IPTV关键技术及其发展

科技信息　０科教视野０　ＳＣⅡ　ＣＥ　ＦｏＲＭ＿ＡＴＩｏＮ　２００６年第３期　ＩＰＴＶ关键技术及其发展　张健　（中国石油天然气集团通信总公司沈阳分公司信息中心　辽宁　沈阳　１１００３１）　ＩＰＩ１Ｖ是一种基于ＩＮＴＥＲＮＥＴ新兴技术。是一种个性化、交互式服　务的崭新的媒体形态。它通过电信通道，利用ＡＤＳＬ或以太网或者有　线电视网络等接人宽带网，通过互联网协议（ＩＰ协议）来传送电视信　号，以家用电视机或电脑作为主要终端设备。　ＩＰＴ、，关键技术　１、音视频编解码技术ＩＰｒＶ音视频编解码技术在整个系统中处　于重要地位，ｌＰｒｖ作为ＩＰ网络上的视频应用，对音视频编解码有很　高的要求。首先，编码要有高的压缩效率和好的图像质量，压缩效率越　高，传输占用带宽越小；图像质量越高，用户体验则越好。其次，ＩＰＴＶ　平台应能兼容不同编码标准的媒体文件，以适应今后业务的发展。最　后，要求终端支持多种编码格式或具备解码能力在线升级功能。　目前主流的视频编码格式有以下几种：ＭＰＥＧ一２、ＭＰＥＧ一４　Ｐａｒｔ　２、　Ｈ．２６４／ＡＶＣ（Ｉｌｐ　ＭＰＥＧ一４　Ｐａｒｔｌ０）、微软的ｗＭＶ一９、Ｒｅａｌ公司的视频格　式，前三者为公开的国际标准，后两者为企业的私有标准。　ＭＰＥＧ－２是ＤＶＤ标准之一，编码比较简单，以ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｔｒｅａｍ）流方式传输为主。ＭＰＥＧ－－４　Ｐａｒｔ　２标准开放，同等条件下的编　码复杂度是ＭＰＥＧ－－２的３倍，图像质量是ＭＰＥＧ一２的１．５￣３倍。Ｈ．２６４　是３ＧＰＰ编码标准之一，也是ＨＤ—ＤＶＤ存储格式之一，同等条件下的　编码复杂度是ＭＰＥＧ一２的４倍，图像质量是ＭＰＥＧ一２的４　倍。Ｈ．　２６４具有很高的编码效率和图像质量，代表了编解码技术的发展方向，　它将成为ＩＰＩＴｖ乃至互联网上其他视频业务的编码标准。微软的　ＷＭＶ一９是ＨＤ－ＤＶＤ存储格式之一，同等条件下的编码复杂度是　ＭＰＥＧ－２的１．５￣２倍，图像质量是ＭＰＥＧ一２的１．５－３倍。Ｒｅａｌ公司的　视频格式是在窄带（主要的互联网）上进行多媒体传输的压缩编码技　术。虽然，目前还没有相应的国家标准规定ＩＩ：ｒＦＶ采用的数字编码技　术，但无论是ＭＰＥＧ－４，Ｈ．２６４，还是ＷＭＶ９编码技术都已经达到ＩＰＴＶ　应用的要求。如果配合新的宽带接人技术，完全可以实时传输任何编　码的流媒体视频节目。　２、宽带接入网络技术　ＩＰ１Ｖ接入可以充分利用现有宽带接入　技术。主要有兀’ｒｘ＋ＬＡＮ、ｘＤＳＬ等二种。　２　１兀’　＋ＬＡＮ它是利用ＦｒｌＹＸ（光纤到小区）＋ＬＡＮ（Ｎ线到户）的　宽带接人方式实现“千兆到小区、百兆到大楼、十兆到桌面”的宽带接　人方案，小区内的交换机和局端交换机以光纤相连，小区内采用综合　布线，用户上网速率可达１０Ｍ／１００Ｍｂｐ８。特别适合相对集中的住宅小　区、智能大厦、现代写字楼使用。光纤具有很宽的带宽，可以说，光纤到　户技术非常有利于开展ＩＦ１Ｎ业务。　２．２　ｘＤＳＬ目前，ｘＤＳＬ技术中最常用的技术有ＡＤＳＬ和ＶＤＳＬ。　ＡＤｓＬ是上下行传输速率不相等的ＤＳＬ技术，它在一对双绞线上　提供的下行速率１．５Ｍ￣８Ｍｂｓ，上行速率为６４０ｋ一１６Ｍ。目前普通家庭用　户ＡＤＳＬ速率通常在下行１Ｍｂｉｔ／ｓ左右，而ＩＰ１Ｖ需要大约３Ｍｂｉｔ／ｓ的　下行带宽，１ＴＵ－Ｔ叉分别在２００２年６月和２００３年１月推出了两个新　代ＡＤＳＬ标准：ＡＤＳ１２（Ｇ．９９２３）和ＡＤＳＬ２＋（Ｇ．９９２．５）。ＡＤＳＬ２支持的　最大上下行速率１．３Ｍ／１５Ｍ，而ＡＤＳＬ２＋支持的最大上下行速率可达　一、的，是用户被动地接收流，在广播过程中，数据包的单独一个拷贝将发　送给网络上的所有用户，客户端接收流，但不能控制流。由于收看广播　的用户收看的是相同内容，为＿，减少网络带宽浪费，广播接收方式对　ＩＰ网络提出了ＩＰ组播路由功能要求。　ＩＰ组播路由技术实现了ＩＰ网络中点到多点的高效数据传输。可　以有效的节约网络带宽、降低网络负载。组播是一种允许一个或多个　发送者（组播源）同时发送相同的数据包给多个接受者的一种网络技　术，是一种能够在不增加骨干网负载的情况下，成倍增加业务用户数　量的有效方案，因此成为当前大流量视频业务的首选方案。在ＩＰｒｖ的　应用中，利用ＩＰ组播路由技术，可以有效的分发媒体流，减少网络流　量。　４、ＩＰ机顶盒技术机顶盒ｓＴＢ（Ｓｅｔ—ｔｏｐ—ｂｏｘ）顾名思义是放在电　视机上的盒子，源于数字电视。它是一种将数字电视信号转换成模拟　信号的变换设备。在数字电视应用中主黑根据传输网络不同有３类数　字电视机顶盒：用于有线电视网的数字电视机顶盒Ｓ’ｒＢ—Ｃ、用于卫星　电视网的数字电视机顶盒ＳＴＢ—Ｓ和用于地面广播网的数字电视机顶　盒Ｓ佃一Ｔ，它们分别满足数字电视的相应标准ＤＶＢ—Ｃ、ＤＶＢ—Ｓ和　ＤＶＢ－Ｔ。基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ协议０Ｐ）的机顶盒的出现，是最近的事情。随着　ＩＰＩ１Ｖ的发展，使这种产品获得了极大的发展动力。因为ｌＰ机顶盒不　仅可以提供与大多数有线或卫星电视机顶盘相同的功能，而且还可以　使用当前低成本的互联网和基于ＩＰ的网络设施。另外，立足予双向　的ＩＰ网络还可以本能地支持一系列的应用和交互式服务。　＝、未来网络电视系统的发展　未来网络电视作为娱乐的手段，如果要在未来的竞争中吸引更多　的用户，网络电视业务需要尽快明确业务等级，提供类似标准清晰度　和高清晰度质量的节目。其次网络电视真正的未来是现在大家都还没　有提到的下～代互联网结构一Ｐ２Ｐ，点对点的连接。如果还采用客户　机、服务器，内容被中心存储的互联网结构是不可能满足发展要求的。　现在任何一个运营商的宽带流量有６Ｏ％一７Ｏ％都是Ｐ２Ｐ的，Ｐ２Ｐ的特　点是每一个计算机既是客户机又是服务器，各自下载一小段互换，减　轻传输压力。Ｐ２Ｐ内容不用存在一个服务器上，是未来互联网最能发　挥优势的方式，未来广播很可能走对等广播（Ｐｅｅｒ　ｃａｓｔｉｎｇ）的方向。第三　是跨平台发展，即实现以电视机和手机等为收看终端的目标，由于家　电产品与计算机设备不同，无法与现有的以计算机为接收终端的系统　完全相同，因此需要开发出适合电视终端使用的中问件。第四是只有　用ＩＰｖ６。每个人都是实名，才能使之可以大容量承裁包括话音和视频　等在内的综合业务。第三可否提供一种编码压缩方案以灵活适应多种　终端的不同需求，或者是经过一次压缩编码可以得到不同码率，实现　节目同源（一次制作，跨平台使用）。　利用现有的ＤＶＢ机顶盒和ＨＦＣ（Ｈｙｂｒｉｄ　Ｆｉｂｒｅ—Ｃｏａｘｉａ１　Ｃａｂｌｅ混合　光纤同轴电缆）网络，广电运营商已经可以为用户提供上百套高质量　的广播节目和下载服务，如果在交互能力上对ＤＶＢ机顶盒进行扩展，　增加它通过ＡＤＳＬ、以太网或双向Ｈｒｃ的网络通讯能力，使之发展成　１．３Ｍ／２４Ｍ。　为家庭媒体网关，从而实现广电网络运营商利用数字电视做广播。利　ＶＤＳＬ在一对双绞线上提供的下行速率为３Ｍ～５２Ｍ，上行　速率为　用网络电视做点播，进入交互电视的时代；如果是依托双向ＨＦＣ网　１．５Ｍ一２．３Ｍｓ。因此，ＶＤＳＬ会更好的支持ＩＰｒＶ业务。　络，还可以有机会建成一个具备开展“视频、话音、数据”综合业务的网　３、流媒体传送技术ＩＰ１Ｖ的核心业务是数字音视频流业务，流　络，实现广电、电信业务融合后的“做强、做大”的目标。在信息化时代　媒体传送技术相当重要，如果传送技术高效可靠，不仅可以节约系统　里真正占有一席之地。ｌ　带宽，还可以减轻系统负担，使系统得到优化。通常，ＩＰｒｖ系统中流媒　体的传进方式随用户接收方式不同而不同。从终端用户看主要有点播　参考文献　和广播两种接收方式。　［１］《数字原理与应用》人民邮电出版社姜秀华等著２００３．９　３．１点播接收方式下流媒体传送点播连接是客户端与服务器之　［２］《数字电视技术》电子工业出版社刘达等蓍２００５．４　间的主动的连接，在点播连接中，用户通过选择内容项目来初始化客　［３］《数字电视基础》电子工业出版社鲁业频蓍２００２．８　户端连接，用户可以开始、停止、后退、快进或暂停。接收具有个性化．　［４］《数字传媒概要》，闵大洪著，复旦大学出版社，２００３年１月。　接收的内容和时间取决于用户喜好，具有实时交互特点　同时，点播业　务对网络带宽的需求也很大，为了避免大量消耗骨干带宽，同时保证　作者简介：张健，大学学士，助理工程师。　一——　服务质量，要求ＩＰ网络能有效地将视频流推送到用户接入网络，使用　户尽可能就近访问。　３．２广播接收方式下流媒体传送　广播接收在用户看来是被动　８