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[编者按]目前国内IPTV的用户数量虽然在稳步增长，但其运营模式却在不断遭受挑战——商业模式与数字电视日渐趋同(广播的没区别，在点播业务上，数字电视也在积极向其靠拢)。在有线数字电视的快速推进下，IPTV如何实现真正的差异化就成为必然。其中，基于IPTV平台的中间件建设至为关键，它将带来安全的系统、开放的环境、流畅的用户体验和多维度的协调控制能力，让IPTV拥有有别于数字电视的独特魅力。
相对于传统的媒体形式，IPTV能够给用户带来全新的使用体验：在收看节目的同时与好友沟通，并通过网络了解其他人的看法，从不同的视角定制收看节目，获取相关节目内容。正因为具备了实现这一系列复杂和富有吸引力的应用的能力，IPTV才拥有巨大的发展潜力。
不过，当前的IPTV业务并没有完全释放这些潜力，究其原因，我们得先来看看IPTV的系统体系架构。目前国内的IPTV系统设计的出发点是解决音、视频节目内容的推送和导航，在终端(机顶盒)上采用了以嵌入式浏览器为主导，网络媒体播放器配合媒体播放的软件体系架构。这样的架构虽然可解决部分业务需求，却也存在着很大的弊端：业务开发周期长、质量缺乏保证、运营商在业务表达上有缺陷。发生这些问题的根本原因在于，目前IPTV系统体系架构对终端的功能定义存在偏差。
浏览器模式面临三大缺陷
以浏览器为主的终端软件体系架构主要存在操作响应慢、交互功能弱、安全可靠性低等三个方面的问题。
一、EPG系统操作响应慢、用户体验差
1．IPTV业务开发在借用已有Web技术的同时，没有充分理解IPTV应用的特点，页面复杂，维护困难，运行缓慢。
IPTV的终端主要是机顶盒。首先，就目前的技术水平，普及型机顶盒在计算能力上的限制较大。机顶盒的处理器一般都是SOC集成的MIPS或者ARM，计算能力为200～400 DMIPS，相对于目前普通PC系统10000～20000 DMIPS的整型运算能力，相差了将近2个数量级。其次，机顶盒主要是靠遥控器进行操作，很难将PC上的Web体验完整照搬过来，因此特别容易给用户造成机顶盒运行缓慢、响应迟钝的印象。
另外，电视用户对于操作的流畅性要求较高，对于PC浏览器中习以为常的错误情况很难容忍。同时，基于遥控器的操作模式，让IPTV业务开发上使用的Web技术需要要做较大的调整才能实施。然而，这些技术上的调整面临配套工具和技术经验的匮乏，使得业务开发周期数倍于普通的Web应用，且在缺乏工具和经验的情况下，业务的维护和问题定位会非常困难。
2．浏览器展现的页面内容与电视节目形成了强烈的反差和割裂。
浏览器作为Internet信息交流的主要工具，在信息的展现上以文字和图像等静态元素为主，声音与视频为辅，因此浏览器在复杂的动态内容表现上天生不足。浏览器展现的相对静态的EPG内容与电视节目不断变化的画面形成了强烈的视觉反差。不仅让观众容易形成视觉疲劳，还可能造成电视机屏幕烧伤。同时，EPG内容的变化完全依赖于用户的浏览，与正在播放的节目无关，形成浏览信息与电视节目信息的割裂，造成了信息层面上的美感缺失。
二、多业务的复杂交互应用无法有效控制
在浏览器为主控的架构中，通过JavaScript扩展对象能够实现对节目播放的控制。但是，在页面切换中，JavaScript的工作上下文处于不可预测的阶段，因此用这种方式实现复杂的播放控制存在较多的不确定因素，导致多维度互动的应用在该架构下由于稳定性无法保证而无法实用。
同时，浏览器通过JavaScript扩展对象实现视频播放以外的应用控制，也面临JavaScript工作上下文切换问题。并且，浏览器对于图形层的控制，使得其他应用在需要使用图形层时会出现协调困难(这个问题对于媒体播放不存在，机顶盒硬件有独立的视频输出层给媒体播放器使用)——即利用浏览器进行图形输出会遇到浏览器页面切换造成的上下文不确定问题；单独使用图形层亦可能被浏览器的刷屏操作干扰。
三、系统安全性和可靠性相对脆弱
浏览器中的JavaScript扩展对象作为重要的功能扩展机制，在带给系统强大控制力的同时，也会使整个系统的安全性和可靠性受到威胁。一般来讲，任何页面脚本都可以访问所有的JavaScript扩展对象，而在系统设计时，对于它的功能使用却有所限定，例如：登录认证算法扩展对象只需要对登入认证页面有效；系统参数配置对象只需要对配置页面有效；按键控制方法的使用需要及时撤销等。由于JavaScript扩展对象的全局属性，无法实现其访问控制，这些设计限定就只能停留在页面开发的注意事项里，并祈祷没有恶意JavaScript代码混在第三方开发的页面中。
另外，现在Web应用开发中全面使用动态页面技术，相应的页面脚本动态变化也是常用技术，在排除恶意JavaScript代码存在的情况下，要完全避免JavaScript扩展对象的使用限定不被破坏是不切实际的。因此，整个系统的可靠性仍然存在威胁，而中间件的采用将使上面的很多问题得以解决。
中间件架构凸显四大优势
开放的接入环境、流畅易用的用户体验、增强的IPTV安全体系、多维度多业务的协调控制能力是中间件架构带给IPTV的最大收获。
相对于浏览器架构的种种不足，一个强化的中间件可以在软件体系上屏蔽硬件和平台的差异，协调各业务部件协同工作，控制用户体验的基本结构(把跟用户体验相关的业务展示抽象化、模块化、优化性能)。
IPTV中间件的软件架构可以采用三个层次的架构发展，如附图所示。
适配层：由通用API抽象、媒体播放器中的网络流协议适配器和其他通讯网络协议适配器组成，实现硬件和平台差异的屏蔽。
应用框架层：形成各业务部件的协同工作的框架，负责业务部件的配置、部署和动态加载，管理各个业务部件的生命周期和相互间的通信。其中业务部件可以是Native代码的执行对象，也可以是脚本定义的执行对象。
业务展现层：在应用框架之上管理协调业务部件(如浏览器、媒体播放、视频通信等)的业务展现，并提供基础业务组件，简化业务部件的开发，优化运行效率。这样的终端软件体系架构，对于IPTV业务的灵活开展、形成竞争优势非常有利。因此，IPTV中间件就是IPTV运营商形成差异化竞争的关键因素，一些IPTV运营商在购买成熟的中间件的同时做了大量的定制开发，甚 至有实力强劲的运营商还在进行专用中间件的研发。
经过分析比较，我们认为采用中间件方式发展IPTV业务相对于目前的浏览器模式具有四个明显的优点。
一、屏蔽硬件和平台差异，形成开放的接入环境
主流的机顶盒硬件在硬件架构和指令集上有很多差异，在OS和运行环境上也有很多不同。中间件则可以通过对底层软硬件环境的抽象，对不同的机顶盒形成一个统一的应用运行环境，屏蔽硬件的差异。
从运营商的业务来看，需要多个流系统平台来节约投资，也需要不断更新已有平台来推出新业务。目前，节目的实时插入混排能力、多维度点播流能力以及高效均衡的系统性能是IPTV流推送系统的发展方向，因此，各种流系统的接口协议还在不断完善中，期望通过单一的流接口协议来实现多系统平台的接入，在操作层面上有很多困难。而通过中间件在流接入上实现不同接口协议的动态自动适配，可以充分发挥各个流系统的最佳效率，屏蔽平台差异，形成开放的接入环境，亦可以在基本系统和已部署流系统不变的情况下逐步部署先进的流系统，形成灵活的业务能力调配和层次化的服务体系。
二、充分发挥机顶盒硬件能力，形成流畅易用的用户体验
随着芯片技术的发展以及主要芯片厂商对移动和消费类电子产品的重视，机顶盒硬件能力在可以预见的将来会呈现强劲的上升势头。通过中间件能够对机顶盒的处理能力进行合理的运用，在应用框架上充分发挥机顶盒的图形处理能力和音频处理能力，在正常播放音视频的同时形成流畅的互动效果。而且，中间件通过对交互逻辑的简化，将控制逻辑与交互展现进行适当的分离，加快响应速度；根据机顶盒硬件能力的不同，充分发挥相应的能力，以最优的方式和效果展现业务。
普及型机顶盒的通用计算能力相对偏低，只有基本的2D图形功能。通过中间件将主要控制逻辑和交互界面元素组件化，动态部署在机顶盒上，交互内容以简单的界面描述、简单的行为脚本和控制组件调用为主，能够在用户体验上形成远快于浏览器的流畅体验，特别是在复杂逻辑和复杂交互的性能上有非常强的优势。而且，中间件方式处理交互过程中组件的生命周期由框架控制，进一步克服了浏览器模式下页面刷新对用户体验的破坏。
高端机顶盒的通用计算能力在1000～3000DMIPS，在2D图形加速的基础上还具备了基本的3D图形能力。中间件方式能够在交互上利用基本的3D图形能力，将更多的动态交互效果引入，还可以非常方便地利用机顶盒编解码能力，达到对多视频播放的控制和对视频通讯的支持。
高端智能设备的通用计算能力在10000～30000 DMIPS，有极强的浮点、多媒体、3D处理能力，在视频编解码上能够轻松支持多通道的解码和标清、720p乃至1080i的实时编码能力。IPTV中间件作为在这些设备上运行的一个业务，能够提供完整的IPTV业务体验，并以极其绚丽流畅的交互效果和丰富的业务接入能力，形成强大的吸引力。
MID目前属于新兴的快速上升中的设备，通用计算能力在1000～3000 DMIPS。通过中间件能够很好地处理MID移动模式中的网络播放、在线本地播放、离线本地播放等各个模式的播放，将IPTV由固定宽带网络扩展到移动环境。
三、强化IPTV安全体系，形成稳定运行的基础
中间件由应用层框架支持的全业务周期安全能力和部件化的业务级别安全保障机制，能够形成多层次的访问和执行控制。通过证书系统的运用，机顶盒上各个业务部件与业务平台的交互能够确保在一个互信的环境下。这样的分层次访问控制和信任关系的建立，可将业务部件的恶意代码和无意失误对系统安全的影响降到了极低的地步。这对于开放IPTV业务开发，引入更多富有创意的CP提供了安全保障——即每个业务、每个CP开发的内容授权的执行范围可以预先设定。只有测试通过的业务部件才可以获得授权，只有测试通过的业务服务器才可以被访问，CP开发的内容(含动态内容)在机顶盒上执行时无法超过授权的执行范围。
四、多维度多业务的协调控制能力
中间件采用应用层框架可通过业务部件的方式，方便地引入除媒体数据流和节目导航数据以外的其他信息源，如与节目内容维度相关的语言、视角、内容相关信息等，与参与人群相关的节目评论、好友互动等，与事件相关的突发事件消息、个性化订购消息等。这些信息源在通道和来源上可能相互独立，但在业务层面上需要将这些信息与媒体在用户交互层面进行整合。
这种需求在浏览器模式下很难实现，特别是相关的信息维度不断增加，对浏览器的负担将急剧增加，最终导致业务不可实施。而在中间件方式下，业务部件灵活的协调机制和便捷的信息源导入机制，使得这类体验能够快速形成稳定的业务盈利能力。
总之，随着国内IPTV用户数量的不断提升，运营商对于IPTV业务盈利的期望在不断上升。IPTV中间件的使用是IPTV强大平台能力释放和运营商取得业务收益突破的关键。同时，各种类型终端的涌现，也需要通过IPTV中间件来带给各种终端用户所需的IPTV体验。
相对于传统的媒体形式，IPTV能够给用户带来全新的使用体验：在收看节目的同时与好友沟通，并通过网络了解其他人的看法，从不同的视角定制收看节目，获取相关节目内容。正因为具备了实现这一系列复杂和富有吸引力的应用的能力，IPTV才拥有巨大的发展潜力。
不过，当前的IPTV业务并没有完全释放这些潜力，究其原因，我们得先来看看IPTV的系统体系架构。目前国内的IPTV系统设计的出发点是解决音、视频节目内容的推送和导航，在终端(机顶盒)上采用了以嵌入式浏览器为主导，网络媒体播放器配合媒体播放的软件体系架构。这样的架构虽然可解决部分业务需求，却也存在着很大的弊端：业务开发周期长、质量缺乏保证、运营商在业务表达上有缺陷。发生这些问题的根本原因在于，目前IPTV系统体系架构对终端的功能定义存在偏差。
浏览器模式面临三大缺陷
以浏览器为主的终端软件体系架构主要存在操作响应慢、交互功能弱、安全可靠性低等三个方面的问题。
一、EPG系统操作响应慢、用户体验差
1．IPTV业务开发在借用已有Web技术的同时，没有充分理解IPTV应用的特点，页面复杂，维护困难，运行缓慢。
IPTV的终端主要是机顶盒。首先，就目前的技术水平，普及型机顶盒在计算能力上的限制较大。机顶盒的处理器一般都是SOC集成的MIPS或者ARM，计算能力为200～400 DMIPS，相对于目前普通PC系统10000～20000 DMIPS的整型运算能力，相差了将近2个数量级。其次，机顶盒主要是靠遥控器进行操作，很难将PC上的Web体验完整照搬过来，因此特别容易给用户造成机顶盒运行缓慢、响应迟钝的印象。
另外，电视用户对于操作的流畅性要求较高，对于PC浏览器中习以为常的错误情况很难容忍。同时，基于遥控器的操作模式，让IPTV业务开发上使用的Web技术需要要做较大的调整才能实施。然而，这些技术上的调整面临配套工具和技术经验的匮乏，使得业务开发周期数倍于普通的Web应用，且在缺乏工具和经验的情况下，业务的维护和问题定位会非常困难。
2．浏览器展现的页面内容与电视节目形成了强烈的反差和割裂。
浏览器作为Internet信息交流的主要工具，在信息的展现上以文字和图像等静态元素为主，声音与视频为辅，因此浏览器在复杂的动态内容表现上天生不足。浏览器展现的相对静态的EPG内容与电视节目不断变化的画面形成了强烈的视觉反差。不仅让观众容易形成视觉疲劳，还可能造成电视机屏幕烧伤。同时，EPG内容的变化完全依赖于用户的浏览，与正在播放的节目无关，形成浏览信息与电视节目信息的割裂，造成了信息层面上的美感缺失。
二、多业务的复杂交互应用无法有效控制
在浏览器为主控的架构中，通过JavaScript扩展对象能够实现对节目播放的控制。但是，在页面切换中，JavaScript的工作上下文处于不可预测的阶段，因此用这种方式实现复杂的播放控制存在较多的不确定因素，导致多维度互动的应用在该架构下由于稳定性无法保证而无法实用。
同时，浏览器通过JavaScript扩展对象实现视频播放以外的应用控制，也面临JavaScript工作上下文切换问题。并且，浏览器对于图形层的控制，使得其他应用在需要使用图形层时会出现协调困难(这个问题对于媒体播放不存在，机顶盒硬件有独立的视频输出层给媒体播放器使用)——即利用浏览器进行图形输出会遇到浏览器页面切换造成的上下文不确定问题；单独使用图形层亦可能被浏览器的刷屏操作干扰。
三、系统安全性和可靠性相对脆弱
浏览器中的JavaScript扩展对象作为重要的功能扩展机制，在带给系统强大控制力的同时，也会使整个系统的安全性和可靠性受到威胁。一般来讲，任何页面脚本都可以访问所有的JavaScript扩展对象，而在系统设计时，对于它的功能使用却有所限定，例如：登录认证算法扩展对象只需要对登入认证页面有效；系统参数配置对象只需要对配置页面有效；按键控制方法的使用需要及时撤销等。由于JavaScript扩展对象的全局属性，无法实现其访问控制，这些设计限定就只能停留在页面开发的注意事项里，并祈祷没有恶意JavaScript代码混在第三方开发的页面中。
另外，现在Web应用开发中全面使用动态页面技术，相应的页面脚本动态变化也是常用技术，在排除恶意JavaScript代码存在的情况下，要完全避免JavaScript扩展对象的使用限定不被破坏是不切实际的。因此，整个系统的可靠性仍然存在威胁，而中间件的采用将使上面的很多问题得以解决。
中间件架构凸显四大优势
开放的接入环境、流畅易用的用户体验、增强的IPTV安全体系、多维度多业务的协调控制能力是中间件架构带给IPTV的最大收获。
相对于浏览器架构的种种不足，一个强化的中间件可以在软件体系上屏蔽硬件和平台的差异，协调各业务部件协同工作，控制用户体验的基本结构(把跟用户体验相关的业务展示抽象化、模块化、优化性能)。
IPTV中间件的软件架构可以采用三个层次的架构发展，如附图所示。
适配层：由通用API抽象、媒体播放器中的网络流协议适配器和其他通讯网络协议适配器组成，实现硬件和平台差异的屏蔽。
应用框架层：形成各业务部件的协同工作的框架，负责业务部件的配置、部署和动态加载，管理各个业务部件的生命周期和相互间的通信。其中业务部件可以是Native代码的执行对象，也可以是脚本定义的执行对象。
业务展现层：在应用框架之上管理协调业务部件(如浏览器、媒体播放、视频通信等)的业务展现，并提供基础业务组件，简化业务部件的开发，优化运行效率。这样的终端软件体系架构，对于IPTV业务的灵活开展、形成竞争优势非常有利。因此，IPTV中间件就是IPTV运营商形成差异化竞争的关键因素，一些IPTV运营商在购买成熟的中间件的同时做了大量的定制开发，甚 至有实力强劲的运营商还在进行专用中间件的研发。
经过分析比较，我们认为采用中间件方式发展IPTV业务相对于目前的浏览器模式具有四个明显的优点。
一、屏蔽硬件和平台差异，形成开放的接入环境
主流的机顶盒硬件在硬件架构和指令集上有很多差异，在OS和运行环境上也有很多不同。中间件则可以通过对底层软硬件环境的抽象，对不同的机顶盒形成一个统一的应用运行环境，屏蔽硬件的差异。
从运营商的业务来看，需要多个流系统平台来节约投资，也需要不断更新已有平台来推出新业务。目前，节目的实时插入混排能力、多维度点播流能力以及高效均衡的系统性能是IPTV流推送系统的发展方向，因此，各种流系统的接口协议还在不断完善中，期望通过单一的流接口协议来实现多系统平台的接入，在操作层面上有很多困难。而通过中间件在流接入上实现不同接口协议的动态自动适配，可以充分发挥各个流系统的最佳效率，屏蔽平台差异，形成开放的接入环境，亦可以在基本系统和已部署流系统不变的情况下逐步部署先进的流系统，形成灵活的业务能力调配和层次化的服务体系。
二、充分发挥机顶盒硬件能力，形成流畅易用的用户体验
随着芯片技术的发展以及主要芯片厂商对移动和消费类电子产品的重视，机顶盒硬件能力在可以预见的将来会呈现强劲的上升势头。通过中间件能够对机顶盒的处理能力进行合理的运用，在应用框架上充分发挥机顶盒的图形处理能力和音频处理能力，在正常播放音视频的同时形成流畅的互动效果。而且，中间件通过对交互逻辑的简化，将控制逻辑与交互展现进行适当的分离，加快响应速度；根据机顶盒硬件能力的不同，充分发挥相应的能力，以最优的方式和效果展现业务。
普及型机顶盒的通用计算能力相对偏低，只有基本的2D图形功能。通过中间件将主要控制逻辑和交互界面元素组件化，动态部署在机顶盒上，交互内容以简单的界面描述、简单的行为脚本和控制组件调用为主，能够在用户体验上形成远快于浏览器的流畅体验，特别是在复杂逻辑和复杂交互的性能上有非常强的优势。而且，中间件方式处理交互过程中组件的生命周期由框架控制，进一步克服了浏览器模式下页面刷新对用户体验的破坏。
高端机顶盒的通用计算能力在1000～3000DMIPS，在2D图形加速的基础上还具备了基本的3D图形能力。中间件方式能够在交互上利用基本的3D图形能力，将更多的动态交互效果引入，还可以非常方便地利用机顶盒编解码能力，达到对多视频播放的控制和对视频通讯的支持。
高端智能设备的通用计算能力在10000～30000 DMIPS，有极强的浮点、多媒体、3D处理能力，在视频编解码上能够轻松支持多通道的解码和标清、720p乃至1080i的实时编码能力。IPTV中间件作为在这些设备上运行的一个业务，能够提供完整的IPTV业务体验，并以极其绚丽流畅的交互效果和丰富的业务接入能力，形成强大的吸引力。
MID目前属于新兴的快速上升中的设备，通用计算能力在1000～3000 DMIPS。通过中间件能够很好地处理MID移动模式中的网络播放、在线本地播放、离线本地播放等各个模式的播放，将IPTV由固定宽带网络扩展到移动环境。
三、强化IPTV安全体系，形成稳定运行的基础
中间件由应用层框架支持的全业务周期安全能力和部件化的业务级别安全保障机制，能够形成多层次的访问和执行控制。通过证书系统的运用，机顶盒上各个业务部件与业务平台的交互能够确保在一个互信的环境下。这样的分层次访问控制和信任关系的建立，可将业务部件的恶意代码和无意失误对系统安全的影响降到了极低的地步。这对于开放IPTV业务开发，引入更多富有创意的CP提供了安全保障——即每个业务、每个CP开发的内容授权的执行范围可以预先设定。只有测试通过的业务部件才可以获得授权，只有测试通过的业务服务器才可以被访问，CP开发的内容(含动态内容)在机顶盒上执行时无法超过授权的执行范围。
四、多维度多业务的协调控制能力
中间件采用应用层框架可通过业务部件的方式，方便地引入除媒体数据流和节目导航数据以外的其他信息源，如与节目内容维度相关的语言、视角、内容相关信息等，与参与人群相关的节目评论、好友互动等，与事件相关的突发事件消息、个性化订购消息等。这些信息源在通道和来源上可能相互独立，但在业务层面上需要将这些信息与媒体在用户交互层面进行整合。
这种需求在浏览器模式下很难实现，特别是相关的信息维度不断增加，对浏览器的负担将急剧增加，最终导致业务不可实施。而在中间件方式下，业务部件灵活的协调机制和便捷的信息源导入机制，使得这类体验能够快速形成稳定的业务盈利能力。
总之，随着国内IPTV用户数量的不断提升，运营商对于IPTV业务盈利的期望在不断上升。IPTV中间件的使用是IPTV强大平台能力释放和运营商取得业务收益突破的关键。同时，各种类型终端的涌现，也需要通过IPTV中间件来带给各种终端用户所需的IPTV体验。