羅勛勛

摘 要： IPTV系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及圖像處理技術(shù)等多種現(xiàn)代技術(shù)的共同參與，在系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程之中對(duì)于多種技術(shù)都有較高的應(yīng)用要求。介紹了IPTV系統(tǒng)架構(gòu)的主要組成部分，之后根據(jù)架構(gòu)的不同介紹了在IPTV系統(tǒng)構(gòu)建和運(yùn)行之中使用的主要技術(shù)，針對(duì)IPTV系統(tǒng)發(fā)展中的問(wèn)題以及發(fā)展前景進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞： IPTV；系統(tǒng)架構(gòu)；主要技術(shù)

一、系統(tǒng)架構(gòu)

IPTV指的是在現(xiàn)代智能家庭之中使用的交互式網(wǎng)絡(luò)電視，其可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)電視媒體的結(jié)合，將互聯(lián)網(wǎng)信息查詢(xún)、媒體播放以及通訊等多種功能，在其信息傳遞和接受的過(guò)程之中主要使用的傳輸渠道是網(wǎng)絡(luò)寬帶資源，其將互聯(lián)網(wǎng)資源和電視業(yè)務(wù)相融合，極大方便了現(xiàn)代家庭的網(wǎng)絡(luò)和電視媒體使用效率。在實(shí)際的使用過(guò)程之中，IPTV可以實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)等多種功能。本文主要針對(duì)電信級(jí)多媒體流平臺(tái)IPTV的架構(gòu)進(jìn)行了介紹，這種系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是可擴(kuò)展性強(qiáng)，管理便利，運(yùn)行效率高，在當(dāng)前IPTV的普及過(guò)程之中的使用頻率較高。

1、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

IPTV系統(tǒng)可以利用寬帶網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻和音頻數(shù)據(jù)的傳輸，方便人們的觀看。該系統(tǒng)通過(guò)寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)、城域網(wǎng)來(lái)接入互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境之中，該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示：

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以劃分為分布式結(jié)構(gòu)和集中式組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在IPTV系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程之中，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要通過(guò)對(duì)用戶(hù)群體的使用要求進(jìn)行分析和研究，并根據(jù)用戶(hù)居住范圍和使用需求，選擇在實(shí)際建設(shè)之中使用分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或是集中式組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。分布式結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程之中主要是應(yīng)用在大范圍的網(wǎng)絡(luò)部署之中，一般應(yīng)用在城市中多個(gè)居民小區(qū)之中。而集中式組網(wǎng)結(jié)構(gòu)用于小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)部署，適合于分布范圍較廣，但是單個(gè)居民區(qū)域較小的系統(tǒng)建設(shè)。在網(wǎng)絡(luò)的邏輯上分析，分布式結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)主要組成部分：中央流媒體平臺(tái)層、歸宿媒體平臺(tái)層、邊緣媒體平臺(tái)層。

2、系統(tǒng)功能架構(gòu)

IPTV系統(tǒng)從系統(tǒng)功能上講可以劃分為運(yùn)營(yíng)支撐層、媒體平臺(tái)層以及終端層，下圖為功能架構(gòu)示意圖：

IPTV系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程之中包括媒體內(nèi)容的制作、視音頻內(nèi)容的存儲(chǔ)和加密、內(nèi)容的傳輸、內(nèi)容播放以及終端顯示等，各個(gè)步驟之間都是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)鏈接和管理。在網(wǎng)絡(luò)廣播功能的實(shí)現(xiàn)之中，技術(shù)人員需要現(xiàn)在因特網(wǎng)上監(jiān)理向?qū)?yīng)的廣播服務(wù)器，在廣播信號(hào)的傳輸和播送時(shí)，需要將廣播服務(wù)器的服務(wù)進(jìn)行開(kāi)啟。該服務(wù)器一般為WWW服務(wù)器，技術(shù)人員會(huì)在該服務(wù)器的主頁(yè)上建立對(duì)應(yīng)于每個(gè)廣播節(jié)目的鏈接，在用戶(hù)需要進(jìn)行廣播節(jié)目的收聽(tīng)時(shí)，用戶(hù)需要對(duì)廣播服務(wù)器發(fā)送信號(hào)傳輸請(qǐng)求，廣播服務(wù)器進(jìn)程一旦偵聽(tīng)到用戶(hù)的收聽(tīng)請(qǐng)求，就會(huì)將用戶(hù)要求的節(jié)目發(fā)送至用戶(hù)操作客戶(hù)端，將其進(jìn)行播放。用戶(hù)所使用的客戶(hù)端一般是計(jì)算機(jī)軟件，用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈接來(lái)訪問(wèn)感興趣的廣播節(jié)目服務(wù)器以選擇想聽(tīng)的節(jié)目，在這一過(guò)程之中可以提高用戶(hù)的自主性，使得用戶(hù)對(duì)于傳統(tǒng)廣播節(jié)目的印象可以得到改善。網(wǎng)絡(luò)廣播節(jié)目的服務(wù)器端主要包括廣播節(jié)目文件的制作和傳輸工具，節(jié)目發(fā)布服務(wù)器以及用于接收用戶(hù)的請(qǐng)求的監(jiān)控模塊，節(jié)目制作工具可以將已經(jīng)錄制好的音頻和視頻文件上傳，方便用戶(hù)的選擇和收聽(tīng)。

（1）運(yùn)營(yíng)支撐層

運(yùn)營(yíng)支撐層是IPTV系統(tǒng)的主要組成部分之中，這一組成結(jié)構(gòu)的基本功能是實(shí)現(xiàn)電視系統(tǒng)服務(wù)的業(yè)務(wù)管理，用戶(hù)信息和請(qǐng)求管理、設(shè)備的維護(hù)和檢修、媒體內(nèi)容的上線和保存等。在運(yùn)營(yíng)支撐層的構(gòu)建過(guò)程之中，目前主要使用的實(shí)現(xiàn)方式包括DRM系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)接技術(shù)等，運(yùn)營(yíng)支撐層主要包括支撐系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、用戶(hù)服務(wù)系統(tǒng)以及內(nèi)容管理服務(wù)系統(tǒng)等，保證整個(gè)媒體系統(tǒng)的正常運(yùn)行和用戶(hù)的正常使用。

（2）媒體平臺(tái)

媒體平臺(tái)主要負(fù)責(zé)的是對(duì)IPTV系統(tǒng)媒體內(nèi)容的管理和傳輸。其主要的工作內(nèi)容包括對(duì)經(jīng)過(guò)壓縮和處理的廣播電視信號(hào)進(jìn)行傳輸，對(duì)原有信號(hào)進(jìn)行處理，增強(qiáng)其在傳輸之中的抗干擾能力，由用戶(hù)端接受信號(hào)，并對(duì)其解碼之后進(jìn)行播放。

（3）終端層

終端層主要指的是IPTV系統(tǒng)架構(gòu)的最末端，即用戶(hù)使用端，其主要的設(shè)備包括機(jī)頂盒、電視機(jī)等，在客戶(hù)端的視音頻播放上，系統(tǒng)一般使用的是通用的由微軟開(kāi)發(fā)的Windows Media播放系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)視頻播放的低碼率到高碼率的視頻編碼變化內(nèi)，并自適應(yīng)調(diào)整其清晰度，獲得高質(zhì)量的視頻輸出和。該播放系統(tǒng)還支持多格式的視頻音頻播放，方便了用戶(hù)的需求。Windows Media包含許多新穎的工具，如：Windows Media Rights Manager可以實(shí)施端到端的數(shù)字版權(quán)管理，Radio Tuner可以快速與1500個(gè)以上的網(wǎng)絡(luò)廣播頻道連接，Media Guide 依托 WindowsMedia.com 網(wǎng)站將每日網(wǎng)上最新的影視、音樂(lè)等信息傳送給用戶(hù)。極大方便了用戶(hù)的日常使用。

二、主要技術(shù)

IPTV系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行的主要目的是提升電視媒體服務(wù)的質(zhì)量，因此在系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程之中，技術(shù)人員的主要建設(shè)要求也是提升流媒體的傳輸質(zhì)量，在這個(gè)過(guò)程之中使用的主要技術(shù)包括流媒體解碼器、流媒體傳輸、組播技術(shù)、媒體內(nèi)容存儲(chǔ)技術(shù)等。

1、流媒體編解碼技術(shù)

流媒體是指當(dāng)一段視音頻數(shù)據(jù)到達(dá)用戶(hù)的接受客戶(hù)端時(shí)，播放器就會(huì)開(kāi)始播放文件，在播放同時(shí)，后續(xù)的視頻數(shù)據(jù)會(huì)不斷的進(jìn)行加載，這樣加快了觀看視頻所要等待加載的時(shí)間，方便了用戶(hù)觀看。流媒體技術(shù)的出現(xiàn)極大的方便了網(wǎng)絡(luò)視音頻觀看的進(jìn)行，極大的縮短了視頻加載所需要的時(shí)間。流媒體技術(shù)建設(shè)和發(fā)展的核心是視音頻編碼技術(shù)，其主要的作用是將不適合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)傳輸使用的大體積視音頻文件進(jìn)行壓縮，以便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。文家在傳輸至用戶(hù)的客戶(hù)端處之后需要進(jìn)行解碼，將小體積文家恢復(fù)為原先的視音頻文件。這種技術(shù)的出現(xiàn)減輕了網(wǎng)絡(luò)視頻觀看過(guò)程之中的網(wǎng)絡(luò)壓力，是實(shí)現(xiàn)視頻在線觀看的關(guān)鍵。

2、流媒體傳輸技術(shù)

在對(duì)視音頻信號(hào)進(jìn)行編碼之后要進(jìn)行的就是壓縮文件的傳輸，要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻觀看就要提升文件傳輸?shù)母咝浴Ｔ诋?dāng)前IPTV系統(tǒng)的流媒體文件的傳輸過(guò)程之中主要的傳輸方式包括單播、組播以及廣播。由于IPTV系統(tǒng)的特殊性，一般來(lái)說(shuō)在實(shí)際使用之中組播方式應(yīng)用較多，這種數(shù)據(jù)傳輸方式使用的是由一點(diǎn)到多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，可以有效節(jié)約傳輸過(guò)程之中的網(wǎng)絡(luò)使用，降低寬帶的負(fù)載，單臺(tái)服務(wù)器可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)上萬(wàn)客戶(hù)機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送。

3、媒體內(nèi)容存儲(chǔ)和分發(fā)技術(shù)

IPTV系統(tǒng)的媒體內(nèi)容在進(jìn)行傳輸之前都是存儲(chǔ)在CMS系統(tǒng)之中，在用戶(hù)進(jìn)行點(diǎn)播請(qǐng)求之后，管理系統(tǒng)會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸將存儲(chǔ)的媒體內(nèi)容傳輸?shù)紿MS和EMS之中。為了提升這個(gè)過(guò)程之中媒體傳輸效率，降低傳輸過(guò)程對(duì)網(wǎng)絡(luò)和傳輸設(shè)備的壓力，一般技術(shù)人員會(huì)將媒體內(nèi)容按照觀看的頻率進(jìn)行分類(lèi)，將觀看頻率較高的媒體內(nèi)容存儲(chǔ)在HMS和EMS之中，從而降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壓力。媒體內(nèi)容的存儲(chǔ)是一種較為復(fù)雜的技術(shù)，IPTV系統(tǒng)的存儲(chǔ)解決方案可以保證數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程之中存儲(chǔ)資源的利用高效化，當(dāng)前使用的媒體文件管理系統(tǒng)客服了傳統(tǒng)的文件拷貝和傳輸帶來(lái)的弊端，以流媒體形式進(jìn)行內(nèi)容的存儲(chǔ)和分發(fā)，提升了存儲(chǔ)質(zhì)量。

三、結(jié)語(yǔ)

IPTV 為電視業(yè)和電信業(yè)帶來(lái)新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，它將作為“三網(wǎng)合一”的一個(gè)很好切入點(diǎn)。作為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，也存在一些問(wèn)題，比如新增業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)速度過(guò)慢，三大網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，各行業(yè)各部門(mén)之間利益沖突問(wèn)題，政府政策問(wèn)題等等?！?/p>

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