IPTV承載技術探討

陳萌+侯玉儒+王婷婷

摘要：IPTV業務擁有著數據傳輸量非常大、對于網絡抖動靈敏等特征，所以，IPTV的重點存在于創造一個根據IP技術多業務承載的系統。其中的多播技術、CDN和P2P技術組成了最關鍵的根據IPTV業務的承載網絡技術。

關鍵詞：IPTV；承載網；組播；P2P

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）06-0045-01

隨著Internet寬帶技術的迅速發展，同時在電視領域內也發生了一項新技術：IPTV通俗的稱作交互式網絡電視，它與現在的3個運營網（廣播電視網、Interner與電信網）和它的業務有著直接關系。還可以把IPTV當作是三重播放（話音、數據與視頻三重業務束縛）業務的一種技術完成的方式。IPTV技術把Internet、多媒體、通信等多種技術合為一個整體，運用寬帶網絡來當作基礎的設施，用家用的電視機、個人的電腦、手機還有個人數字助理等便攜終端當作關鍵的顯示終端，可以通過IP協議向用戶供應包含數字電視節目在內的許多種交互型的多媒體業務。在IPTV業務里信源編碼與承載網絡是其它的重要技術。在編碼技術里MPEG-4、H.264已經發展得非常老練，承載網絡目前變成限制IPTV發展的主要原因。

1 承載網的發展方向

接下來從兩個方面來談一下IPTV承載網的發展方向：一方面是傳輸平臺的提升智能光網絡（ASON），最根本的特征是可以伴隨著電信業務的飛速發展，傳輸網絡可以迅速供給可以訂制用戶的業務，要求可以對網絡與業務實行十分準確的操縱與分等級的服務，然后就可以達到依據用戶價值所提供的等級服務的宗旨。ASON當作下一代的傳輸平臺，具有非常強的信息處理能力來處理各種各樣的網絡同步消息，來供應網絡拓撲的自動發現、業務的端到端配置、SLA服務等智能的業務所帶給的許多實時信息交流，在此的同時擁有可以拓展的業務歸納接入與傳送能力還有對寬帶業務內嵌的二層替換與流量的控制、匯集等本領。同時IPTV承載網的SDH傳輸平臺也會過渡到ASON網絡。

2 目前IPTV承載網技術的分析

傳統承載網技術是根據客戶端/服務器（C/S）模式的，這類因為受服務器端處理能力與帶寬影響，在對大范圍用戶提供流媒體業務的時候清楚地顯現出“瓶頸效應”而不符合IPTV業務。防止避免“瓶頸效應”這種現象的發生，把源服務器上保存的大批媒體數據，分配到各個沿邊的服務器，沿邊的服務器把大批的數據緩沖在本地的硬盤上，供應最終用戶的參觀，CDN技術因此而產生。假如說某位用戶發出一個視頻點播的要求，系統會最先確定沿邊的服務器中是否擁有用戶點播的內容，如果有，便會把用戶的點播要求重定向到沿邊的服務器上，并且用沿邊的服務器來完成點播的要求。如果沒有用戶所點播的內容，那么用戶的點播要求會通過核心的服務器來完成。可是伴隨著IPTV系統的運行，CDN技術存留的問題也漸漸呈現出來，如果說用戶數據參觀非常集中，那么沿邊的服務器可以將集中參觀的數據緩沖到本地上，以此來達到非常高的運行成果；可是如果用戶參觀的數據不夠集中的話，那么沿邊的服務器會把請求轉給源服務器，源服務器的負擔則會加劇，沿邊的服務器運行速度也會飛快下降，負荷的均衡問題也會變得非常明顯。因此，各種各樣的改善辦法紛紛被提出來，如消除原來沿邊的服務器，成立一個由源服務器，葉子管理服務器與葉子服務器所構成的三層樹狀服務器網絡。這些改善的方案盡管能在一定程度上完成對原有CDN網絡的優化，可是并不可以從根本上處理它本來就有的問題，但是伴隨著近幾年來P2P大范圍的使用，可否把這類技術運用在IPTV系統變成人們爭辯討論的主題。

3 可靠性的需求

為了保障用戶持續、不間斷的觀看視頻節目，我們需要保障網絡輸送的可靠性，在存有故障的狀況下，應該在l

4 IPTV全網組播現網的應用

IPTV系統的設計是省中心-區域中心-邊緣節點的形式。全網組播應用的形式是直播節目來組播的方式，開始是從中心節點流媒體發出來，經過傳送網絡—省骨干網—城域網入口—城域網接入網絡—用戶這些過程，各個區域的中心、邊緣節點只是當作普通用戶接收從省中心節點發出的直播節目來錄制的，以此用來提供時移與回看的服務。這個方法最有利的方面是全網都是組播，從而大大降低了源到省骨干網的帶寬壓力；弊端在于全網設備都需要支持組播，組播遮蓋的區域太大，不能順利的安排QoS/安全策略等等。IPTV項目采用全網組播的方法，就是直播節目源用組播的形式來送給省中心節點的華為與中興的轉碼服務器，通過轉碼服務器的處理之后，替換組播組地址之后，仍然用組播的形式發送到城域網上面。用戶所接收到的直播頻道即省中心節點所發出的組播數據。但是邊緣節點的流媒體服務器也接收省中心節點所發出的組播數據，保存之后用來提供時移的服務，如果有用戶需要回看某直播的節目，那么回看的數據便是來自于邊緣節點的流媒體。對其它的不是直播的服務，都是會選擇最近的流媒體用單播的方式來提供的服務。

5 P2P技術對IPTV承載網的影響

P2P是點對點的含義，它變弱了服務器的功能，把信息的數量、資源均朝著Internet各點平均分散，即“邊緣化”的趨勢解除了單個資源所帶給的障礙，能限制與實現網絡上各節點載荷的均衡。P2P技術不但可以憑借服務器的資源，同時還可以合理地運用用戶的計算機的閑置資源。當用戶在享受媒體節目的時候，也是在運用本身的計算機所閑置的資源給其他的用戶提供服務。因此，運用P2P技術來提供高質量與大容量的流媒體服務系統變成了可能。在采用P2P技術之后，每一個流媒體點播的用戶都將會是一個peer的節點，用戶可依據他們的網絡狀態與設備能力和一個或者幾個用戶來建立起連接共同享受數據，這類連接可以大大減少服務器的負荷與提升每一個用戶的視頻質量，即便是大批的用戶同時來參觀流媒體服務器，也不會導致服務器因為負擔過重而不能正常地進行工作。

6 結語

IPTV是一個非常具有商業前景的業務形式，通過現在擁有的CDN網絡提供的IPTV業務在面對大批用戶的時候會受到特別多的挑戰，現在擁有的P2P技術也不是很成熟而且大多數是企業的私有標準，現在的我們需要更加的敞開思想，要有更加成熟老練的P2P標準，并且把它們用在提供IPTV業務還有待時日。共享式的IPTV系統與創建專網的處理方案在數據的穩定性，系統的擴展性與服務器的均衡負荷上表現得更加突出。伴隨著IPTV大范圍的商用接近，承載網技術也一定會戰勝各種各樣的困難來迎接一個全新的未來。

參考文獻

[1]譚琳，何錦池.數字時代對內容存儲管理的要求---媒體資產管理系統[J].廣播與電視技術，2003（3）：33-41.

[2]張元文.以媒體資產管理為核心推動制播網絡一體化建設[J].電視技術，2003（9）：71-73.

[3]蔣力，鄧竹祥.IPTV與OTTTV業務的發展現狀及趨勢[J].電信科學，2013，29（4）：8-11.