中国联通家庭宽带多媒体应用盒端规范 总册.doc

QB/CUXXX-200X 中国联通公司发布20010-0X-XX实施20010-0X-XX发布中国联通家庭宽带多媒体应用盒端规范总册 盒端技术架构及产品体系（V0.1）China Unicom （Version 0.1）QB/CUxxx2010中国联通公司企业标准中国联通家庭宽带多媒体应用盒端规范 总册 盒端产品体系及技术架构中国联通家庭宽带多媒体应用盒端技术架构及产品体系I目 录前 言I1 范围12 规范性引用文件13 缩略语和术语13.1 缩略语13.2 术语14 中国联通家庭宽带家庭多媒体应用盒端产品体系24.1 盒端产品基础视频性能要求24.2 增值业务的分类24.2.1 通用增值业务24.2.2 硬件有特殊需求的增值业务24.3 盒端产品体系35 中国联通家庭宽带多媒体应用盒端总体技术架构35.1 中国联通家庭宽带多媒体应用业务模式35.2 盒端总体技术架构45.3 盒端基本业务流程45.4 硬件45.4.1 CPU45.4.2 FLASH45.4.3 RAM55.4.4 网络接口55.4.5 媒体接口55.4.6 电源55.4.7 扩展接口55.5 操作系统55.5.1 任务管理55.5.2 存储管理65.5.3 文件系统65.5.4 设备管理65.5.5 网络协议65.6 中间件65.6.1 双组件结构75.6.2 调度管理75.6.3 播放引擎75.6.4 图形引擎85.6.5 通信引擎85.7 应用85.7.1 IPTV基础应用85.7.2 互联网电视基础应用85.7.3 增值业务85.7.4 Wo Store86 接入要求87 中国联通家庭宽带多媒体应用盒端与平台侧的接口97.1 盒端与业务管理系统接口97.2 U6接口：盒端与终端管理系统接口10前 言本册规范对中国联通家庭宽带多媒体应用盒端产品提出全面要求，是中国联家庭宽带多媒体应用盒端所需遵从的纲领性技术文件。本规范要求内容包含以下几方面说明：中国联通家庭宽带多媒体应用产品体系、盒端技术架构、功能模块等部分。本标准由中国联通公司产品创新部提出。本标准由中国联通公司技术部归口。本标准负责起草单位：北京电信规划设计院有限公司本标准主要起草人： 本标准的修改和解释权属中国联通公司。中国联通家庭宽带多媒体应用盒端规范 总册 盒端产品体系及技术架构101 范围本册的主要内容包括中国联通家庭宽带多媒体应用盒端名词定义、技术架构、功能模块、终端管理要求、操作要求、升级要求、产品体系等内容。本册说明的技术架构及产品体系适用于中国联通家庭宽带多媒体应用盒端的生产、测试等过程。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。3 缩略语和术语3.1 缩略语缩略语英文中文解释3.2 术语（1） 盒端：即家庭宽带多媒体应用盒端和互联网电视一体机。其中：互联网电视一体机的相关规范单独成册，不在本册规定范围内。（2） 视频业务：包括互联网电视业务和IPTV业务。它们都是是一种利用宽带互联网，集多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新业务。此类视频业务由宽带网接入，通过互联网协议来传送电视信号，以电视机加盒端为主要终端，提供包括电视节目在内的多种数字媒体服务。视频业务的主要特点在于它的交互性和实时性。即用户可以在任何时候点播节目库中喜欢的节目内容。在观看节目时，用户可以实现“暂停”、“再继续”等播放功能。同时用户还可以参与感兴趣节目的互动讨论。（3） 增值业务：在视频业务之外还可以为用户提供包括、可视电话网上冲浪、网络游戏、信息服务、网上购物、远程教育、体感游戏等在内的多种交互式多媒体信息服务。增值业务可以分为以下几类：1） BS类增值业务：以浏览器作为用户端业务展示的界面，并通过标准的WEB访问方式（Http协议）与增值业务平台进行交互的业务提供方式。2） CS类增值业务：以客户端软件作为用户端业务展示的界面，并通过自定义接口与增值业务平台进行交互的业务提供方式。（4） 通信类：基于家庭宽带多媒体应用实现视频通信、消息类业务。（5） 业务平台：给用户提供业务的平台，具体可能包含应用系统和能力引擎。4 中国联通家庭宽带家庭多媒体应用盒端产品体系4.1 盒端产品基础视频性能要求盒端产品必须同时支持IPTV平台及互联网电视平台的基础业务。4.2 增值业务的分类根据中国联通家庭宽带多媒体应用的增值业务种类，增值业务产品可划分为：4.2.1 通用增值业务此类增值业务对盒端硬件没有额外需要，如：音乐服务、图片浏览服务、资讯和阅读服务、 天气预报服务、导航服务、便民查询服务、日历服务、盒端短信服务、在线商场小额支付服务、电视营业厅服务、在线教育服务、互动兑猜服务、应用商店服务以及只使用遥控器就可以享受服务的游戏类业务，如：棋牌游戏（升级、斗地主、象棋等）、网页游戏（农场等）、网络游戏等。4.2.2 硬件有特殊需求的增值业务应用此类增值业务要求盒端必须具备特别的硬件设备或者外设。所需要使用的特殊硬件及外设包括：（1）综合接入设备：适用于家庭多终端（如PC等）接入的增值业务，需要增加Wifi接入模块、网关模块，包括有线网关和无线网关；（2）娱乐输入设备：应用于家庭在线卡拉OK等增值业务，需要增加音频输设备（如MicPhone），需要具备音频输入编码功能；（3）体感游戏操作设备：应用于家庭在线体感游戏等增值业务，需要增加外设体感手柄和体感手柄感应器，需要具备外设手柄感应器驱动能力；（4）在线支付外设：应用于家庭大额支付等增值业务，需要更换具有刷卡功能遥控器或者增加其他类型POS机设备；（5）视频通话外设：应用于家庭视频通话或者家庭视频会议等增值业务，需要添加视频输入设备，需要具备实时视频编码功能。以上特殊需求硬件及外设可以通过三种方式实现扩展。（1）USB扩展，包括娱乐输入设备、Wifi连接设备、体感手柄感应器、视频输入设备等；（2）直接更换或者增加外设，包括刷卡功能遥控器、体感手柄等；（3）盒内硬件架构改变，包括增加网关模块，Wifi模块等。4.3 盒端产品体系中国联通家庭宽带多媒体应用盒端产品体系分为三大类：（1） 基础型盒端产品：能够满足用户享受基础视频业务和通用增值服务需求。为了满足用户的不同需求，基础型盒端产品中应包含标清盒端产品和高清盒端产品。（2）融合型盒端产品：盒端产品内含有网关模块和Wifi模块。对于有特殊外设需求业务的盒端，可以基于基础型盒端产品和融合型盒端产品通过USB扩展来实现，各种外设的USB扩展接入可以一种或者多种组合使用。（3）定制型盒端产品部分客户的个性需求，通过USB扩展无法满足。需要有针对性的进行盒端产品的专有定制。表5-1 中国联通家庭宽带多媒体应用盒端产品体系盒端产品业务需求附加功能模块可扩展外设基础型盒端标清基础视频业务（标清）和通用增值服务、刷卡业务无刷卡遥控器、摄像头、MIC高清基础视频业务和通用增值服务、刷卡业务刷卡遥控器、体感手柄、摄像头、MIC融合型盒端基础视频业务和通用增值服务、体感游戏、视频语音业务、刷卡业务网关模块和Wifi模块刷卡遥控器、体感手柄、摄像头、MIC定制型盒端可定制可定制可定制5 中国联通家庭宽带多媒体应用盒端总体技术架构5.1 中国联通家庭宽带多媒体应用业务模式中国联通家庭宽带多媒体应用业务分为基础视频业务以及增值业务。盒端应用软件应采用与硬件无关的方式部署。5.2 盒端总体技术架构基于中国联通家庭宽带多媒体应用业务模式，盒端应遵从如图5-1所示架构： 图5-1 中国联通家庭宽带多媒体应用盒端总体架构5.3 盒端基本业务流程基于图5-1的盒端总体架构，盒端各类业务实现的方式有下列几种：（1）EPG呈现：通过盒端Browser（浏览器）中内置的地址，由平台侧直接推送EPG菜单样式表，由浏览器解析呈现。（2）视频类基础应用业务，包括IPTV基础应用和互联网电视基础应用，此类业务通过平台侧推送，由盒端Browser（浏览器）实现。5.4 硬件5.4.1 CPUCPU为硬件架构的核心， 决定了整个盒端的性能。主要用于数据运算和处理，同时内置DSP芯片负责流媒体解码。5.4.2 FLASH不挥发性内存， 用于长期保存数据， 存储系统固件及其他数据及应用。5.4.3 RAM挥发性内存，用于存储正在使用的数据及程序。5.4.4 网络接口（1） 以太网接口1） RJ45, 10/100BaseT，WAN口；通过有线方式连接家庭网关以访问互联网2） RJ45, 10/100BaseT，LAN口；通过有线方式连接家庭内部其他终端以共享互联网路（可选）（2） 无线网卡1） 通过无线方式连接家庭网关以访问互联网（可选）2） 作为AP连接家庭内部其他终端，以无线方式共享互联网路（可选）5.4.5 媒体接口（1） 视频输出用于将图像输出至电视机的传输接口。（2） 音频输出用于将声音输出至电视机或者音响设备的传输接口。5.4.6 电源对盒端设备供电的输入接口。5.4.7 扩展接口对盒端设备的功能进行硬件扩展的接口设备，包括红外接口、USB接口、蓝牙接口以及Smartcard接口等。5.5 操作系统中国联通家庭宽带多媒体应用对于盒端采用何种操作系统不做强制要求，只是对于其必备的功能模块做出规定。盒端操作系统需要在占用较少的内存空间、存储容量和CPU的情况下，充分利用硬件处理能力，实时地处理IPTV业务、互联网电视业务以及其他应用业务。为了满足上述要求，盒端操作系统必须具有任务管理、内存管理、文件系统、设备管理和网络协议等基本功能模块。此外，盒端操作系统需要具良好的可裁减性，能够分别满足中国联通基础型盒端、融合型盒端和定制性盒端的需求。5.5.1 任务管理进程管理功能模块必须支持多进程，保证多个业务/应用进程能够被并发运行，共享CPU和内存等硬件资源。当多个业务/应用进程竞争硬件资源时，进程管理必须采用合理的调度策略调度分配有限的资源，以优化IPTV业务、互联网电视业务以及其他用户交互式业务/应用，提高盒端用户的使用体验。5.5.2 存储管理内存管理负责组织内存，为中间件和业务/应用程序提供一致的内存资源视图。内存管理的主要功能包括：（1）实时地跟踪内存的使用情况；（2）实时地分配/回收内存空间，优化内存资源；（3）检查内存访问权限，防止一个程序非法访问另一程序的内存空间。实现从虚拟地址到物理地址的映射，保证每个上层进程都拥有自己独立的地址空间。5.5.3 文件系统文件系统负责管理Flash存储空间，提供存储服务和目录服务，从而简化文件的读出和写入。盒端文件系统必须合理地划分不同存储空间，分别用于存储启动加载程序(Boot Loader)、操作系统镜像文件(OS Image)、中间件系统以及Widget和Java程序。此外，文件系统必须预留一定存储空间，以保证未来盒端操作系统和中间件系统升级的需要。文件系统必须拥有访问控制机制，避免恶意程序对受保护文件的操作，如读取、删除或者修改等，从而提高文件系统的安全性。5.5.4 设备管理设备管理涵盖了除CPU和内存之外的所有设备的管理，其包括两大部分：（1）管理内置设备，包括Flash存储器、电源管理等。融合性盒端还必须提供WiFi管理和家庭网关管理。管理功能包括设备共享、状态查询、设备配置等。（2）实现常用USB设备的即插即用，包括键盘、鼠标、U盘和移动硬盘等。5.5.5 网络协议盒端操作系统必须支持如下网络协议：（1） 以太网：10BASE-T/100BASE-T；（2） 无线局域网：融合性盒端必须支持IEEE802.11 b/g/n；（3） IP: RFC 791-Internet Protocol；（4） IGMP v2：RFC 2236- Internet Group Management Protocol, Version 2；（5） IGMP v3：RFC3376 - Internet Group Management Protocol, Version 3；（6） TCP: RFC 793-Transmission Control Protocol；（7） UDP: RFC 768-User Datagram Protocol；（8） DHCP: RFC 2131-Dynamic Host Configuration Protocol；（9） DHCP 扩展: Dynamic Host Configuration Protocol Plus；（10） PPPoE: RFC 2516-A Method for Transmitting PPP Over Ethernet。5.6 中间件中间件是位于家庭宽带多媒体应用盒端应用层和底层硬件/操作系统平台之间的软件环境。5.6.1 双组件结构与硬件相关：实现硬件抽象层，隔离不同盒端产商底层的操作系统、硬件细节，使应用不依赖具体的硬件平台而完成用户请求。家庭宽带多媒体应用盒端中间件可以移植或下载到符合规范的任意产商盒端。输入输出设备的选择，输入设备（键盘，鼠标，遥控器，等），输出端口（HDMI，YPbPr，AV）。与硬件无关：提供通用的应用API和扩展机制，缩短开发周期和实现平台开放、业务部署，提供丰富的应用。中间件支持的音视频格式，图片格式，字符编码，通讯协议，任务间通讯方式。（1）浏览器提供应用部署和调用引擎层能力的统一Web运行环境。定义广播、点播、回看、在线播放和搜索等API实现IPTV基础应用和互联网电视基础应用。定义通用插件扩展接口，支持Flash插件、Widget实现丰富的业务体验。各种业务和功能插件允许动态下载到中间件平台，支持内容、信息、游戏和娱乐等业务。支持业界浏览器标准和规范，如HTML、JavaScript、Widget和DOM等。浏览器支持通过插件方式扩展盒端功能及应用，具体接口由应用方与浏览器提供方协商解决。（2）JVM提供应用部署和调用引擎层能力的JVM运行环境。定义增值业务和WOstore API,通过高级图形能力提供更丰富用户体验的游戏和应用。可定义广播、点播、回看、在线播放和搜索等API实现IPTV基础应用和互联网电视基础应用。定义通用Java应用下载扩展接口实现丰富的业务体验。各种增值业务和功能插件允许动态下载到中间件平台，支持内容、信息、游戏和娱乐等业务。支持业界JAVA标准，如CDC、CLDC和MIDP等。5.6.2 调度管理（1）调度业务流程：实现调度业务流程，提供API支持业务的加载、业务流程控制和应用功能调用、内容共享。提供Browser和JVM应用的启动、终止、下载、呈现和应用上下文切换等功能。（2）盒端管理：负责盒端管理,实现终端管理平台对接，实现远程控制、诊断和配置等功能。1）静态信息管理：IP，MAC，是否在线、用户信息2）动态信息管理：Qos，业务部署等等3）升级要求，实现强制升级或升级触发。4）支持业界标准，如TR069等。5.6.3 播放引擎实现IPTV和互联网电视播放功能，支持不同的媒体播放，为上层Browser/JVM应用提供播放能力。实现硬件HAL屏蔽不同硬件的区别,并调用底层硬件能力实现播放硬件加速。播放引擎同时提供FCC、FEC和ARQ等能力。支持业界播放协议和标准，如RTSP、RTP和http流协议等。视频：实现FLV，MPEG1/2/4，AVI，DIVX，XDIV，WMV9，H.264，VC-1，MOV，MKV, MP4,TS,M2TS, VOB等视频格式的播控音频：实现MP3、AAC，Dolby Ture HD，LPCM等格式的播控图形：实现jpeg，png，gif，bmp等常见图片格式的显示。5.6.4 图形引擎提供丰富的图形能力，为上层Browser/JVM应用提供通用的图形能力。支持丰富的图像图形格式编解码和2D/3D绘图能力，实现硬件HAL屏蔽不同硬件的区别，调用底层硬件能力实现硬件加速。支持业界图形格式和标准，如JPEG、PNG和OpenGL协议等。实现DirectFB，QT4.5，MiniGUI3.0，GTK等常用图形引擎的衔接。5.6.5 通信引擎实现盒端终端和手机等其他通讯终端的通讯能力，如视频通信、短信、彩信等业务。支持业界标准通讯协议，如SIP、XMPP、短信和彩信等。（1）独立开发通讯引擎，对于有网络的部分，我们支持TCP，UDP，RTSP，HTTP等通讯协议，（2）对于没有网络的部分，支持管道，信号量，消息队列，共享内存等方式。5.7 应用5.7.1 IPTV基础应用IPTV即交互式网络电视,是一种利用宽带有线电视网,集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体;向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。IPTV基础应用包括直播、点播、轮播等视频相关业务。5.7.2 互联网电视基础应用互联网电视基础应用包括除直播外的点播和轮播等视频相关业务。5.7.3 增值业务增值业务是在视频业务之外还可以为用户提供包括音乐服务、图片浏览服务、资讯和阅读服务、 天气预报服务、导航服务、便民查询服务、日历服务、盒端短信服务、在线商场小额支付服务、电视营业厅服务、在线教育服务、互动兑猜服务、应用商店服务以及只使用遥控器就可以享受服务的游戏类业务，如：棋牌游戏（升级、斗地主、象棋等）、网页游戏（农场等）、网络游戏等等在内的多种交互式多媒体信息服务。5.7.4 Wo StoreWo Store（沃商店）是中国联通的应用商店，是聚合各类应用的场所，满足用户通过盒端实时应用下载的商店。6 接入要求盒端产品具备Internet网络接入能力，具体要求参见中国联通家庭宽带多媒体应用盒端规范-技术规范分册。7 中国联通家庭宽带多媒体应用盒端与平台侧的接口盒端与家庭宽带多媒体应用业务平台间的接口主要有：与业务管理系统间的接口、与业务管理系统（互联网电视）间的接口、与EPG服务系统间的接口、与