摘要：IPTV和VOD供應(yīng)商迫切希望實(shí)施最新的機(jī)頂盒(STB)功能。集中的、標(biāo)準(zhǔn)化有效STB更新系統(tǒng)對提高視頻網(wǎng)絡(luò)的管理效率及競爭性是非常關(guān)鍵的。本文介紹了更新STB軟件的挑戰(zhàn)和潛在方案。
機(jī)頂盒軟件的迅速創(chuàng)新有利于不斷向客戶推出新服務(wù)。但為了推出這些服務(wù)，服務(wù)供應(yīng)商必有確保所有訂戶的機(jī)頂盒(STB)已經(jīng)用正確的軟件更新。本文介紹了更新STB軟件所面臨的挑戰(zhàn)，并比較了一些潛在方案。
IP STB軟件更新挑戰(zhàn)
視頻播放系統(tǒng)的每個(gè)部分都有其運(yùn)作問題，但在訂戶端管理機(jī)頂盒(STB)是最具挑戰(zhàn)性的，必須克服五大問題：
·可升級性——STB有成千上萬個(gè)，更新系統(tǒng)必須及時(shí)地完成所有STB而不造成分布網(wǎng)絡(luò)超負(fù)荷。
·多樣性——在單個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，用戶使用的STB種類繁多，更新系統(tǒng)必須能跟蹤STB狀態(tài)，確保每個(gè)STB都用適當(dāng)?shù)能浖瓿筛隆?p>·多軟件架構(gòu)——每個(gè)STB都有多種類型的軟件需要更新，包括操作系統(tǒng)(固件)、中間件(用戶接口和應(yīng)用程序)、內(nèi)容安全和數(shù)字版權(quán)管理(DRM)軟件。
·多個(gè)更新系統(tǒng)——STB軟件模塊的每個(gè)供應(yīng)商都有各自的更新系統(tǒng)。例如，中間件和加密供應(yīng)商僅為相應(yīng)產(chǎn)品的提供更新，而STB生產(chǎn)商僅提供操作系統(tǒng)更新。這樣會導(dǎo)致形成多個(gè)STB數(shù)據(jù)庫，因此很難統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中所有STB的情況。
·缺乏集成——STB的多個(gè)更新產(chǎn)品不能適當(dāng)?shù)丶傻娇傮w網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中。供應(yīng)商必須使用多個(gè)不同產(chǎn)品，因此很難在指定時(shí)間跟蹤哪些STB采用了何種版本的軟件，而且這種跟蹤過程非常耗時(shí)。
方案需求
理想情況下必須有一個(gè)可以管理所有STB更新的系統(tǒng)。該系統(tǒng)必須與網(wǎng)絡(luò)管理總系統(tǒng)集成在一起，這樣所有STB配置可以通過相同的接口和控制臺管理。因此對這類方案有一些特定的要求：
·靈活性——該方案必須能向任意STB提供更新內(nèi)容。
·便于集成——該方案必須能與任何VOD或IPTV系統(tǒng)共同使用，(有線電視，衛(wèi)星電視，無線或電信網(wǎng)絡(luò))，很容易集成到網(wǎng)絡(luò)管理總系統(tǒng)中。
·可量測性——該方案必須能在不影響網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器容量的情況下容納成千上萬個(gè)STB。這就需要系統(tǒng)能在首端和所有區(qū)域服務(wù)器運(yùn)行，并將管理交回中央控制臺。
·可靠性——該方案必須保證能百分百地將軟件內(nèi)容傳送到每個(gè)STB，確保更新成功。
·資源跟蹤——該方案必須有一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫，用以存儲制造商信息、操作系統(tǒng)版本、中間件版本、存儲器容量和網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)STB的功能。
STB更新備選方案
現(xiàn)在讓我們用這些要求衡量一下STB更新的兩個(gè)基本備選方案：
·機(jī)頂盒自動更新和下載，每個(gè)STB定期在服務(wù)器上檢測，然后從中央機(jī)或區(qū)域服務(wù)器下載適當(dāng)?shù)母隆?p>·服務(wù)器發(fā)送更新，IPTV或VOD網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一將更新發(fā)布到用戶STB上。
自動更新和下載
機(jī)頂盒自動更新是很多供應(yīng)商通常(如Tivo)使用的一種軟件更新方法。如果使用這種系統(tǒng)，STB需要使用標(biāo)準(zhǔn)電話線連接或IP連接，這樣在晚間與供應(yīng)商的數(shù)據(jù)中心連接以請求并接收更新。這些更新通常在凌晨三點(diǎn)開始或其它晚間時(shí)段。
機(jī)頂盒自動更新是一種與多個(gè)遠(yuǎn)程端點(diǎn)通信的方法，多年來一起用于更新各種分布式服務(wù)器。但是，新用戶或升級用戶的STB則面臨著諸多挑戰(zhàn)：
·STB需要電話線或有效的IP連接進(jìn)行更新。很多家庭并不想一直保持聯(lián)系，而只想根據(jù)屏幕上的提示才進(jìn)行更新。因此，由于STB不能一直與更新系統(tǒng)保持連續(xù)連接，供應(yīng)商不能確保用戶端一切正常。
·在很多情況下因?yàn)镾TB連接是采用撥號方式，因此連接速度非常低。隨著更新文件大小的提高，更新會更耗時(shí)，因此，供應(yīng)商必須不斷改變檢測時(shí)間，延長每組STB的發(fā)送窗。同時(shí)，檢測系統(tǒng)無法在夜間完成所有STB的更新。
·用戶數(shù)的增長也是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)橛脩魯?shù)的提高需要供應(yīng)商增加調(diào)制解調(diào)器以處理這些新連接。
自動更新已經(jīng)使用多年，但面臨時(shí)間限制、文件不斷變大和用戶數(shù)增長的因素，這種方式很難使供應(yīng)商維持這種更新系統(tǒng)。
服務(wù)器發(fā)送更新
IPTV和支持雙向傳輸?shù)挠芯€電視系統(tǒng)可以向機(jī)頂盒透明地傳送軟件。由于該系統(tǒng)無需額外的電話連接，客戶無需其它操作即可自動接收更新。此外，供應(yīng)商還可將STB更新設(shè)備與整個(gè)視頻內(nèi)容分布和工作流系統(tǒng)集成在一起。
一般來說，這些系統(tǒng)使用FTP作為文件傳輸協(xié)議。但是，使用FTP會影響推更新系統(tǒng)的效率及可升級性：
·FTP是一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議，因此需要和每個(gè)STB建立單獨(dú)傳輸，這樣既耗時(shí)，又占用帶寬，而且難于管理。
·由于文件容量的提高，傳輸時(shí)間相應(yīng)延長了，整個(gè)用戶群的更新時(shí)間也隨之延長。這樣整個(gè)更新過程可能會延長到凌晨才能結(jié)束。對此，供應(yīng)商可以通過在數(shù)據(jù)中心增加應(yīng)用程序服務(wù)器的方式縮短時(shí)間，但這是一種不經(jīng)濟(jì)的手段，增加了管理成本。
·FTP通過重啟傳輸來管理故障。在一個(gè)容納上萬個(gè)STB的系統(tǒng)中，這樣的重傳輸可能會發(fā)生成百上千次，從而會造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，延長更新過程。
·每個(gè)STB供應(yīng)商都有自己的更新系統(tǒng)，如果供應(yīng)商使用各個(gè)品牌的STB，必須使用各個(gè)供應(yīng)商提供的特定更新系統(tǒng)。
對執(zhí)行STB更新的視頻供應(yīng)商而言，只要系統(tǒng)符合所有要求，推技術(shù)更利于管理，成本更經(jīng)濟(jì)。很多供應(yīng)商現(xiàn)在推出使用IP多點(diǎn)傳送(multicast)技術(shù)的新系統(tǒng)，解決了系統(tǒng)的升級和效率管理問題?；诙帱c(diǎn)傳送的STB更新系統(tǒng)有諸多好處：
·IP多點(diǎn)傳送是一種點(diǎn)到多點(diǎn)協(xié)議。它并不是一次更新一個(gè)STB，而是將所有更新按照發(fā)送到特定組的上萬個(gè)STB中(根據(jù)制造商、型號或軟件版本)。這樣，供應(yīng)商僅需有限的傳輸即可完成更新，而無需發(fā)送上萬次。這樣避免了更新增長帶來的超時(shí)問題，降低了網(wǎng)絡(luò)擁塞。
·基于多點(diǎn)傳送的系統(tǒng)可以在單個(gè)會話里使用高級糾錯(cuò)方案廣播所有丟失的位。例如，如果10,000個(gè)STB中有100個(gè)STBs出現(xiàn)包丟失的問題，分布軟件會在每次STB更新時(shí)記錄哪些包丟失了，然后將將有錯(cuò)誤的STB所丟失的包打包，并一次發(fā)送出去。這樣可以將帶寬和發(fā)送時(shí)間降至最低。
·基于多點(diǎn)傳送的系統(tǒng)是非常經(jīng)濟(jì)的，它使用標(biāo)準(zhǔn)Windows/Linux服務(wù)器，每個(gè)STB上運(yùn)用瘦客戶程序。(現(xiàn)有STB可通過已有的更新方法更新。)
·因?yàn)檫@種系統(tǒng)可以更新任意數(shù)量的STB，因此系統(tǒng)的可升級性好。
·它們可以和整個(gè)視頻管理系統(tǒng)集成在一起，因此所有STB狀態(tài)記錄和更新控制都從中央通過單個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理。IT工程師們無需受限于多個(gè)供應(yīng)商的特定更新系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，只需一個(gè)數(shù)據(jù)庫，即可訪問所有信息。這樣可以高效地實(shí)現(xiàn)STB選擇、文件選擇、發(fā)送規(guī)劃及生成報(bào)告。
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| 圖1. 通過IP多點(diǎn)傳送發(fā)送更新軟件 |
隨著基于IP視頻系統(tǒng)的不斷增長，STB供應(yīng)商擴(kuò)大了產(chǎn)品的多樣性和功能。與此同時(shí)，IPTV和VOD供應(yīng)商迫切地希望采納STB最新功能，這樣可以在確保內(nèi)容和訪問安全性的同時(shí)，提供更新、更具有競爭性的服務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)化、中央化和高效的STB更新系統(tǒng)可以在所有STB上實(shí)現(xiàn)新的軟件架構(gòu)，這對視頻網(wǎng)絡(luò)的管理和發(fā)展是非常關(guān)鍵的。IP多點(diǎn)傳送技術(shù)對新更新系統(tǒng)是至關(guān)重要的。
關(guān)于作者： Filip Vandenbussche是Stratacache國際業(yè)務(wù)發(fā)展的執(zhí)行副總裁。在加盟Stratacache之前，F(xiàn)ilip是位于硅谷的比利時(shí)對外投資公司的技術(shù)和投資人員，他參與了很多向有線電視運(yùn)營商提供的第三方播放方案的技術(shù)轉(zhuǎn)讓。此前，他還共同成立了位于美國的內(nèi)容及視頻緩存軟硬件公司。Filip在信息技術(shù)和電信網(wǎng)絡(luò)業(yè)從業(yè)20余年。來自比利時(shí)的Filip擁有計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)士學(xué)位，他的電子郵件是fillip@stratacache.com
