淺析IPTV與寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)程

淺析IPTV與寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)程

關(guān)鍵詞：IPTV，三網(wǎng)融合，下一代網(wǎng)絡(luò)NGN1、引言近年，中國寬帶互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，基于IP的各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(luò)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(luò)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(luò)等多種技術(shù)于一體，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)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(wù)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用，通過高速互聯(lián)網(wǎng)提供電視服務(wù)成為現(xiàn)實，用戶只需要有一臺計算機就可以享受IPTV服務(wù)。2、IPTV內(nèi)涵及寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢IPTV基于Internet，是一種個性化、交互式服務(wù)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(wù)、游戲等業(yè)務(wù)。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(yīng)用的一個發(fā)展重點。作為下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)重要業(yè)務(wù)之一，它屬于語音、數(shù)據(jù)、視像三重播放業(yè)務(wù)的范疇，它的基本定義應(yīng)是一個廣義的寬帶網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，是基于IP技術(shù)依賴于TCP/IP協(xié)議，在Intertnet網(wǎng)絡(luò)上運行的廣播式或點播式的交互式電視業(yè)務(wù)。這種應(yīng)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(wù)，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(yīng)用和發(fā)展，屬于數(shù)字電視的高級形式。是當(dāng)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(wù)。正是由于IPTV以互聯(lián)網(wǎng)為主要傳輸網(wǎng)絡(luò)，它的發(fā)展必然與寬帶網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)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(wù)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(wù)器和流媒體播放軟件支持。流媒體服務(wù)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(luò)中，同時IP節(jié)目播送服務(wù)系統(tǒng)要對用戶或用戶終端設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證，并從DRM授權(quán)密鑰服務(wù)器向被認(rèn)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(jìn)行解密和播放。3.1IPTV管理系統(tǒng)IP傳輸網(wǎng)絡(luò)、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(luò)安全監(jiān)管系統(tǒng)等。3.2IPTV的承載與傳輸網(wǎng)絡(luò)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(dāng)，IPTV承載與傳輸網(wǎng)絡(luò)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(dá)到1.5M-2M。(2)頻道切換時延:廣電模擬電視的頻道切換非?？?，IPTV也應(yīng)盡量減少切換時延。(3)網(wǎng)絡(luò)QoS:IP寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(wù)。(5)為了提高對IPTV點播/交互業(yè)務(wù)(如VOD)的響應(yīng)和傳輸實時性，要求IP寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(wù)器和邊緣服務(wù)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(wù)器分發(fā)到邊緣服務(wù)器。IPTV的承載與傳輸網(wǎng)絡(luò)采用支持互聯(lián)網(wǎng)IP協(xié)議的IP寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò)，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(yīng)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(luò)的邊緣服務(wù)器，以改善用戶獲得服務(wù)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(luò)相連，節(jié)目流通過內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)被復(fù)制到網(wǎng)絡(luò)的邊緣服務(wù)器中，然后通過寬帶接入網(wǎng)傳送到業(yè)務(wù)接收端。因此，IPTV業(yè)務(wù)中的節(jié)目流是通過分布在網(wǎng)絡(luò)邊緣的各個邊緣服務(wù)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(fù)責(zé)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(rèn)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(yīng)用業(yè)務(wù)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(biāo)準(zhǔn)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(luò)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(yīng)用的發(fā)展與寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)程息息相關(guān)。4、IPTV催化三網(wǎng)資源與業(yè)務(wù)的融合目前，網(wǎng)絡(luò)都是完成各式各樣業(yè)務(wù)信息傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)，如以語音業(yè)務(wù)為主的電信網(wǎng)，以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的計算機網(wǎng)，以圖像業(yè)務(wù)為主的電視網(wǎng)等三大網(wǎng)絡(luò)。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(yīng)現(xiàn)代信息社會發(fā)展的需要。實際上現(xiàn)在三大網(wǎng)絡(luò)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(luò)應(yīng)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(wù)，有廣闊的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。視像類業(yè)務(wù)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(wù)，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(luò)優(yōu)勢切入，使得發(fā)展IPTV業(yè)務(wù)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(wù)，即通過寬帶網(wǎng)絡(luò)提供IPTV服務(wù)。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(wù)，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(luò)，一樣可以提供IPTV業(yè)務(wù)，在開展數(shù)字電視服務(wù)中加入電話和互聯(lián)網(wǎng)接入的捆綁經(jīng)營服務(wù)，向電信業(yè)方向推進(jìn)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(wù)，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(wù)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(luò)走向新的領(lǐng)域IPTV開啟了網(wǎng)絡(luò)變革的大門，它的產(chǎn)生與發(fā)展在網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)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(wù)，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(luò)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(luò)覆蓋寬廣，便于與下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展走向溝通，有較豐富的大型網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(jìn)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(wù)為代表的市場需求形勢下，單一業(yè)務(wù)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(wù)的網(wǎng)絡(luò)，為他們提供多業(yè)務(wù)的個性化服務(wù)。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(luò)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(wù)，面對多層面、全方位的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通需求，它們也沒能力在多業(yè)務(wù)融合方面實現(xiàn)滿意的預(yù)期效果。IPTV業(yè)務(wù)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(luò)將以IPv6為紐帶，以用戶需求為基礎(chǔ)，以多網(wǎng)業(yè)務(wù)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(jìn)行融合，讓電信、電視與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻流媒體業(yè)務(wù)，數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)和移動等業(yè)務(wù)，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(wù)和服務(wù)，并在IP這個全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)協(xié)同工作，支持廣泛的可移動性，并為用戶提供多個服務(wù)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(wù)的相互滲透、相互融合的自然延伸和演進(jìn)，引領(lǐng)下一代網(wǎng)絡(luò)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(wù)的要求，催生與促進(jìn)了三網(wǎng)資源與業(yè)務(wù)的融合，并推動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展走向“三網(wǎng)融合”，另一方面也使IPTV的潛力得到進(jìn)一步的挖掘。目前，三大網(wǎng)絡(luò)相互滲透，相互促進(jìn)，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(jìn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向具有綜合業(yè)務(wù)功能的寬帶高速的下一代網(wǎng)絡(luò)演