【摘要】本文将专门介绍由CableLabs制订的OCAP/Tru2way标准，内容包括OCAP的由来和特点、标准的体系架构和组成部分、市场推广和应用情况、标准未来的发展趋势等。
【关键词】CableLabs DVB OpenCable Tru2way OCAP MHP GEM
OCAP是什么和为什么？
CableLabs是由北美有线电视运营商资助的标准化机构，从1997年开始，本着帮助有线电视业实现互动业务和提升终端设备的竞争力，成立了OpenCable项目组；为了让广大的消费者易于接受和理解，在2008年1月正式启用Tru2way这个品牌，主要用于市场宣传和开拓，在产业界、标准组织内部以及文档的生成和发布过程中，仍将沿用OpenCable标识。和CableLabs的其他项目，如DOCSIS 和PacketCable一样，OpenCable/Tru2way为有线电视网络系统制订了一整套的规范和接口，以在有差异性的有线电视网络中能够推广各种互动业务，关键目标是定义下一代的数字用户设备、鼓励供应链环节的竞争、创造可以零售的硬件设备和软件的应用平台。
其他目标还包括：
●把Tru2way的应用扩展到其他媒体平台，如基于蓝光光盘；
●通过开放标准吸引第三方开发人员从事产品和应用开发，从而提升消费者体验；
●允许公共应用能够在租借和零售的硬件中运行（在中国，目前还没有机顶盒可以直接从沃尔玛购买并且用户可以自己在家中激活的模式）；
●允许多业务运营商向所有的订户提供同样一套业务；
●降低提供业务的费用；
●鼓励在接收机市场方面的竞争；
●降低硬件成本；
●提高创新的速度；
●提升客户满意度；
●提供越来越多的互动业务。
OpenCable标准包括软件和硬件两大部分。其中硬件规范明确了为访问互动业务所需的基准配置；同时要求这些硬件设备能够工作在采纳该标准的所有有线电视网络中（和中国不同，北美有多个独立的有线电视运营商，彼此既合作又竞争），以创造出一个终端设备的零售市场。软件规范和硬件规范紧密合作，在解决了私有操作系统的问题之后，为互动业务创造了一个公共应用平台，即OCAP（OpenCable Application Platform）。
OCAP是OpenCable或Tru2way数字电视接收机的中间件。当然，接收机可以是机顶盒或者是带有接收功能的电视一体机。OCAP具有以下的特点：
●基于OCAP开发的应用，如EPG、高级互动广告、游戏等，可以在所有的OpenCable接收机中运行；
●由于基于Java语言，因此能够做到“开发一次，到处都可以运行”；
●定义了编程接口API和各种消息及信令机制；
●新业务和应用程序通过网络发送，而非预先驻留在机顶盒中，这样就允许互动业务的不断演进；
●使能绑定应用（Bound Application），该类应用和电视节目捆绑在一起，随着节目的终止也随之结束；
●使能非绑定应用 （Unbound Application），该类应用并不和某个频道的节目捆绑，无论用户选择哪个频道，都可以访问该业务，如EPG就属于非绑定应用；
●支持多种应用类型，如T-commerce（电视商务）、T-communication（电视通信）、高级互动广告、远程DVR等。
OCAP和其他国际标准之间的关系
OCAP在制订过程中，从DVB-MHP标准借鉴了不少思想和内容，同时也定义自己一些特有的业务和规范。为此，DVB专门就MHP和OCAP的共性部分制订了一个标准——GEM，但是GEM的主要内容仍然需要通过参照MHP标准的相关章节，而OCAP的大部分内容则需要参照GEM的相关章节，进而又需要追溯到MHP标准的相关章节。由于MHP和OCAP标准的不断发展，加上有更多的标准采用GEM规范作为基础，因此在2009年6月30日，DVB组织终于完成了对GEM和MHP标准文本的重新修订。该修订就是把原来的参照关系翻转过来，修正后的GEM1.2.2标准不再参照其他标准，而是一个自我包容的标准，而修正后的MHP1.2.2标准变成从GEM参考延伸出来。这样，OCAP也无需再交叉参照MHP的相关部分了。
图1和图2展示了标准修订前后国际标准间的关系。
标准修订前，MHP 1.2 的文本有1367页，而GEM 1.2的文本只有区区125页；修正后的MHP1.2.2 蓝皮书变成了487页， 而GEM1.2.2则多达1057页。GEM同时也是ITU-T推荐的互动电视业务的中间件标准。基于GEM标准的应用，理论上可以在MHP、OCAP和Blue-ray Disc等业务执行环境中运行。有关GEM、GEM-IPTV和Open IPTV Forum的详细内容请参见作者撰写的相关文章。
OCAP体系架构
围绕着接收机，OpenCable为主机定义了四大接口规范：
●和头端的网络接口
●和CableCard的条件接受规范
●和消费者设备如电视机的接口
●应用的软件接口
针对上述接口，OCAP定义了各种规范和编程接口。图4展示了基于OCAP标准的接收机的软件协议栈，不同的颜色模块由产业链上不同的供应商提供。
OCAP标准介绍
OCAP标准分成核心和扩展部分，其中核心部分定义了：
●Java虚拟机JVM
●应用程序的存储和信令
●安全机制
●图形
●资源管理
●DPI
扩展部分包括：
●DVR
●家庭网络
●Front Panel
●设备的扩展
●多屏幕的管理程序
在OCAP标准中定义了相关的应用，值得一提的就是监控应用（Monitor Application）。该监控程序由运营商提供，以便运营商能够更好地控制和管理OCAP接收机。监控程序的功能包括：
●强制实施MSO的各种业务策略；
●利用注册库API来注册业务库模块；
●可以防范未授权应用程序的运行；
●通过注册一个资源竞争处理器来管理资源冲突时的优先级调度、资源竞争的情形，如高频头、HScreen设备和密钥预留时发生的冲突；
●使用系统事件管理器API来检测系统事件并采取相应的措施，如重启应用等；
●使用StorageManager API 和 Host API来禁止或允许DVR或HDMI等特性；
●注册和注销非绑定应用程序；
●注册各种应用程序接口；
●验证各种应用程序的启动；
●对XAIT的变动进行通知，接受或拒绝；
●改变应用的权限；
●和CableCard 进行通信；
●通知和命令系统重启；
●管理资源竞争以防止死锁，根据资源可用情况过滤应用的请求；
●修改应用的优先级；
●过滤用户输入事件，对事件进行修改和从定向；
●检测和修改EAS；
●检测和修改Closed Caption；
●发起代码下载。
MHP标准后来也借鉴了OCAP的监控程序，并重新命名为特权应用（Privileged Application），但其功能和OCAP的监控应用一样。
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1．OCAP标准的历史
图5描述了OCAP 1.0 和1.1.x 标准制订的历史过程。
附表列出了已经正式发布的OCAP相关的标准，主要分核心标准和扩展标准，如对DVR的支持、家庭网络和多屏幕管理等。
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OpenCable Application Platform Specification Summary
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DESIGNATION
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DATE
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STATUS CODE
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TITLE
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OCAP1.0
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08/24/07
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Issued - 1.0.1
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OpenCable Application Platform Specification (OCAP) 1.0
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OCAP1.1
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08/07/08
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Draft - D02
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OpenCable Application Platform Specification (OCAP) 1.1
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OpenCable Application Platform Specification Extensions Summary
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DESIGNATION
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DATE
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STATUS CODE
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TITLE
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OCAP-DVR
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12/20/07
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Issued - I04
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OCAP Digital Video Recorder (DVR)
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OCAP-FPEXT
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12/20/07
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Issued - I02
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OCAP Front Panel Extension
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OCAP-HNEXT
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04/18/08
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Issued - I03
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OCAP Home Networking Extension
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OCAP-MSM
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10/12/07
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Issued - I01
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OCAP Multiscreen Manager (MSM) Extension
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2．OCAP和Tru2way的发展规划
图6给出了OCAP 1.1.1及今后的Tru2way的发展路径。
3．OCAP 1.1.1 标准简介
在OCAP 1.1.1 标准中定义的功能包括：
●支持Java PBP 1.1
●提供可选的多模式功能
●在缺乏XAIT时的运作方式
●为SDV制订业务提供者的接口
●对EAS（Emergency Alert System）实现机制进行修订
●对支持的ECNs提供相关的查询机制
●提供最小线程的支持
●提供OpenType字体的支持
●支持可寻址的XAIT
●实现与媒体访问处理器分配相关的ECNs等
计划在1.1.1中定义但是被推迟到1.2标准中的功能有：
●为支持多屏幕管理器而定义的发现属性（Discovery Property）
●应用行为的规范
●MIB管理器
OpenCable从2008年10月开始定义和起草OCAP 1.1.1，并在2008年11月发布OCAP 1.1.1草稿以征求修订意见；在2009年3月发布OCAP 1.1.1兼容性测试包（CTP）， 并计划在2009年年内正式发布OCAP 1.1.1 版本。目前，OpenCable项目组正在开始起草OCAP 1.2标准。
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4．OCAP 参考实现
（1）为什么要提供OCAP 协议栈的参考实现
北美有线电视运营商为了大力推广OCAP标准，特别为应用程序开发者提供了开源的OCAP参考实现RI（Reference Implementation）。之所以提供开源的参考实现，主要是：
●RI可以帮助标准的制订；确保提交的ECRs可实现，从而可以控制OCAP规范的修改频率；向协议栈和应用开发人员开放源码，这样他们可以自己检查代码以解决标准中模糊不清的问题；
●RI提供了一个环境，用来开发和验证兼容性的测试；
●对应用开发者而言是一个开发平台，为应用开发人员提供一个环境以确保开发的应用遵循OCAP标准；
●作为一个产品原型功能的验证平台，为平台开发人员或多业务运营商提供了一个验证新功能（如IPTV）的平台。
（2）OCAP 协议栈参考实现的需求
目前OCAP参考实现的需求包括：
●参考实现可以在个人电脑中运行，在2008年支持Windows操作系统， 在2009年开始支持Linux；
●必须能通过现有的CableLabs 所有的CTP 测试；
●必须和目前及未来的OCAP核心标准保持一致；
●必须和目前及未来的OCAP扩展标准相一致。
（3）OCAP 协议栈参考实现的路标规划
在2008年完成的OCAP参考实现的路径关键点包括：
●完成参考实现的Alpha版本
●开始开发DVR和HN 家庭网络的扩展部分
●开发一个简单的应用IDE并集成了初始的参考实现
●移植层支持PC界面的操作和各种CTP测试接口
2009年OCAP参考实现的路径：
●在CTP环境下测试基于PC的参考实现
●完善协议栈核心和扩展部分的实现
●软件开发包SDK
o提供一个和OCAP标准版本同步的开发环境
o允许程序员访问源代码以帮助调试应用程序和发现协议栈的问题
o提供程序员开发指南
o发布应用程序社区版本
（4）如何加入OCAP开发社区？
加入OCAP开发社区很简单，只要登录网站opencable.dev.java.net，注册成为会员就可以下载开源的OCAP参考实现，并在此基础之上开发各种互动应用和业务。图7是以作者账号登录的页面截图。
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OCAP的认证和兼容性测试 和大多数的国际标准组织一样，CableLabs同样也提供Tru2way的认证和测试 ，一些细节包括：设备的认证需要硬件和软件一起认证；认证是针对标准的特定版本，如果有功能性的改动，必须重新认证；所有的设备需要经过兼容性的测试，测试需要在CableLabs实验室进行，并且是一波波地进行认证，每波认证大概需要持续4～6周的时间。和测试相关的信息请参见其官方网站（www.opencable.com和www.cablelabs.com）。
图8展示了测试过程中的逻辑部件及其相互间的关系。
OCAP的主要方案提供商
图9给出了一些OCAP解决方案供应商的名单，除此之外，还有一些主流的供应商没有罗列，其中包括Alticast、Osmosys、摩托罗拉和阿尔卡特朗讯等。
在接收机供应商方面，目前主要有三星、松下、ADB、Digeo、LG、船井电机、Intel、索尼、摩托罗拉、SA/Cisco等。
OCAP /Tru2way的市场应用情况
由于CableLabs本质上是为有线电视运营商服务的，所以其制订的标准和规范基本上都会被有线电视运营商采纳和推广。
根据CableLabs成员签订的Tru2way合作备忘录：
●所有签署备忘录的运营商和设备供应商均需联合支持并推广Tru2way；
●积极合作为Tru2way零售市场的兴起铺平道路；
●从2009年7月1日起，网络头端开始支持Tru2way；
●2009年7月1日之后购买的所有设备中，至少要有20%的设备包含Tru2way中间件。
除此之外，韩国的多业务运营商也已采用OCAP标准，目前已经有超过2百万的在线用户。
基于OCAP的产品和业务的示例
限于篇幅，在此仅列举几个取自韩国、中国台湾和美国运营商的实际业务样例。
另外，从作者参加CableLabs 2009年夏季会议了解到的情况看，各大运营商都在积极部署Tru2way网络和设备，但是由于要兼顾已经在使用的旧机顶盒，基于ETV/EBIF的应用和业务正如火如荼地展开。按照CableLabs的计划，ETV将会成为OCAP1.1.x平台的一部分，基于ETV开发的所有业务和应用均可无缝地移植到OCAP的版本中。而且，为了吸引更多的Java开发团体开发基于Tru2way的应用，CableLabs和Sun合作推出了开源的参考实现，并鼓励各种开源项目和在线的应用交易。
作者简介：
金罗军，博士，从事视频通信专业工作近15年，先后就职于华为技术、思科、RIM和UTStarcom等国际知名公司。目前定居加拿大，就职于多业务运营商，负责下一代互动视频业务和应用的规划和设计，并参与相关国际标准制定的工作，曾经获得多项专业奖励并在美国拥有发明专利（邮件： john.king.ca@gmail.com）。
链接：
CableLabs：总部设在美国丹佛，由北美有线电视运营商资助的标准化机构，先后制订了DOCSIS、PacketCable和OpenCable等相关标准。
DVB：欧洲数字广播电视标准化组织，制订的标准包括DVB-S、DVB-C、DVB-T、 MHP和GEM等。
Tru2way：OpenCable的市场品牌，其目的是便于向消费者宣传和推广互动电视应用和业务。
MHP：Multimedia Home Platform，由DVB组织制订的数字电视接收机的中间件标准，主要应用在欧洲和其他采用DVB标准的国家和地区。
GEM：Globally Executable MHP，由DVB组织制订，其源于MHP和OCAP的共性部分。目前已单独成册，是被ITU-T推荐的众多互动视频业务标准的基础（包括IPTV标准）。
XAIT：Extended Application Information Table，扩展应用信息表，用于发起和管理非绑定业务的生命周期。
Monitor Application：监控程序，一种非绑定的应用，由有线电视运营商或业务运营商控制，首先由OCAP制订并使用，后被MHP采纳，但是改名为特权应用Privileged Application。
Bound Application：绑定应用，该应用和电视节目捆绑在一起，节目结束，业务也随之结束，比如和节目相关的投票应用。
Unbound Application：非绑定应用，该应用不和任何电视节目捆绑，某个节目结束，该业务仍然可以为用户服务，比如电子节目指南。最早也是由OCAP使用，后也被MHP采纳。
ECR：Engineering Change Request，工程更改请求。
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