面向三網(wǎng)融合的互聯(lián)網(wǎng)電視關鍵技術與發(fā)展趨勢

　　1 引言

　　三網(wǎng)融合引發(fā)了終端設備的重大變革。三網(wǎng)融合并非物理網(wǎng)合一，本質(zhì)上乃是在技術趨同的IP網(wǎng)絡上承載廣電、電信和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務。三網(wǎng)融合在終端上就表現(xiàn)為多接入方式和多業(yè)務支持。在這樣的技術背景下，原來附屬于三網(wǎng)的終端設備與網(wǎng)絡的耦合關系將被徹底打破，一種特定類型的終端，并不一定必然與特定網(wǎng)絡和業(yè)務綁定。電視機作為電視網(wǎng)絡的終端設備已經(jīng)存在了將近100年，由于技術所限，電視機一直與廣播電視網(wǎng)絡緊密捆綁，且功能單一。隨著互聯(lián)網(wǎng)無孔不入的滲透進人們的生活，多媒體播放器、游戲機、電話機等各種消費電子都在加速實現(xiàn)網(wǎng)絡化，電視機的網(wǎng)絡化進程卻遠遠滯后。在三網(wǎng)融合的推進過程中，電視機也將逐漸智能化，具備連接互聯(lián)網(wǎng)的能力，從而解除與廣播電視網(wǎng)絡的綁定，成為用戶迸入互聯(lián)網(wǎng)世界的入口。

　　本文首先分析電視屏幕網(wǎng)絡化的現(xiàn)狀，指出三網(wǎng)融合終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點；接著結合國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際情況分析技術發(fā)展和標準化現(xiàn)狀和出路；闡述了互聯(lián)網(wǎng)電視技術的發(fā)展趨勢。

　　2 電視屏幕的互聯(lián)網(wǎng)化是三網(wǎng)融臺終端發(fā)展的重點

　　互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷了30多年的發(fā)展，已經(jīng)成為支撐社會運行和發(fā)展的關鍵設施，人們的生產(chǎn)生活對互聯(lián)網(wǎng)的依賴性越來越大。2010年4月，我國網(wǎng)民人數(shù)達到4.04億，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務應用日益豐富，互聯(lián)網(wǎng)的應用加速向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領域滲透。國家啟動三網(wǎng)融合工作，將進一步推進我國電視播出機構的網(wǎng)絡化，互聯(lián)網(wǎng)音視頻內(nèi)容將進一步繁榮，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務也將更趨多元化。業(yè)內(nèi)專家也普遍認為，三網(wǎng)融合的大方向是互聯(lián)網(wǎng)，廣電和電信行業(yè)在三網(wǎng)融合推進中應以互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為基礎。

　　在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程中，PC機和手機作為人們最常使用的終端設備相繼完成了與互聯(lián)網(wǎng)的對接，實現(xiàn)了網(wǎng)絡化。PC機快速普及并聯(lián)網(wǎng)是Web業(yè)務在 2000左右的爆發(fā)式增長的重要動力之一。近年來，智能手機的普及則直接推動了移動互聯(lián)網(wǎng)和Web2.0的大發(fā)展。手機和PC的網(wǎng)絡化和智能化，不僅被動適應網(wǎng)絡和應用的變化，而且也對推動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到關鍵的助推作用。

　　相對而言，“電視屏”的網(wǎng)絡化程度低，難以適應三網(wǎng)融合過程中家庭娛樂應用向互聯(lián)網(wǎng)遷移的趨勢。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，人們在電視機前消耗的時間仍然多于上網(wǎng)，而且電視受眾基數(shù)遠遠大于PC和手機。因此，電視機仍然是人們獲取信息的主要設備之一，特別在家庭娛樂中的地位不可替代。然而，在PC，手機和電視機 “三屏”中，“電視屏”卻是智能化和網(wǎng)絡程度最低的。絕大多數(shù)已經(jīng)銷售的電視機仍然只具備基本的顯示功能，具備接人互聯(lián)網(wǎng)功能的“互聯(lián)網(wǎng)電視”普及率還非常低。2009年，我國彩電銷量3450萬臺，其中互聯(lián)網(wǎng)電視99.2萬臺，僅占2.8％。而作為電視屏網(wǎng)絡化的替代方案，“網(wǎng)絡機頂盒”發(fā)展也很緩慢，國內(nèi)約100萬臺（含P2P和推送型），與龐大的電視用戶基數(shù)相比微不足道。此外，廣電運營商已經(jīng)部署的6千多萬個數(shù)字電視機頂盒大多數(shù)都不具備交互功能，難以接入開放互聯(lián)網(wǎng)。電信運營商部署的440萬臺IPTV機頂盒也都是面向?qū)＞W(wǎng)業(yè)務設計的。所以總體上，“電視屏”的網(wǎng)絡化進程與三網(wǎng)融合對家庭終端的需求存在差距，已經(jīng)成為三網(wǎng)融合終端發(fā)展的短板。

　　可以說“電視屏”的互聯(lián)網(wǎng)化是三網(wǎng)融合終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。實際上，就在國內(nèi)三網(wǎng)融合試點啟動前夕，國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界巨頭都已經(jīng)看中了這塊空間巨大的“藍?！?，紛紛進入這一領域。2007年，蘋果推出AppleTV。2008年Yahoo！提出了ConnectedTV概念，并聯(lián)手Intel推動基于Widget的開放互聯(lián)網(wǎng)電視解決方案。2010年5月，Google啟動以“把Web的內(nèi)容引入到TV”為目標的GoogleTV計劃，將與 lntel，索尼，羅技等聯(lián)手打造完整生態(tài)鏈。

　　3 互聯(lián)網(wǎng)電視的技術方案和標準化分析

　　目前，互聯(lián)網(wǎng)電視產(chǎn)業(yè)正處于起飛階段，國際上各廠商都在充分利用自身優(yōu)勢全力推廣自己的解決方案，謀求樹立事實標準。而一些國際標準化組織也在積極開展互聯(lián)網(wǎng)電視的標準化研究，希望能夠建立全球統(tǒng)一的互聯(lián)網(wǎng)電視開放標準體系。

　　在廠商推動的私有解決方案中，雅虎的ConnectedTV和GoogleTV具有代表性，在業(yè)界影響廣泛。

　　3.1基于Widget的Yahoo!ConnectedTV

　　YahOO！提出的聯(lián)網(wǎng)電視解決方案，是在傳統(tǒng)電視機上采用基于Web技術的Widget增加互聯(lián)網(wǎng)功能，其核心是一套TVWidget引擎。它可以運行于基于Linux的電視一體機或機頂盒硬件上，實現(xiàn)在收看傳統(tǒng)電視時使用互聯(lián)網(wǎng)應用的目標。在技術實現(xiàn)上，Yahoo!TVWidget對 Konfabulator桌面Widget的功能進行了擴展，并重新建立JavaScript框架（KONtXFramework）從而大大簡化應用開發(fā)，最終形成了其第5代Widget引擎，以此作為TVWdget的基礎平臺。

　　YahooTVWidget的架構如圖1所示。KONix提供了一套調(diào)用雅虎Widget引擎的JavaScriptAPI，支持標準的DOM2，并部分支持CSS。上層的TVWidget可以通過調(diào)用API實現(xiàn)與底層引擎的通信。用戶的所有Widget應用有統(tǒng)一的容器管理(Container）。Widget在內(nèi)容來源上是開放的，基于Widget不僅可以實現(xiàn)基本的網(wǎng)絡信息測覽，還可以獲取互聯(lián)網(wǎng)上的音視頻內(nèi)容。

圖1 Yahoo TV Widget架構

　　雖然任何人都可以開發(fā)自己的電視Widget應用，但都需要經(jīng)過雅虎認證才能正式發(fā)布。雅虎實際上通過控制Widget引擎主導網(wǎng)絡電視生態(tài)鏈。

　　3.2基于Android的GoogleTV

　　GoogleTV的計劃比Yahoo龐大，不僅包含了軟件，還包含整合硬件和外圍設備，形成一個完整的生態(tài)系統(tǒng)（見圖2）。其核心思路是充分利用其在Web搜索和瀏覽方面的優(yōu)勢向電視屏幕進軍，因此最關鍵的仍然是基于Andriod操作系統(tǒng)的軟件平臺，包括GoogleChrome網(wǎng)頁瀏覽器和 AdobeFlash10等模塊。在這個平臺上不僅可以運行Android軟件，也可以運行基于瀏覽器或Flash平臺的網(wǎng)絡應用。終端硬件可以是一體機，或者機頂盒等其他可與電視機連接的嵌入式設備。

圖2 Google TV的設計理念

　　GoogleTV希望能夠?qū)eb與電視緊密結合，讓用戶感覺和電腦一樣瀏覽和搜索網(wǎng)頁、在線視頻和DVR上的節(jié)目，能夠從 AndroidMarket上下載和購買Android程序，能夠使用Android手機控制電視機，從而在電視機上實現(xiàn)基于Web的“三網(wǎng)融合”。

　　雅虎和谷歌推動的兩個方案在技術上既有共性，又有差異。共性在于二者都將Web技術放在核心位置，強調(diào)開放的互聯(lián)網(wǎng)（Web）與電視的集成，這也可以認為是互聯(lián)網(wǎng)電視的實質(zhì)。兩者的差異在于集成層面和范圍不同。相對而言，GoogleTV是更深人更廣泛的集成，不僅可以支持B/S應用，還可以支持C/S應用，不僅支持Web(W3C）技術，還支持Flash，從而給予開發(fā)者更大的靈活性。

　　各種技術方案展開市場競爭之際，一些標準化組織也在積極尋求互聯(lián)網(wǎng)電視的開放標準之路。其中主要的標準化組織包括：

　　(1)Open IPTV Forum：成立于2007年3月，創(chuàng)始會員包括愛立信、法國電信、索尼、東芝、三星、飛利浦等，主要任務是形成端到端的IPTV解決方案。該組織的范圍實際上也已超越專網(wǎng)IPTV，涵蓋基于開放互聯(lián)網(wǎng)的視頻業(yè)務。2009年10月完成了第一版規(guī)范，包括媒體格式、元數(shù)據(jù)、協(xié)議。應用環(huán)境、認證和管理等7 個部分，支持直播，點播，PVR等視頻業(yè)務和即時消息等基本通信業(yè)務。應用環(huán)境主要定義終端側的應用編程接口，分為過程型(Procedural ApplicaTIon Environment)和聲明型（Declarative Application Environment)兩種，前者以DVB定義的GEM為核心，后者以消費電子協(xié)會（CEA）定義的CE-HTML(CEA-2014)為基礎。

　　(2）消費電子協(xié)會（CEA):CEA提出的Web4CE（包括上文CE-HTML）框架，通過對W3C的Web相關標準進行補充和修訂，解決在電視機、便攜播放器等終端上使用Web應用時的互操作問題。目前，Web4CE框架中采用XML定義了終端能力交換數(shù)據(jù)格式，提出了擴展HTML標簽以支持遙控器操控，提出了新的JavaScriPt對象支持交互通信，并且提出了在不同設備間實現(xiàn)會話遷移的機制等。

　　(3)DVB混合電視HbbTV推進組：歐洲的DVB組織提出的廣播通道與寬帶網(wǎng)絡通道混合使用的方案，終端可以通過DVB機制使用廣播電視業(yè)務，也可以通過寬帶網(wǎng)訪問互聯(lián)網(wǎng)。HbbTV在終端交互式應用環(huán)境上與OIPF保持兼容。

　　(4)ITU-T：這方面的工作雖然集中在IPTVGSI議題之下，但在終端應用運行環(huán)境方面與是否專網(wǎng)關聯(lián)不大，其定義了IPTV多媒體應用平臺（IPTV.MAFR)和端系統(tǒng)（IPTV.TDES）很大程度上也適用于開放互聯(lián)網(wǎng)。目前主要是基于W3C的Web技術體系，對 HTML,DOM,CSS進行適當?shù)募舨?，并對EC-MAScript（JavaScript）進行擴充。同時，也參照了廣播標記語言（BML）和消費電子協(xié)會（CEA）對HTML的剪裁方案。此外，IPTV Widget相關的標準化議題也已啟動。相關的12項新建議也在制定過程中。

　　(5)W3C：實際上就Web如何進入電視問題，標準化方面的探索早已展開。Web標準的主導組織W3C早在1998年左右就曾經(jīng)成立了 Television and the web標準組，專門研究Web進入電視機的標準化。隨著日本提出廣播標記語言閉ML）、巴西提出NCL語言、歐洲提出DVB-HTML語言，W3C意識到全球統(tǒng)一的Web面臨分裂的危險，在2002年就關閉了這個組。相關工作轉入“Ubiquitolls Web App”組，致力于打造覆蓋電視、手機和PC各種終端的統(tǒng)一Web。隨著Web應用的擴展，XML,HTML,CSS,DOM等Web成熟技術將加速向電視屏幕滲透，新一代Web標準如HTMLS，SVG等對多媒體的支持更加完善，也將在互聯(lián)網(wǎng)電視中發(fā)揮重要作用。

　　國際標準化組織互聯(lián)網(wǎng)電視的標準化活動，雖然在具體的技術取舍上存在差異，彼此問也缺乏有效協(xié)凋，但總體上是以W3C的技術為核心的，為未來互聯(lián)網(wǎng)電視國際標準化做了很好的鋪墊。但各標準化組織如何處理與產(chǎn)業(yè)實踐之問的關系，是影響未來標準成功推廣的關鍵。

　　從上述分析可以看出，國際上互聯(lián)網(wǎng)電視技術領域出現(xiàn)了以廠商主導的“垂直整合”和以標準化組織為核心的“水平整合”兩條不同的發(fā)展路徑，究竟事實標準還是開放標準最終獲勝難以確定。因此這兩種路徑將會在市場上長期共存。這種情況就給互聯(lián)網(wǎng)電視的終端廠商造成困擾：如何選擇自己產(chǎn)品的技術策略。在 2010年7月份ITU-TSG9會議上，InteI和思科聯(lián)合提交的一份提案提出了終端軟件架構設計的新思路。在圖3所示的架構中，標準化的業(yè)務功能（如OIPF, ITU-T,HbbTV等）在終端上作為一個組件，而非一個獨占資源的應用，而游戲，AppStore,WidgetEngine等也可以根據(jù)需要集成進來，這樣就可以既兼顧標準符合性，又能順應市場實際發(fā)展。提案建議對組件的集成進行標準化，受到了與會專家的廣泛關注，為互聯(lián)網(wǎng)電視的標準化指出了一個好的方向。

圖3 ITU-T提出的新型軟件架構

　　4 互聯(lián)網(wǎng)電視的發(fā)展趨勢

　　互聯(lián)網(wǎng)電視不管在國內(nèi)還是國際上還處于起步階段，隨著三網(wǎng)融合的深入推進，互聯(lián)網(wǎng)電視在功能和形態(tài)、用戶體驗、技術架構以及產(chǎn)業(yè)鏈和商業(yè)模式等方面將呈現(xiàn)出明顯的特點和趨勢。

　?。?）互聯(lián)網(wǎng)電視功能和形態(tài)趨向融合。首先，在功能上，互聯(lián)網(wǎng)電視除了能夠接人互聯(lián)網(wǎng)，還將融合電子商務、語音和視頻通信、安全監(jiān)控、家居控制等多種功能于一身，成為家庭娛樂通信的中心。其次，隨著聯(lián)網(wǎng)和信息處理功能趨于穩(wěn)定，互聯(lián)網(wǎng)電視的顯示設備和信息處理設備走向融合，五花八門的機頂盒將被集成到電視機中，具備聯(lián)網(wǎng)功能的彩色電視一體機將大量出現(xiàn)成為主流。

　　（2）互聯(lián)網(wǎng)電視支持的用戶體驗大幅提升。一方面，視頻體驗質(zhì)量將進一步提高。當前，高清晰度解碼和顯示正成為三網(wǎng)融合時代終端設備的基本能力，用戶體驗從標清走向高清時代。未來，三維顯示技術將日趨成熟，多媒體信息展現(xiàn)效果將比二維時代空前提高，用戶體驗質(zhì)量將經(jīng)歷一次質(zhì)的飛躍。而寬帶網(wǎng)、 CDN等基礎設施的完善也將提升多媒體內(nèi)容的傳輸性能，從而確保較高的QoS。另一方面，人機界面技術將由長足進步。雖然近年來終端的信息輸入和控制方面出現(xiàn)重大提升，運動傳感、多點觸控等技術已經(jīng)在游戲機、手機上大量使用，不用遙控器的“空手遙控”技術也已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實，將在未來幾年走向?qū)嵱谩Ｈ欢@些新的UI技術在互聯(lián)網(wǎng)電視機還未大規(guī)模采用。隨著產(chǎn)業(yè)重心向互聯(lián)網(wǎng)電視轉移，適合Web和電視機的UI技術將在未來出現(xiàn)突破。

　?。?）互聯(lián)網(wǎng)電視技術架構更加開放。為了屏蔽底層軟硬件的差異，使應用可以運行在不同軟件和硬件的終端上，機頂盒、手機等終端軟件結構已經(jīng)越來越多地采用基于中間件的架構。未來的互聯(lián)網(wǎng)電視終端，在技術架構上將更加開放。特別是為了實現(xiàn)與萬維網(wǎng)（Web）應用的無縫集成，基于Web技術的中間件有望成為發(fā)展的主流，符合W3C標準支持統(tǒng)一的Web將成為互聯(lián)網(wǎng)電視的主流趨勢。

　　(4）互聯(lián)網(wǎng)電視產(chǎn)業(yè)與內(nèi)容和業(yè)務深度整合。出于市場競爭的考慮，在終端（如蘋果公司）、業(yè)務（如谷歌公司）或內(nèi)容（如國家網(wǎng)絡電視臺 CNTV）方面具有優(yōu)勢的企業(yè)，傾向于自主建立一條覆蓋“終端一業(yè)務一內(nèi)容”的產(chǎn)業(yè)鏈。表現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)電視上，就會出現(xiàn)終端設備與特定業(yè)務或內(nèi)容緊耦合的市場運作模式，這有可能成為未來一段時間內(nèi)三網(wǎng)融合終端產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展模式。但這種整合也存在開放與封閉之分。2007年，蘋果公司推出了AppleTV，將iTunes與AppleTV捆綁，用戶只能訪問限定的資源。隨后國內(nèi)外廠商也紛紛跟進，出于保證易用性、服務質(zhì)量和商業(yè)利益的考慮，這些互聯(lián)網(wǎng)電視方案并不提供到任何互聯(lián)網(wǎng)站點的連接，而是將用戶導入特定的合作方網(wǎng)站，也就是所謂的“圍墻花園”模式。與此相對，“谷歌(Google)TV”代表著“開放模式”，用戶幾乎可以不受限制地訪問任何互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容。雖然短期內(nèi)對開放與封閉模式的優(yōu)劣難有定論，但參照移動互聯(lián)網(wǎng)從封閉走向開放的歷史經(jīng)驗，有理由相信，開放模式的互聯(lián)網(wǎng)電視將是大勢所趨。

　　5 結束語

　　三網(wǎng)融合對終端提出了新的要求，而電視屏幕的網(wǎng)絡化是三網(wǎng)融合終端發(fā)展的重心。從國際上主流的解決方案來看，Web技術將成為互聯(lián)網(wǎng)電視的核心。各種技術方案展開市場竟爭之際，一些標準化組織也在積極尋求互聯(lián)網(wǎng)電視的開放標準之路，以W3C為核心的標準化實踐為未來走向統(tǒng)一標準奠定了基礎?；ヂ?lián)網(wǎng)電視不管在國內(nèi)還是國際上還都處于起步階段，隨著三網(wǎng)融合的深入推進，互聯(lián)網(wǎng)電視的功能和形態(tài)將進一步融合，用戶體驗將大幅度提升，互聯(lián)網(wǎng)電視的技術架構、產(chǎn)業(yè)鏈和商業(yè)模式都將向更開放的方向演變。