【行业标准】 IPTV机顶盒中间件技术要求

ICS 33.040.40
中华人民共和国通信行业标准
YD/T2260-2011
IPTV机顶盒中间件技术要求
STB middleware system architecture2011-06-01发布
2011-06-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
1范围·
2术语和定义
3缔略语：
4IPTV系统总体中间件架构.
5IPTV终端中间件架构
5.1设备驱动及资源系统
5.2ITV终端中间件
应用层
6中间件对外接口
6.1中间件API接口-
6.2资源抽象层
7设备驱动及资源系统
设备驱动
7.2资源层软件架构
7.3运行和通信机制
8插件管理
8.1插件的提供方式
8.2安全模式
9中间件的发行认证机制
9.1中间件的发行注册认证流程
附录A（规范性附录）中间件软件的数字签名·次
TTKNKAA
YD/T 2260-2011
本标准是PTV业务统系列标准之一。该系列标准的结构和名称预计如下：1. YD/T 1654-2007(IPTV 业务需求》2.ITV 用户场景要求
3.YD/T 1823-2D08(IPTV业务系统总体技术要求》4.YD/T1697-2007（IPTV内容运营平台与业务运营平台接口技术要求》5. YD/T 2015-2D09(IPTV业务管理系统体系架构》6.YD/T 1655-2007(PTV机顶盒技术要求）7.YD/T 20172009
(IPTY机项盒测试方法
8.YTD/T1696-2007机顶盒与IPTV平台接口技术要求9.YD/T1824-2008(IPTV终端管理统体系架构}10. YD/T 1825-2008
（IPTY终端机卡分高技术要求》11.IPTV安全体系架构
12.YD/T1920-2009《IPTV承裁网络体系架构）13.YD/T 1695-2007(IPTV对接入网络的技术要求（第一阶段))14.ITV媒体交付系统技术要求场景和需求15.IPTV媒体交村系统技术要求体系架构16.IPTV系统的内容管理系统
17. IPTV 内容安全架构
18.YD/T2016.1-2009《IPTV运维支撑管理接口技术要求》—第 1 部分：业务系统
一第2部分：承载网络
一第3部分：终蜡
本标准由中国通信标准化协会提出并归口。YD/T 2260-2011
本标准起草单位：UT斯达康（重庆）通信有限公司、中国电信集团公司、中国联合通信网络集团有限公司、华为技术有限公司。
本标准主要起草人，张美春、孟庭，陶孟华，候伟奕。TTKANYKACA
1范围
IPTV机顶盒中间件技术要求
YD/T 2260-2011
本标准规定了IPTV机顶盒中间件的总体架构、功能要求、软件系统、中间件对外接口、中间件与系统的相关协议。
本标准适用于PTV机顶盒中间件。2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件：2.1
IPTV业务IPTVService
通过P网络提供的，具有交互能力，可以支持组播、点播等多种播放形式的多媒体服务业务。2.2
IPTV中间件IPTVMiddleware
介于资源层和应用程序之间的一层软件，它包含一组由多个可以运行在一个或多个设备上且与系统进行交互的功能所构成的服务。2.3
资源Resource
终端中一组硬件和软件功能实体的集合，包括内存、USB接口、编解码器等硬件功能和定时器等软件功能。
资源抽象层Resource Abstraction LayeIPTV中间件系统移植到不同的硬件和聚动层平台时所定义的一系列与资源层之间的接口。3缩略语
下列缩略语适用于本文件：
BRAS/BAS
Broadband RemoteAccess ServerBusiness Support System
Content Distribution NetworkCallDetailRecord
Coatent Management Systern
Content Provider
Central Process Unit
Cascading Style Sheets
Dynamic Host Control ProtocolDenial of Service
Digital Rights Management
Digital Videp Broadcasting
TTTKANTKACA
宽带远程接入服务器/宽带接入服务器业务支撑系统
内容分发网络
呼叫明细记录
内容管理系统
内容提供商
中央处理单光
层叠样式表单
动态主机控制协议
拒绝服务
数字版权管理
数字视频广播
YD/T 2260-2011
MPEG-1
MPEG-2
MPEG-4
Enterprise JavaBean
Electronic Programrner GuideFile Transfer Protocol
Graphics Interchange Format
Hypertext Markup Language
Hypertext Transfer Protocol
Hypertext Transfer Protocol SecureInternet Croup Management ProtocolInternet Frotocol TelevisionJava Authentication Authorization ServiceJava Named Directory Interface Moving Picture Experts Group Moving Picture Experts Group 1Moving Picture Experts Group 2Moving Picture Experts Group 4Network Time Protocpl
Near Video On Demand
Open Content Source
Operation Support System
Pay Per View
Perment Virtual Connection
Private Video Recorder
Quality of Service
Rights Object Acquisition ProtocolSession Descriptian ProtocolService Inforination
Simple Object Access FrotocolService Provider
Set Top Box
Transmission Control ProtocolTime-shifted Television
Uniform Resource Locator
Ucs Transforpation Format-8
Video On Demand
Windows Medin Video
Window Media Version 9
Extensible Markup Language
ExtensibleRights Markup LanguageeXtensible Stylesheet LanguageTTTKANTKACA
企业JavaBean
电子节目单
文件传输协议
图片交换格式
超文本标记语言
超文本传输协议
安全超文本传输协议
因特网组管理协议
P电视
Java验证和授权业务
Java命名目录接口
移动图像专家组
移动图像专家组1
移动图像专家组2
移动图像专家组4
网络时间协议
准 VoD
开放内容源
运营支持系统
按次付费点播
固定虚连接
个人规频记录器
服务质量
版权对象获取协议
会话描述协议
业务信息
简单对象存储协议
服务/业务提供者
机顶盒
传输控制协议
延时（时移）电现
统一资源定位符
UCS 传输格式 8
视赖点摄
微软视频编码格式
窗蝶体v9
扩展标记语言bzxZ.net
扩展权限标志语言
可扩展样式表语言
4IPTV系统总体中间件架构
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IPTV中间件架构的作用不仅是将应用程序和底层系统资源隔离，另一个重要的作用是实现应用与应用之间的交互。在IPTV系统中，中间件模块完成了机顶盒、IPTV平台系统、应用三者之间交互协作。图1是中间件在系统中的位置。
IPTV终端
终端中间件
IPTV业务平台
IPTV业务平台中间件
图1IPTV系统中中间件的位置
1.ITV终端侧：终端应用通过中间件使用终端的资源，完成终端的业务实现2.IPTV平台侧：平台应用功能通过中问件调用平台资源，完成平台业务功能的提供。ITV系统总体中间件架构如图2所示，其中中间件模块向上给应用层提供API接口，向下提供可移植层接口，核心部分是中间件的各功能块。直播播
TV终端中间件业务功能层
功熊棋英
终端硬件平台
IPTV业务平台中间件业务功能层阿络砚普平台
图2机项盒中间件在IPTV系统中的位置TTKNTKACA
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中间件系统应该包含三层：
资源抽象层（Resource AbstractionLayer：RAl)，使中间件能在一些可选择性的平台上运行，比如服务器，机项盒和PC客户端等。资源抽象层必须提供一系列可移植层接口功能。中间件业务功能层（ServiceFunctionLayer）是中闻间件体系中的核心部分，它由一系列业务功能模块构成，这些业务模块可以分布式或集中式地装裁在IPTV终端和IPTV服务器中。PTV终端中间件是指装在IPTV终端的中间件业务功能模块。IPTV业务平台中间件则是指装在各IPTV服务器中的中间件业务功能模快。IPTV终端中间件的业务功能模块可以是IPTV业务平台中间件的客户端（Clieat）或者独立存在。IPTV终端包括机顶盒、PC机或者手机，本规范主要讨论IPTV机顶盒中间件的体系架构，PC机和手机的中问件不在本规范讨论范围之内。根据PTV的架构，ITV业务平台中间件业务功能层应该包含下列功能模块：内容运营功能，运维支撑功能、门户导航功能、业务管理功能、媒体交付功能、安全管理功能、资源管理功能。IPTV终端中简件业务功能层层应该包含下列功能模块：各类中间件业务功能模块、中间件管理椎架（Framework）、中间件Runtime插件模块。
API层（APILayer）提供一系列的API，为业务提供商和第三方服务开发商为种应用目的开发特定的应用并呈现出来。
业务API，一种业务使能API如机项盒认证、获取用户帐务信息等：功能API，主要是为了特定的功能应用如媒体播放控制、短消息发送等：.编程AFI，主要是终端设备开发的 SDK所用，如内存分配等；基于这些API，应该支持各种操作系统（Windows、WindowsCE，orLinux），通用协议（IPSOAP/XML)，和名种编程接口（C/C++,Java.PHP)。5IPTV终端中间件架构
正TV整端中间件架始图3所系。
IPTV终端软件包括：设备驱动及资源系统、IPTV终端中间件、应用层。IPTV终端中间件包括，中间件API接口层，终端中间件业务功能层、资源抽象层。终端中间件业务功能层包括：中间件管理框架、中间件业务功能模块库、中间件RunTime、插件模块（Plug-In）。5.1设备驱动及资源系统
资源层具体实现许多功能，它们通过软件和硬件资源来表达和实现。这些资源的组织形式并不固定，不同的设计方案有不同的组织形式。这种模式可以考虑在整个平台中包含不止一个硬件设备和功能。抽象的看，逻辑资源映射成一个或多个硬件实体并没有什么不同，重要的是资源是提供给应用的。一个应用程序应该能够处理所有本地连接的资源，就像它们是一个实体的组件。在驱动层中必须装有一个实时操作系统，决定其任务和线程调度策略，协调整个系统中各个线程的运行。5.2IPTV 终端中间件
应用程序并不直接调用底层资源。中间件软件平台软件层为这些资源提供了一个抽象层：该中间抽象层将应用程序和硬件平台互相隔离开，可实现应用程序的可移植性和跨平合可执行性。中间件软件平台中包含有一个中间件框架，它负责启动应用程序、插件、中间件API库，管理所有应用程序、插件、中间件API库的生偷周期，包括彼此之间的相互操作，便于各种应用程序能够协调地执行。
TTTKAONATKACA
中间件
管理椎架
资源管理
API管理
应用管理
插件管理
中间件注
册管理
蜂编管理
通信管理
显示驱效
Video动
52.1中间件API层
时移电换
中间件业务
功能模块库
蒸像头聚动
Audlo驱动
格意视
Plug-in
可选组件
图3IPTV终端中间件架构
规频电话
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中国RONIME
EEPEED
电源管理
中间件API层向应用层开放一个让应用开发商迅速创建应用业务的应用程序接口。这些接口包含两部分：中间件功能接口和中间件皆理框架接口。中间件功能接口覆盖了终端及终端和系统进行交互的各种功能，包括媒体传输和控制功能、升级下载服务功能、安全和认证功能，元数据接入管理功能等。中间件管理框架接口对应用层使用中间件功能接口提供必需的安全、管理支持。中间件API是和终端平台及网络无关的，基于该API开发的应用能在不同的支持该API标准的网络上运行，也可以在支持该接口的不同终端平台上运行。5.22终端中间件业务功能层
终端中间件业务功能层实现中间件管理框架、中间件的核心模块库、中间件RunTime及插件等功能。5.2.2.1中间件管理框架
TTTKAONTKACA
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中间件管理框架为中间件业务功能层及应用层调用中间件功能提供一些必要的外围支撑能力，如服务注册与发现、认证鉴权、服务订购、完整性管理等。中间件管理框架的作用是确保中间件功能接口的开放性、安全性。一一致性和可管理性，保证了中间件业务功能层的有序运行。522.2中间件业务功能模块库
中间件模板库实现了对终端和系统交互的能力的抽象，它充许应用程序访问网络的各种能力，如媒体控制、升级下载、用户认证、消慰服务等。522.3中间件RunTime
中间件RunTine实现各种协议及各种基本的中间件内核程序。5,2,2.4 插件模块 (Plug-In)
插件模块允许终端灵活引入各种特有的服务程序，以支持应用层调用它和系统或者增值服务器交互实现各种应用。
5.2.9资源抽象层
资源抽象层包括系统抽象层和硬件抽象层接口。资源抽层的目的是将具体的硬件平台实现与中间件内部模块设计隔离开来，使得同一套中间件软件能够平滑的移植到不同的硬件平台。5.3应用压
应用程序层是为用户提供IPTV的各种业务、基于机顶盒的各种应用。应用程序分成以下几大类：摊览器及B/S方式的各种应用。浏览器文分两种情况：通用浏览器及定制的浏览器。FEPG的呈现可以来用通用浏览器，也可以采用定制的树览器。增值应用可以基于通用效览器，采用B/S方式开发。通过对浏览器提出要求，如支持JayaScript，Flash插件，能通过插件方式调用IPTV系统的消息能力等，可以丰富B/S方式应用的表现能力。，C/S方式的应用程序。C/S方式的应用程序直接与服务器端交互，实现各种应用，适合于实现无法通过/S方式实现的游戏，证券等应用。本地应用程序。不需与服务器端交互的本机应用，，本机游戏、用户收骤夹，本地通信录等。6中间件对外接口
6.1中间件API接口
中间件通过API接口向上层应用提供服务。中间件软件平台包含资源管理、安全和认证管理，初始化及下载服务、升级下载服务，媒体/RTSP服务器、DRM/CA、用户脏务、通信控制、终端管理、元数据管理、Interne接入等。其中通信控制、资源管理、终端管理、和teret接入为可选组件。双模机项盒的中间件软件平台基于同样的中间件接口提供DVB中间件功能。6.1.1初始化及下载服务
初始化及下载服务模块是机顶盒上电运行的第一个款件模块，它负贵初始化机项盒系统、推备运行环境及对机顶盒进行终端。它主要的功能应该包含：1、对机顶盒进行初始配置：
2、系统初始化，包含应用管理初始化、启动DRM等相关任务、进行用户认证处理等：3。网络链接初始化，包括获取相关网络参数、配置接入模式等等：4.系统资源初始化，包含内存的预分配、创建定时器、I/O设备及A/V编解码器的初始化准备：5，和其他中间件模块协同工作，如和开级下载模块一起完成软件的版本检查及实现软件升级。和安6
TTTKAONYKACA
全认证模块一起完成用户的认证程，6，对机顶盆进行终端。
6.1.2安全和认证管理
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安全和认证管理负责整个系统的安全机制，包括应用程序的鉴权和安全策略、用户认证、网络安全等。当机项盒下载应用程序时，安全管理器必须对应用程序进行监权。运营商对应用程序进行数字签名，安全管理器将下载的应用程序进行数字签名的检查，确保应用程序没有被算改。没有进行嫩字签名的应用程序只能其备基本的权限。安全认证管理模块应该包含以下功能1.用户认证及相关信息管理：
2.应用业务授权；
3.软件升级和下载时进行认证；4网络安全策略管理：
5.密钥、口令字及注册信息管理6．家长控制相关宿息管理
7.内容购买信息管理。
6.1.9升级下载服务
升级下裁服务负责机顶盒系统平台及应用软件的动态版本检查和更新服务，它完成应用程序的动态下载和应用程序所需要的一些TV特有数据的下裁，如电子节目单的下载。升级下载服务模块主要完成下列功能：
1.应用软件的升级和下载：
2.中间件层软件的升级和下载
3．乎台资源的升级和下载：
4。应用层数据及其他配置数据的升级和下载：5。和安全认证模块一起实现软件和数据的合法性检查。6.1.4媒体、RTSP服务
媒体，RTSP服务管理负声管理媒体流、媒体呈现，媒体存储。对嫩体流的控制包含单插播、多播媒体流的媒体播放控制，也包括对舒对IPTV服务的事件进行管理，如快进，快退，暂停，PVR录制及直播电视热键等。媒体、RTSP服务模块包含以下主要功能：1.媒体流管理，如媒体流会话的建立，VOD控制、多播、单播、时移等；2.每天解码管理；
3.媒体流皇现和控制模式管理，如播敢、停止、暂停等；4、学希皇现；
5.DRM触发：
石.媒体缓存理；
7.PVR和存储管理。
DRM负声处理权限控制消息、权限管運消感、它提供独立的接口。DRM的接口提供给应用程序一个高级接口来访问条件接入系统，而底层的条件接入系统在处理例如权利控制消息和权利管理消息时，TTIKANYKACA
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并没有暴露给上一层的应用程序，DRM模块屏蔽了不同的DRM系统的差异性。DRM模块的主要功能包含：
1.许可证管理：
2. 权限管理；
3.密销管理
4、媒体流和数据流的解密。
6.1.6元数据管理
元数据管理负责元数据的接入、元数据呈现及业务选择管理。元数据管理主要包含以下功能：1、接入元数据系统
2.元数据分发系统：
3.。元数据呈现，如节目单和事件目录：4．业务选择管理.
6.1.7用户服务
用户服务模块负责终端用户的交互，分发相应的事件给应用层。用户服务模块的主要功能包含：1.通过键盘、鼠标，遥控器和终端用户进行交互2、接收和分发终端用户的事件给应用层：3.运营商发送通知给终端用户：4.业务运营商的L咯o显示。
8.1.8蜂端管理
终端管理模块提供终端的管理功能，包括配工管理、性能管理、安全管理等，终端管理模块主要的功能包括
1、远程控制管理：
2．日志普理：
3.软件版本管理：
4.系统参数配置，如服务器地址配置等：5.接入模式和相关参数配工：
心。媒体服务参数配置如缩解码的配置等：了。用户参数配置如接入账号配置、业务账号配置等。6.1.9资源管理
资源管理器负责对终端中所有应用程序使用资源的调度，普理应用程序的使用状态。任何具有有限资源的系统都需要某种方式管理这些有限的斑源，并且保证任何资源的争用的公平的分配和应用程序的稳定性。所有的应用程序都需要注册资源的使用状态，妇果资源管理器发现多个应用程序有资源使用的冲突，它将通过既定的规则进行资源调度。详细的功能包括：1．资源使用状态注册：
2、资源使用分配调度：
3.资源释放管理等。
6.1.10应用管理
应用管理负资对各种应用程序的运行进行协调管理，并誉理应用的下载和升级。6.1.11插件管理
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插件管理负责对客种加载到终端的插件进行管理，包括插件的下载、注册、开、调用及注销等。6.1.12通馆管理
通信管理负责终端中进程之间的通信方式、通信机制的管理，各插件和中间件模块之间信息的传递和调用关系的管理。
6.1.13 API管理
API管理负责中间件业务功能模块的管理及各业务功能模块内部和插件内部的API的管理，应用对API的查询等。
6.1.14中问件注册管理
中问件注册管理负责中间件业务功能模块的认证注册管理，升级和注销等生命周期管理。6.1.15图形用户面
图形用户界面负责向应用层提供各种图形元素的实现，如按钮、窗口、线条等的实现和管理。6.1.16呈现引擎
呈现引擎负责对应用和业务进行解析并呈现给用户。6.2资源抽象层
资源抽象层包括系统抽象层接口和硬件抽象层接口。资源抽象层的目的是将具体的硬件平台实现与中间件内部模块设计离并来，使得同一套中间件软件能够平滑的移植到不同的硬件平台。：该层仅为硬件平台和中间件软件内部提供匹配接口，不同的中间件软件可以有不同的资源抽象层实现。资源抽象层被用来与第三方机顶盒策成。也就是说对于在何第三方机预盒厂家，只要实现了本层的软件，客户端中间件和应用程序都可以运行在在何机预盒厂家的机项盘，不需要对不同的硬件和操作系统做适配。
6.2.1系统抽象层接口
系统抽象层（SAL）负责对操作系绕进行抽象，它封装了所有的通用操作，包据任务、定时器、消息献死等，以及一些公共的数锯结构，如队列、堆栈等。系统抽象层屏敲了操作系统，因此它应该能支持多种操作系统，如VxWorks、Linux、WindowsCE等等。通过使用SAL层接口，应用程序和系统软件层不带要关心当前使用的是哪种操作，而且这些应用软件能非常容易地移植到不同地操作系统平台。系统抽象层应该至少支持下列功能：1，进程管理：
2，线程管理：
3．信号量的管理：
4，消愈队列功能，包括创建、除、读、写等，5.内存管理：
6.定时器管理；
了。网络操作
8.日期时间函数支持等。
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