中华人民共和国广播电视行业暂行技术文件GD/J078—2018
有线电视网络智能机顶盒(IP型)技术要求
Technical requirements of internet-protocol-based cable TV smart set top box2018-0U-15发布
国家广播电视总局科技司
2018-08-15实施
2规范性引用文件
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
3.2缩略语
4智能机顶盒总体技术框架
4.1概述
4.2智能机顶盒硬件逻辑框架
4.3智能机顶盒软件逻辑框架图
5技术要求
一般要求
5.2软件技术要求
5.3安全要求,
5.4日志要求,
5.5设备号要求
5.6升级要求
附录A(规范性附录)
A.1基本功能要求
A.2电气性能
A.3按键定义
机械性能
附录B(规范性附录)
B.1音视频线线序
B.2技术要求
附录C(资料性附录)
附录D(规范性附录)
ROM升级
应用程序升级
遥控器技术规范
模拟音视频线要求
设备号编码方法。
智能机顶盒IP升级统一规范
GD/J0782018
GD/J0782018
本技术文件按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本技术文件由国家广播电视总局科技司归口。本技术文件起草单位:中国广播电视网络有限公司、国家新闻出版广电总局广播科学研究院、国家新闻出版广电总局广播电视规划院、北京数码视讯科技股份有限公司、浪潮集团有限公司、四川长虹网络科技股份有限公司、杭州国芯科技股份有限公司、珠海全志科技股份有限公司、深圳市海思半导体有限公司、四川九州电子科技股份有限公司、晨星软件研发(深圳)有限公司、中国有线电视网络有限公司、东方有线网络有限公司、重庆有线电视网络股份有限公司、江苏省广电有线信息网络股份有限公司、河南有线电视网络集团有限公司、青海广播电视信息网络股份有限公司、河北广电信息网络集团股份有限公司、黑龙江广播电视网络股份有限公司。本技术文件主要起草人:傅力军、刘进、刘刚、王登新、李爽、杨旭、解伟、赵良福、秦癸龙、聂明杰、肖红江、杨木伟、陈云、陈豪杰、刘磊、赵鹏、李旭东、来永胜、韩善禄、王宝昌、蒲佳、姜明辉、刘延、王文涛、钟山、宋旭翅、王明敏、陈宝霞、朱允斌、张文杰、明礼、艾建、庄鉴、刘晨、朱建中、武国庆、李卫权、石天龙、肖震、赵星、杨河圆。I
1范围
有线电视网络智能机顶盒(IP型)技术要求GD/J0782018
本技术文件规定了有线电视网络智能机顶盒(IP型)(以下简称“智能机顶盒”)的硬件一般要求软件要求,以及安全管控、日志、设备号、升级等技术要求。本技术文件适用于基于互联网协议的有线电视网络智能机顶盒的设计、研发、应用。同时,也适用于智能机顶盒功能作为其他产品一部分功能存在时,对该部分功能的技术要求。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2312—1980信息交换用汉字编码字符集基本集GB4943.1一2011信息技术设备安全第1部分:通用要求GB/T13000一2010信息技术通用多八位编码字符集(UCS)GB18030—2005
GB25957—2010
信息技术中文编码字符集
数字电视接收器(机顶盒)能效限定值及能效等级GY/T289—2015
NGB有线智能融合终端总体架构
GY/T303.1—2016
智能电视操作系统第1部分:功能与架构GY/T303.2—2016
GY/T303.3—2018
GY/T303.4—2018
GY/T303.5—2018
GY/T303.6—2018
智能电视操作系统
第2部分:安全
智能电视操作系统
第3部分:应用程序编程接口
智能电视操作系统
第4部分:硬件抽象层接口
智能电视操作系统
第5部分:功能组件接口
智能电视操作系统
第6部分:可信执行环境接口
智能电视操作系统第7部分:符合性测试GY/T303.7—2018
IS0/IEC23009-1:2014信息技术动态自适应流通过HTTP(DASH)第1部分:媒体演示说明和
段格式(Informationtechnology-Dynamicadaptivestreaming overHTTP(DASH)-Partl:Mediapresentation description and segment formats)IS0/IEC29341:2008信息技术UPnP设备架构(Informationtechnology-UPnPDeviceArchitecture)
IETFRFC768
用户数据报协议(UserDatagramProtocol)互联网协议(InternetProtocol)IETFRFC791
传输控制协议(TransmissionControlProtocol)IETFRFC793
IETFRFC959文件传输协议(FileTransferProtoco1)IETFRFC1034域名概念和设施(DomainNames-ConceptsandFacilities)IETFRFC1305
网络时间协议(版本3)规范、实现和分析(NetworkTimeProtocol(Version3)Specification,Implementation and Analysis)IETFRFC1939邮局协议(版本3)(PostOfficeProtocol-Version3)1
GD/J0782018
IETFRFC2131
动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol)IETFRFC2132
VendorExtensions)
IETFRFC2181
IETFRFC2236
IETFRFC2326
IETFRFC2460
IETFRFC2516
IETFRFC2616
IETFRFC2817
IETFRFC2818
IETFRFC2821
IETFRFC3046
IETFRFC3550
Applications)
IETFRFC3810
(MLDv2)for IPv6)
动态主机配置协议选项和引导程序协议供应商扩展(DHCPOptionsandBOOTP对于DNS规范的说明(ClarificationstotheDNSSpecification)Internet组管理协议(InternetGroupManagementProtocol)实时流协议(RealTimeStreamingProtocol)互联网协议(版本6)(InternetProtocol,Version6(IPv6)Specification)以太网点到点连接协议(AMethodforTransmittingPPPOverEthernet(PPPoE))超文本传输协议(HypertextTransferProtocol-HTTP/1.1)HTTP/1.1中的TLS的升级(UpgradingtoTLSWithinHTTP/1.1)HTTP上的TLS(HTTPOverTLS)
简单邮件传输协议(SimpleMailTransferProtocol)动态主机配置协议中继代理信息选项(DHCPRelayAgentInformationOption)RTP实时应用程序传输协议(RTP:ATransportProtocolforReal-TimeIPv6组播监听者发现协议(版本2)(MulticastListenerDiscoveryVersion2IETFRFC5246传输层安全(TLS1.2)协议(版本1.2)(TransportLayerSecurity(TLS)ProtocolVersion 1.2)
IEEE802.1QIEEE局域网和城域网标准:虚拟桥接局域网(IEEEStandardsforLocalandMetropolitan Area Networks: Virtual Bridged Local Area Networks)IEEE802.3IEEE以太网协议标准(IEEEStandardforEthernet)IEEE802.11IEEE信息技术标准电信和信息在局域网和域域网交换具体要求第11部分:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范(IEEEStandardforInformationtechnologyTelecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan areanetworks-Specificrequirements-Part1l:Wireless LANMediumAccess Control (MAC)and PhysicalLayer (PHY) Specifications)
OpenGLES2.0嵌入式图形加速系统(TheStandardforEmbeddedAccelerated3DGraphics)OpenVG1.1矢量图形算法标准(TheStandardforVectorGraphicsAcceleration)3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
有线电视网络智能机顶盒(IP型)Internet-protocol-based cable TV smart settopbox搭载智能操作系统,基于IP协议传输,支持应用程序安装和卸载,支持数字电视广播、互联网接入、互联网业务、应用商店、电子支付等功能的机顶盒。3.1.2
宽带电视broadbandTV
GD/J0782018
基于广播电视宽带数据网,以有线电视网络智能机顶盒(IP型)+电视机、包含有智能机顶盒功能的智能电视一体机为接收终端,向用户提供电视直播、视频点播以及其他电视增值应用的交互式电视技术系统。
香multicast
在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。3.1.4
辐照度irradiance
投射在单位面积上的以辐射形式发射传输或接收的功率。单位为瓦每平方米(W/m)或微瓦每平方厘米(uW/cm)。
Miracast
由WiFi联盟基于WiFi直连技术制定的显示分享协议组。3.1.6
设备号deviceID
分配给设备的按照一定规则组合而成的一串数字,用于唯一标识设备身份。3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
AJAX创建交互式网页应用的网页开发技术(AsynchronousJAVAScriptAndXML)ATC授权测试中心(AuthorizedTestingCenters)CPU中央处理器(CentralProcessingUnit)复合视频广播信号(CompositeVideoBroadcastSignal)CVBS
层叠样式表(CascadingStyleSheets)DHCP
动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol)数字生活网络联盟(DigitalLivingNetworkAlliance)主要用于测整数计算能力(DhrystoneMillionInstructionsexecutedPerSecond)数字版权管理(DigitalRightManagement)数字视频广播(DigitalVideoBroadcasting)文件传输协议(FileTransferProtocol)接地端(Ground)
图形处理器(GraphicsProcessingUnit)硬件抽象层(HardwareAbstractionLayer)高带宽数字内容保护(High-bandwidthDigitalContentProtection)高清晰度多媒体接口(HighDefinitionMultimediaInterface)高动态范围(High-DynamicRange)高清晰度电视(High-DefinitionTV)3
GD/J0782018
HLSHTTP直播电视(HTTPLiveStreaming)HTML超文本标记语言(HyperTextMake-upLanguage)HTTP市
超文本传输协议(HypertextTransportProtocol)H5/HTML5文本标记语言第五版(HyperTextMake-upLanguage5.0)互联网协议(InternetProtocol)IP
IrDA红外数据组织(InfraredDataAssociation)JSJAVA脚本语言(JAVAScript)JVM
JAVA虚拟机(JAVAVirtualMachine)屏幕显示(On-ScreenDisplay)随机存取存储器(RandomAccessMemory)只读内存镜像(ReadOnlyMemoryimage)实时流传输协议(RealTimeStreamingProtocol)实时传输协议(Real-time Transport Protocol)标准动态范围(Standard-DynamicRange)标准清晰度电视(Standard-DefinitionTv)S/PDIF
数字音频接口(Sony/PhilipsDigitalInterfaceFormat)传输控制协议(TransportControlProtocol)TCP
可信执行环境(TrustedExecutionEnvironment)TLS传输层安全(TransportLayer Security)TS
传输流(TransportStream)
可信应用(TrustApplication)智能电视操作系统(TelevisionOperationSystem)TVOS
用户数据报协议(UserDatagramProtocol)超高清(UltraHighDefinition)用户界面(UserInterface)
通用串行总线(UniversalSerialBus)可扩展标记语言(ExtensibleMarkupLanguage)XML
智能机顶盒总体技术框架
4.1概述
智能机顶盒作为有线电视网络应用的重要终端,可通过各类经双向化改造的有线电视网络,接入宽带电视系统,并能运行由宽带电视系统向用户提供的各类应用软件。从产品形态上,根据应用场景及其他功能扩展性,智能机顶盒可作为独立产品存在,也可与其他功能产品相结合形成具备宽带电视应用功能的融合型机顶盒、IP电视棒、一体化投影仪、电视一体机等不同形态的产品,上述具备宽带电视应用功能的多功能型智能机顶盒衍生产品,除需遵循本技术文件外,还应符合GY/T289一2015相关要求。智能机顶盒作为视频业务接收终端需支持直播、点播、回看等业务,需与运营商提供的前端系统进行对接。为了保证直播基础业务的安全使用,宽带电视IP直播需确保使用安全专网进行传输,并能利用IP通道,通过组播方式,或利用单向广播网络传输IP封装的直播频道,实现应急直播服务。2智能机顶盒硬件逻辑框架
智能机顶盒硬件逻辑框图见图1。4
广播电视
宽带数据网
广播电视
宽带数据网
以太网口
土芯片
视音频图
片编解码
行储控制
存储卡
图形及显
示处理
外国接口
内存RAM
智能机顶盒硬件框架示意图
存储ROM
GD/J0782018
+Mini CVBS
S/PDIT
智能机顶盒通过以太网口或WiFi完成宽带电视视音频节目信号的接收:在主芯片内完成视音频的编解码处理:通过各类视音频输出接口,输出到电视等显示设备。整个硬件架构包含通信接口、核心处理、外围接口三部分。
通信接口:
以太网(RJ-45接口)或WiFi完成数据的双向通信;红外接口支持IrDA,用于遥控器:蓝牙接口可支持遥控、语音等功能。核心处理:
-CPU:完成系统任务和部分音视频处理功能;-GPU:完成图形和视频处理功能;视音频图片编解码:完成视频、音频、图片的解码,编码处理功能;图形及显示处理:完成视频、图形缩放,亮度、色度、对比度、饱和度调节,视频图像质量处理等功能;
存储控制:完成内存、存储的连接控制。外围接口:
完成视音频输出、外设接口连接等功能;音视频输出接口包含HDMI输出、CVBS输出、S/PDIF输出接口;其他外设接口包含USB接口、存储卡接口等。4.3智能机顶盒软件逻辑框架图
智能机顶盒应采用开放式软件架构,软件逻辑框架图见图2。5
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应用层
应用柜架层
执行环境洪
组件层
LinLo内核层
蓝牙驱动
JAVA用
基本应用框架
强器驱动
WIF动
应用维程接口
组件抽象层
硬件油象层HAL
网缩协议
显示驱动
键盘驱动
文件系统
存储驱动
前面板驱动
Recovery
强佳平台
WEB应用
HTML5+JS
Web Browaer
音视频驱动
电源管理
USB驱动
智能机顶盒的软件逻辑框架图
安全模块
安全模块
安全模块
安全模块
TEEHAL
安全操作系统
智能机顶盒的软件逻辑框架应符合一般智能操作系统的分层架构设计。其总体架构应符合智能操作系统的分层架构,包括Linux内核层、硬件抽象层、组件层、执行环境层、应用框架层和应用层。技术要求
一般要求
硬件配置要求
见表1。
主芯片
硬件配置及能力要求
相当于四核CPU、主频1.5GHz或10000DMIPS以上计算能力,支持浮点运算,支持32bit/64bit主芯片集成独立GPU;OpenGLES2.0,OpenVG1.1(可选)及以上标准
≥1GByte
≥8GByte
需支持TVOS2.0或同等功能以上版本操作系统。
视频编解码
音频编解码
输出显示
www.bzxz.net蓝牙模块
红外接收
硬件接口要求
见表2。
-H.265/HEVC
表1(续)
Main/Main
[email protected],最大支持4Kx2K@60fps解码
MPEG2SP@MLMP@HL,最大支持1080p@60fps解码
最大支持
MPEG4SP@L0-3,ASP@L0-5,
1080p@60fps解码
支持HLG、HDR10、DolbyVision(可选)-AVS基准档次@级别6.0,AVS-P16(AVS+),最大支持1080P@60fps解码
-AVS2基准10位档次@级别8.2.60,最大支持4Kx2K@60fps解码(可选)
-H.264/AVCBP/MP/
[email protected]-H.264/AVCMVC,最大支持4Kx2K@30fps解码VP9最大支持4Kx2K@60fps解码,VP6/8最大支持1080p@30fps解码(可选)
至少1路H.264/H.265720P@30fps编码,推荐1080P@30fps
MPEGL1/L2解码
AAC-LC、HEAACV1/V2解码(可选)DolbyDigital、DolbyDigitalPlus解码(可选)
DolbyDigital透传
DTS/DTSHDCore解码(可选)
DTS透传(可选)
DRA(可选)
G.711/AMR-NB/AMR-WB/AAC-LC编码(可选)支持32bit0SD,支持4:3和16:9
支持IEEE802.11a/b/g/n/ac(可选)内置蓝牙模块,需支持单向语音控制,支持BT4.0以上版本(可选)
支持IrDA,用于遥控接收(可选)GD/J0782018
HDR视频和HLG视频需具备以下处理力:
a)支持HDR/SDR内容转换到任何HDR/SDR电视上正常显示:
b)支持SDR菜单叠加HDR内容在HDR电视上正常显示:
c)HDR10/HLG视频格式在HDR电视上正常显示,HDMI无黑屏切换。
在实现遥控功能时至少在蓝牙、红外模块中选择一一种作为终端内置模块块,见附录A。
GD/J0782018
视频输出接口
音频输出接口
USB接口
以太网口
存储卡接口
硬件接口要求
Mini CVBSI组(可选)
HDMI不少于1组,HDMI2.0及以上版本支持HDCP1.4/HDCP2.2,可选择使用TypeA/B/C/D
L-Rstereo out1组(可选)
HDMI,
HDMI2.0及以上版本
S/PDIF(光口)1组(可选)
至少支持1个,推荐2个以上,2.0版本或以上,可选择使用TypeA/B/C接口
至少提供1个以太网接口,RJ-45,符合IEEE802.3100BASE-TX接口标准,支持1个1000M以太网口(可选)
1个(可选)
视音频技术指标要求
见表3。
图像分辨率
最高视频码率
声道模式
音频取样率
音量调节
CVBS技术指标
视音频技术指标要求
技术指标
与音频共用一组MiniCVBS接口,物理接口定义见附录B
与视频共用一组Mini CVBS接口,物理接口定义见附录B
与视频同接口输出
S/PDIF1(支持Dolby/DTS透传)任意一个USB口能够分别驱动移动硬盘
可以使用MiniSD/TF接口
720×576、720×480、1280×720、1920×1080、3840×2160、4096×2160等
[email protected]、15@MPEG2、15@AVS
[email protected]、40@MPEG2、
[email protected]、25@
[email protected],50@AVS2(可选)
左声道、右声道、立体声、透传32、44.1、48
统一音量调节
CVBS输出接口需支持SDTV视频输出,支持将HDTV、UHDTV下变换后输出。见表4。
视频输出幅度(峰值)
视频同步幅度(峰值)
视频幅频特性
视频信杂比(加权)
K系数
微分增益(P-P)
微分相位(P-P)
亮度非线性
色度/亮度增益差
色度/亮度时延不等
HDMI输出
CVBS输出接口
700±30
300±20
±0.8(4.8MHz以内)
±1(4.8MHz~5MHz)
+0.5/-4(5.5MHz)
技术要求
GD/J0782018
HDMI视音频输出接口需支持SDTV、HDTV、UHDTV视频单独输出,支持视频、伴音同步输出。具体技术要求可参考HDMIATC相关兼容性测试用例。5.1.6
模拟音频输出接口
见表5。
音频输出电平
音频失真度
音频幅频特性
音频信噪比(不加权)
音频左右声道相位差
音频左右声道电平差
音频左右声道串扰
音视频时间差
以太网络接口
音频输出接口
技术要求
+20~-60
负载阻抗6002
测试信号为1kHz/-20dBFS正弦波音频信号
测试信号为1kHz/-8dBFS正弦波音频信号1kHz
测试信号电平为-20dBFS
测试频率范围为60Hz~18kHz
测试频率范围为60Hz~18kHz
测试频率范围为60Hz18kHz
符合IEEE802.3U标准的以太网10/100BASE-T接口,接口类型为“RJ45”插座,网络接口应支持自动识别数据速率;支持全/半双工:支持符合RFC2131标准的DHCP功能。9
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