[圖文]IPTV系統及其在廣電應用

2019-11-04 11:09:55

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供稿：網友

　　眾所周知，眼下十分流行和熱門的ipTV系統技術有著很深的電信運營商之商業背景和烙印。長期以來，苦于缺乏有效的技術手段為其用戶提供具有競爭力的視頻業務，對于由有線電視運營商提供的、日異增強的視頻/寬帶數據/VoIP電話三合一業務之競爭，電信運營商就一直只有招架之功，而無還手之力。因此，早在IPTV系統技術可供商用之前，它就已受到世界各大電信運營商的青睞和竭力支持。可以說，IPTV系統技術在近年來所取得的長足進展和日趨成熟，在很大程度上與世界各大電信運營商長期以來不斷投入人力、物力和資金的孜孜追求密不可分。在今天，日趨成熟的IPTV技術也就很自然地成為了世界各大電信運營商實施其核心商業戰略的重要手段和工具。

　　目前，IPTV系統技術已陸續開始被世界各大電信運營商大規模采用和部署。在國外，美國的VERIZON、SBC和QUEST電話公司、加拿大的貝爾加拿大公司、MANITOBA電話公司和SASKTEL電話公司、歐洲的法國電信、意大利電信、SWISSCOM和TELEFONICA等都已開展了IP電視的商業和技術試驗或商業運營。法國電信、MANITOBA電話公司和SASKTEL電話公司已分別有了10萬、2萬和1.75萬IP電視用戶。在國內，中國電信在廣東和上海、中國網通在北京和東北分別開展了基于寬帶ADSL接入網絡的IPTV運營試驗。

　　鑒于此，人們不禁要問，IPTV系統技術會不會只是電信運營商用以同有線電視運營商競爭的專用工具呢？它會不會是只能給有線電視運營商造成損害而不能帶來益處呢？IPTV系統技術在廣電能有哪些應用呢？

　　本文試圖探討這些問題。本文先簡要介紹IPTV系統技術和其主要的應用商業模式，然后討論IPTV系統技術在廣電已有的和可能有的應用。通過這些討論，拋磚引玉，本文試圖說明IPTV系統技術將能帶來的，對廣電而言，是挑戰，更是機遇。

　　一．IPTV系統技術概述
　
　　IPTV技術是一項系統技術。它能使音視頻內容節目或信號，以IP包的方式，在不同物理網絡中，被安全、有效且保質地傳送或分發給不同用戶。它包括音視頻編解碼技術、音視頻服務器和存儲陣列技術、IP單播(unicast)和組播(multicast)技術、IP QoS技術、 IP信令技術（如SIP技術）、內容分送網絡(CDN)技術、數字版權治理(DRM)技術、IP機頂盒與EPG技術、用戶治理和收費系統技術等。它還涉及各種不同的寬帶接入網絡技術，如Cable Modem網絡技術、以太網絡技術和ADSL網絡技術等等。

　　IPTV系統技術能用來提供將視音頻流媒體節目，如IP電視節目，從節目中心（first mile）播出，并通過骨干網、城域網和寬帶接入網（last mile）傳輸，直到被用戶接收之端到端的完整技術解決方案。一個端到端的IPTV系統一般具有節目采集、存儲和服務、節目傳送、用戶終端設備和相關軟件等五個功能部件。

[圖文]IPTV系統及其在廣電應用

　　圖1給出了IPTV業務之端到端的系統網絡架構。

　　IPTV前端一般具有和完成節目采集與存儲和服務二種功能。節目采集包含節目的接收（如從衛星、CATV網、地面無線和IP/ATM網絡等）、節目的壓縮編碼或變換編碼（transcoding）及格式化、加密和DRM打包、以及節目生成等。節目存儲和服務則完成對經節目采集程序處理后生成的節目之大規模存儲或播送服務。這里的播送服務不僅要將加密的視音頻流媒體節目，以IP單播或組播的方式，從視頻服務器播送出去，而且還要對用戶或用戶終端設備的進行認證（authentication），并從DRM授權/密鑰服務器(DRM license server)，向被認證的用戶或用戶終端設備傳送DRM授權/密鑰，使用戶能夠對已接收的加密視音頻流媒體節目進行解密和播放。IPTV所使用的DRM技術，與傳統的條件接收技術相比，具有二個基本的不同之處。其一是，前者是對視音頻流媒體內容本身進行加密，而后者是對連接/傳輸層如MPEG2系統復用層/流的加密；其二是，前者的DRM授權/密鑰一般不與被加密的視音頻流媒體節目流一起傳送，而后者的密鑰如ECM必須與被加密的視音頻流媒體節目流一起傳送。

　　IPTV系統的節目傳送功能是由IP骨干網、IP城域網、有線電視前端或電信中心站、以及相應的寬帶接入網絡完成的。對以IP單播或組播方式發送的視音頻流媒體節目流進行路由交換傳輸，是IP骨干網和IP城域網在IPTV系統網絡中要發揮的基本功能。一般而言，IP骨干網和IP城域網現有的路由器可以很輕易地支持各種不同的IP單播路由協議，但它們的許多必須通過升級方能支持IP組播路由交換。目前，各設備廠家普遍支持的IP組播協議是IGMPv2。為了保證所傳送的IPTV節目流的質量和實時收看性，IP骨干網和IP城域網通常要采用各種不同的IP QoS技術，如Diffserv和MPLS等。此外，為了提高對IPTV節目流點播的響應和傳輸實時性，以及解決或減緩IPTV點播請求之沖擊性和波動性對IPTV前端設計容量所造成的壓力，IP骨干網和IP城域網上普遍采用了內容分送網絡技術。IP骨干網和IP城域網也可以采用不同的低層物理網，以IP over SDH/SONET（即packet over SDH/SONET）、IP over ATM 或 IP over DWDM optical （如千兆/萬兆光以太網）的方式提供傳輸服務。有線電視前端或電信中心站則根據相應的寬帶接入網絡，如Cable Modem網絡或DSL網絡，將IP視音頻流媒體節目流以IP over DOCSIS或IP over DSL的方式，通過放在有線電視前端的CMTS鑒定或電信中心站的DSLAM設備，向用戶發送出去。有線電視前端或電信中心站還往往配備有視音頻流媒體節目流內容服務器和DRM授權/密鑰服務器，具有節目存儲和服務功能。

　　IPTV用戶終端設備被用來接收、存儲和播放及轉發IP視音頻流媒體節目?；拘虸PTV用戶終端設備的硬件沒有內置cable modem 或DSL modem，它只提供一個以太網接口，與外部的cable modem 、DSL modem或以太網HUB相接。集成式的IPTV用戶終端設備則內置cable modem 或DSL modem，可與cable modem 或DSL 寬帶網絡直接相連。高端IPTV用戶終端設備還帶有內置硬盤，可以提供IPTV DVR功能，甚至支持IEEE802.11無線聯網功能,能將受DRM保護的IP視音頻流媒體節目通過無線傳輸給其它設備,如PC機等。一個IPTV用戶終端設備必須帶有IPTV系統所使用的DRM技術之客戶端軟件。為了使IPTV系統成為一個開放式的業務平臺，IPTV用戶終端設備通常還使用了中間件軟件。

　　最后，EPG、用戶治理、媒體資產治理、收費及各種應用業務的相關軟件也是IPTV系統之必須具有的部件。（待續）

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