IPTV系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

1、目錄目錄1. IPTV1. IPTV系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)2. 2. 視頻編碼技術(shù)視頻編碼技術(shù)3. DRM3. DRM技術(shù)技術(shù)4. EPG4. EPG簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介5. 5. 機(jī)頂盒機(jī)頂盒IPTV系統(tǒng)布局系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)接入層機(jī)頂盒（STB）/TVADSL接入LAN接入電子節(jié)目單（EPG）流媒體服務(wù)管理WEB、Socket等服務(wù)電視直播視頻點(diǎn)播視頻內(nèi)容制作和管理后臺(tái)支撐層業(yè)務(wù)平臺(tái)層內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（SDP）網(wǎng)絡(luò)承載層網(wǎng)頁(yè)瀏覽游戲其他增值應(yīng)用用戶管理認(rèn)證授權(quán)計(jì)費(fèi)結(jié)算第三方接口統(tǒng)計(jì)分析DNS數(shù)字版權(quán)、平臺(tái)管理EPON接入IPTV核心節(jié)點(diǎn)用戶接入流程直播流程點(diǎn)播流程目錄目錄1. IPTV1. IPTV系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架

2、構(gòu)2. 2. 視頻編碼技術(shù)視頻編碼技術(shù)3. DRM3. DRM技術(shù)技術(shù)4. EPG4. EPG簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介5. 5. 機(jī)頂盒機(jī)頂盒MPEG2MPEG2與DVD編碼制式一致，產(chǎn)業(yè)鏈成熟，具有豐富的節(jié)目源；成熟的編碼方式，在廣電和家電行業(yè)得到大量應(yīng)用；大量解碼芯片支持，STB成本低；帶寬占用較大：1.56M，存儲(chǔ)空間大，互聯(lián)網(wǎng)上內(nèi)容較少。MPEG4 PART2MPEG4 PART2帶寬較小，2.5M左右即可以達(dá)到近似DVD效果，處理器資源要求較低；存在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分支，需要考慮相互兼容的問(wèn)題；將來(lái)過(guò)渡到H.264（MPEG4 PART10）MPEG4 PART10MPEG4 PART10（H.264H.2

3、64）帶寬小，1.5M左右即可以達(dá)到近似DVD效果；相同帶寬下圖像質(zhì)量最好，但處理器資源要求最高（23倍于MPEG4）；產(chǎn)業(yè)鏈趨于成熟，STB成本逐漸降低。WMV9WMV9微軟的技術(shù)支持能力強(qiáng)，但開放性差，必須采用MS Widows系統(tǒng)；大量網(wǎng)上內(nèi)容；高編碼效率，1M左右的帶寬可提供DVD視頻質(zhì)量；私有標(biāo)準(zhǔn)，成為國(guó)際公開標(biāo)準(zhǔn)VC1、VC9（芯片商對(duì)VC1/VC9的態(tài)度目前不明朗）。 視頻編碼方式視頻編碼方式 各種編碼格式的相關(guān)信息 H.264/AVC、ISO MPEG4 Part 10名稱：名稱：H.264/ AVC（Advanced Video CodingITU-T）、MPEG4 PART

4、 10（ISO）是不同組織對(duì)同一標(biāo)準(zhǔn)的不同命名；2003年11月發(fā)布為標(biāo)準(zhǔn)；組織：組織：2001 年12 月ITU-T和ISO在泰國(guó)Pattaya 成立 JVT（Joint Video Team） 視頻聯(lián)合工作組 ，H.264/AVC就是JVT的工作成果?；A(chǔ)：基礎(chǔ)：H.264/AVC 作為MPEG-4 標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展（MPEG-4 Part 10） 充分利用了現(xiàn)有MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，H.264/AVC 就在現(xiàn)有MPEG-4 Advanced Simple Profile 的基礎(chǔ)之上進(jìn)行發(fā)展的。效率：效率：同等的圖像質(zhì)量條件下，H.264的數(shù)據(jù)壓縮比能比MPEG-2高2-3倍，比MPEG

5、-4高1.5-2倍應(yīng)用：應(yīng)用：H.264/AVC 效率高，網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)，能夠制作出各種用途的視頻， 傳輸速率 50-160 Kbps的3G手機(jī)視頻; 傳輸速率800-1500 Kbps 的標(biāo)準(zhǔn)清晰度（SD）視頻; 傳輸速率 5-7 Mbps 的高清晰度（HD）（1280 x720，24p）視頻; 傳輸速率 7-9 Mbps 的 full HD （1920 x1080，24p）視頻應(yīng)用。H.264H.264和和MPEG4 Part2MPEG4 Part2的比較的比較AVS簡(jiǎn)介 AVS：Audio Video coding Standard，數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 面向我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)需求，聯(lián)合國(guó)

6、內(nèi)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)，制（修）訂數(shù)字音視頻的壓縮、解壓縮、處理和表示等共性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)字音視頻設(shè)備與系統(tǒng)提供高效經(jīng)濟(jì)的編解碼技術(shù)，服務(wù)于高分辨率數(shù)字廣播、高密度激光數(shù)字存儲(chǔ)媒體、無(wú)線寬帶多媒體通訊、互聯(lián)網(wǎng)寬帶流媒體等重大信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。AVS特點(diǎn) AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)高效與H.264/AVC編碼效率相當(dāng)比MPEG-2編碼效率高2倍復(fù)雜度低AVS編碼復(fù)雜度，相當(dāng)于H.264的30%AVS解碼復(fù)雜度，相當(dāng)于H.264的70%許可費(fèi)低20元，MPEG-21元，AVS AVS與其他編碼技術(shù)對(duì)比目錄目錄1. IPTV1. IPTV系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)2. 2. 視頻編碼技術(shù)視頻編碼技術(shù)3. DRM3. DRM技術(shù)技術(shù)

7、4. EPG4. EPG簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介5. 5. 機(jī)頂盒機(jī)頂盒 IPTV系統(tǒng)對(duì)DRM的需求 防止內(nèi)容被任意分發(fā)防止內(nèi)容被任意分發(fā) 該特性要求對(duì)內(nèi)容進(jìn)行訪問(wèn)限制，如內(nèi)容加密。內(nèi)容只有 在客戶端被判斷為合法使用時(shí)，才能被臨時(shí)解密使用。 防止解密后的內(nèi)容被任意復(fù)制或修改防止解密后的內(nèi)容被任意復(fù)制或修改 該特性要求使用終端可靠計(jì)算平臺(tái)，如保密運(yùn)算處理器。對(duì)于視頻輸出，要使用防視頻拷貝功能，或使用顯式或隱式數(shù)字水印等防拷貝技術(shù)。 防止內(nèi)容被任意使用防止內(nèi)容被任意使用 該特性要求客戶端通過(guò)可靠途徑獲取內(nèi)容的使用方式（如使用次數(shù)和使用時(shí)間），并被強(qiáng)制執(zhí)行。DRMDRM技術(shù)與技術(shù)與CACA技術(shù)的對(duì)比技術(shù)的對(duì)比 廣電

8、采用CA（條件接收）系統(tǒng)對(duì)數(shù)字電視中的音視頻、數(shù)據(jù)流加密密鑰管理與用戶管理結(jié)合保證付費(fèi)用戶利益安全性提高需要增加CI模塊導(dǎo)致客戶端成本提高，并且客戶端多采用智能卡方式保存密鑰 IPTV采用DRM（數(shù)字版權(quán)管理）系統(tǒng)適用于IP包封裝的流媒體內(nèi)容擁有較為完善的密鑰傳送機(jī)制，密鑰管理與用戶管理密不可分管理靈活可定制，可與現(xiàn)有營(yíng)帳系統(tǒng)對(duì)接實(shí)現(xiàn)多種付費(fèi)服務(wù)的內(nèi)容保護(hù)客戶端多采用植入DRM client端軟件方式 DRM流程圖目錄目錄1. IPTV1. IPTV系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)2. 2. 視頻編碼技術(shù)視頻編碼技術(shù)3. DRM3. DRM技術(shù)技術(shù)4. EPG4. EPG簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介5. 5. 機(jī)頂盒機(jī)頂盒 EP

9、G EPG簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介l電子節(jié)目指南電子節(jié)目指南EPG（ElectronicProgramGuide ）為用戶提供一種界面友好、易于操作、可以快速訪問(wèn)節(jié)目的方式。用戶可以通過(guò)EPG功能看到所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目以及可供用戶點(diǎn)播選擇的節(jié)目?jī)?nèi)容索引，主動(dòng)檢索點(diǎn)播。 目錄目錄1. IPTV1. IPTV系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)2. 2. 視頻編碼技術(shù)視頻編碼技術(shù)3. DRM3. DRM技術(shù)技術(shù)4. EPG4. EPG簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介5. 5. 機(jī)頂盒機(jī)頂盒五、機(jī)頂盒五、機(jī)頂盒機(jī)頂盒機(jī)頂盒STBSTB（Set-top-box）是放在電視機(jī)上的盒子，源于數(shù)字電視。它是一種將數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的變換設(shè)備。 主

10、要功能主要功能：接收數(shù)字電視節(jié)目，同時(shí)具有所有廣播、點(diǎn)播和交互式多媒體應(yīng)用功能電子節(jié)目指南（電子節(jié)目指南（EPGEPG）交互式應(yīng)用交互式應(yīng)用：為用戶提供視頻點(diǎn)播、組播和互動(dòng)游戲。通過(guò)交互功能的應(yīng)用，人們?cè)邳c(diǎn)播時(shí)可以像操作家用DVD一樣進(jìn)行快進(jìn)、快退、暫停；在組播時(shí)可以快速切換電視頻道。通過(guò)交互功能的應(yīng)用，人們還可以進(jìn)行互動(dòng)游戲。 軟件在線升級(jí)軟件在線升級(jí)：利用機(jī)頂盒中間件插件可以提供機(jī)頂盒能力探測(cè)，在線安裝和更新機(jī)頂盒應(yīng)用軟件。機(jī)頂盒能識(shí)別該軟件的版本號(hào)，在版本不同時(shí)接收該軟件，并對(duì)保存在存儲(chǔ)器中的軟件進(jìn)行更新。 互聯(lián)網(wǎng)瀏覽和電子郵件互聯(lián)網(wǎng)瀏覽和電子郵件：用戶可以通過(guò)機(jī)頂盒內(nèi)置的Interne

11、t瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。 其它功能其它功能（VoIP, 游戲，Web，Email）IPIP機(jī)頂盒的類型機(jī)頂盒的類型 基本型基本型機(jī)頂盒具有點(diǎn)播功能、廣播功能、EPG瀏覽、WEB瀏覽和小游戲等業(yè)務(wù)能力 增強(qiáng)型增強(qiáng)型機(jī)頂盒是在基本型的基礎(chǔ)上增加個(gè)人視頻存儲(chǔ)(PVR)、網(wǎng)絡(luò)游戲、視頻通信、FLASH等業(yè)務(wù)能力機(jī)頂盒硬件架構(gòu)機(jī)頂盒硬件架構(gòu)基于專用芯片的結(jié)構(gòu)（基于專用芯片的結(jié)構(gòu)（SOC+ASIC） 采用專用視頻圖像處理芯片，內(nèi)部除了處理器以外，還集成了一些智能模塊，如音視頻輸入輸出等，有些還集成了圖像壓縮、硬件加速模塊?；诙嗝襟w數(shù)字信號(hào)處理器的結(jié)構(gòu)（基于多媒體數(shù)字信號(hào)處理器的結(jié)構(gòu)（DSP） 采用了高性能數(shù)字信號(hào)處理器和嵌入式系統(tǒng)芯片作為硬件平臺(tái)。DSP主要用于視頻和音頻的解碼處理，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)芯片用來(lái)控制處理從各種接口來(lái)的數(shù)據(jù)以及運(yùn)算需求?；诨赬86的結(jié)構(gòu)（類似的結(jié)構(gòu)（類似PC） 基于X86架構(gòu)CPU的機(jī)頂盒有如下優(yōu)勢(shì)：首先它可以對(duì)不同格式的文件進(jìn)行編解碼，其次Windows CE操作系統(tǒng)有一整套集成的多媒體功能和極為豐富的應(yīng)