IPTV相關(guān)技術(shù)分析及典型應(yīng)用

【摘 要】IPTV技術(shù)以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，集多媒體點播，信息瀏覽，通信娛樂為一體，為用戶提供較好的體驗，本文主要討論了IPTV的相關(guān)技術(shù)以及典型架構(gòu)，并引用一個實例進(jìn)行闡述，具有較好的工程意義。

【關(guān)鍵詞】IPTV 流媒體 VOD 系統(tǒng)架構(gòu)

基于寬帶網(wǎng)技術(shù)的以多媒體為主的系統(tǒng)，主要為用戶提供娛樂、信息瀏覽和交互方面的應(yīng)用。目前，IPTV主要以DSL和LAN為主要接入方式，以個人電腦、智能手機(jī)或機(jī)頂盒+電視機(jī)為終端，向用戶提供電信級的服務(wù)和使用方便的電視式體驗。

一、IPTV相關(guān)技術(shù)簡介

（一）組播技術(shù)。IP組播技術(shù)在視頻傳輸過程中具有其獨(dú)特的優(yōu)越性，由于采用了一對多或多對多通信的機(jī)制，即使用戶數(shù)量增加非常迅猛，系統(tǒng)也無需增加主干的帶寬，此舉可以減小運(yùn)營商的成本，節(jié)約帶寬。因為針對同一組播業(yè)務(wù)，不管有多少個接收者，鏈路上只有單一的組播業(yè)務(wù)流。

（二）流媒體技術(shù)。流媒體技術(shù)就是把圖像和視頻進(jìn)行壓縮編碼后，存放在流媒體點播服務(wù)器上，用戶觀看視頻時，不需要把整個文件進(jìn)行下載，而是在電腦的硬盤上預(yù)留一個緩沖區(qū)，在視頻播放前先緩存一小段播放時間的數(shù)據(jù)流在該緩沖區(qū)，然后啟動播放，在播放的同時后臺程序繼續(xù)緩存下一段視頻數(shù)據(jù)流。流媒體技術(shù)的關(guān)鍵是音頻和視頻文件的壓縮編碼及有序高效分發(fā)到各個用戶端。和傳統(tǒng)的下載方式相比，用戶可以縮短等待觀看的時間，也可以降低了對個人終端電腦的存儲容量要求。

二、系統(tǒng)架構(gòu)

（一）運(yùn)營支持層。運(yùn)營層處于數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心位置，服務(wù)于業(yè)務(wù)運(yùn)行和管理，是IPTV系統(tǒng)運(yùn)營商的業(yè)務(wù)管理和控制的核心，由于運(yùn)營商的監(jiān)控管理方式的不同，一般而言，運(yùn)營商會根據(jù)自身的特點，提出一些針對性的需求，通常把網(wǎng)絡(luò)管理平臺和運(yùn)營支撐平臺都納入運(yùn)營層。

（二）服務(wù)支持層。服務(wù)支持層主要是控制對 IPTV系統(tǒng)的 相關(guān)服務(wù)。首先，對用戶進(jìn)行授權(quán)和身份驗證，確保合法用戶正常獲取服務(wù)；其次，采取安全措施，防止非法用戶訪問資源。服務(wù)支持層包括數(shù)字版權(quán)管理系統(tǒng)（DRM）以及認(rèn)證服務(wù)器等。其中DRM 系統(tǒng)用于流媒體的版權(quán)管理；認(rèn)證服務(wù)器用于許可證書的分發(fā)和用戶的業(yè)務(wù)接入認(rèn)證等功能。

（三）數(shù)據(jù)承載層。數(shù)據(jù)承載層主要負(fù)責(zé)進(jìn)行媒體存儲、媒體編碼加密等工作。此外，為了便于系統(tǒng)升級和發(fā)展增值業(yè)務(wù)，還會增加一些其他的部件。例如，增加特定功能服務(wù)器用于負(fù)責(zé)可視電話業(yè)務(wù)的媒體流處理；增加游戲服務(wù)器來提供聯(lián)網(wǎng)游戲等等。流媒體服務(wù)器主要是用于存放多媒體文件，它是 IPTV 系統(tǒng)的核心部分，其存儲容量的大小決定了可以為多少用戶提供；有2個因素影響著系統(tǒng)的性能，一是服務(wù)器所在網(wǎng)絡(luò)的鏈路帶寬；二是服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理能力（包括CPU的處理速度，背板帶寬，內(nèi)存大小等）。

（四）用戶終端層。用戶終端層位于用戶端，是IPTV系統(tǒng)的最末端，為用戶提供與系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系的設(shè)備。常用的就是機(jī)頂盒或智能手機(jī)。在終端設(shè)備上，需要運(yùn)行播放軟件以及編解碼程序（rmvb，avi，mpg4），針對普通計算機(jī)終端用戶，僅僅需要一套支持播放和解碼的客戶端軟件即可；而針對高級用戶希望能夠在IPTV系統(tǒng)中獲取更多的服務(wù)，如高清電視，電視回看，互動游戲等等，則終端通常為專用的機(jī)頂盒，這種機(jī)頂盒大多數(shù)WinCE或者Linux。

三、某地區(qū)IPTV系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖

圖1是某地區(qū)IPTV系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖，該方案采用兩級結(jié)構(gòu)，中心局配置核心系統(tǒng)，A城區(qū)和B城區(qū)各有一個分發(fā)節(jié)點，其作用是向客戶提IP視頻服務(wù)，用戶端可以就近兩個分發(fā)節(jié)點提供視頻點播服務(wù)。

核心系統(tǒng)作為整個IPTV的控制管理中心和業(yè)務(wù)中心，它是系統(tǒng)最核心的組成，主要負(fù)責(zé)點播系統(tǒng)中心的內(nèi)容生成管理、內(nèi)容分發(fā)、業(yè)務(wù)控制、認(rèn)證計費(fèi)、機(jī)頂盒管理等任務(wù)，分發(fā)節(jié)點起次要作用，為用戶提供多媒體視頻業(yè)務(wù)。核心系統(tǒng)能夠支持用戶數(shù)量的增加，而隨著用戶的不斷增長，分發(fā)節(jié)點可以向城域網(wǎng)延伸。采用這樣的方案，系統(tǒng)具有功能多、擴(kuò)展性好、投資小、建設(shè)周期短的特點，非常適合商業(yè)運(yùn)行和新業(yè)務(wù)測試，為城市IPTV系統(tǒng)提供多種需求。

四、小結(jié)

本文介紹了IPTV系統(tǒng)在城市發(fā)展中的功能以及所采用的主要技術(shù)手段，分析了IPTV的系統(tǒng)架構(gòu)，最后給出一個典型的IPTV的組網(wǎng)示意圖，為城市IPTV的構(gòu)建和發(fā)展模式提供了依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃胤科；吳春輝；鐘寶榮；；組播技術(shù)在IPTV直播業(yè)務(wù)中的應(yīng)用[J]；現(xiàn)代計算機(jī)；2006年03期

[2]張文；吳娟；；IPTV技術(shù)體系及發(fā)展趨勢分析[J]；有線電視技術(shù)；2006年07期

[3]呂本富；龍海泉；趙天博；；網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）的運(yùn)營模式分析[J]；管理評論；2006年11期

[4]尚琴；陳金鷹；李楊；；IPTV承載網(wǎng)建設(shè)方案探討[J]；通信與信息技術(shù)；2006年05期

作者簡介：周鑫 （1976.6-），男，漢族，碩士，重慶電子工程職業(yè)學(xué)院通信工程學(xué)院，講師，主要研究方向為無線自組網(wǎng)和傳感網(wǎng)，寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。