網絡電視技術概述

劉偉俊

[摘 要]隨著我國信息通信事業的迅猛發展，用戶對信息服務的要求越來越高，特別是網絡視頻。 網絡視頻技術正成為計算機界爭相研究和開發的熱點，關于其現狀及未來發展趨勢也日益成為焦點。本文主要介紹網絡電視的基本原理及未來發展趨勢，同時，本文還將介紹目前面臨的問題和其對策。

[關鍵詞]網絡電視 IP技術 交互式網絡 問題與對策

一、引言

目前我國通信事業正在迅猛地發展，用戶對信息服務的要求越來越高，特別是寬帶視頻信息。隨著網絡電視市場競爭越來越激烈，可以說中國已基本具備了大力發展網絡電視（IPTV）的技術和市場條件，為此本文就IP技術在網絡電視中的應用做一淺析。

二、網絡電視中的IP技術

（一）IP技術

IP技術是實現語音、圖像、數據等綜合業務的最佳方案，常用的IP技術有： 多媒體通信技術，包含視頻編解碼技術、 通信協議(網際傳輸協議與控制協議TCP/IP)、容錯糾錯技術、流媒體技術；內容分發技術(IP多播技術)；媒體資產管理技術；用戶授權認證和管理技術；數字版權管理等。

（二）網絡電視上常用的IP技術

視頻編解碼技術。視頻編碼技術是網絡電視發展的最初條件。只有高效的視頻編碼才能保證在現實的互聯網環境下提供視頻服務，具有較高的視頻傳輸可控性質量及較強的差錯處理能力。而在低碼率情況下，如32kbps的H.264圖像質量相當于128kbps的MPEG-4圖像質量。

流媒體技術。流媒體(Streaming Media)技術是采用流式傳輸方式使音視頻(A/V)及三維(3D)動畫等多媒體能在互聯網上進行播放的技術。流媒體技術的核心是將整個A/V等多媒體文件經過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包，由視頻服務器向用戶終端連續地傳送，因而用戶不必像下載方式那樣等到整個文件全部下載完畢，而是只需要經過幾秒或幾十秒的啟動延時，即可在用戶終端上利用解壓縮設備(或軟件)，對壓縮的A/V文件解壓縮后進行播放和觀看，它是網絡電視中的關鍵技術。

內容分發技術。互聯網最初是一種數據通信網，主要提供點對點的傳遞服務。基于這種模式提供電視廣播服務，不僅造成服務器資源、帶寬資源的大量浪費，而且使得服務質量難以控制。為此，需要在互聯網中采用類似于廣播的內容分發技術(CDN)，來降低服務器和帶寬資源的無謂消耗，提高服務品質。CDN中的關鍵技術包含以下幾個方面： 內容發布，內容路由，內容交換，性能管理，發保證網絡處于最佳的運行狀態。CDN的工作使互聯網具有廣播電視網的特征，從而為網絡電視的發展開辟了道路。

數字版權管理技術。網絡電視要實現產業化發展，必須要具備類似于電視條件接收（CA）那樣的技術，實現有償服務。數字版權管理（DRM）就是類似的授權和認證技術，它可以防止視頻內容的非法使用。DRM主要采用數據加密、版權保護、數字水印和簽名技術。

三、交互式網絡電視特征

（一）網絡電視（IPTV）

什么是網絡電視呢? IPTV即網絡電視（又稱交互式網絡電視），是一種基于寬帶高速IP網的一項以網絡視頻資源為主體，以電視機、手機等為顯示終端的流媒體服務。它能根據用戶的選擇配置多種多媒體服務功能，包括數字電視節目、可視IP電話、互聯網瀏覽以及商務功能。目前全球范圍內網絡電視有兩種終端：一是電腦，二是通過IP機頂盒接入電視。IPTV是利用計算機或機頂盒+電視完成接收視頻點播節目、視頻廣播及網上沖浪等功能。

（二）網絡電視特點

網絡電視能夠很好地適應當今網絡飛速發展的趨勢，充分有效地利用網絡資源。IPTV既不同于傳統的模擬式有線電視，也不同于經典的數字電視。因為，傳統的和經典的數字電視都具有頻分制、定時、單向廣播等特點；盡管經典的數字電視相對于模擬電視有許多技術革新，但只是信號形式的改變，而沒有觸及媒體內容的傳播方式。 IPTV是利用寬帶有線電視網的基礎設施，以家用電視機作為主要終端電器，通過互聯網絡協議來提供包括電視節目在內的多種數字媒體服務。特點表現在：

1．用戶可以得到高質量（接近DVD水平的）數字媒體服務。

2．用戶可有極為廣泛的自由度選擇寬帶IP網上各網站提供的視頻節目。

3．實現媒體提供者和媒體消費者的實質性互動。

4．為網絡發展商和節目提供商提供了廣闊的新興市場。形態不同，它的收看是隨機性的，它可以依據觀眾需求，對一些節目片段重復點播收看，并且保存下來，作為自己長期的資源。

四、IP技術在網絡電視上的應用

隨著網絡和PC終端的改善以及IP技術的不斷發展，網絡電視將借助IP技術的翅膀，不僅可以走進千家萬戶，而且可以飛到任何已經數字化、網絡化且視頻化的終端上。

（一）理論技術上的運用

1．通過IP網絡直接連接到PC客戶端。這是目前普遍采用的播出收看方式。

2．通過IP網絡，IP機頂盒+電視機。目前這種方式技術上沒有問題，能夠通過IP機頂盒把電視機作為顯示器收看網絡電視。但由于技術標準、技術體制不同造成的不兼容，以及外接機頂盒帶來的費用和麻煩，不利于普及推廣。

3．通過移動網絡連接到手機用戶。移動IP技術的出現，讓用戶可以在出行到另外一個網絡中時仍然可以保持相同的IP地址，從而確保漫游的用戶可以在不中斷會話或者連接的情況下繼續通信。尤其是在2.5G/3G/WLAN 等無線網絡環境下， 移動IP技術是無線網絡內部以及無線網絡間的無縫切換/漫游， 用以實現不間斷的網絡應用的技術保證。

（二）實際效果上的運用

1．一般用戶方面。一般是采用網絡機頂盒+普通電視機。如圖3-1所示，電腦與機頂盒共用一臺ADSL Modem寬帶上網。通常ADSL用戶的電腦和ADSL Modem都在一個地方，因此，ADSL Modem引出五類網線連接到機頂盒上。考慮到大多數ADSL Modem只有一個10BaseT網口，因此要加多一個HUB。

2．終端使用方面。隨著網絡的發展，大家對網絡能提供的視頻通信業務的要求也越來越高、越來越多，視頻通信終端的發展已不再僅僅是可以提供會議電視功能，在此基礎上，采用IP接入、ISDN接入、專線接入等，能支持各種業務，如遠程教學、遠程醫療、實時廣播、點播業務等等，這些業務不僅給用戶帶來方便，而且給運營商帶來豐厚的收入。

五、問題分析與對策

（一）問題分析

1．缺乏統一的編解碼標準。自流媒體應用出現以來，這一直是困擾各運營商的主要問題，格式的不同給節目的生產、制作、存儲、傳輸、管理等各個環節都產生了巨大的影響，也對投入、服務等帶來了巨大的影響。

2．缺乏良好的網絡平臺保證。網絡電視的核心是流媒體傳輸，它要求基礎IP網絡具備良好的穩定性，在帶寬、時延、抖動和誤碼等方面都有不同于以往IP業務的特殊要求；盡管目前的寬帶接入發展非常迅速，但如何提高網絡的平臺是一個長期的課題。

3．缺乏系統之間的互通性。現有的各廠商系統之間，特別是不同編碼格式之間，以及PC平臺和TV平臺之間缺乏良好的互通性，節目內容很難平滑地跨系統傳輸，從而導致投入成本的增加。

（二）對策

1．以開放的姿態統籌各種技術手段的應用。以電視等媒體作為SP（內容提供商），可向用戶提供“視頻、語音、文字、數據、流媒體”基礎通訊服務和增值服務。

2．網站的發展還要圍繞母體，持續改進。電視臺網站的最大特色就是擁有豐富的電視資源優勢。網站將進一步加強與其它部門、欄目的溝通，及時獲取更多的信息，調動文字、圖片、聲音和影像手段，采用多媒體整合傳播。充分利用網絡媒體的雙向性，實現電視與網站、網站與觀眾的相互依存、良性互動。

3．電視臺網站作為建立在新技術基礎上的新媒體，要時刻掌握信息技術的發展水平，完善現有的網絡媒體。在研究新技術的同時網站要以電視臺的廣闊資源為依據，吸引市場注意力，嘗試開發經營項目，獲取經濟效益。

六、網絡電視在我國的發展

（一）IPTV為運營商帶來了機遇

在我國，電信運營商發展IPTV業務的最大動力是由于收入增長上的乏力。一方面，傳統的話音業務在移動通信、VoIP等新技術新業務的沖擊下開始萎縮；另一方面運營商大力發展寬帶網絡，卻沒有從中得到足夠的收益，寬帶的贏利方式還局限在接入費用的收取上，運營商急需尋找新的盈利手段，借助IPTV業務，電信運營商可以增加收入，同時由于寬帶接入的發展快于寬帶業務的發展，用戶的增長速度開始趨緩，IPTV的興起又為電信運營商繼續發展寬帶創造了一個良好的機遇；第三，寬帶接入的繁榮并沒有帶來內容服務上的繁榮，寬帶網絡上的業務和應用多數還停留在窄帶時期，寬帶用戶的消費需求遠遠沒有滿足；最后，IPTV擴展了電信業務的使用終端，這大大擴展了電信運營商的用戶群體。

（二）發展IPTV面臨著挑戰

我國電信運營商發展IPTV首先面臨著政策管制上的挑戰。按照目前的管制情況，固網運營商要想在寬帶上經營IPTV業務，必須獲得廣電總局核發的“信息網絡傳播視聽節目許可證”以及信息產業部核發的“增值業務許可證”，雙許可證的制度阻礙了電信運營商直接取得IPTV的運營資格。目前全國唯一一張信息網絡傳播視聽節目許可證發給了上海文廣。電信運營商只能通過合作的方式開展IPTV業務。

除了產業政策的問題之外，我國電信運營商開展IPTV業務還將面臨著以下的挑戰：網絡改造和升級問題，從網絡狀況來看，盡管我國的寬帶骨干網已經基本上建設完成，但是目前的寬帶接入條件尚不能完全滿足IPTV發展的需求，為了提供高質量的視頻內容，對我國現有的寬帶接入進行升級改造將是十分必要的，這將需要大筆的投資。

業務模式和盈利模式問題，如果缺乏好的業務模式和盈利模式，運營商的投資得不到有效回報，對運營商來說將會得不償失。國外通行的三重服務的業務模式至少在目前在我國是無法推行的，但是也可以作為電信運營商推廣IPTV的一個借鑒，至少可以形成寬帶和IPTV的雙重捆綁服務。而探索有效的盈利模式，制定合理的業務資費都是在開展業務之初需要解決的問題。

整體看來，我國IPTV已經進入了業務導入期。IPTV的出現對現有的電信業務網絡和媒體傳播機制帶來了很大的沖擊，在帶給產業鏈上各個參與者利益的同時，也為監管機構帶來了管制上的難題。“好風憑借力，送我上青天”，在各方利益主體的驅動下，加以監管政策的放松，相信IPTV在國內將會有一個美好的發展前景。

七、結束語

目前網絡電視技術的應用越來越普及，其商業開發也越發活躍。隨著標準碼問題的解決，網絡品臺的越發穩定，以及系統與系統之間互通性的加強，網絡電視技術必將在市場上占據一席之地

參考文獻

[1]盛志凡，淺談IPTV系統技術及其在廣電的應用[J]計算機學報，2003，(4)

[2]張錦力，解密中國電視[M]北京：中國城市出版社，2000

[3]王永慶，人工智能原理與方法[M]西安：西安交通大學出版社，2002