合”并不意味着三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。其表现为网络技术标准趋于一致，网络之间实现互联互通，形成无缝覆盖。这无疑给习惯了传统节目业务运营方式的广电，带来了一次前所未有的机遇和挑战。众多在互联网、电信网上成熟的、利润空间巨大的业务现在通过广电网络都可以开展，广电真正迎来了业务层面的百花齐放。

然而，在广电传统的运作模式下，运营商之间相互独立，导致目前终端机顶盒采用的技术标准不统一、设备间互通性很差，每项业务开展时均需和不同的机顶盒进行集成，消耗了大量的人力物力成本，成为增值业务推广的最大障碍。数字电视中间件系统的出现正是为了解决业务集成和终端部署的问题，为各种增值业务的开展提供一个开放、标准的支撑平台。

宿玉文指出：“中间件的作用是为上层的各类型应用提供统一的接口，同时屏蔽底层软硬件平台的差异，从而达到业务的运行和展现不受限于软硬件平台的目的。中间件为业务层实现三网融合，进而实现全向融合提供技术支撑，是实现业务的跨屏迁移、三屏合一的技术保障。最终，通过中间件的应用将数字电视平台终端建设成为集信息处理、交互、业务汇聚和安全控制等多种功能于一体的新型智慧家庭网络中心。”

目前电视机顶盒中间件的实现主要使用两种技术：一种是基于高级编程语言 ，如Java；第二种是基于弱编程语言HTML+JavaScript。高级编程语言的中间件以Java为核心，所有应用建立在JVM(JAVA虚拟机)上，应用开发接口通过标准的Java API实现，机顶盒应用采用JAVA语言编程实现。具有运行速度快、类库丰富、多线程等优点，同时具有垃圾回收、异常处理等功能，能够提高程序的稳定性。但对网络应用的支持较差是JAVA最大的缺点。弱编程语言的中间件以浏览器技术为核心，所有应用建立在浏览器之上，应用开发接口通过私有定义JavaScript API实现，机顶盒应用程序采用HTML+JavaScript语言实现。具有配置要求低、交互方便等优点。但其标准性差、类库贫乏、调试困难等不足，大大限制了这种方式的发展。

三网融合将广电业务的开展带到了一个全新的高度，随之也对中间件在各个方面提出了更高的要求。在技术路线方面的新要求表现在，单纯基于高级编程语言以及单纯基于弱编程语言的中间件在技术上均存在一定不足，均无法满足三网融合背景下互动增值业务的要求。因此，新一代的数字电视中间件要求能够弥补单一技术的不足，兼具两种技术的优势，最大限度的支持增值业务的开展。同时，随着技术的发展，中间件系统还应支持Flash、C、Widget等辅助语言。在双向互动应用方面的新要求表现在，支持视频电话，视频电话是利用电话线路实时传送人的语音和图像的一种通信方式。用户可以在欣赏电视节目以及使用其他服务项目的同时能够与自己的好友进行视频通话。如果说普通电话是“顺风耳”的话，视频电话就既是“顺风耳”，又是“千里眼”了。此外，该产品还支持电视会议，电视会议是用电视和电话在两个或多个地点的用户之间举行会议，实时传送声音、图像的通信方式。它同时还可以附加静止图像、文件、传真等信号的传送。参加电视会议的人，可以通过电视发表意见，使不同地点、不同终端参加会议的人感到如同和对方进行面对面的交谈，在效果上可以代替现场举行的会议。

宿玉文表示在安全性方面人们也提出了新要求，安全是一个持续的过程，应采用P2DR的核心设计思想，以策略为中心，防护、检测、响应形成一个动态的安全闭环，使系统永远处于最低风险的最佳安全状态。同时，单独某个层次的防御还不够，需要以深度防御的思想，架构多层防御体系，交叉层叠起来，达到一个比较好的保护效果。例如：在DB层面检查每条sql，操作系统上细分权限，服务最少化，网络上防御arp spoof，加密传输通道，ACL，终端安全控制等。此外，还有以下需要注意的要点：

第一、注重中间件本身的安全，应通过采用数字签名、证书、文件完整性认证等方式或者其他更为安全的方式确认中间件代码本身的安全。

第二、注重网络间通信的安全，应通过增加对TLS、SSL等安全传输协议的支持以及对加密算法的支持以确认双向网络中，业务前端和中间件应用(尤其是Web应用)之间进行通信的交互通道是安全的。

第三、注重应用程序的安全，中间件应确认终端应用是安全的，通过采用数字签名、证书等方式确认终端下载的应用来源是合法的；通过支持完整性认证算法等方式确认终端下载的应用代码、文件经过网络传输没有被更改或增删；通过数字签名、证书等方式确认只有通过认证的终端才可以下载运行应用；通过支持控制信令或其他方式确认前端有能力对终端上的中间件运行的应用进行管理和控制。

第四、注重系统资源的安全，中间件应对应用的权限进行认证，避免未授权应用对系统资源进行破坏，例如恶意擦除非易失性存储器上的代码或数据，运行产生内存垃圾导致系统性能下降等。

[FS:Page]在三网融合的条件下，面对已经拥有成熟的增值业务运营方案及平台的移动和电信运营商的冲击，如何提升自身业务的价值和收益，已经成为摆在广电运营商面前的一个难题。以电视节目为核心开展增值业务在目前看是一个可行的方案，通过广电运营商占据的节目播控平台和电视节目内容，，可以在用户收看电视节目过程中适时推介自营的增值业务。例如，收看电视节目时，通过角标、弹出菜单等形式向用户推介或自动执行具有价值的业务或与当前电视节目相关联的某些业务；在进行切台时，通过切台广告、EPG 广告等形式向用户推荐某些与当前频道有关的电视购物的商品；在观看某些电视剧集时，提醒用户可点播与当前节目类似的 VOD内容等。

同时运营商可以通过前端配置来建立推介形式和推介内容之间的关联关系，无需在终端进行任何操作。终端模块可自动解析前端发送的信息，并在正确的时间推荐正确的业务。如此一来，一方面提高了业务的受关注度，同时也能提升运营商的商业价值。

宿玉文指出：“目前这种新要求还体现在外部设备扩展性方面，中间件应支持多种扩展接口，实现机顶盒终端与其他设备、网络的互联，可以通过USB连接到各种便携设备，例如摄像头、麦克、鼠标、键盘、MP3、U盘等USB接口的外设。通过支持这些外设，可以使得终端扩展更多的业务；可以通过网口直接连接到互联网，实现普通电脑的上网功能；可以通过SPDIF连接到高级音响设备；可以连接SATA硬盘、DVD光驱，成为一个交叉连接点将视频输出到电视机。在电子商务方面的新要求具体表现在支持电视银行，通过双向数字电视网络为家庭成员提供方便、快捷的一体化金融服务，如电视购物、银行资金转账等现代金融服务。以及支持电视购物，电视购物相比较于网络购物，安全性更强，用户的信任度更高，具有巨大的市场潜力。

数码视讯公司云•彩中间件系统完全根据现有国家标准进行开发，并采用S-JVM类Java虚拟机+浏览器的双核心设计理念，使机顶盒在对业务的兼容性方面有了革命性的提高。云•彩中间件具有体积小，占用资源小，应用灵活等优势，几乎能够在所有品牌的机顶盒上运行。云•彩中间件系统不仅在双向互动业务的应用上具有强大的优势，而且能够有效缩短业务的开发时间和集成周期。此外该系统提供了一个强大的平台来管理和运行这些应用，并允许以可视化的方式添加和删除这些应用，因此各地运营商可以根据自己的需要定制相应的功能。

云•彩中间件系统由 ESG Anywhere 电子业务指南系统、BNSAS 安全接入系统、OSP 终端统一软件平台构成，同时云•彩中间件还提供集成仿真开发环境，进行应用程序的调试和验证。ESG Anywhere 和 BNSAS 位于前端控制层。ESG Anywhere 实现业务管理功能，通过各种形式的主动推荐，确保用户能够了解并且体验运营商推出的各种业务；BNSAS 作为数字电视双向增值业务系统运营的安全支撑系统，实现接入控制和安全管理功能，可保障运营商和合法用户的权益，同时实现对非法（非授权）用户的有效鉴别，为双向业务的正常运营提供安全保证。OSP 位于终端基础软件层，对各项业务起到隔离终端差别的作用。

云•彩中间件系统提供基于Windows平台集成仿真开发环境（IVDE），可以用于应用程序的调试和验证，可实现节目搜索，接收EPG信息，运行JAVA应用及浏览网页等功能。云•彩中间件系统内置S-JVM类JAVA虚拟机，支持JAVA增值应用的下载、存储以及运行；此外，云•彩系统提供符合W3C标准的浏览器，支持JavaScript扩展，支持基于HTML的数据广播及HTML应用。

目前已经集成开发的部分业务包括：

电视彩信：利用机顶盒和电视机接收来自互联网、手机发送的信息；

业务与广告推介系统：通过与节目关联的形式主动推荐相关业务；

电视在线支付系统：支持账户管理、第三方支付、代缴费、转账等功能；

电视购物系统：通过数字电视提供多种商品的在线交易。

积分系统：基于电视在线支付开发的业务促销工具；

三屏互动游戏：手机、PC、电视三屏合一进行同一游戏；

马赛克导视系统：直观、形象的电视节目导视方案；

股票系统：数字电视平台的股票操作平台，支持电视及时购买；

VOD系统：支持VOD系统的点播、时移等功能。

云•彩系统具有双核心技术架构，全面支持各类应用云•彩中间件系统同时内置了S-JVM类JAVA虚拟机和浏览器，两者优势互补；浏览器遵循W3C定义的HTML规范及基于ECMA定义的JavaScript规范，在网页业务和插件业务方面有优势，可以灵活方便的开展互动应用；能够顺利解析运营商现有的数据广播流；面友好漂亮，用户验感好；S-JVM类JAVA虚拟机遵循CDC/PBP、DTVM、CLDC/MIDP标准，功能强大，效率高，开放性好，支持双向业务。且可以方便的找到大量使用JAVA编写的第三方应用（例如大量的JAVA游戏）。为今后大规模开展多样的增值业务提供了良好的开放性平台；支持动态链接库对Java本地接口的扩展；支持PBP档次定义的所有应用编程接口；二者相辅相成，可以全面适合各类大中小型应用，以及单向、双向应用。S-JVM类JAVA虚拟机平台可以直接操作和实现socket套接字的相关操作（也就是可以直接控制通信建立过程），便于以C-S方式来建立稳定的TCP/IP长连接，为高级的互动应用以及游戏提供了稳定、可靠的通信保障。数码视讯云•彩中间件全面支持先进的IPV6技术，[FS:Page]可全面支持双向互动业务的应用，同时保障运营商的网络在将来升级到更先进的网络体系。终端应用运行更加安全，在Java应用执行前，会对程序重新进行装载和连接，使程序完整性和安全性的检查得以提前实现。因此，就可以从根本上杜绝类似互联网的病毒传播。同时，Java应用下载前必须经过编译、连接和模拟运行，这样就对程序中的各种错误和问题可以提前发现、提前解决，可以说只要是准备好了的Java应用，基本上都是运行可靠的，至少难以发生程序上本身的问题。

该产品可进行关联业务的可管可控及精确投放，通过业务推荐系统（ESG Anywhere），运营商可以对所有数字电视的增值业务进行统一管理。任何业务必须通过 ESG Anywhere 的配置才能上线，上线后用户才可以访问。所有业务统一入口，将业务分类管理，将热门的业务摆放着显眼的位置，吸引更多的用户。并能够根据不同的用户群，显示不同的终端用户界面，这包括开机画面、主菜单、EPG 和皮肤等。另外，可以根据用户群标识，准确投递该群体需要的信息，使得这些信息取得最佳的反馈效果。支持USB动态扩展，蓝牙、WiFI、ZigBee等无线通讯协议的动态扩展，支持IP及IPV6协议，支持智能家电与物联网终端互联互通。具有安全的电视支付系统，云•彩中间件系统BNSAS模块是经过工商银行认可的双向增值业务安全防护系统，支付的安全性达到金融级要求，可有效保障运营商及终端用户的利益。同时，系统具有支付方式灵活的特点，目前可支持银行账户支付、电视支付宝支付两种方式。云•彩中间件系统完全符合国家标准-支持DVB-MHP标准，支持中国数字电视中间件标准（草案），遵循W3C标准，能对今后的国家标准提供全面的支持。内置功能丰富的国标软件包，对目前通用和将来可能的各类业务提供全面支持。

最后，宿玉文表示数字电视中间件是广电增值业务起飞的支撑平台，我们只有把中间件系统建设好了，兼顾系统的开放性、兼容性、安全性和扩展性，使之符合新时期下的新要求，才能真正帮助运营商抓住三网融合的历史机遇，实现整个广电行业的再次飞跃！