浅谈关于IP机顶盒的功能及其未来发展

（2）嵌入式LINUX终端

这种终端往往以专用的多媒体微处理器为核心，辅以以太接口和视频接口构成系统。多媒体微处理器本身不但具有嵌入式RISC（精简指令集CPU）去运行系统软件和应用软件，而且带MPEG2或MPEG4实时译码功能芯片，在引Linux OS和必要的视频以及各辅助接口驱动程序后，就成为一个完整的IPTV网络终端运用环境。

使用Linux开发平台优点首先Linux源代码公开，有大量免费优秀开发工具和应用软件可用，无须为每例应用交纳许可证费；其次有庞大的开发群体，技术交流方便，软件开发和维护成本低；最后，Linux本身稳定，内核精焊，运行所需资源少，有优秀的网络功能，支持的硬件数量庞大。总之，性价比高是其最大特色。

但是，这种系统适应低带宽能力存在一定的局限性。由于采用的是硬件实时译码，译码器性能提高受制于芯片技术发展，于是就省去QPEL和GMC编码工具，这就使得MPEG4 ASP高清晰度性能、适合DSL低带宽网络传输的优点得不到充分发挥，某些OS基于μCLinux、译码器甚于不完全MPEG4 ASP的终端，线路工作带宽在3Mbit/s，在同样播放分辩率D1下，适合DSL网络低带宽的能力比基于WMVx的Codec终端逊色。这种机顶盒的价格较低，但由于兼容性不好，系统服务器端的建设和媒体文件的采集成本会偏高。

VxWorks是美国Wind River System公司推出的一个实时操作系统。VxWorks是一个运行在目标机上的高性能、可裁减的嵌入式实时操作系统。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域，如卫星通信、军事演习、弹道制导、飞机导航等。

当然，根据机顶盒的功能高低和价格差异，也可把机顶盒分成基本型、专业型、综合型等。

机顶盒与IPTV平台的界面

机顶盒与IPTV平台的界面涉及内容很多，其中涉及用户业务流程的可以分为：认证接口、付费接口和服务使用接口三大类。

1.认证界面

认证接口含网络层认证和应用层认证就是实现机顶盒早互联网的过程，即互联网用户接入互联网的过程。按用户与网络设备之间的通信方式，目前使用较多的网络层接入认证方式分为PPPoE和DHCP+WeB两种。

（1）PPPoE技术
　　
目前PPPoE认证技术在以太网接入和ADSL接入方式中应用的最为广泛，其组网原理基本相同，都是利用交换机或DSLAM将用户接入网内，在交换机和DSLAM后面设置BRAS设备来终结PPP。终结PPP连接的宽带接入服务器可以对这PPP连接分别进行管理，可对用户上网业务分别进行时长和流量信息的统计，各种计费方式提供必要的用户上网信息。

PPPoE的实质是在以太网上跑PPP协议，在客户端和宽带接入服务器之间建立了PPP的点对点通道。也就是说，如果在用户主机和BRAS之间启用组播业务，则组播数据必须以BRAS作为接收端复制点，这样会使大量的组播数据穿越网络和DSLAM设备，违背组播的初衷。因此PPPoE接入方式限制了组播协议的存在，影响视频业务的开展。

（2）DHCP+Web技术

DHCP+Web认证需要与DHCP服务器和Web认证服务器配合使用，Host首先通过DHCP得到一个IP地址，与Web认证服务器通信，也可以使用户只访问一些内部服务器，然后，接入服务器将用户强制连接到Web认证服务器上，并在浏览器中弹认证页面。在该页面中输入赂和密码，Web Server作为Radius的Client端把认证信息传送到Radius Server，对用户进行认证。认证通过后，用户获得新的合法的IP地址，可以访问因特网或特定的网络。

在DHCP+Web认证方式中，用户主机和接入服务器之间并没有任何类似PPP的第3层通道，也不存在对组播协议的限制。如果用户主要到接入服务器之间的交换机或DSLAM能支持IGMP Snooping，组播业务很容易开展。但是DHCP本身存在很多缺点，特别是安全性问题，如何能够保证用户信息的合法性、真实性是DHCP需要解决的关键问题。

（3）改进方案

由此可以看到，网络层认证根据STB终端支持的程度可采用PPPoE认证或DHCP方式。但是这两种认证方式，都不能够满足IPTV业务开展的需要。因此，我们就需要针对现在的认证方式提供相应的解决方案，在保证IPTV业务开展的前提下，尽可能的减少对现网的大规范改动，以保证原有业务的的支撑。

对于STB终端采用PPPoE进行认证的方式，主要需要解决的问题是数据的下发。因此可以针对用户的不同业务采用不同的业务分发通道。也就是说，一方面要求BRAS设备支持IPTV业务的PPPoE认证，其相关的单播数据通过PPPoE的信道进行下发；这就要求BRAS通过认证信息能够区分用户业务种类，而DLSAM设备需要支持组播分发及组播组的控制，同时要求STB设备支持双协议栈。这样既可以保证原有认证系统的功能，同时也能够保证组播业务的顺利开展。

而对于DHCP认证方式，其主要问题是保证DHCP接入的安全性和真实性，这就需要在DHCP包文中引入OPTION82选项；对于存在多个终端同时使用DHCP的场合，为了区分这些终端，还需引入OPTION60选项。DHCP OOPTION82选项通常由DSLAM设备将用户的商品信息和设备信息到用户的DHCP报文，DHCP服务器通过识别OPTION82为来执行IP地址分配策略或其它策略。OPTION60选项通常由终端自带，不同类型的终端可以通过设置不同的OPTION60来识别。通过OPTION60选项，可以实现不同的终端分配不同的地址空间。但是，OPTION82的引入需要DSLAM的支持，目前运营使用的设备并不具备该功能，因此需要进行网络设备的改造。

目前的解决方案比较倾向于采用DHCP，并采用独立的IPPOOL的方式，该方案可以通过针对IP的策略配置实现IPTV业务与传统上网业务的隔离。在IP-TV用户量不高的情况下，较小的设资就可以满足业务要求。

（4）应用层认证

应用层认证实现了机顶盒用户在IPTV系统的身份认证过程，经过应用层认证的用户才可以消费、使用IPTV台提供的各种类型的服务。只有安全的应用层认技术，才能保证内容提供商放心地精彩的内容用放在IPTV系统上。

2.用户消费接口

用户消费接口需要实现系统价格提示、用户确认购买、系统实现扣费一个复杂的消费过程，根据计费方式和付费方式的不同，接口的流程也有不同。

3.内容使用接口

内容使用接口实现用户从内容运营获得不同应用服务的过程IPTV系统提供的应用已经日益丰富，如视频直播、视频点播、游戏、卡拉OK、信息检索等等，随着机顶盒功能的日益强大，网络传输带宽的不断增加，我们有理由相信现在PC上的各种互联网应用都会通过机顶盒呈现在用户的电视机上。

IP机顶盒的发展方向

从数字电视机顶盒（DVB-C）、卫星机顶盒（DVB-S）、网络电视机顶盒，机顶盒到现在最红火的IP机顶盒，机顶盒的队伍不断壮大，更不断发展。为了机顶盒的大规模发展，机卡分离的机顶的大规模发展，机卡分离的机顶盒渐成趋势。另外，双模机顶盒、软件机顶盒也在不断成熟。随着数字家庭概念的发展和推广，未来的机顶盒可能会演变成为家庭中客厅技术的核心控制单元，也就是业界称的"Home Gateway"或"Residential Gateway"。除了可以包今现有的视频传输功能之外，更多的是向家庭中所有的智慧设备提供一条集成的，综合的交通本世纪，实现设备之间的互联互通，并且可以给不同终端提供不同个性业务，实现"Multi-Play"。