技術(shù)專欄：IPTV機頂盒標準簡介

    摘要

    本文介紹了“IPTV機頂盒技術(shù)要求”標準的內(nèi)容。包括業(yè)務(wù)能力、功能描述、媒體處理功能、交互功能、管理功能、安全和通信協(xié)議等方面的技術(shù)要求。

    目前市場上的IPTV機頂盒設(shè)備在產(chǎn)品功能、性能和應(yīng)用環(huán)境要求等方面存在很大的差異，缺乏應(yīng)有的互通性，長此下去不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。為此，中國通信標準化協(xié)會于2005年8月成立了IPTV業(yè)務(wù)特別工作組，重點研究IPTV業(yè)務(wù)系列標準�！癐PTV機頂盒技術(shù)要求”作為IPTV系列標準之一，目前正在研究和制定當(dāng)中。

    “IPTV機頂盒技術(shù)要求”是針對機頂盒設(shè)備的標準，具體規(guī)定了機頂盒設(shè)備的業(yè)務(wù)能力、設(shè)備性能、應(yīng)用環(huán)境和電氣性能等要求，同時對機頂盒設(shè)備的硬件和軟件體系架構(gòu)做了具體的描述；適用于IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下IPTV業(yè)務(wù)、交互式多媒體業(yè)務(wù)、寬帶網(wǎng)絡(luò)播放業(yè)務(wù)等終端設(shè)備的研制和測試過程。

    在標準制定時充分參考了現(xiàn)有IPTV機頂盒的功能和軟硬件結(jié)構(gòu)。對目前爭議比較大的編解碼格式和是否采用中間件技術(shù)等內(nèi)容，采用多選項方式，但無論選擇哪一種技術(shù)所實現(xiàn)的功能和接口要求是一致的，力求此標準對所有IPTV機頂盒的研發(fā)、制造、檢測和應(yīng)用都具有實際指導(dǎo)意義。

    1、業(yè)務(wù)能力要求

    IPTV機頂盒支持基本業(yè)務(wù)功能和擴展業(yè)務(wù)功能�；�本業(yè)務(wù)功能是指支持基本業(yè)務(wù)的能力；擴展業(yè)務(wù)功能是指支持可選擇業(yè)務(wù)的能力。

    基本業(yè)務(wù)包括直播電視業(yè)務(wù)、點播電視業(yè)務(wù)和時移電視業(yè)務(wù)。直播電視業(yè)務(wù)是指用戶可以通過IPTV機頂盒接入IP網(wǎng)絡(luò)實時在線觀看各種電視節(jié)目，可以隨時訂閱個性化節(jié)目，隨時獲得選定的IPTV服務(wù)提供商提供的電視節(jié)目。點播電視業(yè)務(wù)是指用戶可以通過IPTV機頂盒在IPTV業(yè)務(wù)平臺提供的EPG和檢索界面中選擇需要的節(jié)目進行點播，在播放過程中可以執(zhí)行快進、快退、暫停、停止等操作。時移電視業(yè)務(wù)是指用戶可以觀看已播放過的廣播電視。

    對于擴展業(yè)務(wù)，標準中規(guī)定為可選項，主要考慮初級階段提供的業(yè)務(wù)有限且較少的業(yè)務(wù)功能可以較容易地實現(xiàn)設(shè)備互通。擴展業(yè)務(wù)包括可視業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)游戲業(yè)務(wù)、信息交互業(yè)務(wù)、文本信息業(yè)務(wù)等。對于可視業(yè)務(wù)，要求可以通過增加不同的管理軟件和編碼格式，IPTV機頂盒能夠支持可視電話業(yè)務(wù)或視頻會議業(yè)務(wù)等可視終端的業(yè)務(wù)功能。對于網(wǎng)絡(luò)游戲業(yè)務(wù)，要求機頂盒具有一定的圖形處理能力，能夠支持游戲業(yè)務(wù)功能。用戶可以使用IPTV機頂盒和附加的游戲操縱設(shè)備，與游戲服務(wù)器和其他游戲用戶建立連接，完成游戲業(yè)務(wù)的操作。網(wǎng)絡(luò)游戲業(yè)務(wù)根據(jù)游戲?qū)�資源的占用情況，分為本地游戲和網(wǎng)絡(luò)游戲。信息交互能力是指機頂盒應(yīng)支持基本的信息瀏覽功能，使用戶能夠利用電視機、遙控器等設(shè)備登錄提供IPTV業(yè)務(wù)的網(wǎng)站瀏覽互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容，定制和查找各種信息等服務(wù)。文本信息業(yè)務(wù)能力主要針對支持以文字滾動條方式顯示信息內(nèi)容。

    2、功能要求

    機頂盒設(shè)備在IPTV業(yè)務(wù)的實現(xiàn)過程中起著承上啟下的作用，一方面需要接收業(yè)務(wù)系統(tǒng)傳送的節(jié)目內(nèi)容媒體流，另一方面需要實現(xiàn)用戶對業(yè)務(wù)播放過程的控制。此外，作為業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的用戶接入設(shè)備，機頂盒還應(yīng)提供一系列管理功能。本標準規(guī)定IPTV機頂盒應(yīng)具有以下功能：管理功能，包括應(yīng)用管理、安全管理、電源管理、下連設(shè)備管理、系統(tǒng)管理、事件管理、維護管理；通信協(xié)議，包括接入認證協(xié)議、流媒體協(xié)議、傳輸層協(xié)議和管理協(xié)議等；業(yè)務(wù)功能，包括DRM、動態(tài)應(yīng)用管理、瀏覽器、媒體播放、用戶界面、圖形處理等。本標準僅對媒體處理功能、交互功能、管理功能、安全和環(huán)境做了具體規(guī)范。

    （1）媒體處理功能要求

    需支持基本業(yè)務(wù)和擴展業(yè)務(wù)所需要的媒體處理功能。對于基本業(yè)務(wù)，可在AVS視頻、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-4Part10/H.264、SMPTEVC-1中選擇一種或多種作為視頻解碼標準；音頻解碼可采用MPEG-2/4 AAC、MPEG-2音頻、杜比AC 3/5.1、MPEG-1 Layer2和MP3等。當(dāng)技術(shù)和業(yè)務(wù)都比較成熟后，最終會確定一兩項作為IPTV的音視頻編解碼標準。對于擴展業(yè)務(wù)，需支持CIF或QCIF等圖像顯示格式和H.261或H.263視頻編解碼標準，必須支持G.711音頻編解碼標準，也可采用G.723、G.728、G.729音頻編解碼標準。之所以采用多選項方式，主要是考慮IPTV還處于起步階段，各種音視頻編解碼標準的專利收費情況等沒有確定惟一的標準。

    此外，機頂盒需支持分辨率為640×480、720×576、352×288圖形顯示方式，每像素至少支持16位彩色；支持可同時顯示多個平面的內(nèi)容，可采用平鋪或疊加圖像方式；支持顯示字符和漢字的能力，漢字編碼應(yīng)符合GB18030要求。

    （2）交互功能要求

    機頂盒需提供交互內(nèi)容選擇和內(nèi)容交互控制兩類交互功能。交互內(nèi)容選擇功能支持利用門戶導(dǎo)航菜單選擇內(nèi)容、進行節(jié)目檢索、與業(yè)務(wù)平臺的認證系統(tǒng)交互認證信息等交互過程。內(nèi)容控制功能主要針對在實現(xiàn)點播業(yè)務(wù)時，機頂盒與IPTV業(yè)務(wù)平臺之間應(yīng)具有交互控制命令以控制內(nèi)容信息的功能。

    （3）管理功能要求

    ●軟件升級功能。機頂盒可以提供應(yīng)用軟件接口，通過在線或本地軟件升級獲得支持新業(yè)務(wù)的能力，必須能夠通過網(wǎng)絡(luò)或外圍存儲設(shè)備獲取最新軟件版本號并判斷是否需要升級，也可以通過HTTP（S）或FTP獲取最新版本文件。如果升級失敗，機頂盒必須仍能正常工作，并在開機時進行軟件版本檢查。

    ●日志功能。機頂盒必須實現(xiàn)對本機版本信息和系統(tǒng)信息的管理及錯誤信息的診斷，并形成雙備份日志文件。狀態(tài)發(fā)生變化時填寫日志；當(dāng)機頂盒開機時上傳日志文件，并每隔24h上傳一次日志文件。

    ●遠程配置功能。機頂盒必須能夠?qū)崿F(xiàn)重啟動、下載、設(shè)置參數(shù)值、恢復(fù)出廠設(shè)置、設(shè)置參數(shù)屬性、刪除設(shè)備注冊、最小內(nèi)核恢復(fù)等功能。

    ●本地配置功能。包括通過局域網(wǎng)對機頂盒信息進行配置（機頂盒提供Web方式配置界面）以及用戶通過遙控器對機頂盒進行配置，配置信息包括IPTV業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)域名、網(wǎng)絡(luò)接入方式、網(wǎng)絡(luò)接入賬號／密碼、靜態(tài)IP、網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器、DHCP和用戶業(yè)務(wù)編號／密碼等。

    3、硬件接口要求

    機頂盒硬件基本配置應(yīng)具有3類物理接口，即上行網(wǎng)絡(luò)接口、下行音視頻接口和紅外遙控接口，根據(jù)需要還可以配置多種輔助接口。

    ●網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口：可以根據(jù)需要配置一種或多種接口。接口類型包括高速以太網(wǎng)接口10/1OOBase-T、ADSL接口（可選用于有內(nèi)置xDSLModem的設(shè)備）、無線局域網(wǎng)接口（可根據(jù)接入條件提供以下任一種無線局域網(wǎng)接入標準的接口。在2.4GHz頻段內(nèi)，傳輸速率為11Mbit/s，應(yīng)符合IEEE802.11b標準；在5.8GHz頻段內(nèi)，傳輸速率為54Mbit/s，應(yīng)符合IEEE802.11a標準；在2.4GHz頻段內(nèi)，傳輸速率為54Mbit/s，應(yīng)符合IEEE 802.11g標準）。

    ●音視頻接口：視頻輸出接口有復(fù)合視頻輸出端子和S-Video視頻輸出端子；音頻輸出接口有模擬音頻輸出接口和數(shù)字音頻輸出接口。

    ●紅外接口：規(guī)定了利用紅外遙控器對機頂盒控制的傳輸距離、紅外發(fā)射角度和機頂盒接收紅外信號的最小角度，具體性能要求應(yīng)滿足IrDA1.1協(xié)議（快速紅外協(xié)議）的基本要求。

    ●輔助接口：為可選項，包括USB接口、下行以太網(wǎng)接口、Z接口和串行接口等。

    4、通信協(xié)議要求

    IPTV機頂盒作為IP網(wǎng)絡(luò)接入的終端設(shè)備，必須支持一系列與業(yè)務(wù)相關(guān)的IP。本標準將機頂盒所涉及的IP歸納為：接入過程中涉及的相關(guān)協(xié)議，包括PPPoE、DHCP、IEEE802.1x；文件／文本傳送協(xié)議，包括TFTP、FTP、HTTP；媒體傳送協(xié)議，包括實時傳輸協(xié)議（RTP）和符合ISO/IEC13818-12000規(guī)定的傳輸協(xié)議；Internet組管理協(xié)議，包括支持組播的IGMP（應(yīng)符合RFC 2236的規(guī)定）；媒體播放控制協(xié)議，包括實時流RTSP（應(yīng)符合RFC 2326的規(guī)定）；管理協(xié)議，包括由DSL論壇定義的用戶終端廣域網(wǎng)管理協(xié)議TR069和簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMPv2；網(wǎng)絡(luò)時間同步協(xié)議，可選擇網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（NTP）或簡單網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（SNTP）。

    5、安全要求

    ●安全認證要求：機頂盒應(yīng)支持AAA認證方式，接入IP網(wǎng)絡(luò)時應(yīng)提供必要的信息，包括用戶識別碼或用戶名和密碼，經(jīng)認證授權(quán)后才可以使用IPTV業(yè)務(wù)平臺提供的各類業(yè)務(wù)；同時支持機卡分離，利用智能卡技術(shù)以硬件加密方式存儲用戶信息。

    ●數(shù)字版權(quán)管理安全要求：對于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字版權(quán)保護由內(nèi)容提供商或業(yè)務(wù)提供商實現(xiàn)，傳送到用戶端的信息應(yīng)是具有DRM的信息。在STB中需具有針對業(yè)務(wù)平臺DRM的相應(yīng)版本，提供內(nèi)容版權(quán)的保護。