基于IPTV技术的业务分析与研究

郑培炜

摘要：近些年，随着国内电信市场的快速发展和国家一些针对电信行业的改革政策，IPTV业务市场产生了巨大的变化。根据当前业务发展情况及后续业务发展预测，以及结合各分公司业务发展规划，用户的平均码流将会迅速提高。本文将从IPTV概念入手，结合IPTV技术及其视频业务进行分析与研究。

关键词：IPTV;关键技术;业务

中图分类号：TN949 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）02-0015-02

0 前言

近年来，网络技术、流媒体技术以及Internet技术逐渐发展成熟，为更好的满足客户的需求，把以上三种业务引入传统的电视行业，就形成了IPTV业务。IPTV业务是通过互联网，根据IPTV用户的点播定向的传输视频数据，其网络组织架构如下图1所示。

1 IPTV业务中的关键技术

IPTV业务的硬件设施，不同于传统的电视行业，需要外加一个机顶盒以连接到网络上，IPTV提供的业务主要有点播、组播以及广播电视等功能。实现IPTV业务链接广电网和互联网需要多种技术支持，具体关键技术如下：

1.1 编码方式

IPTV业务是多媒体通信中的一个典型应用，多媒体数据传输通常包括图像文件以及音频文件，而IPTV业务传输的视频文件需要连续不断的传输图像数据和音频数据。为了满足IPTV业务巨大的传输信息量，编码方式的选取至关重要。现有的用于IPTV业务中的编码方式主要有MPEG-4、MPEG-2、AVS以及H.264四种，四种编码方式由于其压缩的效率不一样，因此在IPTV业务设计规划过程中要根据不同环境不同需求来决定采用哪种编码标准，以达到最好的视频数据传输质量的需求。

1.2 数字版权管理技术

IPTV作为一个商业型应用业务，理所应当的引入了版权维护技术，用于维护视频发布方提供的视频的独有性。IPTV业务中的版权维护技术全称为数字版权管理技术，此项技术从合法性、商业机密性上出发，利用数字版权技术对视频提供者上传的视频数据进行版权保护。现有的数字版权管理技术主要是数字水印技术，利用数字领域一些特有的技术在视频内容提供者提供的视频上标记特殊信息，告诉视频观看者这是一个被版权保护的视频。水印中的特殊信息一般包括视频上传者的姓名或者视频上传公司的公司名字、视频上传时间、视频上传编号。通过水印技术，可以对视频盗版的情况进行有效的遏制。通过专门人员处理IPTV业务中的视频侵权盗版的案件，利用水印中的特殊信息分析视频版权所属。

1.3 lP组播路由技术

IPTV业务提供的视频传输技术有单播、组播、广播这几种。其中单薄是IPTV服务器到用户之间单点对单点的传输，组播是IPTV服务器单点对多个用户多点的操作，广播是IPTV服务器对所有IPTV业务用户的传输方式。其中组播是IPTV业务中较为常用的技术，利用组播IP协议，可以实现IPTV服务器端一次性的向多个用户传输信息，通过IP组播路由技术确定订购的用户，从而精确传输视频数据。在组播过程中，组播源固定为单个，并不随着订购视频的用户数量而改变，同样的主干带宽也不需要改变，因此IPTV业务采用IP组播路由技术可以大大的节省带宽资源。

1.4 顶盒技术

可以接入IPTV业务的设备主要有PC机、移动手机终端、电视机等。其中PC机通过互联网访问IPTV专用的某些APP就可以接入IPTV业务得到想看的视频;移动手机终端利用现行的第四代移动通信网络的4G流量可以直接接入IPTV业务;传统电视机如果要接入IPTV业务就需要一个机顶盒提供网络接入才可以链接IPTV业务。

机顶盒作为一个网络数据接入中转设备，首先应该具备支持网络接入的功能。现有IPTV系统机顶盒网络接入端采用的是LAN接口、WLAN等。数据通过网络传入后，应该具备转换数据的功能，IPTV业务传入用户机顶盒中的数据类型为IP数据，应该先把IP数据转换成电视机可识别的视频数据。IPTV业务中采用的网络传输协议为TCP/UDPLIP协议，通过此协议控制机顶盒从网络端接收数据和向电视端发送数据。此外IPTV业务机顶盒支持的业务类型主要有点播、组播、广播、智能移动设备网页浏览、PC机APP接入等。IPTV接收端机顶盒解码方式采用的是上文提出的四种编解码方式。

1.5 EPG技术

EPG技术的目的是提高用户的使用体验感。通过EPG技术，可以提前观看到接下来的一个时间段IPTV将会播报什么样的视频，提供一个预报的作用，从而给用户更大的选择性。其次，EPG技术提供了一个易懂、易操作的UI，在EPG技术的基础上引入了快进、预约、后退等方便的操作。此外，EPG技术在不断的革新，根据用户需求不断融入新的功能，逐步的提升用户的体验感。

1.6 存储分发技术

IPTV业务传输的是信息量超大的视频数据，需要强大的存储分发技术作支撑，因此也对存储网络提出了较高的要求。首先，存储网络要根据用户所在的位置对用户接入的系统进行合理的分配，要确保用户接入服务器的距离最近，避免长距离传输占用带宽，以免造成带宽资源的浪费。同时接入最近的服务器，也可以大大的降低用户的等待时间，提高用户的体验感。其次，存储网络要有智能分配的能力，确保分配的均匀和合理性，在满足最短距离的同时还要满足传输内容的协调性和兼容性。最后存储网络还需要做到负载平衡，在保证传输质量的同时，满足IPTV业务的可靠性和可用性。

为了满足对上述存储网络的要求，提出了内容分发网络这一网络。通过这个网络可以大大的提升IPTV业务视频数据传输的速率，同时还可以降低对传输带宽的要求，大大的提升传输的效率。此外点到点的传输也可以极大的满足存储网络的要求，通过点到点的传输，可以大大的提升服务器的负载能力，从而大大提升传输的可靠性。

2 IPTV业务服务

直播和点播是IPTV业务中最常用的两种业务服务类型。

2.1 直播电视

直播电视和传统的电视行业提供的业务类型很像，通过宽带网络把传统电视行业播放的視频转给IPTV业务，IPTV利用自己独有的传输方式传输给所需用户。

2.2 准视频点播

IPTV业务通过组播的方式，对同一个视频内容按照时间错开的排序方式传输给用户。通过加大频道的数量，用户端就可以通过EPG观测不同频道将要播报的视频内容，从而选择自己想看的视频内容。通过这种方式近似的实现了用户对一个视频的点播，不用想传统电视行业观看连续剧那样每天等待，因此叫做准视频点播。

2.3 视频点播

视频点播是IPTV业务的一大特色，IPTV系统可以使用户随时播放自己想要观看的视频。与传统电视行业相比，IPTV让用户真正的摆脱了节目时间表的困扰，可以随时随地的通过IPTV系统观看到自己想要看的视频内容，可以更大的提升用户对视频的乐趣，节省用户的时间，大大的提升了用户的体验感。

3 结语

IPTV技术对传统电视行业来说是一次成功的变革，是运营商在视频服务行业的一次跨行业成功案例。随着近些年互联网和移动通信网络的快速发展，信号传输带宽和传输速率大大增加，IPTV业务网速受限的问题也已经被解决，当下正是IPTV业务快速发展的契机。

本文首先介绍了IPTV技术的概念，然后阐述了IPTV业务中涉及到的几种关键性技术，组后给出了IPTV技术所服务的几种形式。IPTV业务在当下大数据大流量的环境下，依托其高可靠性、高可用性及其便利性前途一片大好。

参考文献

[1] 季伟.IPTV关键技术及应用[J].北京机械工业出版社，2007：10-13.

[2] 王华锋.IPTV关键技术及发展中的问题[J].南京邮电大学通信与信息学院，2008（12）：87-91.

[3] 谢新洲，严富.IPTV技术与管理[M].北京华夏出版社，2010.

[4] 王莹.IPTV发展与挑战[J].北京电子科技职业学院，2010（06）：129-131.