IPTV業務的網絡系統結構對IP承載網端到端QoS、接入寬帶、終端以及媒體編解碼、數字版權保護等一系列技術提出要求。IPTV涉及的主要技術包括音視頻編解碼技術、流媒體技術、內容存儲分發技術、組播技術和數字版權管理技術以及海量信息檢索和電子節目單生成管理等一系列目前處于不斷發展和更新中的技術。
三、IPTV業務的系統結構
IPTV是一個綜合業務,它的基本系統模型中包括三個組成部分,即IPTV業務系統平臺、IP網絡和用戶端,每個部分都由一些關鍵設備組成,完成相應的基本功能以保證IPTV業務的順利運營。圖1展示了IPTV業務系統各組成部分。
1.IPTV業務系統平臺
IPTV的業務前端主要包括了流媒體系統、用戶管理系統、存儲設備、編碼器、信源轉換設備等。內容提供方提供原始內容,它們可以是模擬或數字內容。
(1)流媒體系統
流媒體系統把經過數字化處理的視頻內容以視頻流的形式推送到網絡中,使得用戶可以在僅下載部分視頻文件后即可開始觀看,在觀看的同時后續視頻內容將繼續傳輸。流媒體系統中包括了提供組播和點播服務的視頻服務器。
(2)用戶管理系統
用戶管理包括對IPTV業務用戶的認證、計費、授權等功能,保證合法用戶可以得到安全高質量的服務。
圖1 IPTV業務的系統結構
(3)存儲系統
存儲系統主要用于存儲數字化后的供點播的視頻內容和各類管理信息,考慮到數字化后的視頻文件相當龐大以及各類管理信息的重要性,因此存儲系統必須兼顧海量和安全等特性。
(4)編碼系統
編碼器的作用是按照一定的格式和碼率特性要求完成模擬視頻信號的數字化。
(5)信源接收轉換系統
信源接收轉換系統能完成各種視頻信號源,如有線電視、衛星電視等的接收。
2.IP網絡
IPTV系統所使用的網絡是以TCP/IP協議為主的網絡,包括骨干/城域網絡、寬帶接入網絡和內容分發網絡。
(1)骨干/城域網絡
骨干/城域網絡主要完成視頻流在城市范圍和城市之間的傳送,目前城域網絡主要采用千兆/萬兆以太網絡,而長距離的骨干網絡則較多選用SDH或DWDM作為IP業務的承載網絡。
(2)寬帶接入網絡
寬帶接入網絡主要完成用戶到城域網絡的連接,目前常見的寬帶接入網絡包括xDSL、LAN、WLAN和雙向HFC等,可以為用戶提供數百kbps至100Mbit/s的帶寬。
(3)內容分發網絡
內容分發網絡是一個疊加在骨干/城域網絡之上的應用系統,其主要作用是將位于前端的視頻內容分布存放到網絡的邊緣以改善用戶獲得服務的質量,減少視頻流對骨干/城域網絡的帶寬壓力。
一般而言IPTV系統的業務提供平臺直接連接在骨干/城域網絡上,視頻流通過內容分發網絡被復制到位于網絡邊緣的寬帶接入設備或邊緣服務器中,然后通過寬帶接入網絡傳送到業務的接收端,由此可以看出網絡電視業務中的視頻流實際上是通過分布在全網邊緣的各個寬帶接入設備或邊緣服務器與前端部分共同完成的。
3.用戶接收端
IPTV系統的用戶端一般有三種接收方式,包括了PC個人電腦、機頂盒+電視和手機。
(1)PC終端
PC終端包括了各種臺式計算機以及各種可以移動的計算機,如PDA等,此類設備的特點是自身具備較強的處理能力,不僅可以獨立完成視頻解碼顯示任務,同時還可以安裝其它軟件完成信息交互、自動升級和遠程管理等功能,如瀏覽器和終端管理代理等。
(2)機頂盒+電視
電視一般僅具備顯示各類模擬和數字視頻信號的能力,而不具備交互能力,無法滿足IPTV的業務要求。因此目前采用機頂盒+電視的終端應用較多。機頂盒主要作為數字視頻信號的接收和處理設備,與網絡進行交互控制,實現IPTV業務功能。電視機只完成數字視頻的顯示工作。
(3)手機
手機作為IPTV業務的終端設備必須具備處理和顯示數字視頻信號的能力,一般用于移動IPTV業務。目前市場上具有處理顯示動態畫面的手機基本受其網絡傳輸速率和視頻解碼處理能力的限制還無法提供比較流暢的視頻信號,因此在3G網絡投入運營以及有更為有效的編碼方案后,手機才會逐步成為IPTV的終端設備。
四、結束語
近年來在電信業務運營統計中,基于話音的傳統電信業務逐年下滑,取而代之的是寬帶多媒體業務,未來業務的增長點和創新點主要來自各類可以提供視音頻交互的多媒體業務上。無疑,交互式多媒體播放業務必在其中占有重要地位。
