智能電視操作系統(tǒng)TVOS2.0
--廣電終端智能化的主引擎

盛志凡 國家新聞出版廣電總局廣播科學(xué)研究院

智能電視操作系統(tǒng)TVOS2.0
--廣電終端智能化的主引擎

盛志凡 國家新聞出版廣電總局廣播科學(xué)研究院

本文介紹了廣電智能終端的概念，提出廣電終端智能化的途徑是TVOS（智能電視操作系統(tǒng)）。對TVOS 2.0的特點和TVOS廣電智能終端的技術(shù)體系做了深入闡述。

廣電智能終端 TVOS2.0

一、廣電智能終端的概念

廣電智能終端，需要云平臺來提供融合媒體的合服務(wù)，提供智能的媒體服務(wù)，快速敏捷自動化同時安全服務(wù)。手機終端已發(fā)生了功能手機走向智能手機的巨大變化，在這樣的背景下，廣播電視終端智能化是世界的潮流，不可扭轉(zhuǎn)。中國的廣播電視領(lǐng)域電視終端也正在走向智能終端。

什么是智能終端？簡單說智能終端在做個性化業(yè)務(wù)時，不需要完全換掉整個硬件終端，只需下載一個APP，就可實現(xiàn)新的業(yè)務(wù)；智能終端向用戶提供個性化服務(wù)時，只需在業(yè)務(wù)上增加個性化。

廣電智能終端如何去做，在過去5年時間里有不同的聲音不同的做法?，F(xiàn)在廣電智能終端的做法和認(rèn)識已經(jīng)趨于統(tǒng)一，即從智能操作系統(tǒng)來推動廣電智能終端的發(fā)展。

安卓是智能終端，蘋果是智能操作系統(tǒng)，但蘋果不是專門針對廣電終端所開發(fā)的智能操作系統(tǒng)。我們通?？吹降臋C頂盒，大量采用的是安卓智能操作系統(tǒng)，這是過去幾年特別是3、4年前流行的做法。

智能電視操作系統(tǒng)則是另一種做法，通過產(chǎn)業(yè)智能電視操作系統(tǒng)來推動廣電電視終端的智能化，產(chǎn)業(yè)智能電視操作系統(tǒng)就是針對廣電電視終端專門開發(fā)的。我們得出的基本結(jié)論是：智能電視操作系統(tǒng)是技術(shù)發(fā)展的需要，有廣闊的市場應(yīng)用規(guī)模，商業(yè)上可行。的全媒體處理能力；

（4）支撐終端融合創(chuàng)新要求：有線無線衛(wèi)星融合一體化及與互聯(lián)網(wǎng)融合；

（5）支撐智慧家庭要求；

（6）支撐智能人機交互體驗要求；

（7）支撐全媒體全業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)采集與分析要求；

（8）支撐終端標(biāo)準(zhǔn)化要求；

（9）支撐終端開放要求。

2015年10月份蘋果宣布采用新的TBO系統(tǒng)來推動終端智能化。TBO系統(tǒng)推出后，廣播電視終端的推動需要一款終端智能電視操作系統(tǒng)，而不是一般的智能系統(tǒng)，蘋果計劃用3至4年時間來推動終端智能電視操作系統(tǒng)。

谷歌在舉行的2014年I/O開發(fā)者大會推出了智能電視平臺Android TV，根據(jù)美國科技博客網(wǎng)站TheVerge隨后的試用，他們發(fā)現(xiàn)Android TV界面比Google TV更簡單，運行更快速、更流暢，顯然做好了挑戰(zhàn)Apple TV的準(zhǔn)備。

中國廣電電視終端需要一款專門智能操作系統(tǒng)，我們稱之為智能電視操作系統(tǒng)，來推動廣電電視終端的智能化。TVOS就是我們針對廣播電視智能終端要求所開發(fā)的一款智能電視操作系統(tǒng)。

廣電終端智能化承載了許多的夢想，要滿足以下的要求：

（1）特殊的內(nèi)容和業(yè)務(wù)安全要求；

（2）極高的終端安全要求；

（3）支撐廣電媒體融合業(yè)態(tài)創(chuàng)新要求：安全高效

二、廣電終端智能化的途徑：智能操作系統(tǒng)or智能電視操作系統(tǒng)？

智能電視操作和智能操作系統(tǒng)內(nèi)涵是不同的，在TVOS里，有特殊要求的功能組件，按照一定的模型和機制來支撐終端智能化的要求，這就是廣電的智能電視操作系統(tǒng)。

TVOS具有豐富的智能電視特色功能組件。智能電視操作系統(tǒng)的主要組件有：DTV組件、全媒體處理組件、媒體網(wǎng)關(guān)組件、智能家居組件、大數(shù)據(jù)采集組件、人機交互組件等。

因為智能電視操作系統(tǒng)開發(fā)時就考慮并響應(yīng)了廣播電視智能終端特有的很多需求，最后用到廣播電視智能終端上就容易滿足相關(guān)的需求，也容易開發(fā)一些相關(guān)的業(yè)務(wù)。

TVOS可以滿足廣電終端標(biāo)準(zhǔn)化和開放性要求。標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用接口、豐富的媒體處理和視頻相關(guān)的特有功能能夠促進(jìn)應(yīng)用業(yè)態(tài)的創(chuàng)新；HAL層能夠使TVOS快速在不同硬件平臺間移植，能夠支撐和促進(jìn)硬件形態(tài)的創(chuàng)新。

TVOS2.0是廣電終端智能化的主引擎。

因此，智能電視操作系統(tǒng)是推動廣電電視終端智能化的需要。智能電視操作系統(tǒng)目前主要應(yīng)用在廣電的有線電視和地面無線領(lǐng)域。

三、智能電視操作系統(tǒng)TVOS2.0的工作機制

TVOS采用創(chuàng)新的產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)的機制，在國家新聞出版廣電總局和工信部的支持下，在國家新聞出版廣電總局科技司和工信部電子信息司指導(dǎo)下，智能電視操作系統(tǒng)TVOS工作組以創(chuàng)新的“組內(nèi)開源”產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)機制，在TVOS1.0與華為MediaOS 和阿里巴巴YunOS融合的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)創(chuàng)新，成功地研發(fā)了TVOS2.0。參加技術(shù)攻關(guān)的單位有：華為、中興、阿里巴巴、廣播電視規(guī)劃院、中國科學(xué)院信息工程研究所、江蘇有線、東方有線、山東有線、海信、創(chuàng)維等。

TVOS2.0在總體組下面設(shè)立了17個工作組，有項目管理組、需求分析組、架構(gòu)與接口組、集成調(diào)試組、測試組、管理平臺、Linux內(nèi)核組、數(shù)字電視組、媒體處理組、應(yīng)用適配組、HTML組、人機交互組、智慧家庭組、終端管控組、安全組、增值服務(wù)組、產(chǎn)品方案組。按照按照工作組的方案目標(biāo)，一個組有若干個單位參加，承擔(dān)相關(guān)任務(wù)的技術(shù)開發(fā)。

四、TVOS 2.0的特點

4.1 TVOS2.0的總體架構(gòu)

TVOS2.0總體架構(gòu)的最底層是硬件平臺，包括GPRS芯片、北斗芯片、安全芯片。之上為5層的總體架構(gòu)體系，分別為Linux內(nèi)核層、組件層、執(zhí)行環(huán)境層、應(yīng)用框架層和應(yīng)用層。TVOS2.0的5層總體架構(gòu)中，核心是組件層。

4.2 TVOS2.0采用高效靈活的全媒體處理架構(gòu)和機制

TVOS2.0采用高效靈活的全媒體處理架構(gòu)和機制，突破了對直播、點播、互聯(lián)網(wǎng)電視和跨屏互動等各種形態(tài)和格式的媒體進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)同處理的關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了功能強大的全媒體協(xié)同處理機制；不管是基于Java或HTML5不同的應(yīng)用平臺，也不管是基于同一Java或HTML5應(yīng)用平臺下的直播、點播、OTT和跨屏互動等不同媒體業(yè)務(wù)；都采用相同的媒體處理機制和同一全媒體處理引擎處理；基于零拷貝的直播播放技術(shù)和安全視頻路徑技術(shù)，確保4K安全流暢的播放。

因為我們啟動TVOS2.0的時間是2014年10月，正好是HTML5標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布，符合未來走向Web趨勢的技術(shù)方向，但是技術(shù)方面有很大的挑戰(zhàn)。

4.3 自主創(chuàng)新的高效全媒體處理引擎

TVOS2.0結(jié)合統(tǒng)一的全媒體處理機制要求，打造了自主高效的HTML5引擎，基于最新版本Blink瀏覽器內(nèi)核；對HTML5有更好的兼容性和性能；對接TVOS媒體引擎，支持4K加密媒體播放。

4.4 TVOS2.0的安全特色

TVOS2.0具有以下的安全特色：

（1）繼承了TVOS1.0安全架構(gòu)；

（2）擴展了基于硬件可信安全執(zhí)行環(huán)境；

（3）基于硬件可信安全執(zhí)行環(huán)境，針對DCAS業(yè)務(wù)保護、ChinaDRM內(nèi)容保護和在線支付等，建立了統(tǒng)一協(xié)同的安全處理手段。

4.5 基于硬件的可信安全執(zhí)行環(huán)境（TEE）

4.6 統(tǒng)一的內(nèi)核和HAL

TVOS定義了通用的HAL層，向上提供統(tǒng)一的調(diào)用接口，向下屏蔽不同硬件的差異，使TVOS可以快速在不同形態(tài)不同平臺的硬件上進(jìn)行移植。

（1）內(nèi)核和驅(qū)動解耦，使得內(nèi)核統(tǒng)一，可跨芯片并可獨立升級；

（2）不同芯片的差異用一個文本文件（DTS）加上一堆驅(qū)動來表示，移植工作量大大減??；

（3）HAL的Stub機制使得硬件和驅(qū)動的變化對上層組件和應(yīng)用完全透明。

4.7 可拼接可裁剪的架構(gòu)機制-雙平臺

TVOS 2.0采用可拼接可裁剪的架構(gòu)機制—雙平臺。TVOS 2.0和安卓沒有任何關(guān)系，TVOS 2.0的組件層有一些是安卓庫，客戶開源時，前端下載自動具有支持雙平臺和單平臺的功能。

4.8 統(tǒng)一的單雙平臺運行代碼生成機制

（1）單雙平臺源代碼放置于統(tǒng)一的代碼目錄樹下；

（2）從TVOS代碼目錄樹下載的代碼將同時獲得雙平臺源代碼和單平臺源代碼；

（3）通過可選配置的編譯選項進(jìn)行編譯，將得到雙平臺運行程序或單平臺運行程序；

Make - C 雙平臺執(zhí)行代碼

Make -H 單平臺執(zhí)行代碼

（4）TVOS通過兼容Android應(yīng)用，快速建立TVOS雙平臺應(yīng)用生態(tài)，支持TVOS H5應(yīng)用生態(tài)發(fā)展；隨著TVOS H5生態(tài)的發(fā)展，TVOS單平臺也必將反過來支撐TVOS雙平臺應(yīng)用生態(tài)發(fā)展。

五、TVOS---廣電智能終端的技術(shù)體系

TVOS2.0是廣電智能終端的技術(shù)體系，TVOS2.0將全面應(yīng)用于有線電視、地面無線電視、直播衛(wèi)星電視、互聯(lián)網(wǎng)電視和IPTV智能電視終端；TVOS2.0雙平臺版本主要應(yīng)用于高端有線電視智能終端和互聯(lián)網(wǎng)電視智能終端；TVOS2.0單平臺版本主要應(yīng)用于直播衛(wèi)星智能電視終端、地面數(shù)字電視智能終端、低端的農(nóng)村有線電視智能終端等。TVOS2.0支撐可以融合媒體業(yè)態(tài)創(chuàng)新和廣電智能終端形態(tài)創(chuàng)新。

六、下一步工作

下一步的工作如下：

（1）不斷完善TVOS2.0雙平臺版本；

（2）基于Linux+HTML5的TVOS2.0單平臺；

（3）TVOS2.0直播衛(wèi)星版本（單平臺）；

（4）推進(jìn)TVOS2.0規(guī)模應(yīng)用；

（5）TVOS3.0規(guī)劃；

（6）加強知識產(chǎn)權(quán)、開源代碼規(guī)則和產(chǎn)業(yè)對策分析的研究；

（7）構(gòu)建和完善TVOS開源社區(qū)；

（8）開展TVOS入網(wǎng)認(rèn)證。