淺析IPTV與寬帶網(wǎng)絡發(fā)展進程

淺析IPTV與寬帶網(wǎng)絡發(fā)展進程

關(guān)鍵詞：IPTV，三網(wǎng)融合，下一代網(wǎng)絡NGN1、引言近年，中國寬帶互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展迅速，基于IP的各種互聯(lián)網(wǎng)應用層出不窮。其中，以寬帶交互的新媒體，也即IPTV(交互式網(wǎng)絡電視)，最為引人注目。它利用寬帶網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，以計算機或電視加網(wǎng)絡機頂盒、手機等作為主要終端設(shè)備，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通信下一代網(wǎng)絡等多種技術(shù)于一體，通過互聯(lián)網(wǎng)絡協(xié)議(IP)向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式數(shù)字媒體服務。進入21世紀以來，隨著寬帶網(wǎng)絡技術(shù)、流媒體技術(shù)、編解碼技術(shù)、信息加密技術(shù)、芯片技術(shù)和存儲互動技術(shù)的發(fā)展與應用，通過高速互聯(lián)網(wǎng)提供電視服務成為現(xiàn)實，用戶只需要有一臺計算機就可以享受IPTV服務。2、IPTV內(nèi)涵及寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢IPTV基于Internet，是一種個性化、交互式服務的媒體形態(tài)，能提供點播、廣播、視頻通信、短信、彩信、信息服務、游戲等業(yè)務。人們紛紛看好IPTV巨大的市場潛力和廣闊的發(fā)展前景，運行商和眾多的終端設(shè)備制造商，也把它作為未來寬帶應用的一個發(fā)展重點。作為下一代網(wǎng)絡(NGN)重要業(yè)務之一，它屬于語音、數(shù)據(jù)、視像三重播放業(yè)務的范疇，它的基本定義應是一個廣義的寬帶網(wǎng)絡業(yè)務，是基于IP技術(shù)依賴于TCP/IP協(xié)議，在Intertnet網(wǎng)絡上運行的廣播式或點播式的交互式電視業(yè)務。這種應用將電視、通信和PC三個領(lǐng)域結(jié)合在一起，不僅可以向用戶提供數(shù)字廣播電視、VOD點播、視頻錄像等寬帶業(yè)務，而且還可以將互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、電子郵件收發(fā)以及多種在線信息咨詢、娛樂、教育功能結(jié)合在一起，實現(xiàn)真正的互動。從IP定義TV的角度看，IPTV屬于一種數(shù)字電視的傳輸與應用和發(fā)展，屬于數(shù)字電視的高級形式。是當今互聯(lián)網(wǎng)和電視網(wǎng)融合的產(chǎn)物，它涵蓋了數(shù)字電視所有的含義并包含了更多的媒體格式，從傳統(tǒng)的音視頻、文本、圖片多媒體格式到Flash圖形，從交互式媒體到流媒體格式，包括能同時提供互聯(lián)網(wǎng)所能提供的所有媒體格式的業(yè)務。正是由于IPTV以互聯(lián)網(wǎng)為主要傳輸網(wǎng)絡，它的發(fā)展必然與寬帶網(wǎng)絡的進程息息相關(guān)，已成為所謂“三網(wǎng)融合”的最大切入點。3、IPTV技術(shù)分析IPTV節(jié)目播送服務系統(tǒng)對IPTV節(jié)目流媒體數(shù)據(jù)播送與傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方式，主要有支持IP協(xié)議的流媒體廣播、組播、單播等方式，并需要流媒體服務器和流媒體播放軟件支持。流媒體服務器在用戶管理系統(tǒng)的控制下把加密的IPTV節(jié)目流媒體數(shù)據(jù)播送到傳輸網(wǎng)絡中，同時IP節(jié)目播送服務系統(tǒng)要對用戶或用戶終端設(shè)備進行認證，并從DRM授權(quán)密鑰服務器向被認證的用戶或用戶終端設(shè)備傳送ORM授權(quán)密鑰，使用戶能夠?qū)邮盏降募用艿腎PTV節(jié)目流媒體數(shù)據(jù)進行解密和播放。3.1IPTV管理系統(tǒng)IP傳輸網(wǎng)絡、節(jié)目源、用戶群是IPTV賴以生存和發(fā)展的根本。前端的IPTV管理系統(tǒng)包括節(jié)目源內(nèi)容管理系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)、節(jié)目播送與傳輸控制管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡安全監(jiān)管系統(tǒng)等。3.2IPTV的承載與傳輸網(wǎng)絡為了保證所傳送的IPTV節(jié)目的實時收看質(zhì)量與廣電模擬電視節(jié)目收看質(zhì)量相當，IPTV承載與傳輸網(wǎng)絡性能必須滿足以下要求：(1)帶寬：采用MPEG-4或H.264壓縮編碼時要求每個IPTV用戶接入帶寬達到1.5M-2M。(2)頻道切換時延:廣電模擬電視的頻道切換非?？欤琁PTV也應盡量減少切換時延。(3)網(wǎng)絡QoS:IP寬帶傳輸網(wǎng)絡應盡可能減少丟包、抖動，以保證IPTV的收視(聽)質(zhì)量。如MPLS、P2P技術(shù)。(4)IPTV要采用組播/廣播方式提供IPTV節(jié)目流媒體數(shù)據(jù)廣播類業(yè)務。(5)為了提高對IPTV點播/交互業(yè)務(如VOD)的響應和傳輸實時性，要求IP寬帶傳輸網(wǎng)絡能夠有效地將IPTV節(jié)目流媒體數(shù)據(jù)推送到內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)(CDN/VDN)，緩解沖擊性和波動性的點播/交互業(yè)務請求對前端的壓力，IPTV系統(tǒng)的IP骨干網(wǎng)/城域網(wǎng)采取中心服務器和邊緣服務器分布式部署，構(gòu)建CDN/VDN內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)，將IPTV節(jié)目流媒體數(shù)據(jù)內(nèi)容從中心服務器分發(fā)到邊緣服務器。IPTV的承載與傳輸網(wǎng)絡采用支持互聯(lián)網(wǎng)IP協(xié)議的IP寬帶傳輸網(wǎng)絡，包括骨干網(wǎng)/城域網(wǎng)、寬帶接入網(wǎng)和內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)(CDN/VDN)等。骨干網(wǎng)/城域網(wǎng)主要完成IPTV節(jié)目流媒體數(shù)據(jù)在城市范圍和城市之間的傳送。目前城域網(wǎng)主要采用千兆/萬兆以太網(wǎng)，長距離的骨干網(wǎng)可以采用IPoverSDH、IPoverATM或IPoverDWDMoptical等方式。寬帶接入網(wǎng)主要完成用戶到城域網(wǎng)的連接，IPTV支持FTTH接入、FTTB+LAN接入、ADSL接入、HFC/CableModem接入、WLAN無線接入等接入方式。CDN/VDN內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)是疊加在骨干網(wǎng)/城域網(wǎng)之上的應用系統(tǒng)，它是將前端的視頻節(jié)目流內(nèi)容分布存放到網(wǎng)絡的邊緣服務器，以改善用戶獲得服務的質(zhì)量，減少節(jié)目流對骨干網(wǎng)/城域網(wǎng)的帶寬壓力。IPTV系統(tǒng)的前端與骨干網(wǎng)/城域網(wǎng)絡相連，節(jié)目流通過內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)被復制到網(wǎng)絡的邊緣服務器中，然后通過寬帶接入網(wǎng)傳送到業(yè)務接收端。因此，IPTV業(yè)務中的節(jié)目流是通過分布在網(wǎng)絡邊緣的各個邊緣服務器與前端共同完成的。3.3IPTV用戶終端接收系統(tǒng)IPTV用戶終端接收系統(tǒng)負責接收、存儲和播放或轉(zhuǎn)發(fā)IPTV節(jié)目流媒體數(shù)據(jù)、電子節(jié)目指南等等。其接收終端包括計算機、手機、電視機和其它智能終端設(shè)備，高級的用戶終端設(shè)備還帶有內(nèi)置硬盤，可以提IPTVDVR功能，支持IEEE802.11無線聯(lián)網(wǎng)功能，并可以將DRM保護的IP音視頻流媒體節(jié)目發(fā)送傳輸給其它設(shè)備。此外，IPTV涉及數(shù)字視頻編解碼技術(shù)、媒體資產(chǎn)管理技術(shù)、流媒體技術(shù)、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)(CDN/VDN)技術(shù)、IP組播(多播)技術(shù)、數(shù)字版權(quán)管理(DRM)與用戶授權(quán)認證、管理和收費系統(tǒng)技術(shù)、IPTV機頂盒與中間件技術(shù)、LAN/ADSLCableModem等IP寬帶接入網(wǎng)技術(shù)以及各種應用業(yè)務相關(guān)軟件技術(shù)等。同時采用多種流媒體格式、數(shù)字壓縮標準如：MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC、AVS等，以及多種協(xié)議如RTP、KTCP、RTSP等來實現(xiàn)網(wǎng)絡對傳輸視頻流的廣播、點播、組播等交互控制功能?？梢奍PTV技術(shù)與應用的發(fā)展與寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展進程息息相關(guān)。4、IPTV催化三網(wǎng)資源與業(yè)務的融合目前，網(wǎng)絡都是完成各式各樣業(yè)務信息傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)，如以語音業(yè)務為主的電信網(wǎng)，以數(shù)據(jù)業(yè)務為主的計算機網(wǎng)，以圖像業(yè)務為主的電視網(wǎng)等三大網(wǎng)絡。但是這些通信網(wǎng)還存在著容量資源有限，轉(zhuǎn)移效率不高，技術(shù)上過于個性化等諸多問題，不適應現(xiàn)代信息社會發(fā)展的需要。實際上現(xiàn)在三大網(wǎng)絡都在或多或少的相對方滲透、互相合作，IPTV的特點和在視頻領(lǐng)域的優(yōu)勢使它成為“三網(wǎng)融合”的最大切入點，它的產(chǎn)生和發(fā)展正不斷引領(lǐng)寬帶網(wǎng)絡應用的新領(lǐng)域。IPTV可以包含三大行業(yè)，對于電信行業(yè)，IPTV是其未來的典型業(yè)務，有廣闊的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。視像類業(yè)務的IPTV新增值途徑成為各大電信運營商謀求持續(xù)發(fā)展的一種選擇，僅僅依托互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，由于其內(nèi)容匱乏、獲利欠佳，因而充分利用電信自身寬帶網(wǎng)絡優(yōu)勢切入，使得發(fā)展IPTV業(yè)務成為行業(yè)變革的原始驅(qū)動力。包括微軟在內(nèi)的軟件提供商看好IPTV的發(fā)展以及有實力的設(shè)備提供商的助力，亦增強了電信運營商涉足IPTV的信心與決心。有線與無線寬帶傳輸新技術(shù)與諸如H.264/AVC等高效率數(shù)字視像壓縮技術(shù)逐步走向成熟，亦為運營IPTV奠定了實際基礎(chǔ)。電信公司通過IP利用ADSL技術(shù)播放電視節(jié)目和互聯(lián)網(wǎng)接入服務，即通過寬帶網(wǎng)絡提供IPTV服務。在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，如何讓更多用戶通過互聯(lián)網(wǎng)獲得多媒體信息，在積極探索可贏利的商業(yè)運作模式，是信息化面臨的重要課題，基于互聯(lián)網(wǎng)平臺提供的IPTV業(yè)務，在交互性上面具備天然優(yōu)勢。廣電行業(yè)基于雙向化的高速有線寬帶網(wǎng)絡，一樣可以提供IPTV業(yè)務，在開展數(shù)字電視服務中加入電話和互聯(lián)網(wǎng)接入的捆綁經(jīng)營服務，向電信業(yè)方向推進與融合。而相對于電信運營商，實現(xiàn)視像增值的巨大障礙來自創(chuàng)新內(nèi)容的匱乏，這卻是廣電的真正優(yōu)勢所在。由此可見，IPTV的特點與潛在戰(zhàn)略作用，使得傳統(tǒng)的部門分界線發(fā)生了變化，電信、互聯(lián)網(wǎng)、廣電行業(yè)各自發(fā)展遇到內(nèi)容，業(yè)務，技術(shù)上的瓶頸，因而彼此聯(lián)手才可優(yōu)勢互補，借助IPTV獲得合作共贏的實際利益，因此，IPTV催化三網(wǎng)資源與業(yè)務的融合。三網(wǎng)融合也是不可避免的趨勢。5、IPTV引領(lǐng)網(wǎng)絡走向新的領(lǐng)域IPTV開啟了網(wǎng)絡變革的大門，它的產(chǎn)生與發(fā)展在網(wǎng)絡的演進中扮演著重要的角色。盡管IPTV可以利用其互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢提供服務，但也要有廣電系統(tǒng)提供節(jié)目等協(xié)作，同樣，廣電也需要電信部門的合作，在未來的發(fā)展中，數(shù)字電視要如IPTV般實現(xiàn)互動點播，就必須依托電信寬帶網(wǎng)絡的接入。廣電的先天優(yōu)勢在節(jié)目內(nèi)容的制作，而電信與互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢則在于網(wǎng)絡覆蓋寬廣，便于與下一代網(wǎng)絡發(fā)展走向溝通，有較豐富的大型網(wǎng)絡設(shè)計、運營與管理經(jīng)驗。IPTV的發(fā)展除必須有寬帶雙向網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施外，還要有豐富的音視頻節(jié)目，這亦對廣電、電信雙方自發(fā)進行優(yōu)勢互補、共贏合作起到了推動作用。在以寬帶數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務為代表的市場需求形勢下，單一業(yè)務的電話通信網(wǎng)、計算機網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)顯然無法滿足人們的需求，人們希望有一個綜合業(yè)務的網(wǎng)絡，為他們提供多業(yè)務的個性化服務。然而，目前有代表性的N-ISDN、B-ISDN和ATM以及Intertnet都有很大的局限性，在現(xiàn)有的網(wǎng)絡和技術(shù)條件下，它們都無法向用戶提供可接受和滿意的各種新業(yè)務，面對多層面、全方位的網(wǎng)絡互聯(lián)互通需求，它們也沒能力在多業(yè)務融合方面實現(xiàn)滿意的預期效果。IPTV業(yè)務使三網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條緊密聯(lián)系起來，使得未來的下一代網(wǎng)絡將以IPv6為紐帶，以用戶需求為基礎(chǔ)，以多網(wǎng)業(yè)務融合為出發(fā)點，以靈活的用戶接入和信息數(shù)字一元化的處理模式，逐漸把目前以電路交換為主的PSTN網(wǎng)過渡到以分組交換為主的IP網(wǎng)，把目前基于TDM的PSTN語音網(wǎng)和基于IP/ATM的分組網(wǎng)進行融合，讓電信、電視與數(shù)據(jù)業(yè)務靈活地構(gòu)建在一個統(tǒng)一的IP開放平臺上，綜合提供現(xiàn)有PSTN網(wǎng)、IP網(wǎng)、ATM網(wǎng)以及移動網(wǎng)等異構(gòu)網(wǎng)上承載的電話和Intertnet接入業(yè)務，數(shù)據(jù)業(yè)務、視頻流媒體業(yè)務，數(shù)字電視廣播業(yè)務和移動等業(yè)務，滿足人們隨時隨地以及采用何種手段實現(xiàn)通信或個人訂制的個性化通信業(yè)務和服務，并在IP這個全業(yè)務網(wǎng)絡的統(tǒng)一轉(zhuǎn)發(fā)平臺上，提供端對端的QoS質(zhì)量保證，使網(wǎng)絡全面實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)包的傳輸，同時實現(xiàn)端對端透明的寬帶能力，能和以前網(wǎng)絡協(xié)同工作，支持廣泛的可移動性，并為用戶提供多個服務商無限制的接入訪問和極為廣泛的自由度選擇。因此說，基于IP技術(shù)的IPTV，全面加速了傳統(tǒng)的電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)業(yè)務的相互滲透、相互融合的自然延伸和演進，引領(lǐng)下一代網(wǎng)絡走向新領(lǐng)域。6、結(jié)束語正是IPTV對于實時寬帶交互性，使用戶不受時間限制，操作簡易及個性化的互動多媒體服務的要求，催生與促進了三網(wǎng)資源與業(yè)務的融合，并推動網(wǎng)絡發(fā)展走向“三網(wǎng)融合”，另一方面也使IPTV的潛力得到進一步的挖掘。目前，三大網(wǎng)絡相互滲透，相互促進，并將最終走向“三網(wǎng)融合”，現(xiàn)行結(jié)構(gòu)的電信網(wǎng)和有線電視網(wǎng)分別與計算機網(wǎng)結(jié)合，積極推進現(xiàn)有網(wǎng)絡向具有綜合業(yè)務功能的寬帶高速的下一代網(wǎng)絡演