IPTV业务的网络系统结构对IP承载网端到端QoS、接入宽带、终端以及媒体编解码、数字版权保护等一系列技术提出要求。IPTV涉及的主要技术包括音视频编解码技术、流媒体技术、内容存储分发技术、组播技术和数字版权管理技术以及海量信息检索和电子节目单生成管理等一系列目前处于不断发展和更新中的技术。
三、IPTV业务的系统结构
IPTV是一个综合业务,它的基本系统模型中包括三个组成部分,即IPTV业务系统平台、IP网络和用户端,每个部分都由一些关键设备组成,完成相应的基本功能以保证IPTV业务的顺利运营。图1展示了IPTV业务系统各组成部分。
1.IPTV业务系统平台
IPTV的业务前端主要包括了流媒体系统、用户管理系统、存储设备、编码器、信源转换设备等。内容提供方提供原始内容,它们可以是模拟或数字内容。
(1)流媒体系统
流媒体系统把经过数字化处理的视频内容以视频流的形式推送到网络中,使得用户可以在仅下载部分视频文件后即可开始观看,在观看的同时后续视频内容将继续传输。流媒体系统中包括了提供组播和点播服务的视频服务器。
(2)用户管理系统
用户管理包括对IPTV业务用户的认证、计费、授权等功能,保证合法用户可以得到安全高质量的服务。
图1 IPTV业务的系统结构
(3)存储系统
存储系统主要用于存储数字化后的供点播的视频内容和各类管理信息,考虑到数字化后的视频文件相当庞大以及各类管理信息的重要性,因此存储系统必须兼顾海量和安全等特性。
(4)编码系统
编码器的作用是按照一定的格式和码率特性要求完成模拟视频信号的数字化。
(5)信源接收转换系统
信源接收转换系统能完成各种视频信号源,如有线电视、卫星电视等的接收。
2.IP网络
IPTV系统所使用的网络是以TCP/IP协议为主的网络,包括骨干/城域网络、宽带接入网络和内容分发网络。
(1)骨干/城域网络
骨干/城域网络主要完成视频流在城市范围和城市之间的传送,目前城域网络主要采用千兆/万兆以太网络,而长距离的骨干网络则较多选用SDH或DWDM作为IP业务的承载网络。
(2)宽带接入网络
宽带接入网络主要完成用户到城域网络的连接,目前常见的宽带接入网络包括xDSL、LAN、WLAN和双向HFC等,可以为用户提供数百kbps至100Mbit/s的带宽。
(3)内容分发网络
内容分发网络是一个叠加在骨干/城域网络之上的应用系统,其主要作用是将位于前端的视频内容分布存放到网络的边缘以改善用户获得服务的质量,减少视频流对骨干/城域网络的带宽压力。
一般而言IPTV系统的业务提供平台直接连接在骨干/城域网络上,视频流通过内容分发网络被复制到位于网络边缘的宽带接入设备或边缘服务器中,然后通过宽带接入网络传送到业务的接收端,由此可以看出网络电视业务中的视频流实际上是通过分布在全网边缘的各个宽带接入设备或边缘服务器与前端部分共同完成的。
3.用户接收端
IPTV系统的用户端一般有三种接收方式,包括了PC个人电脑、机顶盒+电视和手机。
(1)PC终端
PC终端包括了各种台式计算机以及各种可以移动的计算机,如PDA等,此类设备的特点是自身具备较强的处理能力,不仅可以独立完成视频解码显示任务,同时还可以安装其它软件完成信息交互、自动升级和远程管理等功能,如浏览器和终端管理代理等。
(2)机顶盒+电视
电视一般仅具备显示各类模拟和数字视频信号的能力,而不具备交互能力,无法满足IPTV的业务要求。因此目前采用机顶盒+电视的终端应用较多。机顶盒主要作为数字视频信号的接收和处理设备,与网络进行交互控制,实现IPTV业务功能。电视机只完成数字视频的显示工作。
(3)手机
手机作为IPTV业务的终端设备必须具备处理和显示数字视频信号的能力,一般用于移动IPTV业务。目前市场上具有处理显示动态画面的手机基本受其网络传输速率和视频解码处理能力的限制还无法提供比较流畅的视频信号,因此在3G网络投入运营以及有更为有效的编码方案后,手机才会逐步成为IPTV的终端设备。
四、结束语
近年来在电信业务运营统计中,基于话音的传统电信业务逐年下滑,取而代之的是宽带多媒体业务,未来业务的增长点和创新点主要来自各类可以提供视音频交互的多媒体业务上。无疑,交互式多媒体播放业务必在其中占有重要地位。
