IPTV技術發(fā)展探究

一、什么是IPTV

IPTV即交互式網(wǎng)絡電視，利用寬帶網(wǎng)的基礎設施，以家用電視機或電腦作為主要終端設備，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通信等多種技術于一體，通過互聯(lián)網(wǎng)絡協(xié)議（IP）向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式數(shù)字媒體服務的嶄新技術。

IPTV與傳統(tǒng)TV節(jié)目的最大區(qū)別在于“交互性”和“實時性”，實現(xiàn)的是無論何時地都能“按需收看”的交互網(wǎng)絡視頻業(yè)務。對于“IPTV”的理解，也有兩種觀點：（1）“IPTV=IP+TV”模式，即在這種實現(xiàn)方式中，IP業(yè)務和TV業(yè)務在CABLE中是完全獨立并行的。（2）“IPTV=TV over IP”模式，即包括TV在內(nèi)的所有業(yè)務都承載在IP之上。

IPTV有兩個基本特點：基于IP技術和個性化的按需服務，與傳統(tǒng)電視相比其最大的特點是交互性和實時性。用戶可按需獲取寬帶IP網(wǎng)提供的媒體節(jié)目，實現(xiàn)實質(zhì)性互動。其次，IPTV借助先進高效（768kb/s時接近DVD水平）的視頻壓縮技術（MPEG-4、H.264等），為用戶提供高質(zhì)量的數(shù)字媒體信息服務。此外，IPTV還可以為用戶提供包括數(shù)字電視節(jié)目、可視電話、VOD、網(wǎng)絡游戲、網(wǎng)上購物和遠程教育等在內(nèi)的交互式多媒體信息服務。

二、IPTV的物理結構

從物理結構上看IPTV系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng)：網(wǎng)絡系統(tǒng)（業(yè)務傳送平臺）、服務端系統(tǒng)（包括節(jié)目源、業(yè)務平臺）、用戶端系統(tǒng)組成。

（1）節(jié)目（內(nèi)容）源。節(jié)目源是各類媒體信息及視頻服務商提供的各類節(jié)目。（2）業(yè)務平臺。對內(nèi)容繼續(xù)編輯集成，面向用戶提供IPTV業(yè)務的平臺。（3）內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡。IPTV業(yè)務具有個性化、交互性特點，點播類IPTV業(yè)務必須采用內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)（CDN/VDN）技術，需要在互聯(lián)網(wǎng)基礎網(wǎng)絡之上疊加構建一個專用的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)（CDN/VDN）。（4）用戶端。用戶端設備的主要功能是接收和處理媒體流，向用戶呈現(xiàn)媒體流。IPTV終端分為PC電腦、IPTV機頂盒+電視機、手機三種平臺。

三、IPTV主要技術

IPTV技術主要包括音視頻編解碼技術、流媒體傳送技術、寬帶接入網(wǎng)絡技術、IP機頂盒技術。（1）音視頻編解碼技術。IPTV音視頻編解碼技術在整個系統(tǒng)中處于重要地位，IPTV作為IP網(wǎng)絡上的視頻應用，對音視頻編解碼有很高的要求。目前主流的視頻編碼格式有以下幾種：MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC、微軟的WMV-9、Real公司的視頻格式，前三者為公開的國際標準，后兩者為企業(yè)的私有標準。（2）音視頻服務器。音視頻服務器是一種對視音頻數(shù)據(jù)進行壓縮、存儲及處理的專用計算設備，它在廣告插播、多通道循環(huán)墊播、延時插出、硬盤播出及視頻節(jié)目點播等方面都有廣泛的應用。（3）IP單播和組播技術。單播主要完成數(shù)據(jù)從一方傳送到另一方的任務，傳送數(shù)據(jù)時必須在發(fā)送方和接收方之間建立通道，網(wǎng)絡軟件中的單播方式多以TCP的連接方式工作。組播是一種允許一個或多個發(fā)送者（組播源）發(fā)送單一的數(shù)據(jù)包到多個接收者的網(wǎng)絡技術。（4）IP QoS技術。不同的業(yè)務對網(wǎng)絡的要求是不同的，如何在分組化的IP網(wǎng)絡實現(xiàn)多種實時和非實時業(yè)務成為一個重要話題，人們提出了QoS的概念。（5）數(shù)字版權管理（DRM）技術。數(shù)字版權管理是隨著電子音視頻節(jié)目在互聯(lián)網(wǎng)上的廣泛傳播而發(fā)展起來的一種新技術。首先在互聯(lián)網(wǎng)上音視頻節(jié)目的傳播上得到應用，并逐步應用到其他業(yè)務領域。（6）寬帶接入網(wǎng)絡技術。IPTV接入可以充分利用現(xiàn)有寬帶接入技術，主要有xDSL、FTTx+LAN、Cable Modem等三種。目前，xDSL技術中最常用的技術有ADSL和VDSL。FTTx技術是光纖到x的簡稱，它可以是光纖到戶（FTTH）、光纖到局（FTTE）、光纖到配線盒/路邊（FTTC）、光纖到大樓/辦公室（FTTB/0）。

四、IPTV的主要業(yè)務及對網(wǎng)絡承載性能的要求

當前的網(wǎng)絡電視應用主要提供四類業(yè)務：直播電視（Live TV）、視頻點播（VOD）、時移電視（Time-shifted TV）、基于機頂盒的因特網(wǎng)瀏覽業(yè)務。它們對承載網(wǎng)絡有各自不同的傳輸質(zhì)量要求。（1）Live TV。IPTV系統(tǒng)的基本業(yè)務，也是運營商廣泛推廣IPTV應用的關鍵業(yè)務。將實時的視頻信號（攝像頭信號、電視信號）實時壓縮成數(shù)字信號，通過直播形式傳送到每一個請求的客戶端。在一臺服務器上可以實時直播多路數(shù)字電視信號。（2）VOD。根據(jù)觀眾的要求播放節(jié)目的視頻點播系統(tǒng)。視頻點播是當前國際上最熱門的高科技應用項目之一，它是隨著計算機技術和網(wǎng)絡通訊技術的發(fā)展，綜合了計算機、通訊技術、電視技術而迅速新興的一門綜合性技術。它適應了網(wǎng)絡和視頻技術的發(fā)展趨勢，徹底改變了過去收看節(jié)目的被動方式，實現(xiàn)了節(jié)目的按需收看和任意播放，集動態(tài)影視圖像、靜態(tài)圖片、聲音、文字等信息為一體，為用戶提供實時、交互、按需點播服務的系統(tǒng)。（3）Time-shifted TV。在交互式寬頻網(wǎng)絡上實施的一種嶄新的電視節(jié)目服務形式。傳統(tǒng)電視的特點是固定時間、固定頻道、單向廣播；而時移電視的特點是用戶可在任意時間收看任意頻道中的任意節(jié)目或片段，可以像影碟機、錄像機一樣對收看的電視節(jié)目實行暫停、快進、快退等功能操作。IPTV初期進行差異化競爭的主力產(chǎn)品是“時移電視”。時移電視本質(zhì)上是VOD技術在電視節(jié)目收視方面的發(fā)展。它的實施需要具有大流量并發(fā)能力、存儲能力的分布式前端和雙向?qū)掝l網(wǎng)絡的技術支撐，以及從事龐大的電視節(jié)目后臺工作隊伍的服務支持。