IPTV機頂盒的功能及未來發(fā)展

（2）基于X86平臺

??? 基于X86架構CPU的嵌入式系統(tǒng)有如下優(yōu)勢：一是它可以對不同格式的文件進行編解碼；二是X86架構的CPU有較齊全的應用軟件，維護成本低；三是基于X86架構的嵌入式系統(tǒng)可以輕松與PC資源共享。

（3）基于多媒體處理器技術

??? 基于X86平臺的方式在使用時要占據CPU的絕大部分處理能力。因此，在有些不適合采用這種方式。于是出現了基于多媒體處理器技術的獨立機型的機頂盒。這種芯片高速的運算能力完全可以實現適合不同協(xié)議的通信終

端。采用這些芯片可以很方便地實現MPEG視頻和音頻處理、H.263視頻處理，以及DVD、機頂盒、數字電視等。

??? 由于使用了實時視頻解碼功能芯片，視頻處理速度明顯提高，配合實時編碼，全程視頻處理時延小，特別適合視頻直播系統(tǒng)應用；系統(tǒng)配有USB，IDE，PCMCIA和以太等接口，使IPTV終端功能可擴充性增強、內存占用少、硬件結構緊湊，成本不高。

2.基于軟件的分類方式

??? 操作系統(tǒng)是機頂盒中的核心軟件，機頂盒中的操作系統(tǒng)不大，但卻要求可以在實時的環(huán)境中工作，并能在較小的內在內存空間中運行，這種操作系統(tǒng)稱為實時操作系統(tǒng)（RTOS），目前主要有VxWorks、Windows CE、嵌入式Linux等三類。

（1）嵌入式WinCE終端?

??? WinCE最大特點是其API與Win32兼容，這有利于使用Windows環(huán)境開發(fā)WinCE應用，此外，WMV播放器還可直接運行于WinCE OS，許多現成的Windows組件稍加改造就能應用于終端上的網絡管理以及視頻流控制等功能，能夠充分分享MMS等的Windows　Media優(yōu)秀成果。微軟目前推出WinCE5.0，并擴大開放部分程序源代碼。在這個開放了源代碼計劃授權下，微軟開放250萬行源代碼程序作為評估套件，凡是個人、廠商都可以下載這些源代碼加以修改使用。未來廠商OEM時，則需依執(zhí)行時期授權，支付WinCE5.0核心每臺機器數美元的授權費用。，作為市場新進入者，微軟強調較低的開發(fā)成本。微軟在WinCE加入了檔案系統(tǒng)、IPv4/IPv6、WLAN、藍牙等聯網功能以及Windows Media Coder等功能。
不過此類終端的弊端在于：應用源代碼不公開，終端采用WinCE須向微軟交納版稅；另外，WinCE代碼龐大，占用很多的ROM和RAM，要求有高性能的X86微處理器支持，所有這些都造成了終端成本的居高不下。

（2）嵌入式LINUX終端

??? 這種終端往往以專用的多媒體微處理器為核心，輔以以太接口和視頻接口構成系統(tǒng)。多媒體微處理器本身不但具有嵌入式RISC（精簡指令集CPU）去運行系統(tǒng)軟件和應用軟件，而且?guī)PEG2或MPEG4實時解碼功能芯片，在引Linux OS和必要的視頻以及各輔助接口驅動程序后，就成為一個完整的IPTV網絡終端運用環(huán)境。

??? 使用Linux開發(fā)平臺優(yōu)點首先Linux源代碼公開，有大量免費優(yōu)秀開發(fā)工具和應用軟件可用，無須為每例應用交納許可證費；其次有龐大的開發(fā)群體，技術交流方便，軟件開發(fā)和維護成本低；最后，Linux本身穩(wěn)定，內核精焊，運行所需資源少，有優(yōu)秀的網絡功能，支持的硬件數量龐大。總之，性價比高是其最大特色。

??? 但是，這種系統(tǒng)適應低帶寬能力存在一定的局限性。由于采用的是硬件實時解碼，解碼器性能提高受制于芯片技術發(fā)展，于是就省去QPEL和GMC編碼工具，這就使得MPEG4 ASP高清晰度性能、適合DSL低帶寬網絡傳輸的優(yōu)點得不到充分發(fā)揮，某些OS基于μCLinux、解碼器甚于不完全MPEG4 ASP的終端，線路工作帶寬在3Mbit/s，在同樣播放分辯率D1下，適合DSL網絡低帶寬的能力比基于WMVx的Codec終端遜色。這種機頂盒的價格較低，但由于兼容性不好，系統(tǒng)服務器端的建設和媒體文件的采集成本會偏高。

??? VxWorks是美國Wind River System公司推出的一個實時操作系統(tǒng)。VxWorks是一個運行在目標機上的高性能、可裁減的嵌入式實時操作系統(tǒng)。它以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術及實時性要求極高的領域，如衛(wèi)星通信、軍事演習、彈道制導、飛機導航等。

??? 當然，根據機頂盒的功能高低和價格差異，也可把機頂盒分成基本型、專業(yè)型、綜合型等。

機頂盒與IPTV平臺的接口

??? 機頂盒與IPTV平臺的

接口涉及內容很多，其中涉及用戶業(yè)務流程的可以分為：認證接口、付費接口和服務使用接口三大類。

1.認證接口

??? 認證接口含網絡層認證和應用層認證就是實現機頂盒早互聯網的過程，即互聯網用戶接入互聯網的過程。按用戶與網絡設備之間的通信方式，目前使用較多的網絡層接入認證方式分為PPPoE和DHCP+WeB兩種。

（1）PPPoE技術?

??? 目前PPPoE認證技術在以太網接入和ADSL接入方式中應用的最為廣泛，其組網原理基本相同，都是利用交換機或DSLAM將用戶接入網內，在交換機和DSLAM后面設置BRAS設備來終結PPP。終結PPP連接的寬帶接入服務器可以對這PPP連接分別進行管理，可對用戶上網業(yè)務分別進行時長和流量信息的統(tǒng)計，各種計費方式提供必要的用戶上網信息。

??? PPPoE的實質是在以太網上跑PPP協(xié)議，在用戶端和寬帶接入服務器之間建立了PPP的點對點通道。也就是說，如果在用戶主機和BRAS之間啟用組播業(yè)務，則組播數據必須以BRAS作為接收端復制點，這樣會使大量的組播數據穿越網絡和DSLAM設備，違背組播的初衷。因此PPPoE接入方式限制了組播協(xié)議的存在，影響視頻業(yè)務的開展。

（2）DHCP+Web技術

??? DHCP+Web認證需要與DHCP服務器和Web認證服務器配合使用，Host首先通過DHCP得到一個IP地址，與Web認證服務器通信，也可以使用戶只訪問一些內部服務器，然后，接入服務器將用戶強制連接到Web認證服務器上，并在瀏覽器中彈認證頁面。在該頁面中輸入賂和密碼，Web Server作為Radius的Client端把認證信息傳送到Radius Server，對用戶進行認證。認證通過后，用戶獲得新的合法的IP地址，可以訪問因特網或特定的網絡。

??? 在DHCP+Web認證方式中，用戶主機和接入服務器之間并沒有任何類似PPP的第3層通道，也不存在對組播協(xié)議的限制。如果用戶主要到接入服務器之間的交換機或DSLAM能支持IGMP Snooping，組播業(yè)務很容易開展。但是DHCP本身存在很多缺點，特別是安全性問題，如何能夠保證用戶信息的合法性、真實性是DHCP需要解決的關鍵問題。

（3）改進方案

??? 由此可以看到，網絡層認證根據STB終端支持的程度可采用PPPoE認證或DHCP方式。但是這兩種認證方式，都不能夠滿足IPTV業(yè)務開展的需要。因此，我們就需要針對現在的認證方式提供相應的解決方案，在保證IPTV業(yè)務開展的前提下，盡可能的減少對現網的大規(guī)范改動，以保證原有業(yè)務的的支撐。

??? 對于STB終端采用PPPoE進行認證的方式，主要需要解決的問題是數據的下發(fā)。因此可以針對用戶的不同業(yè)務采用不同的業(yè)務分發(fā)通道。也就是說，一方面要求BRAS設備支持IPTV業(yè)務的PPPoE認證，其相關的單播數據通過PPPoE的通道進行下發(fā)；這就要求BRAS通過認證信息能夠區(qū)分用戶業(yè)務種類，而DLSAM設備需要支持組播分發(fā)及組播組的控制，同時要求STB設備支持雙協(xié)議棧。這樣既可以保證原有認證系統(tǒng)的功能，同時也能夠保證組播業(yè)務的順利開展。

??? 而對于DHCP認證方式，其主要問題是保證DHCP接入的安全性和真實性，這就需要在DHCP包文中引入OPTION82選項；對于存在多個終端同時使用DHCP的場合，為了區(qū)分這些終端，還需引入OPTION60選項。DHCP OOPTION82選項通常由DSLAM設備將用戶的商品信息和設備信息到用戶的DHCP報文，DHCP服務器通過識別OPTION82為來執(zhí)行IP地址分配策略或其它策略。OPTION60選項通常由終端自帶，不同類型的終端可以通過設置不同的OPTION60來識別。通過OPTION60選項，可以實現不同的終端分配不同的地址空間。但是，OPTION82的引入需要DSLAM的支持，目前運營使用的設備并不具備該功能，因此需要進行網絡設備的

改造。

??? 目前的解決方案比較傾向于采用DHCP，并采用獨立的IPPOOL的方式，該方案可以通過針對IP的策略配置實現IPTV業(yè)務與傳統(tǒng)上網業(yè)務的隔離。在IP-TV用戶量不高的情況下，較小的設資就可以滿足業(yè)務要求。

（4）應用層認證

??? 應用層認證實現了機頂盒用戶在IPTV系統(tǒng)的身份認證過程，經過應用層認證的用戶才可以消費、使用IPTV臺提供的各種類型的服務。只有安全的應用層認技術，才能保證內容提供商放心地精彩的內容用放在IPTV系統(tǒng)上。

2.用戶消費接口

??? 用戶消費接口需要實現系統(tǒng)價格提示、用戶確認購買、系統(tǒng)實現扣費一個復雜的消費過程，根據計費方式和付費方式的不同，接口的流程也有不同。

3.內容使用接口

??? 內容使用接口實現用戶從內容運營獲得不同應用服務的過程IPTV系統(tǒng)提供的應用已經日益豐富，如視頻直播、視頻點播、游戲、卡拉OK、信息檢索等等，隨著機頂盒功能的日益強大，網絡傳輸帶寬的不斷增加，我們有理由相信現在PC上的各種互聯網應用都會通過機頂盒呈現在用戶的電視機上。

IP機頂盒的發(fā)展方向

??? 從數字電視機頂盒（DVB-C）、衛(wèi)星機頂盒（DVB-S）、網絡電視機頂盒，機頂盒到現在最紅火的IP機頂盒，機頂盒的隊伍不斷壯大，更不斷發(fā)展。為了機頂盒的大規(guī)模發(fā)展，機卡分離的機頂的大規(guī)模發(fā)展，機卡分離的機頂盒漸成趨勢。另外，雙模機頂盒、軟件機頂盒也在不斷成熟。隨著數字家庭概念的發(fā)展和推廣，未來的機頂盒可能會演變成為家庭中客廳技術的核心控制單元，也就是業(yè)界稱的“Home Gateway”或“Residential Gateway”。除了可以包今現有的視頻傳輸功能之外，更多的是向家庭中所有的智能設備提供一條集成的，綜合的交通本世紀，實現設備之間的互聯互通，并且可以給不同終端提供不同個性業(yè)務，實現“Multi-Play”。