IPTV终端中间件的研究

3.2终端中间件模块结构

IPTV终端中间件层的软件又分为以下3部分。

（1）中间件可移植层

可移植层被用来与第三方机顶盒集成，任何第三方的机顶盒，只要实现了本层软件，终端中间件和中间件层支持的所有应用程序就可以运行在该机顶盒上，不需要对不同的硬件和操作系统再进行适配。

中间件可移植层包括系统抽象层和接口抽象层。系统抽象层负责对操作系统进行抽象，封装了所有的通用操作，包括任务、定时器、消息队列等，以及一些公共的数据结构，如队列、堆栈等，屏蔽了操作系统。接口抽象层负责对底层硬件平台进行抽象，封装了所有底层硬件平台和接口设备的操作和接口，包括Flash、RAM、键盘、鼠标、遥控器等，屏蔽了底层硬件。

（2）中间件API层

API层将机顶盒中间件核心模块提供的能力封装成统一的API。开放给CP/SP，供CP/SP在开发业务应用时调用。CP/SP只需根据API实现应用，而不必去考虑机顶盒具体如何实现这些API封装的功能。API层的存在降低了CP/SP开发应用程序的门槛。

中间件API层的API分成两类：一类API将底层资源所能提供的能力进行封装；另一类API将终端中间件直接与服务器端交互的能力进行封装。

（3）中间件核心模块

根据IPTV业务开展的实际需求以及中间件架构技术实现上的需求，IPTV终端中间件至少应具有以下核心模块：

●应用程序管理器。负责应用程序的初始化，启动应用程序，管理所有应用程序的生命周期，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。

●资源管理器。负责管理和调度应用程序使用的各种底层资源及它们的状态。底层资源包括：如硬盘、内存、外设等硬件资源，文件系统、定时器等软件系统资源。

●输入输出管理：与红外遥控器、键盘、USB接口、音视频输入/输出接口等有关的各种输入输出事件的管理。

●基本网络服务。调用操作系统层实现的各种网络传送协议，控制音视频数据的传送方式以及收集信息以提供服务质量（QoS）保证。

●图形用户界面（GUI）管理。为应用程序提供用户界面控制（如按钮、列表）以及图形图像绘制等图形功能。IPTV的GUI管理，应基于电视机屏幕的显示特性。综合抽象出一些通用的基本图形操作功能，以支持上层软件的调用，实现特定的显示目的，如支持分层显示，支持透明/半透明显示等。

●安全及认证管理。包括用户认证、业务应用鉴权、软件升级及下载认证、网络安全策略、密钥及会话令牌管理等功能。用户认证应支持单点登录的统一认证（SSO），软件下载认证应支持对所有下载的应用程序的合法性校验，确保只有经运营商授权的应用程序才能在终端上安装。

●软件下载及升级服务。负责底层平台（包括操作系统）、系统软件（包括中间件）、上层应用程序及一些应用需要的特殊数据，如EPG数据的下载和动态升级。

●媒体播放及控制服务。向上层应用提供音频视频媒体播放的核心控制功能，它是流业务的控制台，负责控制流业务操作，如播放、停止、暂停、快进、快退等。

●数字版权管理。与系统平台侧的DRM系统连接，实现数字版权保护功能。主要工作为：内容使用授权序列号的管理，内容密钥的管理，加密的媒体流和数据流的解密。

●终端管理。负责机顶盒的管理和配置功能，包括本地配置、远程管理、日志管理、版本升级、异常管理、安全管理、QoS策略管理等。

3.3终端中间件与服务器端的关系

终端中间件需要实现IPTV终端与系统平台之间的互连互通。根据§3.2提出的终端中间件核心模块的定义，终端中间件与系统平台侧的以下服务器存在接口：认证/授权服务器、升级服务器、下载管理服务器、流媒体服务及分发系统、DRM系统、终端管理服务器。IPTV终端中间件的开发，必须将上述接口进行封装，通过API的方式提供给上层应用程序调用。

IPTV终端与系统平台的接口，还包括浏览器（或EPG专用浏览器）与EPG服务器的接口，浏览器与Web方式的应用服务器的接口，以及C/S方式的客户端程序与应用服务器的接口。这些都属于IPTV终端的应用程序层与系统平台的接口，不包含在终端中间件与系统平台的接口之内。但是，终端中间件必须支撑浏览器、C/S方式的客户端程序的运行，这是终端中间件中应用程序管理器、资源管理器、输入输出管理、基本网络服务、图形用户界面管理等模块必须完成的工作，它们能够将底层资源透明地提供给上层应用程序调用。IPTV终端中间件与服务器端的接口如图2所示。

    图2 IPTV终端中间件与服务器端的接口