浅谈广电体系下Android智能终端统一接口及规范的制定

技术专题Technology Subject

52 . www.rti.cn 责任编辑：李玉薇 邮箱：liyuwei@abrs.gov.cn1 广播电视终端操作系统的发展现状自从广播电视终端引入CAS以来，从操作系统的架构来看，广电领域的终端设备经历了多个发展阶段，即各类芯片嵌入式操作系统阶段、不同品牌的中间件系统阶段和现代智能操作系统阶段。详见表1。广播电视终端系统在发展过程中，功能日渐强大，其应用生态环境也日趋完善，但整体仍然比较落后。由于存量终端的原因，广电系统的终端主体正经历上述第二个阶段到第三个阶段的发展。2 制定统一接口及规范的原因广播电视终端发展过程中，广电运营商对其系统及业务的定制化开发一直都没有停止，定制化开发的实施主体正慢慢从系统集成商转变为广电运营商自己。从广电总局着手制定基于NGB的中间件标准，有实力的广电运营商着手制定自己的准入规范来看，运营商对系统、应用的规范化要求是市场发展的必要趋势。在广播电视终端引入Android智能操作系统的发展契机下，运营商打造自己的扩展定制化要求，尽快形成自己网络内特有业务的统一规范和接口，尤为紧迫。运营商定义自己的统一规范和接口，今后在业务架构、功能开发上，可以有效摆脱对SoC厂商或系统集成商的依赖，在业务部署和发展上获得更多话语权。本文提出，广电运营商需基于Android操作系统制定平台统一接口和应用调用标准，并把这些标准抓阶段1.嵌入式片上系统2.各品牌中间件系统3.智能操作系统特点所有的业务应用均为系统代码的一部分，CPU仅支持单业务流水执行，业务功能较单一。 系统提供了部分的系统实现和底层服务支持能力，业务功能得到提升并得到释放。系统提供的完整的业务应用生态环境。优劣势只提供基本的音视频服务；新业务的部署必须依赖大规模的广播OTA。点播业务及基于浏览器的增值业务大规模呈现；基于IP进行应用部署。业务具备了大范围，高质量融合的能力；应用的开发和部署都极大的便利。浅谈广电体系下Android智能终端统一接口及规范的制定文/深圳市天威视讯股份有限公司 林李保 董梁

表1 广播电视终端发展阶段及特点摘要：随着近年智能终端的快速发展，搭载Android智能操作系统的终端设备，已经成为使用消费视频的主要载体。本文从广电运营商的利益出发，分析广播电视终端业务的特点，讨论如何完成对Android操作系统的定制化，让其为广播电视终端业务发展服务。关键字：智能终端 Android 家庭网关 统一接口网络技术 NetworkTechnology2015年5月 月刊 总第277期

53 . www.rti.cn责任编辑：李玉薇 邮箱：liyuwei@abrs.gov.cn在手里，作为今后对外业务开发的统一规范。任何运营商自己开发或委托开发的各类应用，就能在同一平台上，遵循统一标准，以融合业务的方式呈现给用户，在多个层面提升用户体验。3 运营商对广播电视终端的要求对广电运营商来说，只有自身业务的发展和优化才是改变落后现状的根本途径。广电运营商需从业务的需求出发，寻找最适合自己发展的系统及软件开发体系。3.1 广播电视终端的定位广播电视终端一直以来都在发展，针对其定位也有很多不同的意见。近年来，随着相关产业的发展，催生出更多的选择：媒体网关、网络网关、业务网关、家庭娱乐中心、家庭资源中心。观察互联网市场，从手机、平板、智能电视、游戏终端，再到最近高速发展的智能路由器，其本质均是占领用户的业务入口（移动互联网入口、电视互联网入口、互联网入口、游戏平台入口和智能家居入口）。而在家庭领域，广电体系已经在家庭内部占据了有利位置，有条件的广电运营商，完全有能力整合上述的电视互联网入口、游戏平台入口和智能家居入口，而这些优势资源的整合，需要使用智能终端的部署来达成。3.2 广电运营商的业务功能要求既然智能终端的定位为各种应用集合的入口，终端系统必须能承载以下的应用集合的支持和发展。（1）基础业务融合广播、点播功能已经是广电体系下的标准业务，对终端设备的要求，必然涉及原有业务的传承和发展。（2）网关功能这里所说的网关，既指网络的汇聚出口，也指业务的汇聚出口。这个和广电运营商自身的角色有极大的关系，业务网关的属性，是广电运营商区分于市场其他运营商（如电信运营商）的一个特点。该功能要求终端设备既要有完善的网络接入能力及本地网络覆盖能力，也要有满足自身业务在用户家庭内部整体部署的能力。（3）OTT能力在广电运营商的主营业务中，视音频业务的传输是运营商的主要目的，运营商并不关心网络本身的体系架构，但基于现有DOCSIS标准或PON接入的标准下，广电运营商网络已经具备部署OTT业务的能力。在广电体系下，从射频广播向IP网络转变，是技术发展的必然，也是广电运营商拓展市场的要求。（4）多屏支持广播电视终端向家庭娱乐中心发展，本身需具备Wi-Fi接入能力，配合网络网关、业务网关能力，可以实现多屏功能（包括本地网络多屏业务、跨屏业务、跨网络的多屏业务）。（5）社交、云服务基于广电终端的社交、云服务，目前基本上作为互联网的扩展存在，暂时未有太大的突破。但是社交功能、云服务与音视频内容相结合，是目前互联网市场发展的一个方向。而广播电视终端以内容见长，与社交服务、云服务结合，在广播电视终端上衍生出新的用户使用方式，能开拓新的市场。（6）游戏从移动平台的游戏发展情况来看，Android操作系统的游戏支持能力已经不用怀疑。近年来，各大平台厂商已经开始对家庭游戏终端提供者的角色虎视眈眈。而广电运营商拥有大量终端用户，广电终端要是能把这块守住并经营好，定能把握住家庭终端中年轻人的市场。4 终端统一接口及规范的定义广电运营商对广播电视终端提出了上述各种要求，以开放性为特点的Android操作系统都能支持。但为便于自身业务的快速开发和融合部署，各地运营商仍然需针对Android智能终端进行定制，包括系统的硬件规格的选定、应用层统一接口的定义和应用融合调用的定义。4.1 硬件规格的选定CPU体系架构选取，仍然是使用ARM架构较好。在考虑成本因素的前提下，现阶段内存的选取可在1GB到2GB之间。储存方面，广播电视终端自身是消费内容的承载体，对内容的本地保存没有强制性要求，所以本地储存可以不用过多考虑。但是由于游戏业务的存在，建议增加SD卡的选项，以免在将来的业务中，存在储存的短板。外设方面，建议遵循行业标准，在标准的框架上，定义属于自己的应用场景。网络方面，广播电视终端定位是各种应用集合的入口，本身必须能提供灵活的网络支持能力。以某运营商的智能终端网络架构为例（如图1所示），该架构先将各个网络功能组建打技术专题Technology Subject

54 . www.rti.cn 责任编辑：李玉薇 邮箱：liyuwei@abrs.gov.cn散，再参考业务应用场景来重新组合网络功能，可以有效支持三网融合背景下的各类应用场景。基于Linux内核的Android操作系统可以完整支持其内部的各类本地网络操作。4.2应用层统一接口的定义Android操作系统经过多年的发展，从用户体验、系统资源、开发环境等各方面来看，均能很好支持消费电子市场的各类应用部署，但诚如上 NAT接入：同轴电缆STBCableModem点播业务地址互联网业务地址本地网网关RJ45（2）无线AP（1）RJ45（1）接入：PC等终端接入：宽带Lan接入或加入CM网桥接入：无线终端网桥接口固定连接可选链接无线AP（2）接入：无线终端

直播时移电视DTV框架框架库互动点播频道回看资源包服务库Java框架DTV融合应用财经游戏视频电话OTT应用接口及服务层：Android Java框架应用层：Java应用程序DTV相关应用DTV相关框架标准接口标准接口DTV服务/平台接口应用层统一接口DTV接口模块Android原生框架和应用应用层统一接口Android标准接口述列举，广电广播电视终端有其独特性，其中既有管控上的要求，也有自身市场保护及拓展的需求，原生的Android应用接口必须进行统一扩展定义，才能完全满足广电运营商的终端业务需求。该统一扩展定义，本文暂称为应用层统一接口，其是指运营商定义、平台提供商实现、应用开发商使用的应用层API。应用层API的统一定义，主要有以下三个目的。（1）满足接口完整性的需要我们知道Android操作系统发展于互联网，原生系统里面并没有DTV的基因，广播电视运营商需在Android操作系统上使用DTV的底层资源，就必须完善其DTV框架。上层应用调用的支持，必须统一由新增的应用层API提供。该接口在系统的定位如图2所示。（2）满足业务迁移的需要智能操作系统发展的初期，广电运营商本身的业务，如广播、点播、宽带接入以及由此衍生的众多增值业务，必然需要往Android平台上进行迁移。目前各地广电运营商对应用的迁移分两种：一种是将原有中间件作为本地一个应用执行，DTV资源只在应用内部可用；另一种是将DTV资源完全融入Android操作系统，DTV资源在任何应用中均可使用。对比前者，后者业务规划灵活性也更高，用户体验可以得到极大提图1 某运营商智能终端网络架构

图2 DTV相关接口网络技术 NetworkTechnology2015年5月 月刊 总第277期

55 . www.rti.cn责任编辑：李玉薇 邮箱：liyuwei@abrs.gov.cn升，本文推荐该迁移方式。既然业务应用需要直接跟系统打交道，必然需要有统一的应用层API。（3）满足接口再抽象的需要广电体系专网专用的特点，导致了很多外部的应用开发商无法打进广电市场。API的再抽象，可以将DVB专网专用的部分，封装在接口内部，使接口界面更贴近普通开发者，可以有效将应用开发商的范围，扩张到整个互联网生态圈，从而降低应用开发的难度和应用定制开发的成本。广电运营商完成应用层统一接口的定义之后，即完成了智能终端平台厂商和应用开发商的分离。定义完善的应用层API规范，可让平台厂商更专注系统的优化和升级，应用开发商更专注于业务应用的规划和实现。而传统中间件终端，由于其中间件标准不透明及相应API的复杂度较高的原因，平台厂商和应用开发商角色只能由中间件提供商来充当，这样的开发架构效率较低，严重制约广电运营商业务应用的部署，这种历史包袱必须甩掉。4.3 应用融合调用的支持业务的融合调用的支持，目的是在使用方式上，允许广电运营商在网业务应用相互融合调用。终端应用的融合呈现，底层功能的统一调用，可以有效整合运营商现存和未来的业务应用，突出应用重点，避免业务彼此割裂，允许业务相互渗透并提升终端用户使用体验。应用融合调用的支持要求广电运营商对Android操作系统应用调用接口、服务、消息及数据容器新增定义，这些新增定义将会是今后业务融合调用的基石。其核心部分包括四大组件：Activity框架、系统服务框架、广播消息框架、内容提供者框架。（1）Activity框架定义各类应用功能入口。Android Activity的实现方式和调用方式为广电自营业务的功能分割和互相调用提供了框架支持。对于自营业务，运营商需汇总各个业务之间往来调用的入口，并在实施过程中形成有序的定义。这样有利于将大功能打散，也有利于小功能汇聚。有了这个灵活性，广电运营商可以更合理划分业务边界，并对业务融合跳转进行合理安排。（2）系统远程服务框架定义底层资源的统一调用。Android操作系统的远程服务的框架，提供了比在Activity层面更高级应用功能融合手段。它让各类应用可以通过统一的服务接口调用平台的统一功能。统一远程服务的支持，是广电运营商接轨互联网整体市场的核心所在。对比API的封装的方式，使用远程服务，运营商可以更彻底地将自身DTV一类业务整体供上层应用调用。上层开发者不需要了解广电体系节目传输的相关细节，这样广电运营商的业务开发，将不仅仅是目前少数广电体系内的开发团队能胜任，而是任何一个具有Android开发经验的公司均可以胜任。（3）广播消息框架定义各应用之间实时状态的传递规则。Android广播的框架，提供了应用与应用间、系统与应用间的数据通信，包括点对点通信和点对面通信。广电运营商自营业务应用众多，其中涉及应用之间的消息传递、数据状态维持、事件响应甚至是底层的CA状态等，都可以使用系统广播来实现。所以运营商自营业务的融合发展，要求其在遵循Android消息体系的前提下，定义一套自己的广播消息规范。（4）内容提供者框架定义统一的公共数据储存。Android操作系统的内容提供者框架，提供了统一数据储存的支持，该支持对上层应用一视同仁，所以能为数据融合提供支持。广电运营商各类自营业务之间有许多数据存在重复，内容提供者框架的扩展，可为广播电视终端的业务间数据统一服务，能帮助系统完成数据的聚合使用。完成数据的统一后，众多上层应用相互关联更加紧密，可以各司其职构建整体的广电应用生态。5 总结在广电智能终端上部署Android操作系统，对广电市场既是挑战也是机遇。其中的机遇无疑是目前各大广电运营商上马Android智能终端的源动力，而其中的挑战，则是广电人需要对自身业务进行重新梳理，对Android操作系统进行修改完善。因为广电运营商的业务种类繁多，终端业务模块和系统之间的关系比较复杂，本文仅基于笔者对系统和业务的理解，浅谈广电体系下Android智能终端的统一接口及规范的制定，难免有不完善的地方，欢迎广大读者批评指正。