以往，機頂盒都是根據運營商所采用的CA、瀏覽器等特殊標準需求單獨進行設計生產，造成機頂盒必須要為某一運營商定制，軟件設計成本高，機頂盒不能大批量生產，封閉的技術模式和產業(yè)鏈讓新的先進的機頂盒芯片很難進入市場，導致機頂盒性能低，成本居高不下。高清機頂盒如果也按照這種模式發(fā)展，將很難普及。如何打破封閉，既能滿足運營商的特殊需求，又能批量生產降低成本，似乎是大家共同面臨的一道難題。利用最新的數字電視軟硬件分離操作系統(tǒng)，可以很好地解決這個問題。
本文介紹了采用泰信軟硬件分離開發(fā)平臺，基于富士通MB86H60高清機頂盒芯片的通用高清機頂盒方案。
封閉的數字電視軟件開發(fā)模式由來
我國現有的5000多萬戶的數字電視用戶所使用的機頂盒，幾乎全部是由運營商從機頂盒廠家那里定制。而在數字化過程中起關鍵作用的數字電視軟件的開發(fā)卻一直很封閉，特別是CA軟件，開發(fā)過程全程封閉，大量采用私有的黑盒技術。另外，一切第三方軟件都需要由機頂盒廠家集成，極大地加重了機頂盒廠家的軟件開發(fā)和測試負擔，機頂盒開發(fā)周期長，一般從一款芯片問世，到批量生產，需要很長的時間，推動IT業(yè)迅速發(fā)展的“摩爾定律”在數字電視界失去了作用。
在數字電視發(fā)展初期，只要少數第三方軟件成為市場標準，機頂盒廠家要集成的第三方軟件選擇有限，只能在少數成為市場標準的CA、瀏覽器軟件中選擇；反過來，獲得更多機頂盒廠家支持的CA、瀏覽器等第三方軟件，更容易鞏固其市場地位，因此就形成了一個十分封閉的數字電視軟件產業(yè)環(huán)境。其他沒有成為市場標準的軟件，即使再先進也得不到市場的認可而不能參與競爭。因競爭不充分，涉及前端數字電視CA、瀏覽器等軟件的開發(fā)變成了進入市場較早的少數公司之間的“圈地”游戲，導致了數字電視技術嚴重落后，至今停留在十年前的水平。
成為市場標準的數字電視CA、瀏覽器等軟件標準基本上都是私有的，這種產品的推銷實際上是私有標準的推銷。各個機頂盒廠家的軟硬件結構千差萬別，為了分散風險，運營商一般都從多家機頂盒廠家進貨，各個機頂盒廠家的軟硬件設計千差萬別，在運營商接受了這種些琳瑯滿目的機頂盒并批量進貨之后，就引起了廣電運營商所采用機頂盒的嚴重混亂、升級困難、不能加載新業(yè)務、安全漏洞不能彌補等問題接撞而至，很多正在平移的運營商陷入了進退兩難的境地：停下來，資金鏈可能會斷裂；繼續(xù)下去會越陷越深。
在這種情況下，有的廣電運營商做出了積極地努力和嘗試，例如，陜西廣電網絡，針對機頂盒混亂、機頂盒軟件升級困難、不能加載增值業(yè)務等問題，建立“機頂盒統(tǒng)一方案聯合實驗室”。據陜西廣電網絡黨委書記、董事長呂曉明介紹，聯合實驗室的工作，不僅促使陜西廣電網絡在軟、硬件的功能、結構、模塊化方面逐步形成統(tǒng)一標準規(guī)范，用以指導公司未來機頂盒產品的標準化開發(fā)、規(guī)模化應用和通用性推廣，也為國內同行業(yè)標準規(guī)范的建立和完善提供參考，同時還有效降低了廣電網絡運營商的機頂盒投資成本、運營維護成本，簡化物流配送流程，更可以使供應廠商共享功能配置、共享技術規(guī)范和解決方案，從而大大降低了機頂盒保障維護成本。尤為突出的是，這一舉措打通了廣電網絡終端應用設備研發(fā)、采購、生產、技術、客服、經營、銷售等各個環(huán)節(jié)，為運營商與供應商的市場競爭關系創(chuàng)建起了長期合作的新型模式，為有線電視的產業(yè)化進程建立了統(tǒng)一、開放、競爭、有序的市場秩序，為廣電網絡數字電視平移后增值業(yè)務的可持續(xù)拓展開發(fā)奠定了堅實的基礎。
陜西廣電網絡的做法，值得我們廣大運營商思考和學習，雖然這種做法還是停留在軟硬件統(tǒng)一的層面，但這對于運營商來說已經是一個很大的進步。在涉及CA、中間件等核心標準軟件問題時還是需要進行軟件集成，并且這些標準仍然是私有的、不可替換的。軟件模塊需要集成不可獨立于機頂盒廠家替換是當前數字電視產業(yè)封閉落后的主要根源。
在和廠家接觸的過程中，泰信的軟硬件分離操作平臺值得大家深入研究。這種開放平臺有利于廣電掌握標準的主動權。在這個平臺上，甚至連CA都可以變成一個開放的技術，對廣電的整合統(tǒng)一標準十分有利。
開放軟硬件分離操作平臺介紹
不論是機頂盒生產商還是廣電運營商，都希望機頂盒能有一個統(tǒng)一開放的軟硬件平臺，盡量標準化，使得機頂盒能夠通用，便于大規(guī)模生產。然而因為標準混亂，數字電視現在已經進入了戰(zhàn)國時代，想統(tǒng)一談何容易。在還沒有一種標準硬件平臺的情況下，首先統(tǒng)一軟硬件開發(fā)平臺就顯得很重要，也是可行的，前面所說的陜西廣電在行業(yè)內的貢獻就在于此。但光統(tǒng)一機頂盒部分的軟硬件還遠遠不夠，涉及CA、中間件等標準軟件如果仍然集成私有標準，繼續(xù)沿用這種封閉不開放的開發(fā)模式，聯合實驗室僅僅替代了機頂盒廠家的研發(fā)部門，不會改變長期封閉的產業(yè)面貌。要做到開放性，就需要一種更新的開發(fā)模式和理念。
本設計中采用的數字電視軟硬件分離開發(fā)平臺由山東泰信提供，類似于美國蘋果公司的iPhone SDK開發(fā)包，其 API是很靠近低層，完全開放的，允許任何數字電視軟件工程師在該平臺上開發(fā)機頂盒軟件，并能獨立編譯、排錯，然后獨立下載到機頂盒中運行，不需要按照傳統(tǒng)的機頂盒軟件開發(fā)模式開發(fā)，打破了一切第三方軟件均由機頂盒廠家進行集成測試的傳統(tǒng)，從而大大降低了機頂盒廠家的軟件工作量，降低了機頂盒成本，擴展了軟件的渠道來源。以下是開放的軟硬件開發(fā)平臺框圖：
在這個開放的平臺上，有著豐富的平臺軟件API接口，其中包含常用的軟件模組，例如網絡、SI信息分析等等。
可下載式CA是實施開放的軟硬件分離開發(fā)平臺的前提
在數字電視條件接收軟件的開發(fā)過程中，為了安全，CA公司要和機頂盒廠家簽訂保密合同，CA軟件的集成測試等工作都是在保密狀態(tài)下進行，CA公司靠這種保密保證安全性，這是引起數字電視軟件封閉開發(fā)的主要原因。如果數字電視軟件要做到開放，就必須打破數字電視CA軟件開發(fā)的封閉性。為了解決這個矛盾，泰信提出了可下載式CA的概念，掃清了軟硬件分離平臺實施的障礙。