《中國有線電視》2006( 19/20CHINA DIGITAL CABLE TV技術(shù)交流:中圖分類號:TN943.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :B文章編號:1007-7022 2006 )19- 1922 -03IPTV及相關(guān)技術(shù)口姚寬勇(揚(yáng)州市廣播電視局江蘇揚(yáng)州225009 )摘要:IPTV 是基于IP協(xié)議的新-代技術(shù),介紹了IPTV的主要業(yè)務(wù)功能和系統(tǒng)組成并闡述了IPTV系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵詞:PTV流媒體技術(shù)媒體內(nèi)容分發(fā)技術(shù)數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)IPTV and Related Technologies口YAO Kuan-yong( Yangzhou Broadcast and Television Bureau , Jiangsu Y angzhou 225009 , China )Abstract :IPTV is the next generation of IP-based technology. This article introduces the IPTV main servicefunction and the system composition , explains the key technologies of IPTV system.Key words :IPTV ; streaming media technology ; media content distribution technologies ; digital rights man-agement technology1 IPTV 概述2 IPTV 的主要業(yè)務(wù)IPTV即交互式網(wǎng)絡(luò)電視是一種利用寬帶網(wǎng)絡(luò)的2.1 視頻點(diǎn)播基礎(chǔ)設(shè)施，以電視機(jī)(或計(jì)算機(jī))作為主要終端設(shè)備，視頻點(diǎn)播即用戶根據(jù)需要直接選擇相應(yīng)的節(jié)目，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體和通信等多種技術(shù)于一體,通過IP從根本.上改變過去被動收看節(jié)目的收視方式視頻點(diǎn)協(xié)議向用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式視播采用多媒體技術(shù)將聲音、圖像、圖形、文字和數(shù)據(jù)等頻節(jié)目服務(wù)的新一代技術(shù),IPTV 有兩個(gè)特點(diǎn):基于IP集成為一體,向特定用戶播放其指定的視聽節(jié)目技術(shù)和個(gè)性化的按需服務(wù),與傳統(tǒng)電視相比最大的特IPTV系統(tǒng)中的視頻點(diǎn)播是一種基于 IP網(wǎng)絡(luò)、利用電點(diǎn)是交互性和實(shí)時(shí)性。視機(jī)(或計(jì)算機(jī))作為主要接收終端的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)。統(tǒng)的造價(jià)。[2] 劉英杰有線電視放大器的使用技巧[ J]中國有線電視2002 ( 3/4 ) 92 -93.參考文獻(xiàn):[3]林挺逵.有線電視放大器性能參數(shù)的圖解分析中國煤化工< 20):16.[ 1] 黃吳明.有線電視設(shè)計(jì)原理[ M ]西安:陜西科YHCNMHG收稿8期2006-09-03]學(xué)技術(shù)出版社2001.作者簡介姚寬勇( 1973- ) 男工程師主要從事有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和維護(hù)工作。1922《中國有線電視》2006年第19/20期_姚寬勇:PTV及相關(guān)技術(shù)2.2直播電視頻流媒體節(jié)目以IP單播或組播的方式從視頻服務(wù)器直播電視是指類似于無線電視、有線電視及衛(wèi)星播送出去同時(shí)還要對用戶或用戶終端設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證,電視的傳統(tǒng)電視服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供給寬帶用戶并從DRM授權(quán)/密鑰服務(wù)器向被認(rèn)證的用戶端設(shè)備廣播電視增值業(yè)務(wù)的一種方式 ,IPTV通過組播的方式傳送DRM授權(quán)/密鑰使用戶能夠?qū)σ呀邮盏募用芤晫?shí)現(xiàn)直播電視的功能,借助IP網(wǎng)絡(luò)來承載電視信號。音頻流媒體節(jié)目進(jìn)行解密和播放。2.3 時(shí)移電視3.2傳輸網(wǎng)絡(luò)時(shí)移電視就是用戶可以自己選擇節(jié)目的播放時(shí)IPTV系統(tǒng)使用的是以TCP/IP協(xié)議為主的網(wǎng)絡(luò),間并可以對電視播放進(jìn)行任意的暫停、倒退和快進(jìn),包括骨干或城域網(wǎng)絡(luò)、寬帶接入網(wǎng)、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。用戶不必受電視臺播出時(shí)間表的約束,時(shí)移電視通過(1)骨干或城域網(wǎng)絡(luò):骨干或城域網(wǎng)絡(luò)完成視頻存儲電視媒體文件，采用點(diǎn)播方式來為用戶實(shí)現(xiàn)時(shí)移.流在城市之間和城市范圍內(nèi)的傳送，主要技術(shù)有IP電視的功能。over ATM、IP over SDH、IP over Optical 等。2.4互聯(lián)網(wǎng)接入(2)寬帶接入網(wǎng):寬帶接入網(wǎng)主要完成用戶到城.在IPTV系統(tǒng)中利用電視作為終端通過IP網(wǎng)絡(luò)域網(wǎng)的連接,接入技術(shù)有:不對稱數(shù)字用戶線( XD-開展上網(wǎng)業(yè)務(wù)。SL )混合光纖同軸電纜( HFC)以太網(wǎng)( LAN )本地3 IPTV 系統(tǒng)的組成多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)( LMDS )無源光網(wǎng)絡(luò)( PON )。IPTV系統(tǒng)由3部分組成前端、傳輸網(wǎng)絡(luò)、接收端(3 )內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò):內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)疊加在每個(gè)部分都由- 些子系統(tǒng)和關(guān)鍵設(shè)備組成完成相應(yīng)的骨干/城域網(wǎng)絡(luò)之.上的應(yīng)用系統(tǒng)，主要由初始服務(wù)器、基本功能以保證IPTV業(yè)務(wù)的順利運(yùn)營如圖1所示。分布在網(wǎng)絡(luò)邊緣的緩存服務(wù)器、重定向DNS服務(wù)器和內(nèi)容交換服務(wù)器組成其作用是將IPTV的媒體內(nèi)容根據(jù)一定策略發(fā)布到最靠近終端用戶的邊緣服節(jié)目采集'IP骨干/城域網(wǎng)STB+TV務(wù)器，從技術(shù)上全面解決網(wǎng)點(diǎn)分布不均和網(wǎng)絡(luò)擁塞媒體中心存儲寬帶接入網(wǎng)C等狀況提高用戶訪問的響應(yīng)速度及命中率。3.3 IPTV 接收端后臺支撐系統(tǒng)][ 內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)]/\[其他智能終端IPTV接收端的功能是接收、存儲、播放及轉(zhuǎn)發(fā)IP視音頻流媒體節(jié)目基本型IPTV用戶終端設(shè)備前端傳輸網(wǎng)絡(luò)接收端的硬件沒有內(nèi)置的CableModem或DSLModem它圖1 IPTV 系統(tǒng)組成框圖只提供一個(gè)以太網(wǎng)接口與外部的CableModem或3.1 IPTV前端.DSL Modem或以太網(wǎng)Hub相連集成式的IPTV用IPTV前端具有節(jié)目采集、存儲和后臺支撐服務(wù)等戶終端設(shè)備則內(nèi)置CableModem或DSLModem,可與功能。CableModem或DSL寬帶網(wǎng)絡(luò)直接相連,高端式的( 1 )節(jié)目采集:包括節(jié)目的接收(如衛(wèi)星電視、有IPTV用戶終端還帶有內(nèi)置硬盤可以提供IPTV DVR線電視及非實(shí)時(shí)的視頻節(jié)目如DVD、錄像帶等)節(jié)目功能甚至支持IEEE802. 11無線聯(lián)網(wǎng)功能,能將受的壓縮編碼或變換編碼及格式化、節(jié)目的加密和DRMDRM保護(hù)的IP視音頻流媒體節(jié)目無線傳輸給其他設(shè)打包以及EPG生成等。備如PC機(jī)等一個(gè)用戶終端設(shè)備必須帶有IPTV系(2 )節(jié)目存儲:主要完成經(jīng)節(jié)目采集程序處理供統(tǒng)所使用的DRM技術(shù)的客戶端軟件，為了使IPTV系點(diǎn)播的視頻內(nèi)容和各類管理信息的存儲,由于存儲的.統(tǒng)成為一個(gè)開放式的業(yè)務(wù)平臺,IPTV 用戶終端設(shè)備通內(nèi)容較大常采用海量存儲架構(gòu),目前常用的存儲技術(shù)常還使中國煤化工'接收端分為PC、IPTV主要有DAS(直接附加存儲) NAS(網(wǎng)絡(luò)附加存儲)和機(jī)頂盒MYHCNMHGSAN(存儲區(qū)域網(wǎng))。4 IPTV的關(guān)鍵技術(shù)( 3 )后臺支撐系統(tǒng):為IPTV業(yè)務(wù)用戶認(rèn)證、計(jì)費(fèi)、4.1視音頻編解碼技術(shù)授權(quán)保證用戶得到合理安全的服務(wù)。將加密的視音視音頻壓縮編解碼技術(shù)是數(shù)字電視系統(tǒng)和交互式1923姚寬勇:IPTV 及相關(guān)技術(shù)《中國有線電視》2006年第19/20期，系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),它將原來不適合當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拇蟮胤职l(fā)到用戶終端上降低服務(wù)器和寬帶資源的無謂容量文件轉(zhuǎn)化成適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男∪萘课募?這就是消耗提高服務(wù)品質(zhì)其關(guān)鍵技術(shù)包括內(nèi)容分發(fā)、內(nèi)容壓縮編碼技術(shù)，文件傳輸?shù)接脩舳藢⒕幋a后的數(shù)據(jù)流路由、內(nèi)容交換、性能管理?；謴?fù)成原來的視音頻信號稱之為解碼技術(shù)。IPTV 作4.4數(shù)字版權(quán)管 理技術(shù)為IP網(wǎng)絡(luò)上的視頻應(yīng)用對視音頻編解碼有很高的要數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)是隨著視音頻節(jié)目在互聯(lián)網(wǎng)上求,首先編碼要有高的壓縮效率和好的圖像質(zhì)量,壓的廣泛傳輸而發(fā)展起來的一種新技術(shù)類似于電視條縮效率越高傳輸占用帶寬越小圖像質(zhì)量越高用戶件接收CA )技術(shù)其工作原理是,首先建立數(shù)字節(jié)目.體驗(yàn)越好淇次,IPTV平臺應(yīng)能兼容不同編碼標(biāo)準(zhǔn)的授權(quán)中心,編碼壓縮后的數(shù)字節(jié)目內(nèi)容,利用密鑰媒體文件,以適應(yīng)今后業(yè)務(wù)的發(fā)展最后要求終端支持( Key )加密保護(hù)( Lock ) ,加密的數(shù)字節(jié)目頭部存放著多種編碼格式或具備解碼能力在線升級功能。目前視KeyID和節(jié)目授權(quán)中心的URL ,用戶在點(diǎn)播時(shí)根據(jù)節(jié)頻編碼格式有MPEG - 1、MPEG - 2、MPEG -4、MPEG目頭部的KeyID和URL信息通過數(shù)字節(jié)目授權(quán)中心-7、MPEG-21、WMV和H.264等,H.264具有高的的驗(yàn)證授權(quán)送出相關(guān)的密鑰解密(Unlock),節(jié)目方可編碼效率和圖像質(zhì)量代表了編解碼技術(shù)的發(fā)展方向,播放數(shù)字版權(quán)管理主要采用數(shù)據(jù)加密、版權(quán)保護(hù)、數(shù)同時(shí)由于標(biāo)準(zhǔn)的開放性以及獲得3GPP、DVDForum的字水印和簽名技術(shù)。支持H.264被大多數(shù)運(yùn)營商和產(chǎn)業(yè)界看好,它將成為4.5 IPTV 機(jī)頂盒技術(shù)IPTV乃至互聯(lián)網(wǎng)上其他視頻業(yè)務(wù)的編碼標(biāo)準(zhǔn)。IPTV機(jī)頂盒是用戶終端設(shè)備其技術(shù)主要包括數(shù)4.2流媒體技術(shù)字視音頻編解碼技術(shù)、數(shù)字加解擾技術(shù)一有 條件接流媒體是采用流式傳輸方式在互聯(lián)網(wǎng)上播放的媒收系統(tǒng)CAS )中間件技術(shù)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)技術(shù)。體格式流式傳輸方式則是將整個(gè)視頻、音頻、三維動IPTV機(jī)頂盒主要實(shí)現(xiàn)以下功能:①與寬帶接入網(wǎng)畫等多媒體文件經(jīng)過特殊的壓縮編碼分解成-個(gè)個(gè)壓連接收發(fā)和處理IP數(shù)據(jù)和視頻流;②對接收的視頻縮包,由視頻服務(wù)器向用戶終端連續(xù)實(shí)時(shí)傳送。在采流進(jìn)行解碼支持視頻點(diǎn)播、電視屏幕顯示、數(shù)字版權(quán)用流式傳輸?shù)南到y(tǒng)中用戶不必像下載方式那樣等到管理等功能③支持Html網(wǎng)頁瀏覽、網(wǎng)絡(luò)游戲等。整個(gè)文件全部下載完畢,而只需很短的啟動延時(shí)即可IPTV機(jī)頂盒所有功能的實(shí)現(xiàn)均基于高性能微處在用戶終端利用解壓設(shè)備(或軟件)對壓縮的視頻、音理器嵌入式操作系統(tǒng)是芯片實(shí)時(shí)解碼和純軟件實(shí)時(shí)頻、三維動畫等多媒體文件解壓播放此時(shí)多媒體文件解碼應(yīng)用的基本支撐平臺,目前IPTV機(jī)頂盒的嵌入的剩余部分將在后臺繼續(xù)下載與單純的下載方式相式操作系統(tǒng)基本上分為嵌入式WinCE和嵌入式Linux比這種對多媒體文件邊下載邊播放的流式傳輸方式兩類。不僅使啟動延時(shí)大幅度縮短,而且對系統(tǒng)緩存容量的5結(jié)束語要求也大大降低。流媒體傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議有:實(shí)時(shí)傳IPTV是電信業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和有線電視業(yè)務(wù)發(fā)輸協(xié)議(RTP)實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議(RTCP)實(shí)時(shí)流協(xié)展到一定階段的產(chǎn)物,目前這種新興的業(yè)務(wù)還受諸多議(RTSP)以及資源預(yù)留協(xié)議(RSVP)流媒體傳輸技因數(shù)的制約,如缺乏統(tǒng)-的標(biāo)準(zhǔn)、市場運(yùn)營模式不成術(shù)主要包括單播、廣播及組播3種方式流媒體格式主熟政府相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策不明確等,但I(xiàn)PTV代表著-種要有3種①RealNetworks公司的RealMedia( RM )②發(fā)展趨勢,它將是三網(wǎng)合一的-項(xiàng)技術(shù)手段。Apple公司的QuickTime ,③Microsoft 公司的AdvancedStreaming Format( ASF )。參考文獻(xiàn):4.3媒體內(nèi)容分發(fā)技術(shù)內(nèi)容分發(fā)即在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)中增加一層新的網(wǎng)絡(luò)架[1中國煤化工IPTV一-技術(shù) 與應(yīng)用構(gòu)，將中心服務(wù)器的內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡(luò)CNMHG出版社2006.邊緣”使用戶可以就近取得所需的內(nèi)容,內(nèi)容分發(fā)[2]劉達(dá)龔建榮.數(shù)字電視技術(shù)[ M].北京:電子技術(shù)的主要目的是通過該網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建減少IP骨干網(wǎng)工業(yè)出版社2005.絡(luò)的傳輸壓力將連接到IP網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容信息更迅速[收稿日期2006-09-06 ]1924