研發部 賴文惠(2003/5)

一、 前言：MHP概述

近年來數位電視興起，國際間許多廠商紛紛推出各自的平台，搶佔消費者市場。全球知名的數位互動電視平台廠商如MediaHighway, OpenTV等，都各自推出自有的專屬(proprietary)平台，所謂walled-garden式的平台，向消費者提供互動式的多媒體服務。但由於這些廠商的平台系統彼此間並沒有一套軟體的標準協定，因此各個平台系統中，所有應用服務都是根據該平台廠商所制定的規格來開發，致使各系統平台間的應用無法互通。舉例來說，接收這類封閉式的互動電視用戶透過電視作銀行轉帳，只能使用系統中所限定的銀行，對消費者來說並不方便；另外，如果用戶不滿意原有平台提供的服務，想換另一家平台系統業者的服務，那麼用戶可能得另買一台全新的Set-Top Box，再使用那一家新的業者提供的Smart Card，使得用戶原有的STB可能從此得束之高閣，如此實質上影響了用戶選擇服務供應商的意願和權利。

有鑑於此，1996年歐洲執委會(European Commission)開始推動全球共通的數位機上盒(STB) "ISIS"計劃。該計劃的目標是讓各界了解，推動共通平台，讓用戶不論透過何種傳輸管道或平台，都能享受到最多的多媒體服務內容，讓生產者和消費者，都能獲得最大的利益。後來這項計劃就逐步衍生成為Multimedia Home Platform(MHP)家庭多媒體軟體平台。

1997年起，DVB組織開始發展DVB-MHP的工作項目，其主要目標就是在數位電視互動應用服務(interactive digital applications)和接收執行的終端設備間，藉由其所定義的共通平台介面(generic interface)，讓數位機上盒(STB)、或數位電視機，甚至多媒體電腦，都可以接收各式各樣的數位內容與應用。除了提供軟體程式開發的標準和共通介面外，MHP更被視為串連未來家庭中數位網路的中心，未來不論各類傳輸途徑，包括衛星、地面波、Cable、和微波，都可適用。

MHP是建在STB中作業系統(operating system, OS)上層的software stack，當用戶使用服務供應商提供的各種應用服務時，CA(conditional access)就像是一張認證的護照，確認用戶的身分與資格；MHP則像是在STB裡的翻譯者(translator)，讓STB讀懂(understand)各種應用服務，進而使STB和applications軟體產生互動。

MHP的意義在於它將未來家庭中影音多媒體互動應用的主要元素(elements)予以標準化，並提供protocols(傳輸格式協定)、common API language(共通應用程式介面語言)等，使得家庭多媒體影音的產業價值鏈(value chain)裡，無論是垂直或整合市場中的服務供應商、內容供應商、硬體設備製造商、軟體服務供應商等，都能藉由共同的標準，開發各類產品與服務，降低產品的開發時程與風險，促進產業的發展，更實現了未來家庭數位互動影音多媒體的夢想。

這項制定國際標準的計劃，也因此吸引了來自全球各地相關業者和研究機構的參與，包括國際級家電大廠Philips、SONY、Panasonic、Sharp、Samsung，通訊大廠Nokia，德國電視台ZDF、新加坡廣電局、芬蘭YLE、義大利RAI，知名軟體供應商Alticast、Lysis、Open TV，及網路設備大廠Sun，電信公司Deutsche Telekom等。

二、 MHP的技術架構與功能淺述

DVB MHP是根據Java程式語言技術，作specifications(標準)的實作(implementation)和開發。依據MHP所開發的應用和平台依其技術的複雜程度，大致可分為三階段：

1. Enhanced Broadcasting加強型廣播：有限的互動性(以電話線或cable modem作回傳管道)，所需的STB要比2000-2001年之際的STB功能較強。
2. Interactive TV互動電視：在這個層次方面，回傳管道與上述enhanced相同，但互動性更強，因此需要更強的軟體平台，支援上層互動應用服務的開發。
3. Internet 網際網路：在這個層次上，回傳管道需要更大的頻寬，比如cable或其他管道等，作更好、更一致的配合。此外，這樣的平台必須能支援網路內容直接下載。基本上前述兩個層次1和2，技術相近，而這三個層次的技術都已經列入MHP平台規範內，且都已送交ETSI(歐洲電信標準機構)公佈作為標準。
   

就技術的角度來看，MHP基本架構可以分為三層(見圖一)：資源層(resources)、系統軟體層(system software)和應用層(applications)。茲分述如下：

1. 資源層(Resources)：包括可以提供連接到介面MPEG 的處理功能、輸入/輸出裝置(I/O devices)、中央處理器(CPU)、記憶和圖形處理器。
2. 系統軟體層(system software)：application manager(即所謂的"navigator")，管理、控制MHP和它上層的應用，支援基本傳輸協定，和Virtual Machine的功能，能將各家製造商的軟體與硬體和標準化的API分開。
3. 應用層(Applications)：即各類應用服務，如EPG電子節目表、各類資訊服務、Game、E-commerce電子商務、股票行情、與電視內容同步互動的應用，如game、互動廣告、互動內容、互動投票、安全交易機制、Internet、收發電子郵件等。另外，有了MHP之後，家庭網路的概念也進而衍生，電視可以連接電腦、DVD Player等數位產品。
   

所有MHP API上面的應用，必需符合MHP的標準來開發，藉由相同的API，才能使各個應用在跨平台的環境中能夠運作。如此一來，各個應用開發商，只要面對同一個應用程式介面(API)，遵循MHP標準開發，都可以不受底層硬體和不同系統規格的影響。同樣地，對系統軟體商和硬體供應商來說，只要硬體符合MHP標準，其上可搭配不同供應商提供的系統軟體。而系統軟體若符合MHP標準，亦可套用在多種不同的硬體平台上。如此一來，便可以擴大軟硬體應用與系統開發商的參與，創造產業整體的價值。

圖一：MHP架構概圖

資料來源：DVB Project Group, 2000

另外，MHP在和STB或數位互動電視的軟硬體架構之間的關係，可參考圖二中所示。最底層為STB硬體和驅動程式，其上為作業系統和JAVA語言程式環境，再上面一層便是由MHP所規範的標準規格specifications，所實作開發(implementation)的軟體介面層，最上層的則是各類應用服務(applications)的開發。

圖二：MHP與STB/數位互動電視軟硬體之間的架構圖
資料來源：DVB Project office, November, 2001.

圖三：DVB-TAM制定的MHP reference model：System Layer系統層

• 註1：DVB-TAM：TAM，全名為Technical issues Associated with MHP。DVB-TAM為DVB的技術小組，從事DVB API標準的制定工作；DVB-MHP，則為DVB組織中針對商業事務的負責小組，負責enhanced 和 interactive broadcasting (加強型與互動型廣播電視，包含internet access，即網路通道)的市場和用戶需求相關事務。
• 註2：Middleware：中間設備或中介軟體，用以執行控制程式和應用程式之間任務的軟體，如系統軟體、程式應用環境、資料庫等。以MHP的middleware來說，它是整合在STB中的多層軟體(software stack)。

DVB-TAM規範了MHP reference model(見圖三)，它所提供的功能包括：應用服務的管理、啟動與控制[1](application launch and control session/ event management)、安全機制[2](security)、內容管理與篩選(navigation and selection)、presentation control、信號發送(signaling)、位元傳輸(bit transport)等。

MHP reference model提供了系統化的模組，藉由相同的程式介面(common interfaces)，使得不論上層的應用或下層的硬體開發規模逐漸增大，仍然可以維持MHP系統的穩定度和相容性。也因此，所有最上層開發的應用服務都必須完全遵循MHP reference model，才能確保各種應用服務在跨平台時能夠相通，且確保平台系統的完整、穩定，以及服務的品質。

也就是說，MHP為一個開放性(openness)的標準，具有延伸性(evolution)，易於延伸開發許多的服務，同時也具備規模穩定度[3](scalability)，當未來有更新、更進步的技術開發後，用戶只需要藉由下載方式，就可更新原本設備的系統軟體及應用程式，作升級之用，也免除了更新設備的成本和麻煩。

截至2001年11月中旬時，歐洲電信標準組織ETSI(the European Telecommunications Standards Institute)公佈了最新的MHP 1.1版本，當中已針對多項需求完成了標準的制定。未來隨著DVB的發展，DVB-MHP還將陸續完成其他需求的標準[4]。

MHP 1.1版已完成的標準如下：

• MHP架構
• Enhanced和Interactive Broadcasting的詳細定義
• 包括PNG, JPEG, MPEG-2 Video/Audio, 字幕、內建和下載字型等內容格式
• 必要的傳輸協定(包含DSM-CC object carousel)及IP(用於回傳路徑)
• DVB-J 應用模式(application model)和信號發送(signaling)
• Hooks for HTML內容格式
• 根據DVB APIs所定義的DVB-J平台；另外部份DVB-J平台則根據現有Java APIs、Java TV, HAVi(使用者介面)及DAVIC APIs定義
• Broadcast application(應用服務)或data authentication(數據認證)，以及回傳管道加密(TLS)的安全機制
• Graphics reference model(繪圖處理參考架構)
• DSM-CC object carousel profile, text presentation, minimum platform capabilities, various APIs

目前國際間一些發展數位互動電視平台的大廠，如Open TV, Liberate, Microsoft TV, MediaHighway等，紛紛開始轉移(migration)至MHP標準規格(specifications)，將原本專屬的(proprietary)系統平台作調整，改採用MHP API，使能與MHP系統互通。不過這項工作並不容易，因為廠商必須付出極大的努力才能達成，尤其廠商在向MHP標準靠攏的同時，還必須注意到新修改的系統平台必須和前一代的系統相容(backward compatibility)。

不過，對於MHP未來是否能真正普及，一般認為這只是時間早晚的問題。只要技術愈來愈成熟，硬體中的記憶體、CPU和硬碟價格逐漸滑落，帶動整個含有MHP功能的STB價格下降，MHP的普及就可望加速。尤其當有了MHP後，可以使各種應用服務、內容和節目跨越各種硬體平台流通，打破了產業中原本因為技術規格形成的壟斷，如此一來，產業中的互動服務和功能勢必因為競爭刺激而加速發展，人們將可期待數位電視的蓬勃發展！

三、 參考資料

1. “Multimedia Home Platform,” DVB Project office, November, 2001.
2. G.Luetteke, Philips CE Hamburg, Chairman DVB Commercial Module sub-group on MHP, DVB Seminar, Feb. 2001 in Taipei and Seoul.
3. Jean-Pierre Evain, “The Multimedia Home Platform
4. “Multimedia Home Platform 1.0.2, DVB Bluebook A057 Rev.2, 26, Feb., 2002,” DVB Project Office.
5. www.mhp.org網站

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[1] 應用服務管理(Application management)的功能，包括服務中斷、失敗、優先模式和動態資源分配。意思是，比如當用戶點選了某服務，系統在處理這個服務要求的過程中，可能碰到各種因素而中斷或失敗，或者某用戶的服務具有priority性，在系統服務上應得到優先服務，或者當用戶結束了某應用服務後退出系統，系統就會自動將這個離線的用戶先前所使用的資源釋放出來，以服務其他新進入服務的用戶。

[2] DVB在規範MHP的安全機制(security)上，要求API必須結合一個common security model，以便讓不同的電視業者(broadcasters)和內容供應者所發送的訊號(signals)彼此具互通性。而這個common security model必須獨立於CA(Conditional Access，條件式接取)系統之外，用意就在於握有平台系統的業者，不會因為掌握了CA，就控制了用戶使用服務的權利和安全性。

[3] DVB與UMTS(第三代行動通訊標準組織)之間也成立一特別小組(ad hoc group)探討未來DVB與UMTS網路合作/整合的技術與可能性，其中也討論到將MHP API延伸至其他非傳統數位電視的服務。

[4] 摘自http://www.mhp.org/technical_essen/index.html