三網(wǎng)融合-淺析IPTV的技術(shù)及其發(fā)展策略

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1、三網(wǎng)融合-淺析IPTV的技術(shù)及其發(fā)展策略1引言IPTV是利用IP方式傳輸?shù)膹V播電視服務(wù)，也被稱為寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視。利用寬帶網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，以家用電視機(jī)或電腦作為主要終端設(shè)備，融合互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通信等多種技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)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(wù)OIPTV的結(jié)構(gòu)如下圖1。從系統(tǒng)圖中可以看出，IPTV業(yè)務(wù)與其它業(yè)務(wù)相似，總體上由前端業(yè)務(wù)平臺(tái)、承載網(wǎng)絡(luò)和終端用戶系統(tǒng)構(gòu)成。前端業(yè)務(wù)平臺(tái)的內(nèi)容有來自電視臺(tái)的直播電視節(jié)目、衛(wèi)星直播節(jié)目、SDH網(wǎng)傳送的直播節(jié)目和自辦節(jié)目，存儲(chǔ)再放的時(shí)移節(jié)目，還有來

2、處不同內(nèi)容提供商提供的點(diǎn)播節(jié)目和信息服務(wù)。同時(shí)還有數(shù)字版權(quán)管理（DRM）系統(tǒng)、電子節(jié)目指南（EPG）、認(rèn)證、授權(quán)、計(jì)費(fèi)等運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)（BOSS）,把業(yè)務(wù)內(nèi)容通過流媒體系統(tǒng)輸出至承載網(wǎng)絡(luò)。承載網(wǎng)絡(luò)包括IP骨干或城域網(wǎng)，內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)（CDN）和銅線、雙向HFC、無線（GSM或CDMA或WLAN）等接入網(wǎng)絡(luò)。終端用戶系統(tǒng)可能是TV、STB+TV、PC、CM+PC、手機(jī)等。2、IPTV的關(guān)鍵技術(shù)2.1視晉頻編碼將視頻信號(hào)數(shù)字化是IPTV內(nèi)容提供的重要環(huán)節(jié)，視頻編解碼技術(shù)是IPTV的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前數(shù)字化過程中主流的視頻編碼技術(shù)有：

3、MPEG-2(ISO/EC13818-2),MPEG-4Part2(IS0/IEC14496-2),H.264/AVC(即MPEG-4PartlO),AVS,微軟的WMV-9,Real公司的視頻格式。常見的標(biāo)準(zhǔn)有MPEG-2,MPEG-4,11.264,AVS。它們有各自的特點(diǎn)。MPEG-2是運(yùn)動(dòng)圖象壓縮標(biāo)準(zhǔn)，主要目的是提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視和高清晰度數(shù)字電視的編碼方案。該標(biāo)準(zhǔn)完全兼容MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)，其處理能力可以達(dá)到廣播級(jí)水平(即720x480像素)，適用于1.5~80Mb/s編碼范圍。目前人們熟知的DVD就是采用的這種格式。

4、MPEG-4(Part2)是ISO為傳輸數(shù)碼率低于64kb/s的實(shí)時(shí)圖像設(shè)計(jì)的，是一種高效的編碼標(biāo)準(zhǔn)，其編碼效率是MPEG-2的1.4。它綜合了數(shù)字電視、交互圖形學(xué)和Internet等領(lǐng)域的多種技術(shù),在大大提高了編碼壓縮率的同時(shí)，亦提高了傳輸?shù)撵`活性和交互性。H.264,或稱之為MPEG-4AVC,是一種由ITU-T與ISO/IEC正在聯(lián)合進(jìn)行開發(fā)的視頻編解碼方案，是我們最熟悉的MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的第10部分(ISOMPEG-4PartlO)。它不僅能使MPEG-4節(jié)約50%的碼率，而且引入了面向IP包的編碼機(jī)制，更加有利于網(wǎng)

5、絡(luò)中的分組傳輸。H.264還具有高的編碼效率和圖像質(zhì)量，代表了編解碼技術(shù)的發(fā)展方向。AVS是我國具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)。它包括系統(tǒng)，視頻，音頻，數(shù)字版權(quán)管理等四個(gè)主要技術(shù)和一致性測(cè)試等支持標(biāo)準(zhǔn)。其編碼效率比MPEG-2高2~3倍；與AVC相當(dāng)，且技術(shù)方案簡(jiǎn)潔，芯片實(shí)現(xiàn)復(fù)雜難度低:編碼效率和重建圖像質(zhì)量也與H.264相當(dāng)，又減少了CABAC等實(shí)現(xiàn)難度大的技術(shù)，從而增加了可實(shí)現(xiàn)性。2.2數(shù)字版權(quán)管理(。1^)由于缺乏有效的保護(hù)機(jī)制，IPTV發(fā)展將受到的阻礙和瓶頸，其目前的解決方法是DRM。DRM技術(shù)是保護(hù)內(nèi)容提供者

6、的私有視頻，音樂或其他視頻的版權(quán)提供的一種技術(shù)手段。它的工作原理是：媒體制作者在節(jié)目制作階段將版權(quán)信息嵌入到媒體內(nèi)容之中，并通過加密方式對(duì)其加以保護(hù)。當(dāng)需要驗(yàn)證媒體合法性的信息時(shí)，再通過技術(shù)方法或手段從媒體之中將版權(quán)信息讀取出來，這樣就可以進(jìn)行版權(quán)信息的比對(duì)了。DRM是一個(gè)系統(tǒng)概念，包含數(shù)字版權(quán)信息使用、受保護(hù)的數(shù)字媒體內(nèi)容的管理和分發(fā)。目前使用較廣泛的DRM是數(shù)字水印(DigitalWatermark)。它使用一定的算法，把相關(guān)版權(quán)信息寫入內(nèi)容的某些標(biāo)志性信息內(nèi)，來實(shí)現(xiàn)證明版權(quán)歸屬和跟蹤侵權(quán)行為的目的。2.3多播技術(shù)IPT

7、V根據(jù)視頻流的兩種接收方式：廣播接收和點(diǎn)播接收，不同的接收方式的承載技術(shù)不同。廣播接收是非交互式的，對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的承載技術(shù)提出了多播的要求；點(diǎn)播接收具有實(shí)時(shí)交互的特點(diǎn)，要求IP網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)能將視頻流推送到用戶接入網(wǎng)絡(luò)。IP組播將IP數(shù)據(jù)包從一個(gè)源發(fā)送到多個(gè)目的地，即將信息的拷貝發(fā)送到一組地址的所有接收者；IP組播將IP數(shù)據(jù)包傳輸?shù)揭粋€(gè)構(gòu)成組播群組的主機(jī)集合，組群的各個(gè)成員可以分布于各個(gè)獨(dú)立的物理網(wǎng)絡(luò)組播群組成員意見的關(guān)系是動(dòng)態(tài)的，成員可以隨時(shí)加入或者退出；IP組播能夠有效地節(jié)省帶寬和資源，方便網(wǎng)絡(luò)容量的管理和控制開銷，大大減輕

8、發(fā)送服務(wù)器的負(fù)荷，減少主干網(wǎng)的堵塞。2.4內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(CDN)技術(shù)CDN的全稱是ContentDeliveryNetwork,即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。它是通過在現(xiàn)有的Internet中增加一層新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其目的是通過CDN把互聯(lián)網(wǎng)視頻和網(wǎng)頁內(nèi)容分發(fā)到靠近用戶端的CDN節(jié)點(diǎn),使用戶可以就近取得所