学文网摘要：IP网络电视（IPTV）业务是三网融合的一个最大切入点。论文简单介绍了三网融合前提下的IPTV业务，IPTV的几种终端系统，通过比较指出基于IP-STB的终端系统将是三网融合中IPTV业务的主要终端系统，并进一步介绍了IP-STB机顶盒的接入方式、软硬件结构以及关键技术之一中间件技术。
关键词：三网融合TCP/IPIP-STB中间件
根据2001年的十一・五计划纲要确定的三网包括：电信网、广播电视网和计算机网络。所谓“三网融合”，指的是电信网、广播电视网和计算机网络的互为基础、互相渗透、共同发展，从而实现网络资源的共享，避免恶性竞争，并使信息通信网络具有更高的效率、更强的适应性、更宽广的应用能力。
“三网融合”更多指的是三网高层业务应用的融合。目前，三网融合的工作正在加速进行中。2010年6月***公布了第一批12个试点地区城市（北京、大连、哈尔滨、上海、南京、杭州、厦门、青岛、武汉、长洙潭地区、深圳、绵阳），从而正式拉开了“三网融合”的帷幕。三网融合已是箭在弦上，不得不发。
按照2010年6月正式公布的试点方案，广电系统获得了IP电视业务集成播控平台的建设及管理、EPG计费管理、透过有线电视网进行宽频上网、资料传送及VoIP网络电话等业务；电信系统获得IP电视业务、手机电视的分发权及传输权。
对于IP电视而言，由于它具有诸多吸引人的功能，尽管不能替代有线数字电视，但是作为“三网融合”中的一个最大切入点，IP电视将具有极强的生命力。
一、IP电视概述
IP电视是以宽带有线电视网为基础，结合互联网、多媒体、通信等多种技术，为家庭用户提供多种交互式服务的网络电视。其中交互式服务包括：
数字电视节目
可视IP电话
DVD/VCD播放
互联网游览
电子邮件
***信息咨询、娱乐、教育及商务等功能
简言之，IP电视即是交互式网络电视。IP电视具有一下特点：
利用宽带有线电视网作为基础设施
采用的终端电器主要是家用电视机
通过互联网协议提供以上交互式数字媒体服务
采用高效的视频压缩技术，提供接近DVD的收视效果
提供用户广泛的选择宽带IP网络各网站的视频节目的自由度
实现媒体提供者和媒体消费者的实质性互动
提供网络发展商以及节目提供商广阔的新兴市场
对比经典的数字电视，数字电视是通过改变信号的样式换取高清的***像质量，而IPTV更注重信号的传播方式，提供交互的服务和互联网业务，因此在未来的竞争中处于优势地位。
二、基于STB的IP网络电视终端系统
STB(Set-Top-Box)即机顶盒。IP电视可以使用计算机、网络机顶盒加普通电视机或者多媒体手机实现视频点播节目收看、视频广播接收及网上冲浪等功能，所以IP网络电视终端系统包括：
基于计算机的终端系统
基于IP-STB(IP机顶盒)和普通电视机的终端系统
基于多媒体手机的移动终端系统
基于计算机的IP电视终端系统沿用互联网的应用形式，利用网络流媒体技术传送数据流，用户在计算机上利用不同的播放器对压缩后的视音频流媒体文件解压后进行播放；基于IP-STB和普通电视机的IP电视终端系统使用专用的IP-STB网络机顶盒，完成对网络音媒体数据接收和解压，转换成电视信号格式输送给电视机播放；基于多媒体手机的IP电视移动终端系统，通常会采用3G手机，因为3G手机能够处理***像、音乐、视频流等多媒体，同时3G手机利用无线通信网络和互联网相结合提供网络电视、视频电话、网页浏览、电视会议、电子商务等多种媒体服务。
以上三种连接方式对比见表1所示。
从对使用者的要求、观看效果、适用范围等几个方面对比可知，基于IP-STB加普通电视机的IP电视终端系统因为观看效果好、实用性更强，不会操作计算机的人也能借此上网，利用互联网收发邮件和进行文字、话音、视频形式的聊天，而且宽带娱乐市场从上亿宽带用户、几亿互联网网民，拓展到十几亿普通电视观众，所以必将成为IPTV业务终端的主流。
三、IP-STB机顶盒
目前，应用于IP电视业务的机顶盒有两种，即普通型和增强型。其中普通型具有点播功能、广播功能、EPG浏览、WEB浏览和小游戏等；增强型机顶盒则在普通型的基础上增加了个人视频存储（PVR）、网络游戏、视频通信、FLASH等。
1、IP-STB机顶盒接入方式
IP-STB机顶盒接入宽带网的方式可以有多种，如FTTB-LAN、xDSL、WLAN等：
FTTB-LAN接入方式
这是一种利用光纤加五类网络线方式实现宽带接入的方案。其特点是具有很高的传输速率，用户上网速率可达10Mbps；网络可靠、稳定；用户投资少、价格便宜；安装方便、应用广泛，可以实现高速上网、远程办公、VOD点播、***等多种业务。
xDSL接入方式
xDSL是各种数字用户线路的简称，其中x有 A、H、S、C、I、V、RA等，代表不同的数字用户线路，其中ADSL用的最多。ADSL的特点是非对称，即下行速率相对上行速率要大，在不影响电话通信的情况下，上、下行速率分别可以达到3.5Mbps和24Mbps，特别适合多媒体信息业务，如视频点播（VOD）、多媒体信息检索和其他交互式业务。
WLAN的接入方式
无线局域网的接入方式相对有线优点是灵活性和移动性更强，能够提供动中通，且安装便捷，易于进行网络规划、调整、维护、扩展，缺点则是易扰、速率较低、保密性差。
除上述接入方式外，还有其他的接入方式此文不再赘述。
2、IP-STB机顶盒的硬件系统
机顶盒的硬件实现可以有三种实现方式，如基于专用芯片ASIC/SOC的STB、基于数字信号处理器DSP的STB、基于中央处理器CPU的STB等。不论哪种实现方式，机顶盒的硬件系统大致包括两部分，一部分是处理控制单元，如媒体处理单元、核心控制单元，另一部分是接口，如媒体播放接口、控制接口、网络通信接口以及各类外设及扩展接口等，如***1所示。
其中核心控制单元是STB的核心，主要任务是STB资源调度、控制和管理，同时接收处理来之媒体处理单元和歌接口的信息。媒体处理单元主要任务是对通过网络连接的IPTV业务平台传来的音视频媒体流进行解复用、解码，并将解码后的音、视频数据还原后经媒体播放接口送至电视机，接口类型可以是。控制接口采用红外接口，主要任务是将遥控指令传送至核心控制单元。各类外设和扩展接口作为可选接口，主要用于相关的扩展业务。
3、IP-STB机顶盒的软件系统
IP-STB的软件系统包括驱动程序、操作系统、应用、中间件或内置服务程序等。对于驱动程序、操作系统以及应用软件本文不多赘述。对于STB软件系统结构中的中间件，因为实现了应用程序和系统资源分离，应用程序调用系统资源是通过API即应用程序接口来完成，使得应用程序具有可移植性，同时降低应用程序的开发难度、提高开发效率，这是中间件的优势所在，因而成为IP-STB的核心。而内置服务程序因为采用特定的业务流程和消息格式，所以可以采用非中间件的方式实现业务和应用。
4、IP-STB的中间件技术
中间件技术最早在计算机系统中得到广泛的应用。由***4可知，所谓中间件实际上是在用层和操作系统、硬件平台间嵌入的一个中间层，通过定义一组较为完整且标准化的应用程序接口，使应用程序***于操作系统和硬件平台。这种设计使应用程序的开发完全避开操作系统和硬件平台。***2 给出的是中间件模型示意***。
其中应用程序接口包括资源管理器API、安全认证API、***服务API、媒体控制API、网络传输API、DRM/CA（数字权限管理/条件接收）以及***形用户界面API等，基本满互式服务要求。应用程序管理器主要任务是启动应用程序，协调各种应用程序间的操作。中间件执行平台的主要任务实响应应用层服务要求，通过对低层系统资源的调用，完成服务请求的解释，实现应用程序与低层系统资源的隔离。中间件可移植层的主要任务是实现中间件平台与不同系统资源的适配。
由于机顶盒应用层的开发常常遭遇诸多问题，如实时多任务的操作系统、复杂的行业标准、个性化的用户界面要求、不同厂家的硬件产品设计等。对此，有经验的设计人员自然会想到使用中间件技术来解决上述问题，如同在计算机系统设计中一样。
中间件技术在IP-STB中的使用进一步增强了机顶盒的开放性、可扩展性，在机顶盒设计中必将得到更广泛的应用。
四、结束语
随着“三网融合”试点方案的公布，试点城市的确定以及各试点城市推出三网融合的实施方案，“三网融合”的建设开始提速。基于IP-STB机顶盒加普通电视机的IPTV终端系统因其适用范围大，市场前景好，用户操作简单、而IP-STB能够在更广阔的交互式多媒体领域发挥作用，基于IP-STB机顶盒加普通电视机的IPTV终端系统将成为“三网融合”主要的IPTV终端系统，将极大地推动“三网融合”的进程，为“三网融合”的终端融合奠定基础。
作者简介: 张革 性别：男 出生年月：1964年12月籍贯：浙江 杭州
工作单位：浙江省通信产业服务有限公司宁波市分公司，技术职称：工程师
研究方向：电信业基于宽带的新兴业务应用与实施。
注：文章内所有公式及***表请用PDF形式查看。
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