IPTV系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)

IPTV系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)第一頁，共31頁。目錄1.IPTV系統(tǒng)架構(gòu)2.視頻編碼技術(shù)3.DRM技術(shù)4.EPG簡介5.機頂盒第二頁，共31頁。IPTV系統(tǒng)布局第三頁，共31頁。系統(tǒng)架構(gòu)接入層機頂盒（STB）/TVADSL接入LAN接入電子節(jié)目單（EPG）流媒體服務管理WEB、Socket等服務電視直播視頻點播視頻內(nèi)容制作和管理后臺支撐層業(yè)務平臺層內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡（SDP）網(wǎng)絡承載層網(wǎng)頁瀏覽游戲其他增值應用用戶管理認證授權(quán)計費結(jié)算第三方接口統(tǒng)計分析DNS數(shù)字版權(quán)、平臺管理EPON接入第四頁，共31頁。IPTV核心節(jié)點第五頁，共31頁。用戶接入流程第六頁，共31頁。直播流程第七頁，共31頁。點播流程第八頁，共31頁。目錄1.IPTV系統(tǒng)架構(gòu)2.視頻編碼技術(shù)3.DRM技術(shù)4.EPG簡介5.機頂盒第九頁，共31頁。MPEG2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)得到大量應用；大量解碼芯片支持，STB成本低；帶寬占用較大：1.5～6M，存儲空間大，互聯(lián)網(wǎng)上內(nèi)容較少。MPEG4PART2帶寬較小，2.5M左右即可以達到近似DVD效果，處理器資源要求較低；存在多個標準分支，需要考慮相互兼容的問題；將來過渡到H.264（MPEG4PART10）MPEG4PART10（H.264）帶寬小，1.5M左右即可以達到近似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（2－3倍于MPEG4）；產(chǎn)業(yè)鏈趨于成熟，STB成本逐漸降低。WMV9微軟的技術(shù)支持能力強，但開放性差，必須采用MSWidows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；私有標準，成為國際公開標準VC1、VC9（芯片商對VC1/VC9的態(tài)度目前不明朗）。視頻編碼方式第十頁，共31頁。各種編碼格式的相關(guān)信息第十一頁，共31頁。H.264/AVC、ISOMPEG4Part10名稱：H.264/AVC（AdvancedVideoCoding－ITU-T）、MPEG4PART10（ISO）是不同組織對同一標準的不同命名；2003年11月發(fā)布為標準；

組織：2001年12月ITU-T和ISO在泰國Pattaya成立JVT（JointVideoTeam）視頻聯(lián)合工作組，H.264/AVC就是JVT的工作成果。基礎：H.264/AVC作為MPEG-4標準的擴展（MPEG-4Part10）充分利用了現(xiàn)有MPEG-4標準中的各個環(huán)節(jié)，H.264/AVC就在現(xiàn)有MPEG-4AdvancedSimpleProfile的基礎之上進行發(fā)展的。

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-4高1.5-2倍應用：H.264/AVC效率高，網(wǎng)絡適應性強，能夠制作出各種用途的視頻，

傳輸速率

50-160Kbps的3G手機視頻;

傳輸速率800-1500Kbps的標準清晰度（SD）視頻;

傳輸速率

5-7Mbps的高清晰度（HD）（1280x720，24p）視頻;

傳輸速率

7-9Mbps的fullHD（1920x1080，24p）視頻應用。第十二頁，共31頁。H.264和MPEG4Part2的比較第十三頁，共31頁。AVS簡介

AVS：AudioVideocodingStandard，數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標準面向我國的信息產(chǎn)業(yè)需求，聯(lián)合國內(nèi)企業(yè)和科研機構(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)標準，為數(shù)字音視頻設備與系統(tǒng)提供高效經(jīng)濟的編解碼技術(shù)，服務于高分辨率數(shù)字廣播、高密度激光數(shù)字存儲媒體、無線寬帶多媒體通訊、互聯(lián)網(wǎng)寬帶流媒體等重大信息產(chǎn)業(yè)應用。第十四頁，共31頁。AVS特點AVS視頻標準高效與H.264/AVC編碼效率相當比MPEG-2編碼效率高2倍復雜度低AVS編碼復雜度，相當于H.264的30%AVS解碼復雜度，相當于H.264的70%許可費低20元，MPEG-21元，AVS第十五頁，共31頁。AVS與其他編碼技術(shù)對比第十六頁，共31頁。目錄1.IPTV系統(tǒng)架構(gòu)2.視頻編碼技術(shù)3.DRM技術(shù)4.EPG簡介5.機頂盒第十七頁，共31頁。IPTV系統(tǒng)對DRM的需求

防止內(nèi)容被任意分發(fā)該特性要求對內(nèi)容進行訪問限制，如內(nèi)容加密。內(nèi)容只有在客戶端被判斷為合法使用時，才能被臨時解密使用。防止解密后的內(nèi)容被任意復制或修改該特性要求使用終端可靠計算平臺，如保密運算處理器。對于視頻輸出，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)容被任意使用該特性要求客戶端通過可靠途徑獲取內(nèi)容的使用方式（如使用次數(shù)和使用時間），并被強制執(zhí)行。第十八頁，共31頁。DRM技術(shù)與CA技術(shù)的對比廣電采用CA（條件接收）系統(tǒng)對數(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)合保證付費用戶利益安全性提高需要增加CI模塊導致客戶端成本提高，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)有營帳系統(tǒng)對接實現(xiàn)多種付費服務的內(nèi)容保護客戶端多采用植入DRMclient端軟件方式第十九頁，共31頁。DRM流程圖第二十頁，共31頁。目錄1.IPTV系統(tǒng)架構(gòu)2.視頻編碼技術(shù)3.DRM技術(shù)4.EPG簡介5.機頂盒第二十一頁，共31頁。EPG簡介電子節(jié)目指南EPG（ElectronicProgramGuide）為用戶提供一種界面友好、易于操作、可以快速訪問節(jié)目的方式。用戶可以通過EPG功能看到所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目以及可供用戶點播選擇的節(jié)目內(nèi)容索引，主動檢索點播。第二十二頁，共31頁。目錄1.IPTV系統(tǒng)架構(gòu)2.視頻編碼技術(shù)3.DRM技術(shù)4.EPG簡介5.機頂盒第二十三頁，共31頁。五、機頂盒機頂盒STB（Set-top-box）是放在電視機上的盒子，源于數(shù)字電視。它是一種將數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的變換設備。主要功能：接收數(shù)字電視節(jié)目，同時具有所有廣播、點播和交互式多媒體應用功能電子節(jié)目指南（EPG）交互式應用：為用戶提供視頻點播、組播和互動游戲。通過交互功能的應用，人們在點播時可以像操作家用DVD一樣進行快進、快退、暫停；在組播時可以快速切換電視頻道。通過交互功能的應用，人們還可以進行互動游戲。軟件在線升級：利用機頂盒中間件插件可以提供機頂盒能力探測，在線安裝和更新機頂盒應用軟件。機頂盒能識別該軟件的版本號，在版本不同時接收該軟件，并對保存在存儲器中的軟件進行更新。互聯(lián)網(wǎng)瀏覽和電子郵件：用戶可以通過機頂盒內(nèi)置的Internet瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。其它功能（VoIP,游戲，Web，Email…）IP機頂盒的類型

基本型機頂盒具有點播功能、廣播功能、EPG瀏覽、WEB瀏覽和小游戲等業(yè)務能力增強型機頂盒是在基本型的基礎上增加個人視頻存儲(PVR)、網(wǎng)絡游戲、視頻通信、FLASH等業(yè)務能力第二十四頁，共31頁。機頂盒硬件架構(gòu)第二十五頁，共31頁。機頂盒硬件架構(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?！窕诙嗝襟w數(shù)字信號處理器的結(jié)構(gòu)（DSP）采用了高性能數(shù)字信號處理器和嵌入式系統(tǒng)芯片作為硬件平臺。DSP主要用于視頻和音頻的解碼處理，嵌入式實時操作系統(tǒng)芯片用來控制處理從各種接口來的數(shù)據(jù)以及運算需求?！窕赬86的結(jié)構(gòu)（類似PC）基于X86架構(gòu)CPU的機頂盒有如下優(yōu)勢：首先它可以對不同格式的文件進行編解碼，其次WindowsCE操作系統(tǒng)有一整套集成的多媒體功能和極為豐富的應用程序，使得開發(fā)IPTV機頂盒的周期更短，適用于開發(fā)高級的IPTV機頂盒。第二十六頁，共31頁。機頂盒軟件結(jié)構(gòu)第二十七頁，共31頁。機頂盒操作系統(tǒng)嵌入