IPTV技術(shù)分析及與數字電視的比較

　  1、概述

　　在業(yè)內就“三網(wǎng)融合”沸沸揚揚地討論了多年之后，最近黨中央在“十一五”規劃中明確提出，要加強寬帶通信網(wǎng)、數字電視網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)等信息基礎建設，推進(jìn)“三網(wǎng)融合”。

       而IPTV結合了電信、電視、互聯(lián)網(wǎng)各自的優(yōu)勢，既是電信業(yè)的新業(yè)務(wù)應用，也是數字電視的解決方案之一，從而將成為實(shí)現三網(wǎng)融合的良好模式。IPTV涉及到電信和電視兩大產(chǎn)業(yè)，電信業(yè)一直在積極推動(dòng)IPTV發(fā)展，但從電視媒介的角度來(lái)看IPTV，就會(huì )發(fā)現，IPTV對電視媒介的理論實(shí)踐、傳受關(guān)系、經(jīng)營(yíng)運作都具有革命性的影響，并最終威脅到電視媒介在價(jià)值鏈中的主導權地位。

　　2、IPTV技術(shù)分析

　　2.1　IPTV簡(jiǎn)介

　　IPTV即網(wǎng)絡(luò )電視，又稱(chēng)寬帶電視，就是通過(guò)寬帶網(wǎng)向家庭用戶(hù)傳輸電視節目或者提供其它交互性業(yè)務(wù)。IPTV主要有電播業(yè)務(wù)（VOD）和直播兩種業(yè)務(wù)類(lèi)型。點(diǎn)播業(yè)務(wù)有個(gè)性化服務(wù)的特點(diǎn)，由觀(guān)眾自己點(diǎn)播自己喜愛(ài)的電影、電視劇及其他類(lèi)型的視頻節目；而直播業(yè)務(wù)有節目主導者與節目受眾雙向互動(dòng)的特點(diǎn)，例如觀(guān)眾與節目主持人語(yǔ)音互動(dòng)的談話(huà)類(lèi)節目。IPTV系統主要由節目源、網(wǎng)絡(luò )電視播出前端、互聯(lián)網(wǎng)媒介和用戶(hù)終端四大部分構成。   


    播出前端包括網(wǎng)絡(luò )電視臺門(mén)戶(hù)網(wǎng)頁(yè)、流媒體平臺和用戶(hù)管理平臺，其中流媒體平臺包含視頻服務(wù)器系統、MAM（媒體資產(chǎn)管理）系統、MPM（媒體生產(chǎn)管理）系統、DRM（數字版權管理）系統、CDN（內容發(fā)布網(wǎng)絡(luò )）系統、NEM（網(wǎng)絡(luò )設備管理）系統等。IPTV的媒介必須是寬帶網(wǎng)絡(luò )，所以視頻信息的傳輸要較大的帶寬，且可靠性要求較高。用戶(hù)終端一般有3種方式：PC、IP機頂盒+電視機、手機以及其他可以接入IP網(wǎng)絡(luò )的終端設備。目前，主要是PC，但就我國電視機的普及率而言， IP機頂盒+電視機的發(fā)展潛力更大。今后，3G的手機和其他可接入IP網(wǎng)絡(luò )的信息化終端都可觀(guān)看IPTV。

　　2.2　IPTV關(guān)鍵技術(shù)

　?。?）信源編碼轉碼技術(shù)

　　目前，我國電視節目大多采用MPEG-1、MPEG-2格式存在，其中MPEG-2為DVD和數字電視的壓縮標準。如果需承載更高碼率的 IPTV節目，每個(gè)用戶(hù)的接入帶寬有限，而且在大規模用戶(hù)的情況下，也沒(méi)有足夠高輸出帶寬的服務(wù)器，因此視頻壓縮編碼的壓縮比應該盡量高。視頻編碼標準現有的MPEG-2、MPEG-4、H.264等，其中H.264（MPEG-4的第10部分，又名AVC）是最近國家通過(guò)的IPTV標準，算法復雜但播放同樣質(zhì)量的視頻占用的帶寬更少（800 kbit/s的速率可以達到接近DVD視頻的質(zhì)量）。同時(shí)，由于新編碼的復雜度比較高，導致需要大規模的設備更新。為了避免這種情況的出現，同時(shí)向不同接入用戶(hù)提供現有內容服務(wù)，需要用轉碼器來(lái)完成碼率、空間分辨率、時(shí)間分辨率、碼流格式轉換。所以智能轉碼技術(shù)是IPTV與現有媒體資源相關(guān)聯(lián)的核心技術(shù)。

　?。?）流媒體技術(shù)

　　流媒體技術(shù)是IPTV的平臺技術(shù)，是指流媒體服務(wù)器采用流式傳輸技術(shù)在網(wǎng)絡(luò )上播放連續音視頻媒體格式文件的技術(shù)。流媒體在播放前不需要在互聯(lián)網(wǎng)上下載整個(gè)文件，而是經(jīng)過(guò)幾秒或幾十秒的啟動(dòng)延時(shí)，先把文件開(kāi)始部分的內容讀入客戶(hù)機內存中，然后利用解壓設備對壓縮的文件解壓后進(jìn)行播放，而文件剩余部分將在后臺的服務(wù)器內繼續下載。與傳統互聯(lián)網(wǎng)觀(guān)看方式比較，流媒體方式不僅使啟動(dòng)延時(shí)大幅縮短，而且對系統緩存容量的需求大大降低。

　?。?）CDN技術(shù)

　　CDN是構建在數據網(wǎng)絡(luò )上的一種分布式的內容分發(fā)網(wǎng)。CDN的作用是采用流媒體服務(wù)器集群技術(shù)，克服單機系統輸出帶寬及并發(fā)能力不足的缺點(diǎn)，可極大提升系統支持的并發(fā)流數目，減少或避免單點(diǎn)失效帶來(lái)的不良影響。CDN利用全局負載均衡技術(shù)將用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)指向離用戶(hù)最近的工作正常的流媒體服務(wù)器上，由流媒體服務(wù)器直接響應用戶(hù)的請求。服務(wù)器中如果沒(méi)有用戶(hù)要訪(fǎng)問(wèn)的內容，會(huì )根據配置自動(dòng)從原服務(wù)器抓取相應的內容并提供給用戶(hù)。IPTV可利用CDN為用戶(hù)提供VOD業(yè)務(wù)，通過(guò)CDN把視頻內容分發(fā)到靠近用戶(hù)端的CDN節點(diǎn)后，可以在一定程度上保證端到端的服務(wù)質(zhì)量。

　?。?）DRM技術(shù)

　　也就是通常所說(shuō)的數字版權保護技術(shù)，在充分利用現有網(wǎng)絡(luò )資源使網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商獲利和用戶(hù)享受IPTV的優(yōu)勢時(shí)，保障內容提供商的利益也是迫切需要考慮和解決的問(wèn)題。DRM可將原始音視頻文件打包成加密的流媒體格式，用戶(hù)播放時(shí)系統自動(dòng)請求發(fā)放許可證，如果滿(mǎn)足條件即可在線(xiàn)播放。如用戶(hù)離線(xiàn)播放，則設置離線(xiàn)播放策略，支持各種媒體的訪(fǎng)問(wèn)權，確保用戶(hù)在自選的付費方式和數字版權所有者規定的范圍瀏覽及播放數字內容。

      （5）機頂盒

　　機頂盒STB（Set-top-box）顧名思義是放在電視機上的盒子，源于數字電視。它是一種將數字電視信號轉換成模擬信號的變換設備。在數字電視應用中主要根據傳輸網(wǎng)絡(luò )不同有3類(lèi)數字電視機頂盒：用于有線(xiàn)電視網(wǎng)的數字電視機頂盒STB-C、用于衛星電視網(wǎng)的數字電視機頂盒STB-S和用于地面廣播網(wǎng)的數字電視機頂盒STB-T，目前滿(mǎn)足IP協(xié)議的機頂盒也以出現。隨著(zhù)IPTV的發(fā)展，使這種產(chǎn)品獲得了極大的發(fā)展動(dòng)力。因為IP機頂盒不僅可以提供與大多數有線(xiàn)或衛星電視機頂盒相同的功能，而且還可以使用當前低成本的互聯(lián)網(wǎng)和基于IP的網(wǎng)絡(luò )設施?！×硗?，立足于雙向的IP網(wǎng)絡(luò )還可以本能地支持一系列的應用和交互式服務(wù)。 

        基于STB的終端系統是兼顧PC和電視機的功能，既具有PC的處理能力，又具有電視機的觀(guān)看效果。同時(shí)，STB極有可能作為家庭網(wǎng)絡(luò )/媒體中心出現在下一代家庭網(wǎng)絡(luò )中。因此，IPTV終端更看好電視機+機頂盒方式，將成為IPTV業(yè)務(wù)終端的主流?；赟TB的終端系統以電視機作為顯示器，利用專(zhuān)用的IP-STB對網(wǎng)絡(luò )音視頻媒體數據接收和解壓，轉換為電視信號格式輸送給TV播放。

　?。?）手機終端

　　手機終端也就是電視手機，即將電視機的功能集成到手機中，通過(guò)手機收播電視信號。提到用于IPTV的移動(dòng)終端系統人們自然會(huì )聯(lián)想到3G手機，它能夠處理圖像、音樂(lè )、視頻流等多媒體，并利用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )和互聯(lián)網(wǎng)相結合提  
供IPTV、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電視會(huì )議等多種媒體服務(wù)。

　　IPTV的移動(dòng)終端在應用中還有很多需要解決的問(wèn)題。首先管制問(wèn)題，因為我國的廣電領(lǐng)域和通訊領(lǐng)域有不同的政策，對相應的企業(yè)也有嚴格的限制。目前，廣電總局對手機電視尚無(wú)政策出臺，具體操作無(wú)法可依。此外，廣電與移動(dòng)通信的技術(shù)標準也需要統一；其次，在技術(shù)成熟度上，IPTV的移動(dòng)終端還需要解決一系列問(wèn)題，例如傳輸速率低，IPTV節目播放會(huì )受到網(wǎng)絡(luò )速度的制約，很難達到像電視一樣實(shí)時(shí)傳輸的平滑效果。雖然目前利用手機觀(guān)看網(wǎng)絡(luò )視頻的效果還不錯，但隨著(zhù)IPTV業(yè)務(wù)的發(fā)展和普及，移動(dòng)運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )帶寬將會(huì )成為一個(gè)瓶頸；最后，就是目前手機電源技術(shù)無(wú)法與IPTV移動(dòng)終端的強大功能相匹配，手機的待機時(shí)間太短，而IPTV業(yè)務(wù)消耗電量十分驚人，現有技術(shù)難以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求，這對于IPTV業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是個(gè)很大的障礙。

　　3、IPTV與數字電視的差異

　　3.1　數字電視簡(jiǎn)介

　　數字電視是指在有線(xiàn)電視網(wǎng)中利用數字電視技術(shù)進(jìn)行電視節目的傳送。我國現有數字電視標準基本為DVB-C，信源編碼為MPEG-2。在數字電視中，音頻、視頻及數據先以MPEG-2格式進(jìn)行壓縮，然后加入業(yè)務(wù)信息（SI）對節目進(jìn)行描述，之后復用成TS流。傳輸時(shí)信道編碼采用RS前向糾錯編碼和卷積交織，調制采用16、32、64、256QAM等多種方式中的一種。用戶(hù)管理采用有條件接收技術(shù)進(jìn)行解密。數字電視的業(yè)務(wù)類(lèi)型主要有免費基本數字電視業(yè)務(wù)、按頻道付費數字電視業(yè)務(wù)、數據廣播業(yè)務(wù)以及在雙向HFC網(wǎng)中開(kāi)展互動(dòng)式的電視業(yè)務(wù)等。

　　DVB-C的構成包括前端系統、有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )HFC和用戶(hù)終端3部分。前端系統通常劃分為信源處理、信息處理和傳輸處理3部分，完成節目的數字化、加擾、授權和認證等功能。通過(guò)有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )傳送到用戶(hù)終端，回傳可采用HFC回傳通道、PSTN和其他網(wǎng)絡(luò )。用戶(hù)終端系統采用機頂盒（STB）加電視機或者電視卡加計算機收看數字電視節目或者實(shí)現交互式功能，如收看付費電視、實(shí)現Internet瀏覽、遠程教育等。

　　3.2　IPTV與數字電視的比較

　?。?）網(wǎng)絡(luò )體系

　　IPTV采用IP寬帶網(wǎng)，通常要在邊緣設置內容分配服務(wù)節點(diǎn)，配置流媒體服務(wù)及存儲設備，存儲及傳送的內容是以MPEG-4為編碼核心的流媒體文件；數字電視以HFC為網(wǎng)絡(luò )體系，與傳統有線(xiàn)電視結構基本一致，主要存儲及傳送的內容是MPEG-2流，采用IP over DWDM技術(shù)，基于DVD IP光纖網(wǎng)傳輸。

　?。?）個(gè)性化服務(wù)

　　使用點(diǎn)播業(yè)務(wù)，用戶(hù)可根據興趣點(diǎn)播自己喜好的電視節目，不受時(shí)間限制，可以通過(guò)拖曳等方式來(lái)觀(guān)看節目?jì)热荨?

　?。?）互動(dòng)性能

　　有線(xiàn)數字電視的網(wǎng)絡(luò )介質(zhì)大部分是單向HFC網(wǎng)，只有少部分為雙向網(wǎng)，互動(dòng)性不強。而IPTV的媒介是互聯(lián)網(wǎng)，開(kāi)放型和雙向性是互聯(lián)網(wǎng)的根本特征，因此，IPTV具有與生俱來(lái)的超強的互動(dòng)性。

　?。?）觀(guān)眾分布范圍

　　IPTV通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向全國乃至全世界傳播，觀(guān)眾遍布全球。而數字電視被局限在各個(gè)本地有線(xiàn)電視網(wǎng)內。

      （5）主要服務(wù)對象

　　IPTV需求面較窄，面向高端用戶(hù)。由于IPTV以收費節目為主，所以主要服務(wù)對象為那些支付能力較強的高端用戶(hù)。數字電視對現有電視網(wǎng)改變較小，以廣大普通觀(guān)眾為服務(wù)對象

　?。?）技術(shù)改進(jìn)難度

　　在互聯(lián)網(wǎng)上開(kāi)展IPTV業(yè)務(wù)，帶寬、頻道切換時(shí)延、QoS等還差強人意，組播技術(shù)離滿(mǎn)足IPTV的高要求還有很大距離，CDN（內容分發(fā)網(wǎng)絡(luò )）技術(shù)還不十分成熟，技術(shù)改進(jìn)難度較大，短期難以完成。同時(shí)，為了獲得更多的用戶(hù)，還必須提高IPTV的出口速率以及收視用戶(hù)的接入速率。數字電視在原有系統體系不變的情況下，實(shí)現雙向網(wǎng)絡(luò )和數字化流程更為簡(jiǎn)單。 

        4、IPTV市場(chǎng)前景展望

       IPTV目前在我國還停留在市場(chǎng)宣傳和培育階段，除了唯一擁有IPTV牌照的上海文廣進(jìn)行了幾次不太成功的嘗試外，其余是一些小型的、局部的試點(diǎn)。目前，傳統模擬電視存在節目雷同、質(zhì)量不高以及市場(chǎng)沒(méi)有細分等問(wèn)題，數字電視沒(méi)有按廣電總局預想的順利的規?；?，加上中國有著(zhù)龐大的電視用戶(hù)群，寬帶用戶(hù)也在持續增長(cháng)，IPTV賴(lài)以生存的土壤非常良好，發(fā)展潛力巨大。

       但這并不意味IPTV會(huì )一帆風(fēng)順地在中國推廣開(kāi)，IPTV產(chǎn)業(yè)最主要的驅動(dòng)力——電信運營(yíng)商就面臨重重障礙。首先是政策因素，電信運營(yíng)商有足夠能力在IPTV上大有作為，但苦于政策瓶頸，只能采取與IPTV牌照持有者合作來(lái)實(shí)現業(yè)務(wù)落地，扮演一個(gè)純粹網(wǎng)絡(luò )提供商角色；其次，廣電擁有海量的內容，可提供豐富多彩的內容，但是電信運營(yíng)商就缺少這部分內容，需要花費大量資金購買(mǎi)；最后，IPTV 對帶寬和傳輸距離的要求對電信運營(yíng)商的ADSL網(wǎng)絡(luò )提出了較高的要求。通過(guò)大規模的網(wǎng)絡(luò )升級和改造可以一定程度上解決基于A(yíng)DSL網(wǎng)上開(kāi)展IPTV 的問(wèn)題，這需要大量資金投入，但電信運營(yíng)商還有一個(gè)期盼以久的3G同樣需要大量資金。即使IPTV產(chǎn)業(yè)存在這樣那樣的問(wèn)題，但是我們依舊有足夠的理由樂(lè )觀(guān)地看待IPTV的明天。