智能電視規(guī)范概述

高峰

(中廣電廣播電影電視設(shè)計研究院(原國家廣電總局設(shè)計院)，北京100045)

智能電視規(guī)范概述

高峰

(中廣電廣播電影電視設(shè)計研究院(原國家廣電總局設(shè)計院)，北京100045)

智能電視作為彩電行業(yè)的新興技術(shù)，是未來彩電行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級的主要方向。根據(jù)奧維咨詢(AVC)預(yù)測，2013年智能電視滲透率達(dá)到47%，到2020年智能電視滲透率達(dá)到93%。通過介紹中國電子視像行業(yè)協(xié)會制定的智能電視機總規(guī)范、智能電視操作系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、平臺及第三方應(yīng)用接口技術(shù)規(guī)范、人機交互技術(shù)規(guī)范、智能電視應(yīng)用商店技術(shù)規(guī)范、智能電視系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范等智能電視系列規(guī)范，旨在對制定智能電視國家標(biāo)準(zhǔn)有一定借鑒意義。

智能電視;終端;規(guī)范

2014年1月，工業(yè)和信息化部電子信息司和國家新聞出版廣電總局科技司共同成立“智能電視標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組”(以下簡稱聯(lián)合工作組)，共同制定智能電視相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，加強自主標(biāo)準(zhǔn)的推廣應(yīng)用，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展。目前聯(lián)合工作組擬定的智能電視標(biāo)準(zhǔn)體系框架包括概念基礎(chǔ)、人機交互、家庭網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、應(yīng)用程序接口、安全能力以及終端等6部分。

而在此之前，中國電子視像行業(yè)協(xié)會剛剛發(fā)布了智能電視系列規(guī)范，包括智能電視機總規(guī)范、智能電視操作系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、平臺及第三方應(yīng)用接口技術(shù)規(guī)范、人機交互技術(shù)規(guī)范、智能電視應(yīng)用商店技術(shù)規(guī)范及智能電視系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范。

目前，就專利申請而言，中國在智能電視領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位［1］。研究和分析行業(yè)協(xié)會的相關(guān)規(guī)范，對制定國家標(biāo)準(zhǔn)有一定的參考意義。

1 總規(guī)范

智能電視機總規(guī)范［2］，對智能電視機進(jìn)行了定義，給出智能電視生態(tài)鏈的組成，并搭建了智能電視的規(guī)范結(jié)構(gòu)。

智能電視機的定義從功能入手，“智能電視機是具有操作系統(tǒng)，支持第三方應(yīng)用資源功能擴展，支持多網(wǎng)絡(luò)接入功能，具備智能人機交互、與其他智能設(shè)備進(jìn)行交互的電視機。”

智能電視生態(tài)鏈由硬件設(shè)備、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、內(nèi)容及服務(wù)、運營支撐系統(tǒng)等組成。硬件設(shè)備包含顯示器件、終端硬件、服務(wù)端設(shè)備、人機交互設(shè)備等;系統(tǒng)軟件包括終端系統(tǒng)軟件、運營支撐系統(tǒng)軟件等。

下文逐一介紹協(xié)會的智能電視系列規(guī)范。

2 操作系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

智能電視操作系統(tǒng)用于管理智能電視機的硬件資源，控制其他程序運行并為受眾提供交互操作界面的系統(tǒng)軟件集合，基本任務(wù)包括管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源使用的優(yōu)先次序、控制輸入/輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡(luò)與管理文件系統(tǒng)等。

操作系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范［3］描述了智能電視操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

智能電視操作系統(tǒng)框架通過智能電視適配層支持所有硬件設(shè)備，以便系統(tǒng)框架能被移植到各種不同的硬件平臺。

2.1 操作系統(tǒng)要求

規(guī)范對硬件提出了基本要求，包括CPU、內(nèi)存、閃存等。考慮到標(biāo)準(zhǔn)更新和修改的周期，一般在國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中不建議提出對硬件參數(shù)的要求。如在《GY/T 241—2009高清晰度有線數(shù)字電視機頂盒技術(shù)要求和測量方法》和《YD/T 1655—2007 IPTV機頂盒技術(shù)要求》中，均未對硬件參數(shù)提出具體的要求。

圖1 智能電視操作系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

規(guī)范要求內(nèi)核應(yīng)適用于系統(tǒng)框架，核心系統(tǒng)服務(wù)和相關(guān)設(shè)備驅(qū)動程序均來自內(nèi)核。內(nèi)核應(yīng)便于升級。

規(guī)范對系統(tǒng)接口的要求，包括開發(fā)的編程工具、API接口的要求等。

2.2 電視模塊

電視模塊要求同時支持模擬電視和數(shù)字電視，支持有線、地面和衛(wèi)星等各種傳輸方式的數(shù)字視頻廣播標(biāo)準(zhǔn)。電視模塊的架構(gòu)，自上而下是應(yīng)用層、電視管理層、JAVA本地調(diào)用、適配層、電視服務(wù)庫、硬件抽象層及硬件/驅(qū)動。

2.3 連接要求

規(guī)范要求至少支持一種以上的協(xié)議與外部設(shè)備通信，包括 Ethernet，PPPoE，WiFi，Bluetooth，DLNA/UPnP，Samba，IGRS，DiiVA。其中DiiVA為類似HDMI標(biāo)準(zhǔn)的自主知識產(chǎn)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)。在智能電視國家標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中，應(yīng)充分利用自主知識產(chǎn)權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

2.4 瀏覽器

規(guī)范對配置瀏覽器沒有強制的要求。如果配置瀏覽器，對瀏覽器的功能、支持的協(xié)議、界面，以及WebCore擴展提出了要求。其中，WebCore擴展的目的是加強引擎對Web應(yīng)用的支持，包括對HTML5的支持、插件應(yīng)用的支持等。

2.5 系統(tǒng)升級與維護(hù)

系統(tǒng)升級與維護(hù)主要包括系統(tǒng)升級、系統(tǒng)備份、系統(tǒng)恢復(fù)及恢復(fù)出廠設(shè)置。系統(tǒng)升級模塊交互的示意圖如圖2所示。智能電視的升級應(yīng)用與升級服務(wù)器交互獲取升級包，升級包下載到內(nèi)部/外部的存儲介質(zhì)，BootLoader在設(shè)備重啟時引導(dǎo)進(jìn)入Recovery系統(tǒng)，由Recovery系統(tǒng)處理升級包。

系統(tǒng)升級的方式包括開機時自動啟動和受眾通過系統(tǒng)設(shè)置手動啟動。

圖2 系統(tǒng)升級模塊交互示意圖

本規(guī)范涉及內(nèi)容較多，建議國家標(biāo)準(zhǔn)將圖1中的各部分單獨編制規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。操作系統(tǒng)建議采納TVOS(Television Operating System)。

3 平臺及第三方應(yīng)用接口技術(shù)規(guī)范

規(guī)范的內(nèi)容包括瀏覽器平臺接口標(biāo)準(zhǔn)和第三方應(yīng)用接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范［4］。瀏覽器平臺接口標(biāo)準(zhǔn)將瀏覽器作為智能電視應(yīng)用的開發(fā)平臺，通過JavaScript接口函數(shù)和回調(diào)函數(shù)將瀏覽器和其他應(yīng)用程序聯(lián)系。第三方應(yīng)用接口包括輸入設(shè)備接口、多媒體功能接口、電視模塊接口、在線升級接口等，通過開放預(yù)先定義的函數(shù)，將應(yīng)用程序與操作系統(tǒng)聯(lián)系。

瀏覽器平臺接口，包括平臺開關(guān)、媒體信息、語音擴展、網(wǎng)絡(luò)信息、下載功能接口、頁面信息接口、日志接口、系統(tǒng)接口。

下載管理包括下載暫停、繼續(xù)下載、刪除、全部暫停、全部繼續(xù)、全部刪除、限速及獲取當(dāng)前下載速度、已下載文件的大小、下載文件的大小、下載文件所需總時長、下載文件剩余時長、已下載文件的消耗時長等。下載數(shù)據(jù)時，發(fā)送下載請求至查詢服務(wù)器，通過相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議下載數(shù)據(jù)到本地。

輸入設(shè)備接口包括啟動攝像頭、啟動語音輸入、查看/切換輸入方式等。多媒體功能接口包括圖片查看器、音頻播放器、視頻播放器等。

規(guī)范未對接口進(jìn)行完善的定義。建議國家標(biāo)準(zhǔn)中，對接口進(jìn)行詳細(xì)的定義、描述接口消息流程、規(guī)范接口協(xié)議內(nèi)容等。

4 人機交互技術(shù)規(guī)范

人機交互是指受眾以一定的交互技術(shù)，為完成觀看節(jié)目、使用應(yīng)用等確定任務(wù)，通過電視機人機交互界面(通常指受眾可見的部分)進(jìn)行的信息交換與操作過程。人機交互的技術(shù)包括臉部識別、手勢識別、語音識別、體感互動等。但傳統(tǒng)的遙控器方式未被定義在人機交互的技術(shù)中，建議在國標(biāo)中增加。

規(guī)范［5］按功能屬性將交互對象分為智能應(yīng)用和傳統(tǒng)電視功能兩大類。

規(guī)范對交互設(shè)備的功能、按鍵設(shè)置等方面提出了要求，交互設(shè)備包括遙控器、鼠標(biāo)、鍵盤、控制面板、觸摸板、麥克風(fēng)、攝像頭等。規(guī)范對交互體驗提出了評估指標(biāo)，包括反應(yīng)速度、可學(xué)習(xí)性、易用性、控制方式等。

5 應(yīng)用商店技術(shù)規(guī)范

智能電視應(yīng)用商店［6］是預(yù)裝到智能電視機，用于利用各方資源實現(xiàn)功能擴展，具有端到端服務(wù)質(zhì)量保障，是滿足智能電視終端應(yīng)用下載、安裝、管理等需求的服務(wù)體系。應(yīng)用商店架構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 應(yīng)用商店架構(gòu)圖

應(yīng)用管理模塊用于管理第三方合作開發(fā)商和注入應(yīng)用程序，包括應(yīng)用管理、合作管理、開發(fā)支持、運營審核等功能。

應(yīng)用程序在應(yīng)用商店的狀態(tài)包括待審批狀態(tài)、審批未通過狀態(tài)、上線狀態(tài)和下線狀態(tài)這4個狀態(tài)。應(yīng)用程序的狀態(tài)流轉(zhuǎn)圖詳見圖4所示。

圖4 應(yīng)用程序的狀態(tài)流轉(zhuǎn)圖

應(yīng)用商店系統(tǒng)由應(yīng)用軟件、服務(wù)器平臺、數(shù)據(jù)庫平臺和網(wǎng)絡(luò)平臺等構(gòu)成。規(guī)范從物理安全(環(huán)境安全、設(shè)備安全、信息媒體安全)、應(yīng)用軟件安全、系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全等方面，對信息安全提出要求。

6 系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范

智能電視系統(tǒng)安全［7］是指對智能電視系統(tǒng)軟件的安全保護(hù)，對設(shè)備、受眾及應(yīng)用程序進(jìn)行鑒權(quán)及訪問控制。內(nèi)容主要涉及安全框架、設(shè)備認(rèn)證安全、系統(tǒng)加載安全、內(nèi)容安全、應(yīng)用安全、支付安全、API權(quán)限、越獄和防篡改、用戶數(shù)據(jù)安全、傳輸安全。智能電視系統(tǒng)安全框架圖如圖5所示。

圖5 智能電視系統(tǒng)安全框架圖

通過DRM保障內(nèi)容安全。通過軟件發(fā)布運營平臺數(shù)字證書、開發(fā)者數(shù)字證書、發(fā)布者數(shù)字證書管理，保障智能電視應(yīng)用程序的安全發(fā)布和使用。

越獄是指用戶利用智能電視操作系統(tǒng)的漏洞執(zhí)行管理者權(quán)限的任務(wù)，包括更新系統(tǒng)，安裝非官方應(yīng)用程序商店的應(yīng)用，訪問系統(tǒng)分區(qū)，修改受保護(hù)的系統(tǒng)文件，并改變相應(yīng)的權(quán)限等。防篡改是指保護(hù)關(guān)鍵內(nèi)容的一種機制，保護(hù)對象為核心系統(tǒng)庫、服務(wù)及系統(tǒng)運行時不能被修改或損壞的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

7 小結(jié)

中國電子視像行業(yè)協(xié)會頒布的智能電視相關(guān)規(guī)范，由多家國內(nèi)主流電視機廠商、1家互聯(lián)網(wǎng)智能電視服務(wù)商、1家知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)企業(yè)及協(xié)會共同制定，對行業(yè)發(fā)展有極大的促進(jìn)作用。相對而言，聯(lián)合工作組可協(xié)調(diào)的資源更多。目前其成員單位已有64家，參與的單位性質(zhì)更加廣泛，包括政府監(jiān)管單位、科研院所、知名院校、電信運營商、有線電視運營商、設(shè)備廠商等。

建議聯(lián)合工作組充分借鑒協(xié)會的智能電視相關(guān)規(guī)范，加快智能電視標(biāo)準(zhǔn)化工作，優(yōu)先修訂并發(fā)布急需的、成熟的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

［1］楊雙翼.智能電視的發(fā)展與專利狀態(tài)分析［J］.電視技術(shù)，2013，37 (S2):1－2.

［2］CVIA/ZNDS01—2014，智能電視機總規(guī)范［S］.2014.

［3］CVIA/ZNDS02—2014，智能電視操作系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范［S］.2014.

［4］CVIA/ZNDS03—2014，平臺及第三方應(yīng)用接口技術(shù)規(guī)范［S］.2014.

［5］CVIA/ZNDS04—2014，人機交互技術(shù)規(guī)范［S］.2014.

［6］CVIA/ZNDS05—2014，智能電視應(yīng)用商店技術(shù)規(guī)范［S］.2014.

［7］CVIA/ZNDS06—2014，智能電視系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范［S］.2014.

Overview of Smart TV Specifications

GAO Feng
(Radio，F(xiàn)ilm＆TVDesign and Research Institute，Beijing 100045，China)

As the TV industry emerging technologies，smart TV ismajor direction of TV industry on industrial structure adjustment and transformation in the future.According to AVC forecast，the penetration of Smart TV is about47%in 2013，and the penetration will reach 93%in 2020.In this article，smart TV series specifications issued by China video industry association is briefly introduced.The specifications involve general specification for smart TV，smart TV operating system technical specification，platforms and third－party application interface specification，human－computer interaction specification，smart TV application store technical specification，smart TV system security specification.There is some help to edit national standards of smart TV.

smart tv;terminal;specification

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2014－03－12

【本文獻(xiàn)信息】高峰.智能電視規(guī)范概述［J］.電視技術(shù)，2014，38(13).

高 峰(1979— )，碩士，高級工程師，從事有線電視相關(guān)領(lǐng)域的工程咨詢和設(shè)計。