嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與桌面計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)不同，它不安裝在硬盤(pán)中，而是固化在存儲(chǔ)器中。嵌入式操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，功能相對(duì)簡(jiǎn)單，資源開(kāi)銷較小，目前主要有三種：Windows CE、Linux、VxWork，其中應(yīng)用較多的是前兩種。Windows CE主要用于高端機(jī)頂盒上面，對(duì)機(jī)頂盒和PC等設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了方便。但費(fèi)用不菲。對(duì)于中檔機(jī)頂盒產(chǎn)品，選用Linux操作系統(tǒng)更為合理。據(jù)市場(chǎng)調(diào)查公司 Strategy Analytics發(fā)布的一份報(bào)告。全球機(jī)頂盒市場(chǎng)上，Linux操作平臺(tái)已成為IPTV機(jī)頂盒的主要選擇。因?yàn)長(zhǎng)inux平臺(tái)不但可支持許多高級(jí)功能，例如錄像與IP傳輸，并且非常經(jīng)濟(jì)，不需要許可費(fèi)。

　�。�3）基于X86的結(jié)構(gòu)

　　對(duì)比基于RISC架構(gòu)CPU的嵌入式系統(tǒng)，基于X86架構(gòu)CPU的嵌入式系統(tǒng)有如下優(yōu)勢(shì)：首先它可以對(duì)不同格式的文件進(jìn)行編解碼，如MPEG-2、MPEG-4、WMA等，使基于這種嵌入式平臺(tái)的多媒體音視頻設(shè)備可以處理各種各樣的片源。其次Windows CE操作系統(tǒng)有一整套集成的多媒體功能和極為豐富的應(yīng)用程序，使得開(kāi)發(fā)IPTV機(jī)頂盒的周期更短，適用于開(kāi)發(fā)高級(jí)的IPTV機(jī)頂盒。該操作系統(tǒng)固有的桌面兼容性，使機(jī)頂盒開(kāi)發(fā)商可以輕松地使用為Windows XP準(zhǔn)備的大量應(yīng)用程序來(lái)擴(kuò)充IP機(jī)頂盒的功能。

　　基于X86架構(gòu)的機(jī)頂盒由于內(nèi)嵌Windows CE實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，從而具有較齊全的應(yīng)用軟件，維護(hù)成本低，可以輕松地與PC資源共享。由于這種機(jī)頂盒產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本高，雖然功能強(qiáng)，可與PC媲美，但只能面對(duì)高端消費(fèi)群體，起碼初期對(duì)于一般消費(fèi)者不會(huì)有很大吸引力。

　　3.2　IPTV機(jī)頂盒的軟件結(jié)構(gòu)

　　IPTV機(jī)頂盒作為客戶端產(chǎn)品，除了具有良好的硬件平臺(tái)外還需要軟件系統(tǒng)的配合才能夠?qū)崿F(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)功能。機(jī)頂盒的軟件大多采用分層結(jié)構(gòu)，一般分成三層：應(yīng)用層、中間解釋層和資源層，每一層都包括諸多程序和編程接口，如圖2所示。

圖2  IPTV機(jī)頂盒的軟件結(jié)構(gòu)

　　圖2劃分了機(jī)頂盒軟件的三層結(jié)構(gòu)，其中資源層軟件包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及機(jī)頂盒硬件的驅(qū)動(dòng)程序，主要用于完成對(duì)硬件設(shè)備的操作。解釋層的主要功能是將機(jī)頂盒應(yīng)用程序翻譯成CPU能識(shí)別的指令，去調(diào)動(dòng)硬件設(shè)備完成相應(yīng)的操作。應(yīng)用層可以分成內(nèi)置應(yīng)用程序和下載應(yīng)用程序兩部分，實(shí)現(xiàn)諸如TV播放、視頻點(diǎn)播、 EPG、DRM（數(shù)字版權(quán)管理）、游戲下載等業(yè)務(wù)應(yīng)用。

　　不同的機(jī)頂盒生產(chǎn)廠家對(duì)IPTV機(jī)頂盒軟件的設(shè)計(jì)理念不盡相同。在實(shí)現(xiàn) IPTV業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)中有采用基于業(yè)務(wù)平臺(tái)和機(jī)頂盒之間定義的業(yè)務(wù)流程開(kāi)發(fā)軟件的，也有利用位于底層系統(tǒng)資源和業(yè)務(wù)應(yīng)用之間的通用服務(wù)軟件或中間件的。但總的趨勢(shì)還是采用業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件與底層硬件和操作系統(tǒng)軟件相隔離的方式，采用中間件的方式不失為一個(gè)很好的選擇。中間件將機(jī)頂盒中的應(yīng)用程序與底層系統(tǒng)部件相分離，使應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)與硬件平臺(tái)無(wú)關(guān)。它可以提供一系列具有開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用編程接口（API），適用于不同的操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境。利用中間件技術(shù)可以降低應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)難度，提高研發(fā)效率。

　　4、IPTV機(jī)頂盒標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程和未來(lái)發(fā)展方向

　　IPTV作為一種新興的寬帶網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，越來(lái)越為業(yè)界廣泛重視。特別是像機(jī)頂盒這種類似家用數(shù)字平臺(tái)的產(chǎn)品，更為電信設(shè)備制造商、電視設(shè)備制造商以及電腦和家電產(chǎn)品制造商所爭(zhēng)相追捧。由于行業(yè)間對(duì)IPTV業(yè)務(wù)的理解不同，產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念也不同，致使IPTV機(jī)頂盒產(chǎn)品功能、性能和應(yīng)用環(huán)境要求差異很大，五花八門(mén)不具有通用性。這種狀態(tài)極不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，長(zhǎng)此下去可能會(huì)導(dǎo)致一個(gè)新業(yè)務(wù)的夭折。因此，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)于2005年8月成立了IPTV業(yè)務(wù)特別工作組，重點(diǎn)研究IPTV業(yè)務(wù)系列標(biāo)準(zhǔn)，其中就包括IPTV機(jī)頂盒技術(shù)要求。在此標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)IPTV機(jī)頂盒的業(yè)務(wù)能力、功能要求、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、管理功能要求、性能要求、安全和應(yīng)用環(huán)境等給出了具體技術(shù)要求。

　　IPTV機(jī)頂盒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究過(guò)程中，充分參考了現(xiàn)有IPTV機(jī)頂盒的功能和軟硬件結(jié)構(gòu)，對(duì)目前爭(zhēng)議比較大的編解碼格式和是否采用中間件技術(shù)等，標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有規(guī)定惟一方式，而是采取規(guī)定多選項(xiàng)，留給制造商更多的選擇。但無(wú)論選擇哪一種選項(xiàng)都要求所實(shí)現(xiàn)的功能和接口一致，以力求此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所有IPTV機(jī)頂盒的研發(fā)、制造、檢測(cè)和應(yīng)用都具有實(shí)際指導(dǎo)意義。

　　目前 IPTV機(jī)頂盒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已進(jìn)行到征求意見(jiàn)稿階段，在聽(tīng)取相關(guān)行業(yè)內(nèi)各方專家的意見(jiàn)后將進(jìn)一步完善和修改。與此同時(shí)。與IPTV業(yè)務(wù)和機(jī)頂盒相關(guān)的數(shù)字電視中間件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)自行研制的音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)也在制定和完善之中，預(yù)計(jì)很快會(huì)有一整套系統(tǒng)的IPTV行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)。用于指導(dǎo)IPTV業(yè)務(wù)的順利開(kāi)展。

　　隨著IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，IPTV機(jī)頂盒產(chǎn)業(yè)也會(huì)不斷壯大。未來(lái)機(jī)頂盒的發(fā)展可能會(huì)出現(xiàn)分支，一方面可能會(huì)向消費(fèi)電子類產(chǎn)品方向發(fā)展，將機(jī)頂盒功能集成在電視機(jī)中。這種電視機(jī)頂盒一體機(jī)所提供的功能可以涵蓋IPTV業(yè)務(wù)的一般性功能，包括直播電視節(jié)目、視頻點(diǎn)播、信息接收和下載以及簡(jiǎn)單的游戲功能。另一方面，IPTV機(jī)頂盒可能向家用數(shù)字平臺(tái)方向發(fā)展，功能比較強(qiáng)大，具有豐富的外設(shè)接口，除可以支持IPTV基本業(yè)務(wù)以外，還可以支持可視電話業(yè)務(wù)、互動(dòng)游戲業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)購(gòu)物、互動(dòng)教學(xué)等交互性、實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的業(yè)務(wù)。另外，隨著下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和電信、電視、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合的大趨勢(shì)，IPTV機(jī)頂盒還會(huì)出現(xiàn)雙模機(jī)頂盒。隨著微電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，雙解碼芯片、大容量存儲(chǔ)芯片將不斷出現(xiàn)，將給機(jī)頂盒帶來(lái)更多功能，具有雙解碼能力和本地個(gè)人視頻存儲(chǔ)能力的機(jī)頂盒會(huì)越來(lái)越多。總之，隨著科學(xué)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，IPTV機(jī)頂盒產(chǎn)品會(huì)越來(lái)越成熟，功能越來(lái)越強(qiáng)大。在不遠(yuǎn)的將來(lái)人們將可以通過(guò)機(jī)頂盒體驗(yàn)到IPTV業(yè)務(wù)帶來(lái)的足不出戶便可縱覽世界、娛樂(lè)購(gòu)物，相隔萬(wàn)里也似親臨其境的超時(shí)空享受。

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　展望IPTV機(jī)頂盒的前景無(wú)限美好，但我們腳下的路還很崎嶇，擺在我們面前的困難也很多。首先是音視頻編解碼技術(shù)的選擇，目前用于IPTV業(yè)務(wù)的音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)主要有MPEG-4和H.264協(xié)議，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都存在十分苛刻的專利收費(fèi)條件，在我國(guó)這樣人口眾多的國(guó)家，無(wú)論是對(duì)IPTV業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商還是機(jī)頂盒設(shè)備制造商都是一筆非�？捎^的投入。而我國(guó)自行研制的音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于IPTV業(yè)務(wù)目前還沒(méi)有達(dá)到成熟商用階段。如何選擇編解碼標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)需要研究的問(wèn)題。其次是協(xié)議封裝問(wèn)題。IPTV的流傳輸應(yīng)該建立在通用的公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)之上。所以利用IP傳輸MPEG-4和H.264的IPTV解決方案中大多采用 Stream DATA／TS／UDP／IP、Stream DATA／TS／RTP／UDP／IP、Stream DATA／RTP／UDP／IP三種封裝方式。其中前兩種方式攜帶信息豐富，包括EPG信息，但封裝包小，浪費(fèi)帶寬。第三種方式比較適合IP網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，但攜帶信息不如前兩種。還有諸如中間件技術(shù)的選擇、信息安全與數(shù)字版權(quán)保護(hù)、圖形與圖像顯示等很多問(wèn)題都需要在機(jī)頂盒開(kāi)發(fā)過(guò)程中做認(rèn)真細(xì)致的工作。結(jié)合 IPTV業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)，選擇符合并略有超前于業(yè)務(wù)的技術(shù)方案，采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，提供可平滑升級(jí)業(yè)務(wù)的能力，才能保證所研制的產(chǎn)品滿足IPTV機(jī)頂盒的需求。