李亮

摘要：IPTV又稱交互式網絡電視，是一種借助寬帶有線電視網絡，集現代化信息技術為一體，從而向大眾提供包括數字電視在內的多種交互式服務的新型技術。同時，隨著現代化技術手段發(fā)展進度的不斷加快，IPTV技術的發(fā)展也受到了一定的限制。本文在闡述IPTV技術的特點、物理結構，以及IPTV的業(yè)務服務類型及其對網絡承載性要求的基礎上，對IP網絡下的IPTV技術應用困境進行分析，并結合實際，提出當前基于IP網絡的IPTV技術應用探究思路，旨在進一步推進IPTV技術的發(fā)展。

關鍵詞：IP網絡;IPTV技術;技術應用

引言：2021年9月，國家廣播電視總局辦公廳發(fā)布《國家廣播電視總局辦公廳關于各省IPTV集成播控分平臺2020年度內容安全檢查結果的通知》，對各省IPTV集成播控分平臺內容達標的上海等20個省市予以公布。由此可見國家對IPTV建設管理水平的重視，以及對IPTV高質量發(fā)展的關注程度。隨著現代信息技術的不斷發(fā)展，人民群眾越來越依賴對各式各樣網絡支持下的應用軟件的使用。同時，隨時數字信息技術的進步，IP網絡技術與數字信息技術不斷創(chuàng)新與融合，從而創(chuàng)生出更加新型、更符合當下民眾需求的服務形式，即當前較為大眾所使用的IPTV交互式網絡電視的模式。IPTV系統(tǒng)由網絡前端、網絡傳輸以及網絡終端設備三個環(huán)節(jié)組成，具有傳播效率高等特點，并且可以實現交互式點播的趣味功能。對當前基于IP網絡的IPTV技術應用的困境進行探究，進而提出當前基于IP網絡的IPTV技術應用探究思路，是一項建設性的研究課題。

1.IPTV的特點和物理結構

1.1.IPTV的特點

IPTV是一種借助寬帶網絡為基礎設施，以實體電視機或實體電腦為終端傳輸設備的交互式網絡電視。當前對IPTV的概念進行闡述的觀點有兩種。第一種認為IPTV=IP+TV，即在實現IPTV的技術過程中IP業(yè)務和TV業(yè)務在有線電視電纜中是互不干擾的。第二種認為IPTV=TV over IP，即IPTV的所有技術活動及執(zhí)行，包括IP業(yè)務在內的所有業(yè)務都必須建立在IP技術的支持之上。但不論是哪種觀點，IPTV技術與IP網絡的運用都是分不開的[1]。

IPTV的主要特點有以下幾方面，首先，IPTV的技術運用要借助在IP網絡上進行，從而為電視網絡用戶提供更有質量的信息服務。其次，IPTV的互動性非常強，電視網絡用戶可以自主選擇喜歡的內容。再而，IPTV能夠為電視網絡用戶提供實時性及非實時性的業(yè)務，豐富電視網絡用戶的選擇。

1.2.IPTV的物理結構

從物理結構的角度對IPTV系統(tǒng)進行分析，其主要可以分為三個板塊，分別是網絡系統(tǒng)、服務端系統(tǒng)以及用戶端系統(tǒng)。網絡系統(tǒng)又被稱為網絡操作系統(tǒng)，負責IPTV前端部分的業(yè)務處理。服務端系統(tǒng)包括節(jié)目內容以及對內容進行編輯的業(yè)務平臺，主要負責向IPTV用戶提供豐富多彩的節(jié)目內容。用戶端系統(tǒng)主要負責的工作內容是對服務端傳送來的節(jié)目內容進行接收和處理，從而為用戶終端提供更有質量的節(jié)目內容。當前IPTV系統(tǒng)終端主要有電腦、收集、機頂盒+電視三種形式。

2.IPTV的主要技術及其業(yè)務對網絡承載性能的要求

2.1 IPTV的主要技術

IPTV技術所需的硬件設備，與傳統(tǒng)電視技術所需的設備有所不同。IPTV技術的使用需要搭建一個機頂盒，用以承接網絡與終端設備的連接。同時，IPTV技術要實現與廣電網絡以及互聯網的連接，需要多種技術的支持，主要包括寬帶接入網絡技術、音視頻編解碼技術、IP單組播技術、IP QoS技術等。首先，在寬帶接入網絡技術上，對IPTV系統(tǒng)進行接入時，可以將現有的x數字用戶線、光纖+局域網、電纜調制解調器等寬帶接入技術進行充分利用。在這三種寬帶接入技術中，x數字用戶線技術中使用頻率最高的技術是非對稱數字用戶線路和甚/超高速數字用戶線路[2]。其次，在音視頻編解碼技術中，因IPTV技術是IP網絡下的主流視頻應用，因此IPTV對音視頻編解碼技術有著較高的要求。IPTV當前采用的是國際范圍上使用較為廣泛的H.264。其與H.263以及MPEC-4、MPEC-2相比較而言，可以節(jié)約50%的取樣率。再而，在IP單組播技術上，單播主要負責單一數據的傳播任務，并且在傳播時，要注意在接發(fā)方中間建立一條傳送通道。當前在單播中使用較多的TCP的分組交換形式進行傳送工作。

2.2 IPTV主要業(yè)務對網絡承載性能的要求

網絡電視在當前的使用中，主要面向大眾提供機時移電視（Time-shifted TV）、直播電視（（Live TV））、視頻點播（VOD）等主流業(yè)務。不同的業(yè)務類型對其網絡傳送質量以及承載性都有著不同的要求。

首先，時移電視（Time-shifted TV）業(yè)務具有觀看時間靈活、觀看內容豐富等特別，并且大眾在觀看Time-shifted TV時，可以根據時間安排自由選擇內容前進、內容后退、內容暫停等功能。相比于傳統(tǒng)電視觀影時間死板、觀影內容單一等不足，Time-shifted TV的出現極大地提升了大眾的觀影質量。并且IPTV在發(fā)展前期的主要核心優(yōu)勢便是Time-shifted TV。同時，Time-shifted TV也對網絡的承載性能提出了一定的要求，其業(yè)務的實施需要網絡技術的大流量投入，并且加上并發(fā)能力、儲存能力等技術支撐，同時需要一定數量的后端電視節(jié)目執(zhí)行團隊的服務支持。其次，直播電視業(yè)務是IPTV系統(tǒng)的基礎業(yè)務。直播電視對實時產生的視頻信號進行壓縮轉化，生成為數字信號，進而借助直播的傳輸形式對每一個發(fā)送請求需求的客戶端進行傳送。再而，視頻點播主要是根據觀影群眾的喜好進行節(jié)目內容播放的視頻點播系統(tǒng)。視頻點播業(yè)務是集計算機技術、網絡通信技術、多媒體技術以及數字壓縮技術等多元技術為一體的多元素結合產物，同時也是近幾年在國際范圍內，使用熱度最高的新型現代化技術項目之一[3]。

3.基于IP網絡的IPTV技術應用困境

3.1網絡環(huán)境缺乏保障

IPTV交互式網絡電視的具有實時互動性的特點，同時，網絡環(huán)境質量的好壞又會直接影響著網絡信號傳輸的穩(wěn)定性，從而影響IPTV實時互動功能的質量。網絡信息數據在傳輸時，會因為網絡環(huán)境的波動而產生丟包現象，直接影響用戶觀影的清晰度。據相關資料顯示，當前我國網絡環(huán)境建設已取得一定的進展和成效，但相比于國際上發(fā)達國家而言，網絡環(huán)境的整體水平又相對落后。但隨著信息技術的不斷進步，網絡環(huán)境的建設也越來越引起相關人士的高度重視，國家也加大了對網絡環(huán)境建設資金投入的比例。

3.2信息穩(wěn)定性較差

據相關調查報告顯示，隨著光纖接入速率的快速增大，促使視頻通話、家庭式智能網關以及IPTV等新興服務技術也加快了發(fā)展腳步。同時，因2020年國內新冠疫情爆發(fā)，民眾自覺居家隔離，導致IPTV用戶數量在此期間得到了迅速增長，IPTV的業(yè)務收入也到了一定的提升。根據相關數據報道，2020年IPTV業(yè)務的收入增至335億元，相比于2019年，IPTV業(yè)務收入增加13.%。至2021年8月，IPTV的使用人數也達到了3.4億，相比于2020年末已增加2469萬使用量。因此，面對當前用戶量逐年遞增的發(fā)展趨勢，部分網絡運營商以及電視廠商沒有及時做好對應策略，導致在周末或者晚上等IPTV使用高峰期，發(fā)生視頻卡頓、視頻畫面分辨率較差模糊不清等情況，嚴重影響用戶的觀影質量[4]。

3.3缺少統(tǒng)一化編解碼標準

編解碼標準是IPTV中最重要的標準之一，編碼的質量直接影響到解碼的效率與進程，并且會影響到機頂盒的使用。當前IPTV編解碼標準有很多種，例如MPEG-4、H.264，以及中國提出的具有自主知識產權的標準AVS。這些編解碼標準雖然各有優(yōu)勢，但從嚴格意義上而言，指標的標準化是推進產業(yè)發(fā)展的基礎之一。因此，若編解碼標準沒有得到統(tǒng)一，會直接導致信息傳輸、信息制作等各方面信息不匹配，從而產生資源浪費的情況。當前缺少大規(guī)模生產機頂盒的廠家，也正是因為，廠家若沒有統(tǒng)一的編解碼標準的支持，需要承擔大量的生產風險。因此IPTV技術相關人員，應重視對統(tǒng)一化編解碼標準的規(guī)范，從而推進IPTV進一步普及。

3.4系統(tǒng)互通性欠佳

IPTV目前已經投入使用在電視客戶端、手機客戶端、以及電腦客戶端上，但因使用的平臺不同，導致其使用的傳輸路徑不一致，進而導致IPTV所使用的信號源有較大的差異。并且，手機、電腦、電視等不同的終端生產商，其所使用的編碼方式也有所區(qū)別，這也在另一程度加重了IPTV的推進難度。

4.基于IP網絡的IPTV技術應用探究

4.1純電路網絡

純電路網絡的結構類似于典型的科層制，管理層次較為清晰。并且，純電路網絡中各個級別間所進行的業(yè)務服務也比較完善。純電路網絡的應用原理同科層制也有相似之處，不同層級所需的投入金額也有所不同，使用級別越高，其所需的投入金額也相對更高。因此對于各視頻運營商而言，可以依據實際情況進行科學合理的使用選擇。隨著網絡信息技術的不斷發(fā)展，租賃形式的出現更是充分地利用了純電路網絡的結構特征。

4.2 DPT（RFC 2892）/RPR（802.17）

音頻傳輸工作者在對多種IPTV技術使用的過程中，對DPT（RFC 2892）/RPR（802.17）技術的相對而言是比較高的。DPT（RFC 2892）/RPR（802.17）技術在使用過程中具有傳輸速度快、傳輸時間短、傳輸安全性較高，并且傳輸信息穩(wěn)定程度較高等優(yōu)勢，同時DPT（RFC 2892）/RPR（802.17）技術在使用過程中，所需的維護程度相對較低，因此，DPT（RFC 2892）/RPR（802.17）技術得到了眾多廠商及網絡運營商的認可。

4.3 GE/L3SW

GE/L3SW技術在大型局域網中使用時，需要投入較大的管理費用以及設備費用，因此相對而言性價比較低。但在小型局域網使用中，GE/L3SW卻擁有投資費用小。維護成本低等優(yōu)勢，具有較高的性價比。因此，GE/L3SW適合在小型局域網中使用，例如小區(qū)以及公司等場地。

4.4封裝協(xié)議

當前在IPTV技術中常用的封裝協(xié)議有GSE、ULE、MPE等。其中ULE封裝協(xié)議在運行過程中可以將NPA靈活調控，將其設置為自選字段。GSE封裝協(xié)議的最大封裝長度較低，并且對硬件的支持程度較弱，因此推廣范圍較小。MPE封裝協(xié)議是通過48位的硬件地址來進行單組傳播，但因MPE封裝協(xié)議頭部較大，因此整體運行時靈活性較弱。

結語

總之，隨著互聯網技術的不斷普及，信息技術的不斷發(fā)展，IPTV等新型觀影形式因其現代化優(yōu)勢而逐漸獲得越來越多人的青睞。IPTV具有更豐富的視頻內容以及更快速地更新速度，同時也具有較高的性價比和經濟優(yōu)勢。本文基于對IPTV技術的特點及其物理結構、業(yè)務服務類型以及網絡承載性要求等維度進行分析，進而對基于IP網絡的IPTV的服務供應商網絡架構中純電路網絡、DPT（RFC 2892）/RPR（802.17）、GE/L3SW、封裝協(xié)議、MPEG-2TS over IP等技術進行探究，從而更好地促進IPTV技術的發(fā)展與革新。

參考文獻

[1]陳哲，張偉，王菲. 智媒體時代的IPTV發(fā)展[J]. 人工智能，2020（02）：13-19.

[2]王勁. 基于IPTV技術與數字電視的比較研究[J]. 衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2020（11）：1-2.

[3]邱達超，李振華，吳強. IPTV業(yè)務發(fā)展探析[J]. 電信工程技術與標準化，2020，33（10）：53-57.

[4]林清圣，范波，張文美. IPTV業(yè)務特點及主要技術概述[J]. 信息與電腦（理論版），2019，31（17）：169-171.