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今天是 2025年4月25日 星期五
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开放平台的发展实现未来联网电视的用户体验
■ MIPS 科技公司高级战略营销经理 Jun Kawaguchi
新的开放软件平台可以通过电视机和一系列类似电视的移动设备促进消费者与互联网的互动。最终，消费者将能够访问全为电视平台优化的网站。如今，这种体验是通过 Widget由不同的提供商提供的。Widget 包含了为电视体验优化的网页或信息门户。像Android这样的开放平台为原始设备制造商（OEM）和运营商提供了一个新的开发平台、业务模式和收入来源。这些平台也使消费者能够定制和丰富其用户体验，下载日益广泛的各种应用。
联网消费设备的演变
传统上，消费电子设备的使用模式在地理位置上和用户如何使用上持有明显不同的特征。手机主要是一个人用来随时随地拨打电话/发送短信的通信设备。个人电脑几乎都是在办公室环境当中，用于业务和网络应用，我们通过键盘和鼠标与个人电脑互动。数字电视/机顶盒主要是客厅中的几个人使用，为的是欣赏节目、音乐和视频。
到目前为止，这些数字家庭设备主要是应用有限的封闭式系统，例如节目指南、硬盘录像机（DVR）和服务信息等。但设备的融合和对联网的持续需求正在引发用户多媒体内容消费模式的转变。
上世纪 80 和 90 年代，消费者家庭娱乐体验是由“时间转移”决定的，当时专有的内容可以通过的录像机（VCR）、个人录像机（PVR）和后来的硬盘录像机/点播等“随时”观看。在过去五年里，出现了“地点转移”，这时的内容可以通过上网本和智能手机等设备“随地”欣赏。现在，下一代数字电视、机顶盒和数字媒体适配器将实现“源转移”，用户可以通过任何设备访问不同来源——本地设备、网络和互联网的内容。
由于家庭中更多的设备相互连接并连接到互联网，今天的消费者可以在任何时间、在几乎任何设备上体验任何内容。
下一代联网电视机
新一代联网的大屏幕高清电视（HDTV）将最终实现消费者一直期待的丰富的联网体验。数字电视（DTV）已开始具有联网特性和功能，能够在家里通过诸如机顶盒、蓝光播放机和家庭网络访问各种来源的内容。最新的数字电视可以无缝地访问本地网络个人电脑上的照片和视频等内容。通过诸如数字生活网络联盟（Digital Network Living Alliance，DLNA）技术，用户可以在联网设备之间共享内容。
数字电视还可以越来越多地通过北美的YouTube、Netflix、Vimeo、Vudu、Hulu，以及土豆、优酷、6rooms、Ouou 和其他“云” 群提供商在线访问内容。由于数字视频需要几百兆字节的存储空间，而且数码相机生成的每张照片增加的像素数为几兆字节，所以不适合使用电子邮件来分享这种大小的内容，因此现在很多人利用各种服务在线存储内容与他人分享。随着越来越多的内容可以在“云”中获得，消费者将更喜欢通过电视在客厅访问这些内容，而不是通过有限用户界面的电脑。
“云”将继续发展，未来的设备不仅能够访问内容，而且将具备越来越多的应用和互动功能。因此，未来的数字电视将成为一个家庭所有电子功能的“指挥中心”，正因为如此，我们与数字电视之间的互动方式将继续获得进展。
技术造就因素
从技术角度看，有几个关键促进下一代联网数字电视的因素。包括：
• 推出低成本的多格式媒体解码器：这些单芯片 SoC 几乎可以对任何可用格式的视频、音频和图形进行解码。
• HDMI 功能电视的激增：消费者可以很容易用单线连接高清功能的设备。
• 越来越多的家庭使用宽带连接：实现各种媒体网站的无限媒体接入。
• 广泛使用无线网络接入点：802.11g 和 11n 等高带宽无线网络标准允许用户无网线连接电视屏幕。
• 在中国大城市地区广泛采用“三网融合”，利用电话、广播电视和宽带互联网一起提供服务。
• 改良在线内容的视觉质量：越来越多的在线视频内容支持高清，包括720p和1080p分辨率，实现大屏幕数字电视的观看体验。
• 高清视频摄像机：可用的低成本高清视频摄像机（如 Flip Video 摄录机）以及手机上更高分辨率的成像可创造更好的视频内容。
• DLNA 技术：利用 DLNA 设备，用户可以在他们的家庭网络上分享所有设备的内容。
• 新功能丰富的软件平台，如 Adobe Flash Player、Android 和 Yahoo! TV Widget 使用户能够访问来自不同来源的丰富内容，并与之互动。
开发人员面临的挑战
根据研究机构DisplaySearch的分析，从 2009 年至 2012 年，联网电视市场将增长近6 倍。到 2012 年，超过 45％的数字电视将具备互联网功能。这些互联网电视都需要高性能来推动先进的特性和功能，同时提高电源效率、降低系统成本。这些要求对产品和 SoC 开发人员提出了诸多挑战。这些挑战伴随着数字电视解决方案日益加快的发展进程，在产品开发过程中不断出现。
作为微处理器 IP 解决方案提供商，MIPS 科技专注于提供应对这些挑战的解决方案。我们的解决方案可实现高性能、高功效和紧凑的芯片面积。我们明白，下一代联网产品的开发人员需要的不仅仅是更多的处理器内核，所以我们提供全面的解决方案，以满足开发商的需求，包括与我们合作的广泛生态系统中的互补 IP 提供商、软件开发商、工具和操作系统提供商及其他提供集成的和完整的硬件/软件解决方案的厂商。
明天的联网产品最重要的设计考虑是智能、周密的软件设计。
图1 采用开放环境的典型联网数字电视系统，带有多任务 CPU 负载
联网电视的软件开发
过去，制造商开发的联网电视解决方案在市场上鲜有成功。这些产品价格昂贵，且功能有限。部分原因在于，这些解决方案依赖于专有的、封闭式软件解决方案，通常运行在一个“篱笆”之内，只选择了可用的互联网内容。由于软件有具体的目标硬件，不容易移植到其他平台，限制了广大消费者的使用。由于有限的开发环境和有限的硬件支持，它不可能利用可以提供开放式软件的广阔的开发社区。
开放软件平台下的开发有许多明显的优势，开发人员可以发挥软件组件的作用，而无需支付高昂的版税或授权费。具备丰富经验的开放式软件工程资源（如 Linux 软件工程师）可以在所有地区广泛使用，使软件开发非常快速且符合成本效益。
用 Linux 等操作系统开发消费电子和嵌入式设备的唯一缺点在于，开发人员必须为生产就绪的设备精心定制自己的软件。这个过程可能需要大量的时间和资源，为的是满足越来越小的机会窗口。由于 Linux 和专有系统的分散性质，应用往往采用特定的设备，而在这个环境中，只有拥有庞大的内部开发团队，才能把应用移植到多个设备上。
虚拟化开放式软件
采用 Android 等虚拟化平台的开放式软件开发可以加速产品开发、降低系统成本、减少开发资源、增加产品差异化。
当谷歌在 2007 年启动开放源码平台Android 时，其设计旨在为手机提供丰富的应用和功能。现在，借助便于应用开发和实现嵌入式设备便携性的 Android定义的软件栈，Android 正在向其他消费市场渗透。Android 可以为数字电视、机顶盒、蓝光播放机等设备带来丰富的互联网体验，实现前所未有的功能和业务模式。
由于 Android 的开发框架，可以大大缩短软件开发时间，特别是测试时间。一些合作伙伴表示，由于采用了 Android 系统，他们的软件开发时间表减少了 50％。也许更好的是，Android 没有授权费和版税，因此任何公司都可以从中获得好处。借助 Android，公司不再需要投资数百万美元进行功能和应用的开发，与世界最大的 OEM 展开竞争。Android 可以为小型企业提供有竞争力和差异化的解决方案。
Android 的承诺
Android 有可能使名目繁多的应用进入消费电子设备，这是前所未有的。在移动市场，Windows Mobile Marketplace 的 iTunes、OVI 和现在的 Android Market 表明，针对大量平台的各种应用的可用性推动了更广泛的行业应用。这一成功推动了越来越多的消费电子产品公司考虑将这种模式用于设备开发。
Android 扫除了 Linux 开发带来的障碍，在 Linux 顶层创建了一个单一框架，让应用写一次就可以运行在多种设备上。借助 Android，OEM 可以利用不同的硬件配置、功能、性能和价位来部署产品，这一切都来自相同的软件开发工作。
作为一个虚拟平台，Android可以保护操作系统其余部分的核心部分，使每个应用都在它的边界之内，而不能跨越到边界以外。如果一个应用崩溃，也不会关闭其他应用或操作系统。这确保了消费电子设备所需的可靠性。Android 架构真正实现了开放性，具备下载和运行各种第三方应用的能力，而不会出现安全问题。
Android 提供了一个完整而丰富的应用开发平台，易于移植和为其编写应用。现有的Android 市场应用可以在家庭娱乐设备中使用，而随着市场的不断扩大，开发人员将创造出丰富数字客厅体验的新的应用。作为一种新的商业模式，新的应用可能会通过应用商店（app store）提供给最终用户。
图2 KDDI R&D Labs. Inc. 开发的 MIPS-Based Android IPTV 机顶盒
让Android 进入数字家庭
由于Android 最初是针对手机的，大部分功能必须进行扩展来处理不同的功能集和其他嵌入式设备（如数字电视）的使用模式。为实现明天的联网数字电视，Android 必须能够处理高清数字广播和 IPTV 的传输流；与现有的中间件集成，并为视频点播提供客户机/服务器支持；提供条件接入和安全性来访问受保护的内容；符合网络接入和内容共享的 DLNA 标准；以及为远程控制支持、大屏幕用户界面（UI）和菜单系统提供一个可行的“客厅”用户界面。
其他必要的改进包括：
• 真正的多重任务处理：在现行的应用需要资源时，当前的 Android 软件将关闭后台应用。这是数字家庭应用不能接受的，因为几个高优先级应用是并列运行的。
• 硬件加速高清视频和多声道音频支持：目前 Android 只支持移动视频和基本音频功能——MIPS 已展示了运行在 1080p 的真正高清。
• 支持2D/3D 图形硬件加速：目前没有标准方法支持图形加速。
MIPS 科技与合作伙伴扩展了 Android，实现了很多这类功能，我们将针对广泛的消费电子产品继续进行进一步优化。
Android 的优势即在于此。社区将 Android 用于消费类产品的兴趣正在成倍增长。许多公司正在努力规范框架和定义与现有中间件栈的互动。
运行在 MIPS 架构上的 Android 已在一些设备和产品上进行了展示，包括：
• Sigma Designs 公司的蓝光和 IP 机顶盒设计
• Western MediaBridge 和 KDDI R&D Labs 的全球第一款 Android 机顶盒
• Home Jinni 的全球第一个 Android 社会媒体中心，让用户能够访问和共享设备和网络上的内容
• NetLogic 公司的家庭网络媒体播放器
• D2 Technologies的基于 Android 设备的 mCUE 融合通信客户端
• 具备浏览器功能和其他应用的龙梦 YeeLoong8089 上网本电脑
• 采用 Android on MIPS 的其他各种软件和硬件平台
AllGo Systems、Aricent、Arphic Technology、Chips&media、Digital Media Professionals、Discretix、Fluffy Spider Technologies、KatDC、Imagination Technologies、Tensilica、Viosoft 和 Vivante 等公司也在努力提供优化的图形、音频和视频解决方案、安全解决方案、用户界面、开发工具等关键技术，以确保数字客厅中丰富的 Android 体验。
Android 的好处是显而易见的。在大量的公司和开发商将 Android 带入包括未来联网数字电视在内的广泛的消费电子设备的推动下，2011 年我们一定会在客厅中看到第一款生产就绪的设备。在未来的几年里，我们将看到基于 Android 的数字客厅设备的爆炸性成长。消费者需要的丰富互联网内容的顺利交付将决定市场的发展。
新的开放软件平台可以通过电视机和一系列类似电视的移动设备促进消费者与互联网的互动。最终，消费者将能够访问全为电视平台优化的网站。如今，这种体验是通过 Widget由不同的提供商提供的。Widget 包含了为电视体验优化的网页或信息门户。像Android这样的开放平台为原始设备制造商（OEM）和运营商提供了一个新的开发平台、业务模式和收入来源。这些平台也使消费者能够定制和丰富其用户体验，下载日益广泛的各种应用。
联网消费设备的演变
传统上，消费电子设备的使用模式在地理位置上和用户如何使用上持有明显不同的特征。手机主要是一个人用来随时随地拨打电话/发送短信的通信设备。个人电脑几乎都是在办公室环境当中，用于业务和网络应用，我们通过键盘和鼠标与个人电脑互动。数字电视/机顶盒主要是客厅中的几个人使用，为的是欣赏节目、音乐和视频。
到目前为止，这些数字家庭设备主要是应用有限的封闭式系统，例如节目指南、硬盘录像机（DVR）和服务信息等。但设备的融合和对联网的持续需求正在引发用户多媒体内容消费模式的转变。
上世纪 80 和 90 年代，消费者家庭娱乐体验是由“时间转移”决定的，当时专有的内容可以通过的录像机（VCR）、个人录像机（PVR）和后来的硬盘录像机/点播等“随时”观看。在过去五年里，出现了“地点转移”，这时的内容可以通过上网本和智能手机等设备“随地”欣赏。现在，下一代数字电视、机顶盒和数字媒体适配器将实现“源转移”，用户可以通过任何设备访问不同来源——本地设备、网络和互联网的内容。
由于家庭中更多的设备相互连接并连接到互联网，今天的消费者可以在任何时间、在几乎任何设备上体验任何内容。
下一代联网电视机
新一代联网的大屏幕高清电视（HDTV）将最终实现消费者一直期待的丰富的联网体验。数字电视（DTV）已开始具有联网特性和功能，能够在家里通过诸如机顶盒、蓝光播放机和家庭网络访问各种来源的内容。最新的数字电视可以无缝地访问本地网络个人电脑上的照片和视频等内容。通过诸如数字生活网络联盟（Digital Network Living Alliance，DLNA）技术，用户可以在联网设备之间共享内容。
数字电视还可以越来越多地通过北美的YouTube、Netflix、Vimeo、Vudu、Hulu，以及土豆、优酷、6rooms、Ouou 和其他“云” 群提供商在线访问内容。由于数字视频需要几百兆字节的存储空间，而且数码相机生成的每张照片增加的像素数为几兆字节，所以不适合使用电子邮件来分享这种大小的内容，因此现在很多人利用各种服务在线存储内容与他人分享。随着越来越多的内容可以在“云”中获得，消费者将更喜欢通过电视在客厅访问这些内容，而不是通过有限用户界面的电脑。
“云”将继续发展，未来的设备不仅能够访问内容，而且将具备越来越多的应用和互动功能。因此，未来的数字电视将成为一个家庭所有电子功能的“指挥中心”，正因为如此，我们与数字电视之间的互动方式将继续获得进展。
技术造就因素
从技术角度看，有几个关键促进下一代联网数字电视的因素。包括：
• 推出低成本的多格式媒体解码器：这些单芯片 SoC 几乎可以对任何可用格式的视频、音频和图形进行解码。
• HDMI 功能电视的激增：消费者可以很容易用单线连接高清功能的设备。
• 越来越多的家庭使用宽带连接：实现各种媒体网站的无限媒体接入。
• 广泛使用无线网络接入点：802.11g 和 11n 等高带宽无线网络标准允许用户无网线连接电视屏幕。
• 在中国大城市地区广泛采用“三网融合”，利用电话、广播电视和宽带互联网一起提供服务。
• 改良在线内容的视觉质量：越来越多的在线视频内容支持高清，包括720p和1080p分辨率，实现大屏幕数字电视的观看体验。
• 高清视频摄像机：可用的低成本高清视频摄像机（如 Flip Video 摄录机）以及手机上更高分辨率的成像可创造更好的视频内容。
• DLNA 技术：利用 DLNA 设备，用户可以在他们的家庭网络上分享所有设备的内容。
• 新功能丰富的软件平台，如 Adobe Flash Player、Android 和 Yahoo! TV Widget 使用户能够访问来自不同来源的丰富内容，并与之互动。
开发人员面临的挑战
根据研究机构DisplaySearch的分析，从 2009 年至 2012 年，联网电视市场将增长近6 倍。到 2012 年，超过 45％的数字电视将具备互联网功能。这些互联网电视都需要高性能来推动先进的特性和功能，同时提高电源效率、降低系统成本。这些要求对产品和 SoC 开发人员提出了诸多挑战。这些挑战伴随着数字电视解决方案日益加快的发展进程，在产品开发过程中不断出现。
作为微处理器 IP 解决方案提供商，MIPS 科技专注于提供应对这些挑战的解决方案。我们的解决方案可实现高性能、高功效和紧凑的芯片面积。我们明白，下一代联网产品的开发人员需要的不仅仅是更多的处理器内核，所以我们提供全面的解决方案，以满足开发商的需求，包括与我们合作的广泛生态系统中的互补 IP 提供商、软件开发商、工具和操作系统提供商及其他提供集成的和完整的硬件/软件解决方案的厂商。
明天的联网产品最重要的设计考虑是智能、周密的软件设计。
图1 采用开放环境的典型联网数字电视系统，带有多任务 CPU 负载
联网电视的软件开发
过去，制造商开发的联网电视解决方案在市场上鲜有成功。这些产品价格昂贵，且功能有限。部分原因在于，这些解决方案依赖于专有的、封闭式软件解决方案，通常运行在一个“篱笆”之内，只选择了可用的互联网内容。由于软件有具体的目标硬件，不容易移植到其他平台，限制了广大消费者的使用。由于有限的开发环境和有限的硬件支持，它不可能利用可以提供开放式软件的广阔的开发社区。
开放软件平台下的开发有许多明显的优势，开发人员可以发挥软件组件的作用，而无需支付高昂的版税或授权费。具备丰富经验的开放式软件工程资源（如 Linux 软件工程师）可以在所有地区广泛使用，使软件开发非常快速且符合成本效益。
用 Linux 等操作系统开发消费电子和嵌入式设备的唯一缺点在于，开发人员必须为生产就绪的设备精心定制自己的软件。这个过程可能需要大量的时间和资源，为的是满足越来越小的机会窗口。由于 Linux 和专有系统的分散性质，应用往往采用特定的设备，而在这个环境中，只有拥有庞大的内部开发团队，才能把应用移植到多个设备上。
虚拟化开放式软件
采用 Android 等虚拟化平台的开放式软件开发可以加速产品开发、降低系统成本、减少开发资源、增加产品差异化。
当谷歌在 2007 年启动开放源码平台Android 时，其设计旨在为手机提供丰富的应用和功能。现在，借助便于应用开发和实现嵌入式设备便携性的 Android定义的软件栈，Android 正在向其他消费市场渗透。Android 可以为数字电视、机顶盒、蓝光播放机等设备带来丰富的互联网体验，实现前所未有的功能和业务模式。
由于 Android 的开发框架，可以大大缩短软件开发时间，特别是测试时间。一些合作伙伴表示，由于采用了 Android 系统，他们的软件开发时间表减少了 50％。也许更好的是，Android 没有授权费和版税，因此任何公司都可以从中获得好处。借助 Android，公司不再需要投资数百万美元进行功能和应用的开发，与世界最大的 OEM 展开竞争。Android 可以为小型企业提供有竞争力和差异化的解决方案。
Android 的承诺
Android 有可能使名目繁多的应用进入消费电子设备，这是前所未有的。在移动市场，Windows Mobile Marketplace 的 iTunes、OVI 和现在的 Android Market 表明，针对大量平台的各种应用的可用性推动了更广泛的行业应用。这一成功推动了越来越多的消费电子产品公司考虑将这种模式用于设备开发。
Android 扫除了 Linux 开发带来的障碍，在 Linux 顶层创建了一个单一框架，让应用写一次就可以运行在多种设备上。借助 Android，OEM 可以利用不同的硬件配置、功能、性能和价位来部署产品，这一切都来自相同的软件开发工作。
作为一个虚拟平台，Android可以保护操作系统其余部分的核心部分，使每个应用都在它的边界之内，而不能跨越到边界以外。如果一个应用崩溃，也不会关闭其他应用或操作系统。这确保了消费电子设备所需的可靠性。Android 架构真正实现了开放性，具备下载和运行各种第三方应用的能力，而不会出现安全问题。
Android 提供了一个完整而丰富的应用开发平台，易于移植和为其编写应用。现有的Android 市场应用可以在家庭娱乐设备中使用，而随着市场的不断扩大，开发人员将创造出丰富数字客厅体验的新的应用。作为一种新的商业模式，新的应用可能会通过应用商店（app store）提供给最终用户。
图2 KDDI R&D Labs. Inc. 开发的 MIPS-Based Android IPTV 机顶盒
让Android 进入数字家庭
由于Android 最初是针对手机的，大部分功能必须进行扩展来处理不同的功能集和其他嵌入式设备（如数字电视）的使用模式。为实现明天的联网数字电视，Android 必须能够处理高清数字广播和 IPTV 的传输流；与现有的中间件集成，并为视频点播提供客户机/服务器支持；提供条件接入和安全性来访问受保护的内容；符合网络接入和内容共享的 DLNA 标准；以及为远程控制支持、大屏幕用户界面（UI）和菜单系统提供一个可行的“客厅”用户界面。
其他必要的改进包括：
• 真正的多重任务处理：在现行的应用需要资源时，当前的 Android 软件将关闭后台应用。这是数字家庭应用不能接受的，因为几个高优先级应用是并列运行的。
• 硬件加速高清视频和多声道音频支持：目前 Android 只支持移动视频和基本音频功能——MIPS 已展示了运行在 1080p 的真正高清。
• 支持2D/3D 图形硬件加速：目前没有标准方法支持图形加速。
MIPS 科技与合作伙伴扩展了 Android，实现了很多这类功能，我们将针对广泛的消费电子产品继续进行进一步优化。
Android 的优势即在于此。社区将 Android 用于消费类产品的兴趣正在成倍增长。许多公司正在努力规范框架和定义与现有中间件栈的互动。
运行在 MIPS 架构上的 Android 已在一些设备和产品上进行了展示，包括：
• Sigma Designs 公司的蓝光和 IP 机顶盒设计
• Western MediaBridge 和 KDDI R&D Labs 的全球第一款 Android 机顶盒
• Home Jinni 的全球第一个 Android 社会媒体中心，让用户能够访问和共享设备和网络上的内容
• NetLogic 公司的家庭网络媒体播放器
• D2 Technologies的基于 Android 设备的 mCUE 融合通信客户端
• 具备浏览器功能和其他应用的龙梦 YeeLoong8089 上网本电脑
• 采用 Android on MIPS 的其他各种软件和硬件平台
AllGo Systems、Aricent、Arphic Technology、Chips&media、Digital Media Professionals、Discretix、Fluffy Spider Technologies、KatDC、Imagination Technologies、Tensilica、Viosoft 和 Vivante 等公司也在努力提供优化的图形、音频和视频解决方案、安全解决方案、用户界面、开发工具等关键技术，以确保数字客厅中丰富的 Android 体验。
Android 的好处是显而易见的。在大量的公司和开发商将 Android 带入包括未来联网数字电视在内的广泛的消费电子设备的推动下，2011 年我们一定会在客厅中看到第一款生产就绪的设备。在未来的几年里，我们将看到基于 Android 的数字客厅设备的爆炸性成长。消费者需要的丰富互联网内容的顺利交付将决定市场的发展。
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