IPTV從播控到接收的技術策略

羅建光

湖南廣播電視臺播控中心，湖南長沙 410003

摘 要 簡要論述IPTV網絡電視的定義和原理，分析IPTV與OTT TV的區別，探討IPTV播控平臺的構建、傳輸以及用戶的接收等問題。

關鍵詞 IPTV；集成播控；機頂盒

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-0360（2017）09-0036-02

IPTV又稱為交互式網絡電視，為新媒體的一種細分類型，利用IP網絡，向用戶提供交互式多媒體服務，具有顯著的互動性與虛擬化。隨著國家三網融合政策的實施，IPTV取得了長足發展。本文將就IPTV的一些技術問題展開分析。

1 IPTV的工作原理

IPTV的基本原理與基于互聯網的電話服務VoIP類似，把呼叫分為若干數據包，通過互聯網發送，然后在另一端進行復原。具體傳輸實現過程是：首先進行編碼，把視音頻信號進行信源編碼，轉化成適合IP傳輸的數據形式，通過互聯網進行流媒體傳送，最后通過機頂盒解碼播放。IPTV傳輸的數據包含視頻和同步的音頻。

2 IPTV與OTT TV的區別與融合（見表1）

IPTV主要使用H264、MPEG-4、AVS視頻編碼技術，而OTT TV則根據終端的配置，支持多種視頻編解碼，相對IPTV視頻，碼率較低，具有自適應功能。IPTV與OTT TV應當互相推動，未來可以嘗試在IPTV中部署部分OTT TV終端，實現融合發展。

3 IPTV集成播控平臺技術運營策略

3.1 IPTV的業務形式

（1）直播電視業務：將數字電視信號通過轉碼轉換為適合IP網絡傳輸的碼流和格式，與數字電視頻道同步播出，一般采用硬件方式實現。

（2）輪播電視業務：將內容相關性較大的節目以專業化的頻道，采用硬盤集成播出。

（3）點播、回放電視業務：點播是將節目按類別等在EPG（電子節目單）界面進行展示，用戶可以選擇想看的節目進行播放。回放功能則可以讓用戶觀看設定天數內的所有節目。

（4）時移電視：用戶在觀看直播電視時，可以實現對節目的暫停、后退等操作。

3.2 IPTV集成播控平臺簡介

IPTV集成播控平臺實行兩級架構，中央設立一個集成播控總平臺，地區（省）設立一個分平臺，系統的平臺架構是開放的，便于媒體內容的接入和增值業務的應用。兩級平臺間采用SDH方案進行廣域網互聯。

中央電視臺是全國唯一的IPTV集成播控總平臺，負責全國范圍內的數字版權保護、節目內容管理、EPG管理、產品管理、應用服務業務管理及運營數據統計。全國性IP電視節目資源，分別接入到各省IP電視播控分平臺，分平臺通過IP電視傳輸分發網絡向用戶提供端到端的服務。各省分平臺接收總平臺下發的全國性內容及元數據、產品、EPG模塊等，負責本地區節目源的集成和監看、EPG菜單管理、DRM的本地部署和應用以及用戶的開通鑒權計費等。三網融合全媒體環境下對集成播控平臺的要求見表2。

3.3 IPTV集成播控平臺的組成和關鍵技術

IPTV集成播控包含內容生產制作平臺、內容服務集成平臺、運營支撐管理平臺、業務管理平臺和安全播出管理平臺。由多個功能模塊組成，包括對上游內容商的接口、內部功能模塊以及對電信運營商的接口。IPTV播控平臺的內部處理單元包括信源的編轉碼、存儲系統、流媒體系統、DRM、運營支撐管理和目錄服務。關鍵的技術內容包括：視音頻的編解碼技術、寬帶接入網絡技術、DRM數字版權技術、流媒體網絡傳輸技術、IP單播和組播技術、虛擬存儲技術、內容分發網技術。

不同節目源通過衛星、地面無線或IP網絡專線采集以后，要按規定的格式和碼率進行壓縮編碼，目前主要采用的是H264、MPEG4和AVS。源信號轉化為適合IP傳輸的數據流文件，提供本地直播內容和時移業務；由于數據量龐大加上管理信息的重要性，存儲系統必須兼顧容量與可靠性。存儲系統主要包括存儲設備、存儲網絡和管理軟件，存儲網絡則有直接訪問存儲、網絡附加存儲和存儲區域網絡3種方式；流媒體服務器負責將音視頻數據流推送到寬帶網絡中，采用邊下載邊播放的流媒體播放方式。它的網絡傳輸協議有實時傳輸、實時傳輸控制、實時傳輸流媒體、資源預留等。流媒體服務器是播控平臺的重要節點，應當具有很高的性能和穩定性，必須具備提供大量并發訪問服務的能力。可以采用服務器集群技術，配置要用冗余；運營支撐系統負責系統、用戶、媒體內容和業務應用的管理，完成數據采集、智能推薦、計費、統計分析、認證鑒權和EPG服務；DRM則保護數字媒體免受未經授權的播放和復制，包括數據加密、版權保護、數字水印。IP播送服務時，要對用戶或終端設備進行論證，從DRM授權/密匙服務器向用戶和終端傳送密匙，這樣用戶才能對已加密的流媒體節目進行解密和播放。

3.4 IPTV播控流程

以直播為例，衛星或電纜將直播信號接收下來，播控系統通過矩陣等調度將SDI信號送入編碼器，SDI信號轉為H264組播碼流，經過DRM服務器完成直播加密，流媒體服務器向用戶推送加密組播流，并實時將數據存入磁盤陣列中供時移使用。

3.5 IPTV播控平臺的維護策略

日常值班過程中要認真監聽監看信號源，定期巡檢編解碼器，查看是否有異常報警信息。定期更新回放用節目單，對點播節目平臺進行接收情況的檢查和點播套餐的添加。定期對片源存儲平臺、EPG系統、數據庫、服務器平臺、OSS系統等進行檢測和維護。

4 IPTV的傳輸網絡和用戶接收

IPTV使用TCP/IP協議網絡進行數據傳輸，包括寬帶接入網和骨干網。寬帶接入網把機頂盒或個人PC等用戶終端接入骨干網，骨干網多采用千兆或萬兆以太網，對單播或多播的IP數據流進行路由、交換和傳輸。IPTV是互聯網電視B/S模式的另一種具體實現，這種瀏覽器/服務器的互聯網電視模式是建立在廣域網基礎上的，用戶通過機頂盒或者在電腦上加裝IPTV瀏覽器與播放軟件就可以觀看。目前基于STB+電視的終端應用最為普遍，IP機頂盒（STB）主要功能是接收和處理IP數據流，完成接入支持、業務支持、數據轉換，實現H264、MPEG2和AVS等多種解碼，同時具備DRM管理、交互控制、內容緩存、鑒權和網管功能。

5 結束語

IPTV整個系統涉及音視頻編解碼、流化、內容分發、組播、DRM等多種技術的集成，隨著網絡帶寬的快速提升，H265和AVS+的推廣應用以及DASH傳輸協議的不斷優化，為IPTV傳輸高質量的音視頻提供了網絡和技術保障，云計算與虛擬技術的應用則為IPTV開啟了CDN多點視頻分發的良好前景。

參考文獻

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