IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的研究

◆王露剛

IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的研究

◆王露剛

(廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 510630)

IPTV以互聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)，通過協(xié)議端口向用戶提供音頻、視頻等信息數(shù)據(jù)，在用戶與網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商之間形成一種全新交互模式，穩(wěn)步增強(qiáng)IPTV網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力。為了厚植IPTV網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，提升服務(wù)價(jià)值，本文著眼于IPTV網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理，從多個(gè)層面出發(fā)，借鑒過往經(jīng)驗(yàn)，采取針對(duì)性的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)方案，推動(dòng)IPTV網(wǎng)絡(luò)的完善，以期滿足后續(xù)實(shí)踐階段的使用需求。

IPTV；網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)途徑

0 前言

IPTV作為一項(xiàng)系統(tǒng)集成技術(shù)，涵蓋了音視頻解碼技術(shù)、音視頻服務(wù)與存儲(chǔ)陣列技術(shù)、單播和組播技術(shù)、內(nèi)容分送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)與用戶反饋與費(fèi)用核算技術(shù)，充分增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力與覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)了視頻播放、移動(dòng)電視、游戲、遠(yuǎn)程教育、親子互動(dòng)等功能，有效滿足現(xiàn)階段用戶的使用需求。受制于傳統(tǒng)的工作經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)手段，電信運(yùn)營商在IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方面存在著一定的誤區(qū)，導(dǎo)致IPTV的技術(shù)優(yōu)勢難以發(fā)揮，為了扭轉(zhuǎn)這一局面，電信運(yùn)營商要從多個(gè)維度全面考量，明確IPTV技術(shù)原理、運(yùn)行模式，不斷更新網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思路，借鑒過往有益經(jīng)驗(yàn)，采取針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案與技術(shù)手段，穩(wěn)步推動(dòng)IPTV網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)高效構(gòu)建，厚植IPTV網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，增強(qiáng)服務(wù)能力與應(yīng)用成熟度。

1 IPTV網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

IPTV網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的全面梳理與客觀分析，在思維認(rèn)知層面，幫助技術(shù)人員以及電信運(yùn)營公司明確IPTV基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)行特點(diǎn)以及技術(shù)構(gòu)成。為后續(xù)IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)提供了方向性引導(dǎo)，大大增強(qiáng)IPTV網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建工作的針對(duì)性、有效性，進(jìn)一步擴(kuò)大IPTV網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。

IPTV網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以劃分為業(yè)務(wù)層、運(yùn)行層、控制層、交換層以及用戶層，系統(tǒng)不同層面有著不同功能，發(fā)揮著不同的作用。例如業(yè)務(wù)層主要與音頻、視頻提供的第三方進(jìn)行連接，甚至在一些情況下，業(yè)務(wù)層通過SP接口為用戶提供游戲、短信服務(wù)。運(yùn)營層涵蓋了OSS系統(tǒng)與NMS系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)IPTV的資源管理、用戶管理以及費(fèi)用管理[1]。為了確保IPTV網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能的充分實(shí)現(xiàn)，技術(shù)人員在系統(tǒng)內(nèi)部，需要進(jìn)行通信協(xié)議棧的持續(xù)構(gòu)建，構(gòu)建的內(nèi)容如圖1所示。

圖1 構(gòu)建內(nèi)容

作為一種流媒體服務(wù)形式，IPTV將RSTP流媒體服務(wù)協(xié)議作為框架，實(shí)現(xiàn)了媒體數(shù)據(jù)的科學(xué)高效傳輸與發(fā)送，進(jìn)而達(dá)到視頻、音頻遠(yuǎn)程控制的目的。同時(shí)IPTV還需要在網(wǎng)絡(luò)管理、業(yè)務(wù)管理里、EGP、寬帶接入等層面加大技術(shù)投入，在IPTV網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部形成系統(tǒng)、高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理機(jī)制，確保視頻、音頻、游戲、短信以及用戶管理工作的有序開展，滿足用戶對(duì)于IPTV網(wǎng)絡(luò)的使用需求。

2 IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的途徑方法

IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)工作的穩(wěn)步進(jìn)行，技術(shù)人員需要在掌握IPTV網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，明確技術(shù)要求與系統(tǒng)組成，以IPTV承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)選擇作為著力點(diǎn)。通過技術(shù)優(yōu)化與系統(tǒng)設(shè)置，推動(dòng)IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作的有序開展，避免網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)置出現(xiàn)資源浪費(fèi)與成本增加的情況，對(duì)于電信運(yùn)營商的發(fā)展帶來新的可能。

2.1 IPTV承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)部署

承載網(wǎng)在IPTV網(wǎng)絡(luò)中在有視頻、語音數(shù)據(jù)傳輸方面發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，以承載網(wǎng)為著力點(diǎn)有效增強(qiáng)了IPTV的服務(wù)能力?；谶@種認(rèn)知，在IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的過程中，將承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)作為核心，全面分析IPTV運(yùn)行環(huán)節(jié)，全面梳理帶寬、服務(wù)質(zhì)量、組播支持等各方面的要求。在設(shè)計(jì)部署環(huán)節(jié)，技術(shù)人員要以DSLAM作為研究手段，對(duì)用戶數(shù)量開展全面分析工作，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)帶寬需求，在此基礎(chǔ)上，借助于BRAS機(jī)制，梳理用戶的使用需求，并借助于EMS、CMS等技術(shù)模式來滿足IPTV帶寬需求，確保帶寬速率[2]。在服務(wù)質(zhì)量分析過程中，必須明確IPTV的服務(wù)范圍應(yīng)保持在200km的范圍之內(nèi)，因此在服務(wù)質(zhì)量提升的過程中，技術(shù)人員有必要從業(yè)務(wù)層以及網(wǎng)絡(luò)層兩個(gè)維度出發(fā)，借助于網(wǎng)絡(luò)層與業(yè)務(wù)層的梳理，來提升用戶體驗(yàn)，減少IPTV網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)與丟包概率。

2.2 IPTV關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)選擇

（1）IPTV編碼技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

從過往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)效果與關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)選擇質(zhì)量有著最為直播的關(guān)系，為了確?，F(xiàn)階段IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作的順利進(jìn)行，技術(shù)人員可以從編碼選擇、流傳輸技術(shù)以及文件存儲(chǔ)方式等幾個(gè)層面出發(fā)，對(duì)相關(guān)技術(shù)使用方案進(jìn)行明確。具體來看，技術(shù)人員在對(duì)編碼技術(shù)選擇的過程中，在過往階段普遍使用MEG-4技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，基于現(xiàn)有的ADSL寬帶接入方式，實(shí)現(xiàn)PC與STB共享寬帶網(wǎng)絡(luò)，并在這一過程中，出于保證用戶體驗(yàn)，增強(qiáng)視頻、音頻播放質(zhì)量，為用戶提供更為良好的觀看環(huán)境[3]。但是從網(wǎng)絡(luò)影響、技術(shù)成熟度、初期投資、業(yè)務(wù)支持以及版費(fèi)收入來看，MEG-4技術(shù)都越來越難以滿足使得需求。為了有效提升IPTV網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量，降低技術(shù)難度與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)運(yùn)行成本，越來越多的國家普遍采用H.264編碼技術(shù)指標(biāo)，以提升編碼質(zhì)量與效能，實(shí)現(xiàn)視頻播放質(zhì)量、播放效能以及播放流暢度的全面提升。同時(shí)得益于新的編碼方案，IPTV的成本得到有效控制，這不僅為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的視頻音頻服務(wù)，還在很大程度上，提升了電信運(yùn)營商的市場競爭能力，對(duì)其健康、可持續(xù)發(fā)展帶來積極作用[4]。

（2）IPTV流傳輸技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

IPTV網(wǎng)絡(luò)以現(xiàn)有的技術(shù)手段為支撐，實(shí)現(xiàn)了視頻播放的實(shí)時(shí)性，而實(shí)時(shí)性的實(shí)現(xiàn)需要在流傳輸技術(shù)體系中來進(jìn)行，從技術(shù)組成層面來看，流傳輸技術(shù)主要涵蓋了數(shù)據(jù)包封裝、數(shù)據(jù)包傳輸、用戶暫停、視頻快進(jìn)等多個(gè)方面。為了增強(qiáng)IPTV流傳輸技術(shù)的實(shí)際效果，使用ISMA以及MPEG-2TS技術(shù)方案，根據(jù)實(shí)際的使用需求，對(duì)流傳輸編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行多次評(píng)估，增強(qiáng)流傳輸技術(shù)在視頻播放與控制方面的兼容性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)音頻、視頻資源的同步，借助于這種技術(shù)方式，降低IPTV網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成本，增強(qiáng)用戶的視頻觀看體驗(yàn)[5]?；贗PTV網(wǎng)絡(luò)的特殊性，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)，有必要對(duì)網(wǎng)絡(luò)利用率進(jìn)行提升，確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效能，減少視頻信號(hào)傳輸擁堵情況的出現(xiàn)。

3 結(jié)語

為了推動(dòng)IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作的平穩(wěn)開展，增強(qiáng)IPTV網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力與覆蓋范圍，發(fā)揮相關(guān)技術(shù)的服務(wù)效能，文章著眼于實(shí)際，在理清IPTV網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以承載網(wǎng)設(shè)計(jì)部署以及關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)選擇作為切入點(diǎn)。采取針對(duì)性的設(shè)計(jì)手段與技術(shù)方案，構(gòu)建起全面、系統(tǒng)、高效的IPTV網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理模式，發(fā)揮IPTV網(wǎng)絡(luò)在視頻、音頻服務(wù)方面的優(yōu)勢，不斷滿足多重用戶的使用需求。

[1]李婧.淺析IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].卷宗，2017.

[2]張敏.IPTV業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].東南大學(xué)，2015.

[3]李兆.IPTV播控太平網(wǎng)關(guān)可視化的實(shí)現(xiàn)[J].中國有線電視，2017.

[4]黃穎波.廣東IPTV播控平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].華南理工大學(xué)，2016.

[5]羅建光.IPTV從播控到接收的技術(shù)策略[J].新媒體研究，2017.