國內首個專為電視而生的系統
——創維天賜系統剖析

譚 霞，王志國，陳勇濱

（深圳創維—RGB電子有限公司，廣東 深圳 518108）

1 智能電視發展現狀

2013年是智能電視發展元年，隨著小米，樂視等互聯網企業相繼加入電視行業，一時間，整個行業呈現混業競爭態勢，熱鬧非凡。讓本來被人看作是呈夕陽態勢的電視產業被披上了一層迷霧，大家不禁會問，是什么讓電視行業突變以致具備如此大的吸引力和爆炸力，讓互聯網企業一擁而上，一石激起千層浪？說到底，其背后的原因莫過于這幾年智能電視的發展呈逐年上升趨勢，2013年出貨量超過整體電視的一半，市場滲透率超過30%，但在量上飆升的同時，傳統企業仍將精力放在渠道上，在智能電視的核心指標——智能系統領域卻少有耕耘，產品同質化嚴重，因此，智能系統儼然成為了一個提升智能電視銷量、拉開與競爭對手差距的痛點，極具發展空間，大有可為，互聯網企業便順勢而為，進軍電視行業。

創維早在2009年便意識到智能電視時代的即將到來，提前布局預研智能電視系統，經過多年的探索與積累，中國第一個專為智能電視而生的系統--天賜系統，便在智能電視發展元年應運而生，該系統的誕生引領了以智能系統為核心整合各項應用、內容、服務，為消費者提供實用價值與完美體驗為導向的智能電視時代，也有效地抵制住了互聯網企業發力電視對傳統企業形成的沖擊，讓創維在13年的電視銷量雄踞榜首。

那么，天賜系統到底有何過人之處呢？以下將從技術角度逐層揭開迷紗。

2 天賜系統平臺

2.1 平臺核心架構

如圖1所示，天賜系統平臺由客戶端與云平臺構成，采用三層分離機制，實現如下3個基本優勢：

1）定制分離層：上層UI數據與邏輯分離，確保UI差異化定制快速實現與切換。

2）軟硬分離層：硬件平臺的差異與上層業務邏輯分離，確保兼容目前市場主流硬件芯片平臺，并且可以快速對接新的硬件平臺。

3）運營分離層：終端系統展現與后臺業務邏輯分離，確保根據需要快速定制及與現有BOSS系統快速對接，實現內容與用戶權限的互通，兼容現有運營平臺的操作方式。

圖1 平臺核心架構圖

2.2 客戶端架構

如圖2所示，為客戶端系統的整體框架圖，其主要的開發工作分為4個層次：基礎系統層、系統接口層、核心功能層和產品集成層。

圖2 客戶端架構圖

1）基礎系統層

基礎系統層主要面向基礎硬件提供整體系統方案，該層是建立在由芯片公司提供的原始公版系統基礎上，并經過深度定制的基礎層。該層完成的功能以及任務主要包含：

（1）驅動集成：包含各種攝像頭，耳麥驅動，各種游戲手柄，HID控制設備驅動，遙控器驅動，Tuner，Demux以及CA等DTV所需相關驅動。

（2）系統定制：包含系統裁剪與優化（主要是為了降低對硬件無必要的開支），開機服務優化（提升開機速度），系統安全機制（主要是備份，恢復，數據分區設定），系統按鍵機制調整（全局鍵的支持，旋轉或者特殊鍵的支持，其他智能終端控制按鍵注入等）。

（3）開機畫面：主要是動態開機畫面(廣告)支持。

（4）升級機制：支持動態模塊升級，OTA差量升級，OTA全量升級，BIN檔刷機升級等。

（5）系統安全：支持系統異常檢測上報、應用安全驗證、沙盒機制等。

除此之外，基礎系統層需維護面向若干芯片商公版系統的快速部署與移植。

基礎系統層部分由6名系統組人員歷時兩年左右完成，并經過超過100萬臺的零售智能電視機應用測試。還在進一步優化中。工作重點主要是Android基礎框架的研究，驗證，系統詳細分析與測試，多系統兼容方案設計，快速移植方案設計及以上各子系統功能的開發與改進。目前基礎系統能夠支持的平臺包括：MStar（800C、801A、818、918），MTK（5505、5326、5327），Realtek（2974、2992、2995），Am logic（M1、M3、M6）等。并且，能夠確保全新平臺的基本對接時間在兩周左右。

2）系統接口層

系統接口層主要是面向不同芯片平臺，定義相關標準接口。其中包含：

（1）播放器接口：播放接口主要是定義音視頻影音文件播放接口，支持本地及在線制定流媒體協議的音視頻播放。其中包含緩沖區動態設置接口、seek接口、內置外掛字幕接口，播放實時信息反饋接口等。

（2）編解碼接口：編解碼接口主要是硬件視頻編解碼接口定義。主要是編解碼支持格式查詢接口，編解碼輸入輸出接口等。

（3）音頻輸入輸出接口（ALSA）：主要是定義音頻數據采集與輸出接口。其中重點包含音頻控制接口，音頻輸入輸出接口，音頻合成接口等。

（4）顯示接口：定義圖像輸出顯示接口。主要是用于解碼后視頻圖像，或者圖片解碼后靜態圖的顯示。

（5）系統信息查詢與控制接口：主要包含系統音量、亮度、對比度、相關模塊等的信息查詢與實時控制。

以上接口工作量不大，但持續周期長，需要在實際項目中不斷抽象與完善，要考慮芯片商的可快速實現性、可測試性和開發者的易理解性。避免定義不完整導致未來大規模的代碼調整。該項工作持續兩年，經過百萬臺以上機器應用。支持的平臺包括：MStar（800C、801A、818、918），MTK（5505、5326、5327），Realtek（2974、2992、2995），Am logic（M1、M3、M6）等。對于新的平臺，接口對接時間可以在1個月之內。

3）核心功能層

核心功能層主要是提供目前系統的最基本的功能，其中包含：

（1）視頻播放器：視頻播放器主要包含各種格式的本地視頻，在線視頻的播放，控制，列表和基礎設置等。

（2）音頻播放器：音頻播放器主要包含各種格式的本地音頻，在線音樂的播放、控制、列表和基礎設置等。

（3）圖片播放器：圖片播放器主要包含各種格式的本地圖片，在線圖片的播放、控制、列表和基礎設置等。

（4）瀏覽器：主要支持網頁的瀏覽優化、控制、記憶、內嵌視頻的播放、HTML5的部分支持。

（5）TV直播：目前TV直播支持DVB-C，IP直播自適應模式，節目回放與預約功能。其中支持DVB-C協議棧（主要由芯片商提供，我們定義標準接口），支持永新視博CA，其他CA尚未集成。目前正在進行DVB-C和CA的標準化接口定義與實施。

（6）DTV VOD點播。

（7）搜索引擎：搜索引擎包含終端和前端兩個部分，前端主要是搜索接口，查詢邏輯的設計與開發。

（8）語音識別引擎：語音識別引擎主要包含語音聽寫、語義解析兩大部分。其中，語音聽寫采用科大訊飛方案。語義解析為自主研發，更適合電視系統。

（9）語音播報引擎：語音播報引擎是基于科大訊飛語音合成引擎，適配電視的音頻輸出接口，提供的一項基本服務。提供標準接口供第三方調用。

（10）圖像識別處理引擎：圖像識別處理引擎主要用在臺標識別，用戶個人照片處理等方面。自主開發，3人歷時1年。

（11）UI相關（框架，引擎，設計）：UI框架和引擎是經過兩年的的不斷優化與積累，支持多系統，多平臺，重點采用GPU，不斷提升幀率，優化資源加載釋放策略，UI快速開發與集成，多語言支持，動態菜單定制。在此基礎上，天賜系統目前使用的浮窗型UI經過10個月，20人次的集中開發，這其中，交互設計，視覺設計，UI動畫，UI邏輯控制等花費精力最多。

（12）本地化業務框架：本地業務框架主要是采用定制化的瀏覽器引擎，支持后端業務頁面設計，重點是按鍵控制，透明窗體，音視頻集成播放等的支持。

（13）數據服務：數據服務主要是定義一套對接后臺核心數據接口，并采用加密壓縮傳輸技術，支持大數據量的快速獲取，減少服務器負荷，提升網絡傳輸速度等。

核心功能層開發工作量最大，其中，播放器，瀏覽器、搜索引擎、UI框架與引擎等經過4年的不斷積累與完善，對各平臺的對接與不斷深度優化。其他部分是近兩年來的開發與積累完成。這部分難度主要在于核心部件的穩定性，多平臺的支持，可擴展性方面。DTV相關的部分為系統新功能，包括DVB-C，采用芯片公司提供的協議棧與永新視博的CA庫，開發調試周期為3個人月。對接已經支持DVB協議棧的芯片平臺，對接時間應該在1個月左右。該部分標準化與快速集成開發將是重點。

4）產品集成層

產品集成層主要是基于以上各部分，針對不同的硬件平臺，不同的終端形態，不同的需求進行產品快速集成。主要包含以下部分：

（1）產品功能配置：根據需求，配置制定的功能模塊。配置項包含：菜單配置，功能模塊選擇（比如需要直播，點播，資訊等），芯片平臺制定（比如MStar6A801，MTK5325等），終端形態配置（STB，OTT，TV等）等根據配置文件，系統將會將相關功能模塊代碼從代碼庫中進行打包下載到指定產品分支，構成指定產品集成開發環境。

（2）功能單元測試：配置后，系統會進行自動編譯，在指定平臺上進行單元調試，定位不匹配或者需要不支持部分，可供集成開發者進行快速集成開發。

（3）功能組裝集成：通過單元測試后，系統將會將各模塊進行整合編譯，形成完整系統。在此過程中，進行常規壓力測試，客觀測試，定位功能集成沖突的地方，供集成開發者快速解決。

（4）業務系統對接：對接前端后端本地資源業務系統，其中包含EPG,資訊，本地化業務等。并通過組裝后的系統進行完整性測試。

（5）第三方接口定制：根據需求，定制第三方接口。

產品集成層主要開發量是產品集成化平臺開發以及流程制定，并且為達到自動化的目的，終端系統上的基本開發框架支持。其目的在于能夠快速生成、發布、調試各種形態的產品。提供多產品的持久化發展保障。該集成平臺為獨家首創，歷經4年持續改進開發完成。

2.3 云平臺架構

如圖3所示，客戶端系統重點是展現，云平臺系統才是智能系統的大腦。其作用主要是信息融合與處理，主要分為3個層次：云計算基礎系統、核心引擎與服務、開放式平臺與管理系統。

圖3 云平臺架構圖

2.3.1 云計算基礎系統

云計算基礎系統主要是保障動態用戶增長的服務響應，優化硬件投入。對于熱備，災備，數據回滾，存儲共享的基本功能一般都有云主機統一保障，這里不納入云平臺系統部分。針對實際業務，自主開發的主要包含：

1）分布式數據庫系統：提供可動態增長的分布式數據庫保障，當前系統基于DBNode模式進行深度優化與開發。

2）可配置負載均衡系統：提供多種負載均衡模式，客戶端可以根據配置。

3）分布式Web服務框架：提供Web服務基于云計算架構的快速開發。主要提供給第三方業務擴展用。

4）云平臺運維監控系統：監控云平臺各服務器的各種數據信息，包含CPU，Memory的負載，實時并發數，工作狀態等信息。提供報警功能。

云計算基礎系統保障高峰期快速應急服務器部署，服務器配置建議等各項服務。

2.3.2 核心引擎與服務

核心引擎及服務主要是提供業務支撐需求，如圖4所示。

1）分布式業務系統：分布式業務系統主要是支持第三方業務快速集成。由標準集成接口和后臺業務集成管理系統組成。

2）內容聚合引擎：通過網絡爬蟲技術對互聯網各種內容進行匯聚。其中支持資訊內容、音頻內容以及影視內容。同時，該引擎還通過各種數據的分類，構建了后臺大量的知識庫，包含人名庫、地名庫、圖片庫、影片名庫、音樂名庫等各種信息。可用于多個方面。

3）實時EPG分類引擎：鑒于人工實施EPG分類巨大的工作量，用1個人月實現了一套實時EPG分類引擎。能夠對所有的EPG進行80%準確率以上的實時分類。

4）精準廣告投放引擎：支持多種模式廣告投放，包含開機廣告，定時廣告，區域廣告，事件觸發（換臺，播放器暫停等各種事件）廣告，動態廣告（電視節目播放過程中，根據實時場景彈出相關廣告內容）等多種模式。該引擎工作量為2人月。

圖4 核心引擎圖

5）實時行為搜集與分析系統：實時行為搜集分析系統主要是能夠搜集客戶端各種信息，包括故障信息、各種狀態信息、用戶實時操作信息、播放狀態信息等。分析系統是基于搜集到的信息，能夠自動進行內容重整，將用戶最感興趣的內容優先推送給用戶。該系統用了四年的時間不斷優化與完善。

6）大數據分析引擎：大數據分析引擎主要是根據用戶信息，對于后端的各種數據進行歸類整理，形成數據標簽。供其他應用使用。大數據分析引擎框架已經構建完畢，算法需要持續改進與優化。該項工作從1年前開始，1人專門負責算法的優化。

7）實時推送引擎：通過長連接建立推送通道，定義各種推送協議。實現前端與后端的實時交互與管控。該項工作開發工作量不大，1個人月，但優化完善以及大用戶量支持方面的工作一直在持續。

8）智能搜索引擎：智能搜索引擎主要是根據后面集成的各種業務，自動生成搜索關鍵字列表，提供便捷的搜索模式。該智能搜索引擎為融合搜索引擎，各項業務全部集中到一個框中進行搜索。3人月集中開發工作量。已經通過2年的優化與完善（根據需求優化）。

9）語義分析引擎：自主開發的語義分析引擎目前功能強大，超過市面知名同類產品。該引擎由三人專人負責，已開發1年半。主要是功能不斷增加，自由度不斷提升。并且匹配知識庫的精準度不斷優化與提升。

10）數據加密服務：提供服務端到客戶端的安全數據傳送機制。工作量不大，主要是算法工作量以及機制設計，1人月，后續將繼續優化算法。

11）基礎服務：基礎服務包含EPG列表，影視列表，資訊列表，升級包管理，用戶管理等等各種前端需要的基礎服務接口。是后端內容向前端輸送的管道。在基礎web服務框架基礎上，工作量不大。

2.3.3 開放式平臺與管理系統

開放式平臺和管理系統是作為提供給使用方的一個交付平臺（如圖5所示，現已投入使用），提供各種可視化的編輯與管理工作。可快速對接當前的BOSS系統，實現策略共用。基本上是根據具體業務系統以及需求進行開發。

除此之外，云平臺上還有一套完整的多用戶管理系統，單個設備可支持多用戶模式，單用戶可在不同終端上登錄，還包含多用戶賬號管理系統，可支持各種第三方賬號，比如支付賬號，微博賬號，QQ號的綁定與統一認證機制。該系統比較復雜，為4年來持續開發與完善的系統，很多個人用戶數據都是在此系統上進行工作，包含用戶歷史、用戶收藏、用戶行為、用戶信息等。

圖5 后臺管理系統圖（截圖）

3 結語

綜上，天賜系統符合智能電視四大標準：

1）獨立性：自主開發，除兼容安卓應用外，不依賴安卓操作系統。

2）兼容性：專屬大屏操作系統，可兼容電視、盒子、Dongle、投影儀等各種大屏設備，支持自由開發者進行第三方應用開發，用戶可自主刷機。

3）完整性：具有云計算平臺，通過云聚合，實現跨界聚合，并依此實現完整統一的用戶UI和多任務操控體驗。

4）持續性：不斷更新版本，持續升級。

展望未來，鑒于目前電視行業的大屏應用開發難度之大，各種標準不兼容，極大限制了電視行業應用的發展，天賜系統平臺充分考慮到了各項限制，并一一擊破，經過數年的積累，目前平臺已成型，現已正式面向開發者開放，讓開發者可以十分簡便地進行大屏應用開發，為電視應用產業的興起做出應有的貢獻，同時也能給大屏應用的開發者提供正向的回饋，天賜開放平臺的愿景是：構建開發者接入大屏應用開發的高效途徑與商業模式，實現平臺與創意的共贏。