浅析IPTV与宽带网络发展进程

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1、引言

近年，中国宽带互联网络发展迅速，基于IP的各种互联网应用层出不穷。其中，以宽带交互的新媒体，也即IPTV(交互式网络电视)，最为引人注目。它利用宽带网的基础设施,以计算机或电视加网络机顶盒、手机等作为主要终端设备,集互联网、多媒体、通信下一代网络等多种技术于一体,通过互联网络协议(IP)向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式数字媒体服务。进入21世纪以来，随着宽带网络技术、流媒体技术、编解码技术、信息加密技术、芯片技术和存储互动技术的发展与应用，通过高速互联网提供电视服务成为现实，用户只需要有一台计算机就可以享受IPTV服务。

2、IPTV内涵及宽带网络的发展趋势

IPTV基于Internet，是一种个性化、交互式服务的媒体形态，能提供点播、广播、视频通信、短信、彩信、信息服务、游戏等业务。人们纷纷看好IPTV巨大的市场潜力和广阔的发展前景，运行商和众多的终端设备制造商，也把它作为未来宽带应用的一个发展重点。作为下一代网络(NGN)重要业务之一，它属于语音、数据、视像三重播放业务的范畴，它的基本定义应是一个广义的宽带网络业务，是基于IP技术依赖于TCP/IP协议，在Intertnet网络上运行的广播式或点播式的交互式电视业务。这种应用将电视、通信和PC三个领域结合在一起,不仅可以向用户提供数字广播电视、VOD点播、视频录像等宽带业务，而且还可以将互联网浏览、电子邮件收发以及多种在线信息咨询、娱乐、教育功能结合在一起,实现真正的互动。从IP定义TV的角度看，IPTV属于一种数字电视的传输与应用和发展，属于数字电视的高级形式。是当今互联网和电视网融合的产物，它涵盖了数字电视所有的含义并包含了更多的媒体格式，从传统的音视频、文本、图片多媒体格式到Flash图形，从交互式媒体到流媒体格式，包括能同时提供互联网所能提供的所有媒体格式的业务。正是由于IPTV以互联网为主要传输网络，它的发展必然与宽带网络的进程息息相关，已成为所谓“三网融合”的最大切入点。

3、IPTV技术分析

IPTV节目播送服务系统对IPTV节目流媒体数据播送与传输的实现方式,主要有支持IP协议的流媒体广播、组播、单播等方式,并需要流媒体服务器和流媒体播放软件支持。流媒体服务器在用户管理系统的控制下把加密的IPTV节目流媒体数据播送到传输网络中，同时IP节目播送服务系统要对用户或用户终端设备进行认证，并从DRM授权密钥服务器向被认证的用户或用户终端设备传送ORM授权密钥，使用户能够对接收到的加密的IPTV节目流媒体数据进行解密和播放。

3.1IPTV管理系统

IP传输网络、节目源、用户群是IPTV赖以生存和发展的根本。前端的IPTV管理系统包括节目源内容管理系统、用户管理系统、节目播送与传输控制管理系统、网络安全监管系统等。

3.2IPTV的承载与传输网络

为了保证所传送的IPTV节目的实时收看质量与广电模拟电视节目收看质量相当,IPTV承载与传输网络性能必须满足以下要求：

(1)带宽：采用MPEG-4或H.264压缩编码时要求每个IPTV用户接入带宽达到1.5M-2M。

(2)频道切换时延:广电模拟电视的频道切换非常快，IPTV也应尽量减少切换时延。

(3)网络QoS:IP宽带传输网络应尽可能减少丢包、抖动，以保证IPTV的收视(听)质量。如MPLS、P2P技术。

(4)IPTV要采用组播/广播方式提供IPTV节目流媒体数据广播类业务。

(5)为了提高对IPTV点播/交互业务(如VOD)的响应和传输实时性，要求IP宽带传输网络能够有效地将IPTV节目流媒体数据推送到内容分发网(CDN/VDN)，缓解冲击性和波动性的点播/交互业务请求对前端的压力，IPTV系统的IP骨干网/城域网采取中心服务器和边缘服务器分布式部署，构建CDN/VDN内容分发网，将IPTV节目流媒体数据内容从中心服务器分发到边缘服务器。IPTV的承载与传输网络采用支持互联网IP协议的IP宽带传输网络，包括骨干网/城域网、宽带接入网和内容分发网(CDN/VDN)等。骨干网/城域网主要完成IPTV节目流媒体数据在城市范围和城市之间的传送。目前城域网主要采用千兆/万兆以太网，长距离的骨干网可以采用IPoverSDH、IPoverATM或IPoverDWDMoptical等方式。宽带接入网主要完成用户到城域网的连接，IPTV支持FTTH接入、FTTB+LAN接入、ADSL接入、HFC/CableModem接入、WLAN无线接入等接入方式。CDN/VDN内容分发网是叠加在骨干网/城域网之上的应用系统，它是将前端的视频节目流内容分布存放到网络的边缘服务器，以改善用户获得服务的质量，减少节目流对骨干网/城域网的带宽压力。IPTV系统的前端与骨干网/城域网络相连，节目流通过内容分发网被复制到网络的边缘服务器中，然后通过宽带接入网传送到业务接收端。因此，IPTV业务中的节目流是通过分布在网络边缘的各个边缘服务器与前端共同完成的。

3.3IPTV用户终端接收系统

IPTV用户终端接收系统负责接收、存储和播放或转发IPTV节目流媒体数据、电子节目指南等等。其接收终端包括计算机、手机、电视机和其它智能终端设备，高级的用户终端设备还带有内置硬盘，可以提IPTVDVR功能，支持IEEE802.11无线联网功能，并可以将DRM保护的IP音视频流媒体节目发送传输给其它设备。

此外，IPTV涉及数字视频编解码技术、媒体资产管理技术、流媒体技术、内容分发网(CDN/VDN)技术、IP组播(多播)技术、数字版权管理(DRM)与用户授权认证、管理和收费系统技术、IPTV机顶盒与中间件技术、LAN/ADSLCableModem等IP宽带接入网技术以及各种应用业务相关软件技术等。同时采用多种流媒体格式、数字压缩标准如：MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC、AVS等，以及多种协议如RTP、KTCP、RTSP等来实现网络对传输视频流的广播、点播、组播等交互控制功能。可见IPTV技术与应用的发展与宽带网络的发展进程息息相关。

4、IPTV催化三网资源与业务的融合

目前，网络都是完成各式各样业务信息传输的通信网，如以语音业务为主的电信网，以数据业务为主的计算机网，以图像业务为主的电视网等三大网络。但是这些通信网还存在着容量资源有限，转移效率不高，技术上过于个性化等诸多问题，不适应现代信息社会发展的需要。实际上现在三大网络都在或多或少的相对方渗透、互相合作，IPTV的特点和在视频领域的优势使它成为“三网融合”的最大切入点，它的产生和发展正不断引领宽带网络应用的新领域。