I PTV业务 曹力红 1.前言 IPTV即交互式网络电视,是一种利用宽带IP网 络,集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体,以电视 机或Pc机作为接收终端,向用户提供包括数字电视在 内的多种交互式服务的崭新技术。IPTV利用ADSL或以 太网或者有线电视网络等接入宽带网,通过互联网协 议(IP协议)来传送电视信号,是互联网和传统电视相 融合的结果。IPTV的主要特点在于它的交互性和实时 性,目前能够提供的业务不仅有传统的电视业务即BTV 业务,还有时移电视业务(Time—shift TV)、VOD视频点 播业务、传统互联网业务及互联网的增值业务。用户在 家中可以有两种方式享受IPTV服务:(1)计算机;(2) 网络机顶盒+普通电视机。它能够很好地适应当今网 络飞速发展的趋势,充分有效地利用网络资源。 2.IPTV的网络架构 IPTV网络大致可分家庭网络、内容承载及分发网 络、内容制作及管理中心三个部分,下面分别就三个部 分进行阐述。 2.1家庭网络 由电视机、Pc机、STB(机顶盒)、DSL Modem、家庭网 关等组成。DSL Modem通常工作于桥接方式,提供多个 接口分别连接PC、STB等终端。也可以使用单口的Mo- dem,再通过HUB连接终端。 2.2内容承载及分发网络 包括IP骨干网、城域网、宽带接入网络、内容分发 网络等几个部分。内容承载及分发网络主要实现内容 从节目源到用户层的分发,以实现IPTV的各类点播及 广播业务。 2.3 内容制作及管理平台 实现视频业务管理、用户管理、EPG发布、视频编 码、数字版权管理等功能。 3、lPTV技术实现 3.1 IPTV技术原理 IPTV其工作原理和基于互联网的电话服务VoIP 相似,它把呼叫分为数据包,通过互联网发送,然后在 另一端进行复原。其实与大多数的数据传输过程大致 一样。首先是编码,即把原始的电视信号数据进行编 码,转化成适合INTERNET传输的数据形式,然后通过 互联网传送,最后解码,通过电脑或是电视播放。 3.2 IPTV涉及的技术 IPTV涉及的主要技术包括:视频编解码、流媒体、 数 等 流 目 随 3.3.1 PPPOE认证方式 PPPoE类似于传统的拨号方式,用户端采用一个拨 号软件,发起PPP连接请求,通过以太网交换机或者 xDSL设备,终结在接入网关(BRAS)设备上。接入网关设 备负责终结PPP连接,并与RADIUS服务器配合实现用 户管理和策略控制。 目前PPPoE认证技术在以太网接入和ADSL接入方 式中已广泛应用,采用该认证方式可充分利用网上现 有BRAS设备的管理功能实现IPTV用户的管理,对 BRAS以下的接入层设备不要求支持组播,缺点是用户 端和宽带接入服务器之间为点对点的通道,开展组播 必须由BRAS作为组播复制点,BRAS到接入层及用户之 间为单播,大大消耗了BRAS到接入层设备的带宽资源。 3.3.2 DHCP+web认证方式 DHcP即动态主机配置协议,基于ellent—server 方式。需要DHCP server配合进行认证和地址分配。 IPTV机顶盒(STB)作为DHCP的C1lent向DHCP Server 发送认证请求,DHCP Server可以由具备DHCP功能的 BRAS来承担,也可采用旁挂专用的DHCP Server。 采用该认证方式的优点是用户主机和DHcP Serv- er之间没有点到点的限制,可启用组播协议来开展组 播,利用组播的作用来减轻网络的带宽压力,但要求 BRAS以下的接入层设备要支持组播,同时DHCP技术本 身存在安全问题。 3.4播出与传输 IPTV视频流在终端用户看来不外乎两种接收方 式:点播和广播。点播和广播这两种方式属于不同的技 术范畴,广播方式采用多播(MultiCAst)技术:点播方式 采用视频分发(VDN/CDN)技术。 多播(又称组播)传输允许同时发送单一的数据包 到多个接收者的网络技术。在IPTV里,即使用户数量成 倍增长,主干带宽不需要随之增加,因为无论有多少个 目标地址,在整个网络的任何一条主干链路上只传送 单一视频流,减少了主干网出现拥塞的可能性。 视频分发技术:视频分发把经过用户选择的、访问 率极高的流媒体内容从初始的流媒体服务器复制、分 ——1—— 维普资讯 http://www.cqvip.com
发到最靠近终端用户的缓存服务器上,当终端用户请 求某视频业务时,由最靠近请求终端的缓存服务器提 供服务,目前视频分发技术在电信运营商的网络中已 4.2 IPTV在国内的发展 2005年5月,广电总局发给了上海文广中国第一 块IPTV牌照。而由央视联台多家企业组建的中视网络 得到广泛应用。 3.5接收终端 IPTV接收终端,即IPTV机顶盒,主要功能包括: ●支持LAN或xDSL网络传输,接收及处理IP数据 和视频流; ●支持MPEG-4、wMv和Real等视频解码; ●支持电视屏幕显示; ●支持相应cA技术; ●支持HTML网页浏览,支持网络游戏等。 从内嵌操作系统来看,IPTV机顶盒有WinCE和 Linux两种。 WinCE最大的特点是其API与Win32兼容,有利于 在Windows环境开发WinCE应用,缺点是应用源代码不 公开,代码庞大,占用很多的ROM和RAM,求有高性能的 微处理器支持。 Linux机顶盒以专用的多媒体微处理器为核心,辅 以其它接口构成系统。多媒体微处理器本身不但具有 嵌入式RISC去运行系统软件和应用软件,而且带有 MPEG一2或MPEG-4实时解码功能芯片,这类机顶盒的优 点是源代码公开,系统运行所需资源少;缺点是适应低 带宽能力弱。 4.I PlY产业全球发展分析 4.1 IPTV在国外和香港的发展 部署IPTV业务的运营商主要集中在欧美地区、亚 太部分国家和地区。电信运营商通常采用高速DSL或 FTTX技术为用户提供,IPTV业务。到2004年年底,全球 IPTV用户数最多的两大运营商分别是意大利的Fast— Web和中国香港的电讯盈科,这两家公司的IPTV用户 数占据了全球近70%的市场份额。 宽带的发展大大促进了IPTV在亚太地区的部署, 许多电信运营商纷纷进入了IPTV市场。其中开展较好 的运营商是中国香港的电讯盈科及日本的Yahoo 船。 自2003年初,Yahoo!髓的多频道广播电视及视频点播 业务在东京开通以来,Yahoo!船的电视业务与原有的 电话及宽带业务逐渐融合,使用电视业务的DSL用户 数量也呈现出较快的增长趋势。中国香港电讯盈科在 2003年9月推出了基于DSL的数字电视业务,到2004 年11月签约用户达到了36.7万户。 推动IPTV发展的主要力量来自于技术的进步、运 营商盈利需求和用户需求的增强。IPTV关键技术之一 视频压缩技术的进步使得视频节目能够以较低的码流 达到较高的画面质量;运营商大力发展宽带网络却没 有从中得到足够的收益,赢利方式仅局限在接入费用 的收取上,运营商急需寻找新的盈利手段。因此,从2O 世纪90年代末以来,电信运营商对IPTV的兴趣越来 越浓厚,越来越多的运营商开始进入这一市场。 一8— 迅速圈地,有望获得第二张牌照。2005年5月27日, “央视网络电视”在河北省宽带门户网站一‘燕赵新 天地”落地推广。此时,电广传媒、赛迪传媒、东方明珠、 歌华有线、上海贝岭、广电网络等八大上市的广电运营 企业都在蓄势待发。 在电信方面,广东电信正在推广网络电视业务,目 前用户增长迅速,安装模式也比较灵活,如“星空影院” 等。已安装ADSL宽带业务的消费者只需再交纳100元 初装费和800元的“视频MODEM”的“押金”,以及每月交 纳5O元的收视费即可,前三个月均免费试看。虽然广 电总局在节目播放上有审批权,但在实际市场操作中 电信方面实际上是走到了前面。中国网通在黑龙江、辽 宁也开通了IPTV的商用测试系统。 中国的彩电巨头们也一直努力把握未来的电视产 业方向,以摆脱利润低薄的现状,在竞争中获得优势。 彩电企业在选择发展数字电视与网络电视时表现出都 不放弃的思路。对于IPTV,2005年初,长虹与中国电信 签订战略合作备忘录,明确了双方在视讯、IPTV和互联 星空等领域的合作意向,展开从终端到渠道的全方位 合作,终端层面的合作主要涉及可视电话终端解决方 案及IPTV终端解决方案等。 盛大网络寄希望于借助IPTV在更大范围内推广它 的网游相关产品,并且与长虹就IPTV开展了合作。UT 斯达康等也对IPTV雄心勃勃,它于2001年底开始对 IPTV市场进行跟踪与技术研发,是商用IPTV系统和终 端的全面供应商,产品在全球都有使用。 5.电信运营商建设IPT7系统面临的问题 5.1组播的开展 组播的开展通常存在以下三种方式t ●由接入层设备(DSLAm或接入交换机)实现组播 分发、组播数据不经过BRAS(旁路)。 ●由接入层设备(DSUN或接入交换机)实现组播 分发、组播数据经过BRAS。 ●由BRAS实现组播分发。 第1、2种方式都由接入层设备进行组播分发,可 节省城域网汇聚层到接入层的带宽,但要求接入层设 备(DSLAm或接入交换机)支持组播。目前传统运营商网 络上的接入层设备对组播支持能力较差,有的设备不 支持组播,有的设备支撑组播但需要进行软件及硬件 升级。因此,采用上述两种方式规模开展IPTV业务时 必须进行接入层设备的改造。 第3种方式,由BRAS实现组播分发,优点是不要求 接入层设备支持组播,但会大量占用BRAS和接入层设 备之间的带宽。 5.2视频分发网络的建设 点播业务采用视频分发(VDN/CDN)技术来实现,电 维普资讯 http://www.cqvip.com
信运营商目前大多都建立了VDN/CDN网络,但是针对 Pc终端的业务应用、采用适合Pc终端的编码技术、开 展IPTV业务、支持针对IPTV终端的编码技术,同样需 要新建或改造现有的视频分发(VDN/CDN)网络。 总之,电信运营商在建设IPTV系统时,将会面临 巨大的网络改造问题。 5.3 IPTV的牌照问题 2004年10月,国家广电总局颁布《互联网等信息 网络传播视听节目管理办法》,其中明确规定电信企业 只能开展Pc端的IPTV业务,限制其经营“机顶盒+电 视机”的业务。 2005年5月,广电总局发给了上海文广中国第一 块IPTV牌照,广电总局在IPTV牌照发放文件上的具体 表述是:“上海文广新闻传媒集团下属上海电视台正式 获得国家广电总局批准开办以电视机、手机设备为接 收终端的视听节目传播业务。”其中,并没有把基于Pc 的IPTV业务作为许可的范围,那么也就限制了电信运 营商的介入。 从广电总局的牌照方法问题上可充分看出其在电 信、广电互相进入对方领域的态度,从全球的角度来 看,IPTV虽然是一个链条很长的产业,但是基本上都是 以电信运营商为主导力量推动,没有电信广大宽带市 场的介入,IPTV的成长之门很难由广电运营商单独开 启,而电信运营商要想真正进入IPTV领域,前提是必 须跟有IPTV牌照的内容商合作。 6.IPTV业务应用 IPTV系统技术的发展与网络技术的发展密不可 分。IPTV涉及的主要技术包括:视频编解码、流媒体、数 字版权管理、CDN、组播、电子节目单和中间件技术等, 这些技术目前仍处于不断发展更新中。IPTV技术可以 在视频点播、交换式广播视频业务、有线数字电视业务 等业务中获得广泛应用。 首先是IPTV技术在传统VOD业务的应用。美国、加 拿大和欧洲的有线电视运营商已全力推出了有线电视 VOD业务,并且此业务已深受广大有线电视用户的喜爱 和欢迎。然而,尽管这种VOD业务最终是以MPEG2TS流 传送给终端用户的,但它采用了IPTV技术,并且IPTV 技术的使用推动了这种VOD业务发展和普及。 在IPQoS和千兆光以太网技术成熟以前,有线电视 VOD业务的VOD视频流,从视频服务器到边沿视频服务 器或边沿QAM调制解调器的传送,必须使用SDH或 SONET网络。这种方式成本开销大,并且很难满足VOD 业务的带宽增长需求。因此,那时有线电视VOD业务只 能是一个好听的概念和好看的演示,很难被大规模商 用。由于IPTV技术的发展和成熟,有线电视VOD业务 已能使用千兆光以太网,将VOD视频流以IP的方式 (MPEGoverIP)从视频服务器传送到边沿QAM调制解调 器,并且许多厂商已将接收IP包和完成IP包到MPEG2 流的转换功能置入边沿QAM调制解调器中。这种网络 架构大大降低了VOD流的传输成本,提高了系统的可 扩展性,使得有线电视VOD业务的大规模商用成为可 能。 其次是IPTV技术在交换式广播视频业务中的应 用。专业有线电视频道越来越多,根据80/20规律,80% 的用户将基本收看这些成百套节目的20%,余下的80% 的节目一般只被20%的用户收看。如果将所有的几百套 节目都传送“广播”给全体有线电视用户,无疑将占用 大量的频谱资源和网络资源。 交换式广播视频业务,就是将属于80%类节目中的 一些定为交换式广播视频业务节目,这些节目将不被 传送给所有的有线电视用户,而只被传送到所有的有 线电视前端和分前端,一旦有一个有线电视用户选择 了某个被定为交换式广播视频业务的频道节目,该频 道节目才会广播给有线电视用户所在的业务组的所有 用户。一个业务组是由某个光节点或某个光节点及其 相邻的几个光节点所连的全体有线电视用户组成。 IPTV技术的成熟,使得交换式广播视频业务的实 施变得很容易,且成本低廉。交换式广播视频业务的节 目可用IP组播的方式,通过千兆光以太网传送到有线 电视前端的千兆交换机。一旦某个交换式广播视频业 务的频道节目被用户选看,千兆交换机便会将该节目 送至与用户相关联的边沿QAM调制解调器,并由此广 播给相关业务组的所有有线电视用户。 再者是IPTV技术在数字电视业务中的应用。IPTV 系统技术能使有线数字电视业务提供新形式的业务, 有线数字电视DVR业务便是其中一种。这种业务能让 有线电视运营商将一些视频节目推送到有线电视用户 带有硬盘DVR功能的STB中,供用户在方便的时候选 看,它也能让用户录存正在或将要播放的节目。这种 DVR业务要想被大规模商用,节目的安全性是最为关键 的因素。 由于基于连接和传输层加密的条件接收技术在用 于DVR业务时,既不方便,也不灵活,且不够安全 因 此,DVR业务必须使用基于对内容本身加密的ORld技 术。由有线电视运营商推送的DVR视频节目一般在被 推送前即被用IPTV的DRM技术加密打包和存储,而用 户自己录制的DVR节目则一般是在用户STB中经对条 件接收解密后,再用IPTV的DRM技术加密打包和存储。 IPTV终端技术也是开展IPTV业务的关键一环。其 功能包括三方面:首先,支持目前的LAN或DSL网络传 输,接收及处理IP数据和视频流;其次,支持肝EG—i、 MPEG一2、肝EG一4、WMV和Real等视频解码,支持视频 点播、电视屏幕显示和数字版权管理;最后,支持HTML 网页浏览,支持网络游戏等。 . IPTV网络终端所有功能实现基于高性能微处理 器,而嵌入式操作系统构成了对芯片实时解码和纯软 件实时解码(Codec)应用的基本支撑平台。目前,因使 用不同的嵌入式OS,IPTV网络终端基本上分为两类, 在技术和市场应用前景上,它们各具特色。 9一 维普资讯 http://www.cqvip.com
嵌入式WinCE终端。WinCE最大特点是其API与 Win32兼容,这有利于使用Windows环境开发WinCE应 2006年4月27日,国家广电总局批准中央电视台 开办信息网络传播视听新业务。 2006年6月,南方传媒获IPTV牌照。 用。此外,这种播放器还可直接运行于WinCE操作系 统,许多现成的Windows组件稍加改造就能应用于终端 2006年7月以来,武汉电信、内蒙古网通、安徽电 信、湖北电信、辽宁网通等地方运营商陆续招标。 2006年9月1日,上海IPTV业务全面放号。 2006年10月,中国网通在技术创新大会上宣布, 网通将选择使用AVS这一民族标准来布局IPTV,并在 2006—2007年重点攻克AVS。 上的网络管理以及视频流控制等功能,这些对DSL低 带宽环境充分分享像MMS等的WindowsMedia优秀成果 而言,不能不说是事倍功半的终端开发捷径。 嵌入式Linux终端。这种终端往往以专用的多媒体 微处理器为核心,辅以以太接口和视频接口构成系统。 多媒体微处理器本身不但具有嵌入式RISC(精简指令 2006年10月,中国国际广播电台获IPTV内容牌 集cPU)运行系统软件和应用软件,而且带有MPEG一2 或MPEG--4实时解码功能芯片,在引入1inuxOS和必要 的视频以及各辅助接口驱动程序后,就成为一个完整 的IPTV网络终端应用环境。 7.IPW大事记要 2006年2月22日,数字音视频编解码技术标准 (AvS)视频部分获批成为国家标准,并于2006年3月1 日起开始实施。 AVS标准化工作取得了重要成果,“十一五”期间我 国重点培育的数字化音视频产业从此有标可循。 2006年4月,国际电信联盟(ITU)宣布,成立了“网 络电视重点小组”,以协调和推动全球网络电视标准的 起草与制定。 一10— 照。 2006年12月,网通在哈尔滨的IPTV用户数达到 10万户。上海电信IPTV用户已经超过6万户,而上海 正式放号才三个多月。 2007年3月,上海IPTV用户数已超过12.8万,已 申请并将逐步安装的用户还有2万余户,总数约为15 万户。 以上资料来源: 1.http://www.chinaunicom.com.cn/pr0fi1e/xwdt/tx— is ̄fi le765.html 2.http://www.cnc.cn/mj/news.asp?Unid=4614 3.中国联通网,人民邮电报.
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