IPTV和移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)融合研究

史志強(qiáng)

[摘要]互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步給各行業(yè)帶來了發(fā)展機(jī)遇，媒體、通信等行業(yè)跨界融合發(fā)展。隨著信息產(chǎn)業(yè)三網(wǎng)融合政策的進(jìn)一步實(shí)施，寬帶技術(shù)不斷升級，依托強(qiáng)大的IP承載網(wǎng)絡(luò)和IPTV技術(shù)，電信運(yùn)營商新興技術(shù)產(chǎn)品在市場競爭中逐漸凸顯。IPTV是一項(xiàng)非常重要的移動(dòng)媒體交互式技術(shù)，可以集成視頻播放與傳輸控制平臺，其運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)形式開展市場運(yùn)營活動(dòng)，并逐漸形成一定的規(guī)模，在國際上具有一定的技術(shù)優(yōu)勢。本文將對IPTV和移動(dòng)流媒體的融合發(fā)展進(jìn)行研究與探索，以期為構(gòu)建我國新型IPTV技術(shù)體系與完善的移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)提供參考。

[關(guān)鍵詞]IPTV業(yè)務(wù);移動(dòng)媒體;流媒體技術(shù);融合

中國電信網(wǎng)絡(luò)從事視頻業(yè)務(wù)時(shí)間長、經(jīng)驗(yàn)豐富，在IPTV流媒體的技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域取得諸多成果，建立了全國基本網(wǎng)絡(luò)和兩個(gè)完整的省級IPTVCDN系統(tǒng)，在信息流中聚集了大量數(shù)據(jù)資源，具備獨(dú)特的互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。在中國電信網(wǎng)絡(luò)全面運(yùn)行后，其EV-DO無線寬帶網(wǎng)絡(luò)也迅速建立。因此，利用IPTV流的優(yōu)勢，作為避免內(nèi)容存儲和CDN網(wǎng)絡(luò)工作重復(fù)的基礎(chǔ)，將移動(dòng)媒體集成到IPTV流中是個(gè)可行性較強(qiáng)的選擇方案。

一、流媒體技術(shù)概念

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，互聯(lián)網(wǎng)傳輸視頻信號的需求量不斷增加。由于音頻和視頻文件量大，在一定帶寬速度的條件下，大量數(shù)據(jù)下載耗時(shí)長，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)環(huán)境擁堵，這會(huì)對用戶形成良好體驗(yàn)產(chǎn)生不利影響。從行業(yè)角度來看，這也阻礙了互聯(lián)網(wǎng)流媒體視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖侔l(fā)展。而自流媒體技術(shù)開始廣泛應(yīng)用以來，該技術(shù)得到大范圍推廣，并在較大程度上解決了上述問題，使得網(wǎng)絡(luò)視頻和音頻文件的傳輸速度進(jìn)一步改善和提升，用戶獲得良好的網(wǎng)感體驗(yàn)。

流媒體技術(shù)是指在網(wǎng)絡(luò)中使用連續(xù)時(shí)間傳輸?shù)募夹g(shù)。多媒體數(shù)據(jù)是利用互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息流中的音頻和視頻數(shù)據(jù)內(nèi)容，以數(shù)據(jù)流的形式進(jìn)行傳輸。媒體流是壓縮編碼后的連續(xù)沖擊方式和聲音信息，其利用流媒體服務(wù)器可以為用戶提供內(nèi)容下載和觀看服務(wù)。通過該技術(shù)，用戶可以同時(shí)觀看和下載視頻數(shù)據(jù)，不需要在完成瀏覽后才下載整個(gè)媒體文件，其還可以隨時(shí)進(jìn)行暫停、快進(jìn)、返回等操作?；谏鲜霾僮?，在沒有下載完整的媒體文件下，用戶每次觀看內(nèi)容都應(yīng)該是該內(nèi)容的在線直播，這在某種程度上是對視頻內(nèi)容的版權(quán)保護(hù)，也是開展有償互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)廣播事業(yè)蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)。流媒體技術(shù)不只是包括數(shù)據(jù)收集、壓縮、解碼、存儲和傳輸?shù)燃夹g(shù)形式，其也可以將聲音和圖像類型信息進(jìn)行編碼處理，形成數(shù)據(jù)流并進(jìn)行傳輸，以呈現(xiàn)在用戶面前。如音頻數(shù)據(jù)傳輸會(huì)先發(fā)送到流媒體服務(wù)器端，將其中文件分割成幾個(gè)小塊數(shù)據(jù)，然后合成，再發(fā)送到用戶端。這樣流媒體播放設(shè)備就會(huì)將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化成完整的視頻或音頻。這是媒體技術(shù)流動(dòng)與傳統(tǒng)媒體的本質(zhì)區(qū)別[1]。

二、IPTV業(yè)務(wù)基本概念

IPTV是一種將寬帶網(wǎng)絡(luò)作為傳輸手段的寬帶電視，其通過IP寬帶接入?yún)f(xié)議和多媒體信息服務(wù)向用戶傳輸電視節(jié)目，可為用戶提供廣泛的互動(dòng)服務(wù)，包括數(shù)字電視、電視影音和廣泛的商業(yè)服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)直播、時(shí)間轉(zhuǎn)移、節(jié)目收看、按需廣播，以及游戲、音樂、教育、網(wǎng)上購物、家庭服務(wù)等智能應(yīng)用。用戶可以使用IPTV服務(wù)，特別是近年來建立的通過膠囊+普通電視、計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)和智能電視的綜合體。IPTV以TCP/IP為單一頻道，根據(jù)一般協(xié)議進(jìn)行廣播、內(nèi)容播出或組織視頻廣播，有效地結(jié)合了電視網(wǎng)、電話網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)，是連接這三類網(wǎng)絡(luò)最具代表性的活動(dòng)之一。與傳統(tǒng)的電視廣播不同，IPTV具有自然的互動(dòng)優(yōu)勢，其開始在傳統(tǒng)電視領(lǐng)域發(fā)揮其現(xiàn)代化作用。在以提供基本服務(wù)為主的資訊科技業(yè)務(wù)發(fā)展初期，由于IPTV應(yīng)用范圍的擴(kuò)大和消費(fèi)者消費(fèi)習(xí)慣及其體驗(yàn)的形成，IPTV成為企業(yè)發(fā)展及其利潤的新增長點(diǎn)。

三、流媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)電視中的應(yīng)用

目前，我國的電信事業(yè)發(fā)展迅速，流媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)電視中得到廣泛的應(yīng)用，并促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)電視的快速發(fā)展與傳播。不斷增長的資訊服務(wù)需求和寬帶視頻信息對網(wǎng)絡(luò)電視的發(fā)展提出了新的要求?，F(xiàn)階段，我國的IPTV技術(shù)和市場已經(jīng)發(fā)展到了一定水平，IPTV技術(shù)的市場競爭也逐漸變得激烈。IPTV技術(shù)除了能夠提供基礎(chǔ)的視頻和音頻服務(wù)，還能夠給用戶以交互式的體驗(yàn)感，提供更加豐富的額外增值服務(wù)，其服務(wù)內(nèi)容包括視頻通話、信息服務(wù)、教育學(xué)習(xí)、娛樂游戲等。豐富電視應(yīng)用功能體驗(yàn)是未來IPTV技術(shù)服務(wù)的重要增長點(diǎn)和發(fā)展趨勢。

（一）遠(yuǎn)程教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)的不斷進(jìn)步為遠(yuǎn)程教學(xué)提供了技術(shù)支撐。在遠(yuǎn)程教學(xué)過程中，信息內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)由教師端傳輸?shù)綄W(xué)生終端。所要傳輸?shù)男畔?nèi)容和數(shù)據(jù)可以是多種多樣的，無論是圖片、音頻，還是文本或者視頻資料都可以進(jìn)行傳輸，并直達(dá)終端，滿足學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的各種需要。“十四五”期間，我國將逐步實(shí)施5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋工程、千兆城市建設(shè)工程等。就目前的帶寬條件，移動(dòng)媒體仍是最合適的選擇，借助網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端設(shè)備，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，打破時(shí)間和空間的限制。

目前，RealSystem、Flash、Shockwave等技術(shù)都可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行多媒體互動(dòng)教學(xué)，廣泛用于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。遠(yuǎn)程教學(xué)是傳統(tǒng)教育模式的一場革命，它使學(xué)習(xí)與管理相結(jié)合，克服了傳統(tǒng)“個(gè)性學(xué)習(xí)”的局限性，有利于學(xué)生跨時(shí)空學(xué)習(xí)。除了實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)，移動(dòng)媒體使用VOD（視頻會(huì)議廣播）技術(shù)既可以讓學(xué)生獲得知識，又可以讓學(xué)生分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和成果。目前，微軟公司已經(jīng)將遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)深入開發(fā)作為企業(yè)培養(yǎng)人才的工具，將培訓(xùn)與交流工作嵌入移動(dòng)技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程教學(xué)將成為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要組成部分。

（二）寬帶網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和人們需求的多元化，流媒體技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播成為IPTV發(fā)展的一個(gè)新方向?，F(xiàn)階段，中央電視臺、北京電視臺等新聞媒體都通過網(wǎng)絡(luò)平臺向廣大受眾提供音像節(jié)目。

在遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中，曾有人提到的VOD點(diǎn)播錄影帶廣播已不再是一個(gè)新概念。其最早出現(xiàn)在卡拉OK節(jié)目中，是一種半自動(dòng)化的操作系統(tǒng)，需要人為對其進(jìn)行干預(yù)。在VOD技術(shù)主要應(yīng)用于局域網(wǎng)和有線電視網(wǎng)絡(luò)的階段，VOD技術(shù)的發(fā)展受到多種條件的限制，其中，服務(wù)器信息下載能力及其信息維護(hù)成本之間的矛盾較為突出。VOD需要通過服務(wù)器下載大量的數(shù)據(jù)，而服務(wù)器大量的數(shù)據(jù)下載能力與服務(wù)器成本成正比。同時(shí)，服務(wù)器價(jià)格越高，其維護(hù)成本也越高。如何平衡信息維護(hù)成本與服務(wù)器信息下載能力之間的矛盾成為每個(gè)流媒體技術(shù)商需要綜合評估和解決的重點(diǎn)問題。此外，VOD用戶也無法通過網(wǎng)絡(luò)手段自由地在局域網(wǎng)中接收或發(fā)布文件，受限條件也較多。目前，移動(dòng)媒體對視頻點(diǎn)播而言，技術(shù)的更迭使云服務(wù)器的成本越來越低。同時(shí)，隨著現(xiàn)代組播技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模并發(fā)廣播的請求可以進(jìn)行分配，從而適應(yīng)大規(guī)模的傳播環(huán)境。

（三）互聯(lián)網(wǎng)直播

相較于現(xiàn)場直播、衛(wèi)星直播等專業(yè)術(shù)語，網(wǎng)絡(luò)直播已逐漸盛行。然而，寬帶問題仍然制約著網(wǎng)絡(luò)直播的發(fā)展，寬帶的速度會(huì)影響流媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)目炻瑥亩绊懹脩粲^看或接收節(jié)目的體驗(yàn)?？梢钥闯觯髅襟w在互聯(lián)網(wǎng)直播中發(fā)揮著重要作用。而多播技術(shù)在流媒體中的應(yīng)用，不僅節(jié)省了部分網(wǎng)絡(luò)資源，還使服務(wù)器的負(fù)載壓力顯著降低，如春晚的網(wǎng)絡(luò)直播從以前的播放卡頓，到目前的播放與觀看十分流暢。

（四）視頻會(huì)議

市場上大部分視頻會(huì)議系統(tǒng)雖然普遍支持TCP/IP服務(wù)協(xié)議，但是很少有視頻會(huì)議將流媒體技術(shù)作為主要技術(shù)?；ヂ?lián)網(wǎng)視頻會(huì)議對數(shù)據(jù)的采集壓縮和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)具有較高的要求。因此，流媒體技術(shù)并非視頻會(huì)議的首選技術(shù)，但通信技術(shù)的出現(xiàn)對視頻會(huì)議的發(fā)展產(chǎn)生了重要作用。采用流媒體形式的聲音傳輸，用戶不必等待整部電影的下載和傳輸，而是可以隨時(shí)隨地進(jìn)行觀看，不僅可以超前，而且可以快速。只要具備上網(wǎng)條件，再加一個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭，用戶就可以不受時(shí)間與空間的限制，與世界的每一個(gè)角落、每一個(gè)人隨時(shí)隨地展開視頻聯(lián)絡(luò)。此外，許多企業(yè)還將流媒體視頻會(huì)議應(yīng)用于跨區(qū)域的會(huì)議或研討，這節(jié)約了大量的資金成本，并在新冠肺炎疫情期間發(fā)揮了重要作用。

四、IPTV與流媒體融合研究

（一）IPTV網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)

1.終端層

機(jī)頂盒設(shè)備通過EPG硬件設(shè)備向用戶提供電子節(jié)目、電視節(jié)目管理控制和文字信息，用戶通過使用遙控器進(jìn)行內(nèi)容控制播放或視頻點(diǎn)播等操作。

2.接入層

用戶可以訪問網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，主要通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行IPTV操作。原則上其是通過城市網(wǎng)絡(luò)寬帶連接實(shí)現(xiàn)的，而不是通過創(chuàng)建新的系統(tǒng)，如DSL、GEPON、FTX+LAN、同軸電纜等。目前，中國電信主要在GEPON和FTX+LAN的基礎(chǔ)上實(shí)施IPTV。

3.業(yè)務(wù)/網(wǎng)絡(luò)承載層

業(yè)務(wù)/網(wǎng)絡(luò)承載層主要包含業(yè)務(wù)接入控制點(diǎn)設(shè)備到業(yè)務(wù)層邊緣節(jié)點(diǎn)的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，主要實(shí)現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)到用戶接入之間的網(wǎng)絡(luò)承載，包含城域網(wǎng)和骨干網(wǎng)。

4.業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)/分發(fā)（CDN）層

CDN內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)由位于不同區(qū)域的服務(wù)器、應(yīng)用程序及服務(wù)的虛擬網(wǎng)絡(luò)組成，并通過將媒體流等元素納入遠(yuǎn)離用戶的最新網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，提高用戶的訪問率。其包括內(nèi)容管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)清潔發(fā)展機(jī)制系統(tǒng)的管理、輸入、分發(fā)、驗(yàn)證等;內(nèi)容路由系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由規(guī)劃，可以調(diào)節(jié)用戶對相關(guān)設(shè)備的需求;負(fù)載均衡系統(tǒng)將工作內(nèi)容和服務(wù)通過“緩存”節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)提供給用戶。

5.服務(wù)/業(yè)務(wù)支撐層

服務(wù)/業(yè)務(wù)支撐層包括運(yùn)營管理、運(yùn)營支持等多功能平臺，涵蓋IPTV用戶管理、認(rèn)證、CP/SP管理，統(tǒng)計(jì)分析、終端管理、賬戶管理、基于電話的服務(wù)、EPG系統(tǒng)、內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)等，與BOSS電信系統(tǒng)的對接采用標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議[2]。

6.媒體/內(nèi)容運(yùn)營層

媒體/內(nèi)容運(yùn)營層主要為內(nèi)容運(yùn)營商和第三方增值服務(wù)提供商提供的應(yīng)用服務(wù)。內(nèi)容運(yùn)營商主要負(fù)責(zé)音頻和視頻節(jié)目的播放，以及監(jiān)控系統(tǒng)的建立和管理，包括視頻內(nèi)容的組織、生產(chǎn)、驗(yàn)證、存儲、廣播、內(nèi)容安全、版權(quán)、商業(yè)數(shù)據(jù)處理等。第三方增值服務(wù)可以選擇多種形式，如音樂、游戲、電商、信息咨詢服務(wù)等應(yīng)用服務(wù)，而服務(wù)提供者也會(huì)提供資訊科技服務(wù)等。

（二）基于IPTV技術(shù)的流媒體服務(wù)流程與方法

通過對流媒體服務(wù)平臺進(jìn)行研究，現(xiàn)階段流媒體平臺項(xiàng)目在建設(shè)過程中需要訪問總部/Web頁面之間的業(yè)務(wù)流程、BOSS系統(tǒng)和后臺網(wǎng)絡(luò)、視頻控制系統(tǒng);并實(shí)現(xiàn)視頻操作自動(dòng)化、寬帶用戶申請和通過網(wǎng)頁開放視頻等業(yè)務(wù)，以及視頻用戶通過機(jī)頂盒完成頻道訂閱和回購。在三網(wǎng)逐步融合的宏觀背景下，該方案可以有效地解決工作中的各種問題，并對IPTV新媒體來源的服務(wù)模式進(jìn)行一系列的優(yōu)化，最終達(dá)到全網(wǎng)覆蓋的目的，與之同步并完全集成傳統(tǒng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)[3]。

五、IPTV移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

IPTV在移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)方面一直存在交叉性，通常由電信、廣電等部門對其進(jìn)行政策管制。2009年，國務(wù)院為了進(jìn)一步加速三網(wǎng)融合工作的推進(jìn)，發(fā)布了《關(guān)于2009年深化經(jīng)濟(jì)體制改革工作的意見》，要求其推出實(shí)質(zhì)性的發(fā)展對策，向廣大用戶提供符合法律規(guī)范的節(jié)目內(nèi)容。同時(shí)，在國內(nèi)建立IPTV業(yè)務(wù)還需要滿足多項(xiàng)要求，獲取多個(gè)證件的許可方可經(jīng)營。目前，國內(nèi)只有7家企業(yè)獲得許可經(jīng)營。由此可以看出，國家與地方政策的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展是電信運(yùn)營商開展IPTV業(yè)務(wù)的重要保障。

早期，IPTV迅速崛起的主要原因是與運(yùn)營商寬帶業(yè)務(wù)的強(qiáng)綁定，這造成了用戶對IPTV品牌的價(jià)值感無法同步認(rèn)可。在此基礎(chǔ)上，IPTV無法形成特有的發(fā)展定位與品牌優(yōu)勢。根據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果，現(xiàn)在在營業(yè)廳辦理5G業(yè)務(wù)期間，IPTV作為贈(zèng)送服務(wù)，用戶可以自主進(jìn)行選擇辦理，業(yè)務(wù)人員并不會(huì)過多介紹該項(xiàng)業(yè)務(wù)的明細(xì)情況。由此可以看出，以前運(yùn)營商營業(yè)廳是賣卡、賣定制化業(yè)務(wù)的，甚至一些地方性的運(yùn)營商營業(yè)廳出現(xiàn)如零售賣卡業(yè)務(wù)、附加更多服務(wù)等不良現(xiàn)象，而現(xiàn)在運(yùn)營商的經(jīng)營理念正在改變。在5G高速發(fā)展的時(shí)代，運(yùn)營商需要深入研究IPTV主要業(yè)務(wù)特征，推出符合當(dāng)下業(yè)務(wù)形態(tài)的收費(fèi)模式和服務(wù)形式。因此，IPTV的價(jià)值轉(zhuǎn)型迫在眉睫?，F(xiàn)階段，行業(yè)需要求新求變，提升業(yè)務(wù)能力，創(chuàng)新模式，滿足用戶需求。該熱點(diǎn)的背后體現(xiàn)了用戶的多樣化需求，隱藏著很多機(jī)會(huì)[4]。隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的加快，規(guī)模組網(wǎng)的進(jìn)程有效地推動(dòng)了IPTV等5G融合業(yè)務(wù)向人們開放，人們能夠在公交、地鐵、高鐵和其他公共交通工具等移動(dòng)場景下隨時(shí)隨地體驗(yàn)5G超高清IPTV業(yè)務(wù)?？梢灶A(yù)見，5G的演進(jìn)、發(fā)展和變革會(huì)將人們帶入智聯(lián)新的信息社會(huì);5G網(wǎng)絡(luò)完全以“云”為基礎(chǔ)，能夠孕育融合、相互促進(jìn)的多元新生態(tài)和新技術(shù)，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的交叉賦能。

六、結(jié)語

隨著網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展，IPTV開始發(fā)展移動(dòng)媒體技術(shù)作為IPTV的關(guān)鍵技術(shù)之一，其開發(fā)和應(yīng)用備受關(guān)注。流媒體服務(wù)系統(tǒng)在許多方面與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)文檔系統(tǒng)相似。流媒體技術(shù)強(qiáng)調(diào)支持穩(wěn)定和先進(jìn)的個(gè)人檢查流，以及同步支持各種媒體，以確保對本地終端的訪問和數(shù)據(jù)的同步播放延遲最小。當(dāng)前的流媒體服務(wù)系統(tǒng)必須嚴(yán)格遵守連續(xù)性和及時(shí)性，需要大量的數(shù)據(jù)支撐傳輸。而現(xiàn)階段在關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用方面，其仍存在一系列困難和問題，我們需要跟隨時(shí)代發(fā)展做出創(chuàng)新改變，以適應(yīng)高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)。

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