关于我国IPTV的现状及发展趋势

1、关于我国IPTV的现状及发展趋势目录摘要- 1 -1.IPTV- 2 -1.1 IPTV简介-2-1.2 IPTV系统组成及工作原理-2-1.2.1 IPTV系统的组成-5-1.2.2 IPTV工作原理-5-1.3 IPTV的主要功能结构-6-1.4 IPTV技术的主要优势.-6-. 1.5 IPTV与数字电视的比较-7- 1.6 IPTV的业务实现. - 8 -2.IPTV的主要技术-12-2.1 信源编码转码技术- 12 -2.2 流媒体传送技术- 13 -2.2.1 点播接收方式下流媒体传送-13-2.2.2 广播接收方式下流媒体传送-13-2.3 内容分发网络（CDN）技术-13-2.

2、4 数字版权管理（DRM）技术. - 14 - 2.5 机顶盒(STB)技术 . - 15 - 3.IPTV在我国的发展-16-3.1 我国IPTV发展现状-16-3.2 我国IPTV存在的发展问题。- 16 -3.2.1 我国IPTV存在的主要发展问题- 16 -3.2.2 建设IPTV面临的问题. - 18 - 3.3 我国IPTV发展趋势. - 19 - 4. 总结. - 21 -致谢. - 22 -参考文献. - 23 - 26 -摘要IPTV这一融合了广电、电信、互联网三方面的技术将很可能形成新的产业链条和潜力巨大的市场。在某种意义上说，IPTV不仅仅是一种技术发展方向，它更代表了一

3、种三网融合的趋势。在很大程度上，IPTV将来会推动三网的融合，推进广电、电信、互联网彼此利用各方面的特点，更好地为人们提供服务，同时，IPTV技术的发展还可能带来国家相关产业政策的重大调整与改变。 IPTV这一新技术的发展将对在电视节目提供领域处于主导地位的广电系统产生什么样的影响是非常值得关注的问题，IPTV技术是一种利用宽带网或者HFC网络,集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，以家用电视机或者计算机作为主要显示终端，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式视频节目服务的崭新技术。IPTV技术的发展对广电系统既是巨大的挑战, 又是一个重大的机遇，对广大用户而言，IPTV既是电视功能的延

4、伸与拓展，更是一个功能的嬗变，是一次传播方式革命性的变化。传统电视最大的弊端就在于信息转瞬即逝和线性传播，不能实时对节目内容进行选择与保留，造成了受众收视上的随意性和被动性，不能最大限度地发挥电视传媒的优势，使得所制作的节目有效利用率低。IPTV真正实现从传统的单向性、大从化的传播向数字时代互动性、分众化和个性化传播的转变。IPTV（网络电视）将改变人们传统的收看电视的习惯,给人们带来“时间上的解放”,其意义类似于手机给人们带来的“空间上的解放”。关键字：IPTV技术、IPTV发展情况、IPTV原理1. IPTV1.1 IPTV简介IPTV（Internet Protocol Televisi

5、on），即网络电视，也称宽带电视，是指基于IP协议的电视广播服务。通常说IPTV是一种具有网络交互功能的电视。他是利用宽带接入，通过Internet收看电视节目的技术。对IPTV当前的解释主要有两种：个人交互电视和网络电视。其本质都是机遇IP网传送视频和音频业务到终端的业务。其中他们的核心有两点是一致的，一是他们的实现大多机遇IP技术形态，二是能够提供个性化的按需服务。IPTV既不同于传统的模拟式有线电视，也不同于经典的数字电视。因为，传统的和经典的数字电视都具有频分制、定时、单向广播等特点；尽管经典的数字电视相对于模拟电视有许多技术革新，但只是信号形式的改变，而没有触及媒体内容的传播方式。该

6、业务将电视机或个人计算机作为显示终端，通过宽带网络向用户提供数字广播电视、视频服务、信息服务、互动社区、互动休闲娱乐、电子商务等宽带业务。IPTV的主要特点是交互性和实时性。1.2 IPTV系统组成及工作原理1.2.1 IPTV系统的组成IPTV系统主要由节目源、网络电视播出前端、互联网媒介和用户终端四大部分构成。IPTV与DVB-C有线数字电视一样，不是一个设备而是一个系统技术，它包括了信源、信道、用户端三个组成要素，其系统框图如图1所示。下面对IPTV的系统组成部分作简要的介绍。 图1-1 IPTV系统框图1.IPTV前端 IPTV前端具有完成节目采集、存储和服务等功能。节目采集包含有：(

7、1) 节目的接收，如从卫星接收的节目，从CATV网、地面无线网和IP/ATM网接收的节目等；(2) 节目的压缩编码或变换编码及格式化、加密和DRM（数字版权管理）打包、以及EPG生成等；(3) 节目的存储和服务，完成对节目采集程序处理后生成的节目存储与播送服务。这里的播放服务不仅要将加密的视音频流媒体节目，以IP单播或组播的方式（即两个IP地址之间或IP网上对一组特定的IP地址送）从视频服务器播送出去，同时还要对用户或用户终端设备进行认证（Authorization），并从DRM授权/密钥服务器（DRM License Server）向被认证的用户或用户端设备传送DRM授权/密钥，使用户能够对

8、已接收的加密视音频流媒体节目进行解密和播放。IPTV使用的DRM技术与传统的CA（条件接收）技术相比，具有两个基本的不同之处：其一是IPTV的DRM技术是对视音频流媒体内容本身进行加密，对CA而言则是对连接/传输层，例如MPEG-2系统复用层流的加密；其二是IPTV的DRM授权/密钥一般不与被加密的视音频流媒体节目流一起传送，而传统的CA的密钥如ECM和EMM必须与被加密的视音频流媒体节目流一起传送。2.IPTV节目传送网IPTV系统的节目传送功能是由IP骨干网、IP城域网、CATV前端或电信中心站以及相应的宽带接入网络完成的。对以IP单播或组播方式发送的视音频流媒体节目采用路由交换传输技术。

9、一般而言，IP骨干网和IP城域网现有的路由器（GSR）可以很容易地支持各种不同的IP单播路由协议，但如果要进行IP组播，它们之中的许多协议就必须升级。目前，各设备厂家普遍支持的IP组播协议是IGMPv2。为了保证需要所传送的IPTV节目流的质量和实时收看，IP骨干网与IP城域网通常要采用各种不同的IPQoS技术，如DiffServ和MPLS等。此外，为了提高对IPTV节目流点播的响应和传输的实时性，以及解决或减缓IPTV点播请求的冲击性、波动性和对IPTV前端设计容量所造成的压力，IP骨干网和IP城域网上普遍采用了内容分送网络技术即CDN网络技术。IP骨干网和IP城域网也可以采用不同的低层物理

10、网，以IP over SDH/SONET、IP over ATM或IP over DWDM optical方式提供传输服务，其中IP over DWDM是目前被IPTV系统最普遍采用的方式。目前CATV系统的骨干网已基本采用光纤传输并正向高速超大容量发展，各种宽带主网技术如IPoverATM IPoverSDH和IPoverDWDM都已得到了运用。CATV前端或电信中心站是根据相应的宽带接入网络设计的。例如，Cable Modem网络或DSL网络（主要是ADSL网络）是将IP视音频流媒体节目流以IP over DOCSIS或IP over DSL方式，通过放在CATV前端的CMTS或电信中心站

11、的DSLAM设备向用户发送出去。 在CATV前端或电信中心站还往往配备有视音频流媒体节目流的内容服务器，DRM授权/密钥服务器，它具备节目存储和服务功能。 3.IPTV用户端IPTV用户端的基本功能是接收、存储、播放及转发IP视音频流媒体节目。用户端分为三种类型：(1) 基本型IPTV用户端。其硬件设有内置Cable Modem或DSL Modem，它只提供一个以太网接口，与外部的Cable MODEM、DSL Modem或以太网Hub相连接；(2) 集成式的IPTV用户端。其内置Cable Modem或DSL Modem可与Cable Modem或DSL宽带网络直接相连接；(3) 高端IPT

12、V用户端。它带有内置硬盘，具有IPTV DVR功能甚至支持IEEE802.11无线联网功能，能将受DRM保护的IP视音频流媒体节目通过无线方式传输给其他设备，如PC机等。目前，通过PC收看电视节目是当前IPTV的主要方式，而手机电视是PC网的子集和延伸。手机电视是通过移动网接收电视的，由于它还要解决许多问题，如网络传输速度低、电池寿命短、终端体积较大、费用太高等，因此这种IPTV的收视形式目前还很少。此外，以IP机顶盒为网络终端设备和以电视机为显示终端的IPTV收视形式，也由于电视机分辨率低、体积大（不适于近距离观看），目前还处于不断完善之中。DIPTV系统是数字化、网络化和智能化的系统，需要

13、各种应用业务的相关软件（图1-1中未画出），如EPG客户管理、媒体资产管理、收费等。显然，IPTV是由硬件和软件组成的系统，二者缺一不可。 综上所述，IPTV技术是视频数字化、传输IP化和播放流媒体化。1.2.2 IPTV工作原理IPTV，其工作原理和基于互联网的电话服务VoIP相似，它把呼叫分为数据包，通过互联网发送，然后在另一端进行复原。其实也是跟大多数的数据传输过程大概一样。 首先是编码，即把原始的电视信号数据进行编码，转化成适合INTERNET传输的数据形式。然后通过互联网传送最后解码，通过电脑或是电视播放。只是由于是要求传输的数据是视频和同步的声音。如果效果要达到普通的电视效果每秒2

14、4贞甚至是DVD效果大家可以想象到要求的传输速度是非常高的。 所以它采用的编码和压缩技术是最新的高效视频压缩技术，IPTV对带宽的要求也比较苛刻。带宽至少达到500K700K即可收看IPTV。768K的能达到DVD的效果，2M就非常清楚了。下面给出了IPTV的网络图。 图1-2 IPTV的网络拓扑图 IPTV网络终端所有功能实现基于高性能微处理器，而嵌入式操作系统构成了对芯片实时解码和纯软件实时解码应用的基本支撑平台。目前，因使用不同的嵌入式OS，IPTV网络终端基本上分为两类，在技术和市场应用前景上，它们各具特色。1.3 IPTV的主要功能结构1.3 IPTV的主要功能结构IPTV系统按照功

15、能结构可以分为媒体平台层、服务支撑层、运营支撑层和终端层。但实际上，系统的分层结构根据对业务模型的构建的不同和实现方式不同，会有所不同，平台之间的功能只有模糊的差异，并没有清晰的界限。 (1)媒体平台层媒体平台层一般主要由一些和媒体相关的服务器组成。就目前提供的相关服务，主要包括媒体存储和分发的媒体工作站(有些厂家也称之为流媒体服务器)，媒体编码加密和导入的内容工作站。 (2)服务支持层服务支持层，也称作在线业务支持层，一般可以采用分布式结构位于中心机房和城域网机房。其主要的任务是对IPTV相关服务进行控制：一方面是保证合法用户可以通过正常的渠道得到相关的服务，对用户进行认证和授权;另一方面，

16、通过认证和授权措施来防止非法用户接入系统。服务支持层包括所有的和媒体服务相关的一些服务器，主要包括DRM系统(包括许可服务器和其他的对密钥进行引用和控制的组件)、客户自服务服务器、网络管理服务器、媒体引入系统的一些内容编码服务器、认证服务器、EPG服务器等。(3)运营支撑层运营支撑层，也称作后台服务支持层，一般位于用户的数据中心和网络管理中心，它是为业务运营和网络管理服务的，是运营商的业务管理和控制的核心平台，要适应不同的运营模式和管理风格，通常情况下要考虑更多的业务模型、管理模型等方面，运营商一般还会提出很多定制性的要求。一般主要包括客户管理、计费账务管理和媒体资产管理这几个相对独立的模块。

17、一般来说，这三部分都是OSS的功能模块。OSS是一个为运营商进行节目管理、工作流管理、用户管理、计费及账务、用户自助服务的可伸缩、可扩展的业务支撑平台。同时，它提供各种后台解决方案，如用户管理、业务管理、资费政策管理、销账处理、营收管理、结算分摊、数据分析等功能。(4)终端层EPG的客户端软件、解码设备(支持MPEG-1/2/4、WMV、REAL、H.264等格式)、媒体播放器与系统中的服务器进行交互从而控制媒体服务的进程，并且通过STB将媒体流数据转换为TV终端支持的视频信号。终端层是整个系统用于和用户交互的平台，也是呈现在用户侧的惟一设备，其设计除了考虑技术层面，还要考虑很多因素，比如经济

18、性、美观性等。终端层的主要设备一般是机顶盒。1.4 IPTV技术的主要优势IPTV的主要特点在于它的交互性和实时性，具有十分灵活的交互特性和优势，这主要体现在：首先，IPTV能够提供多种形式的内容服务。数字电视依赖广播电视网向用户提供电视节目，用户可根据自己的需要点播节目制作公司预先提供的电视节目，实现个性化收看。而对于IPTV来说，电视节目只是它其中的一小部分内容。目前电信部门可以提供如下三类IPTV业务：电视类业务、通信类业务以及各种增值业务。电视类业务有广播电视、点播电视、个人视频录制等；通信类业务主要有基于IP的语音业务、即时通信服务、电子邮件、电视短信等；增值业务主要包括电视购物、互

19、动广告、网络游戏、电子理财、远程教育、远程医疗等。其次，IPTV真正实现了互动。数字电视优于模拟电视，在于它弥补了电视线性传播的劣势，使受众在收看电视节目时能根据自己的个人喜好进行选择，部分地实现了互动。数字电视对于模拟电视的许多技术革新，只是信号形式的改变，而没有触及媒体内容的传播方式。虽然数字电视通过设置一定的菜单供用户挑选，可以实现用户简单的互动，但不能实现真正意义上的多种交互式服务。IPTV实现真正意义上的互动在于，它的数据传输和接收完全依靠IP网络，通过采用广播、组播、单播等多种发布方式，可以非常灵活地实现电子菜单、节目预约、实时快进、快退、计费管理、节目编排等多种功能，这使得IPT

20、V不仅能实现受众观看节目的个性化需求，而且受众也可以参与到电视节目中来，与电视台一起完成节目。最后，IPTV解决了传输的灵活性问题。数字电视应用电路交换的形式，通过一个固定的通道，把视频内容传过去，还属于原有的广电传输模式。而IPTV是在传输的过程中把视频内容按IP协议封装成数据包来传，如此一来就可以根据用户不同的需要，动态适应不同的需求，灵活解决网络传输的问题。如果用户的频带宽，就可以压缩率低一些、传的包多一些，质量就会好一点；如果不要求节目有太高的清晰度，那可以压缩率高一些、包少一些，画面质量稍微差一些。1.5 IPTV与数字电视的比较网络电视可以说是现在相当热门的行业，为了跟上社会的脚步

21、，我们的技术不得不改进更新，数字电视的广泛运用大大增加了IPTV的发展。IPTV业务是基于宽带互联网与宽带接入，以机顶盒或其他具有视频编解码能力的数字化设备作为终端，通过聚合SP的各种流媒。(1)网络体系IPTV采用IP宽带网，通常要在边缘设置内容分配服务节点，配置流媒体服务及存储设备，存储及传送的内容是以MPEG-4为编码核心的流媒体文件；数字电视以HFC为网络体系，与传统有线电视结构基本一致，主要存储及传送的内容是MPEG-2流，采用IP over DWDM技术，基于DVD IP光纤网传输。(2)个性化服务 使用点播业务，用户可根据兴趣点播自己喜好的电视节目，不受时间限制，可以通过拖曳等方

22、式来观看节目内容。(3)互动性能有线数字电视的网络介质大部分是单向HFC网，只有少部分为双向网，互动性不强。而IPTV的媒介是互联网，开放型和双向性是互联网的根本特征，因此，IPTV具有与生俱来的超强的互动性。(4)观众分布范围IPTV通过互联网向全国乃至全世界传播，观众遍布全球。而数字电视被局限在各个本地有线电视网内。(5)主要服务对象 IPTV需求面较窄，面向高端用户。由于IPTV以收费节目为主，所以主要服务对象为那些支付能力较强的高端用户。数字电视对现有电视网改变较小，以广大普通观众为服务对象。(6)技术改进难度在互联网上开展IPTV业务，带宽、频道切换时延、QoS等还差强人意，组播技术

23、离满足IPTV的高要求还有很大距离，CDN（内容分发网络）技术还不十分成熟，技术改进难度较大，短期难以完成。同时，为了获得更多的用户，还必须提高IPTV的出口速率以及收视用户的接入速率。数字电视在原有系统体系不变的情况下，实现双向网络和数字化流程更为简单。(7)IPTV 基本技术形态IPTV的基本技术形态可以概括为：视频数字化、传输IP化和播放流媒体化，它包括音/视频编解码技术、音/视频服务器与存储阵列技术、IP单播与组播技术、IP QoS技术、IP信令技术、内容分送网络技术、流媒体传输技术、数字版权管理技术、IP机顶盒与EPG技术以及用户管理与收费系统技术等1.6 IPTV的业务实现 IPT

24、V视频类业务包括点播类业务和直播类业务。点播类业务和普通上网业务类似，业务控制由媒体服务系统和终端实现。而直播类业务的实现，主要采用多播技术，其控制和管理方式相对复杂，同时要提供更完善的业务支撑系统以实现直播业务的控制管理以及QoS。    采用多播技术，依赖于网络设备所支持的多播路由协议IGMP、IGMPProxy等以及不同网络设备之间的兼容性。基于现有的宽带网进行多播部署有多种方式，比如全网多播方式、隧道多播透传方式、多播中继方式等，鉴于跨域多播的开放还缺乏实际经验，在实际操作中选择多播中继方式比较可行。即在骨干网上采用单播方式，然后通过直播中继服务器在城域网

25、内进行多播转发，最终到达用户STB，如图1所示。    图1 多播中继系统方案示意图    基于现网开放多播实现IPTV直播业务主要涉及到以下关键问题：多播与QoS的部署，多播的复制点选择，多播的静态加入和动态加入，多播的控制管理等。    1、多播部署    直播节目的节目源通过传输或卫星落地到中心机房，片源处理平台对直播节目源进行编码、加密后，以多播或单播的形式发往IPTV中心平台，中心服务器以单播的形式发送给各直播中继服务器，中继服务器将视频流通过多播方式分发至BRAS

26、，由BRAS或DSLAM复制给用户。每个Channel对应一个多播组。中继服务器接入侧的设备要求提供多播支持，支持多播路由协议，包括PIM-SM、IGMP协议，并具备多播管理、多播安全控制、静态多播配置等可控多播的能力。    在城域网中运行PIM-SM协议。PIM-SM采用共享树进行多播数据包转发。同时必须设置RP（RendezvousPoint），作为PIM的集合点，负责本区域内的多播源的注册服务和控制。由于视频源通过多播中继集中在城域网的核心层，所以RP可选择设置在核心路由设备上，从网络的可靠性、可用性等方面综合考虑，要设置两个RP。一般采用静态设置RP的方

27、法，RP之间配置内部MSDP对等，通过AnycastRP技术实现负载均衡及冗余，保证可靠性和安全性。    在AnycastRP环境下，2个RP在Loopback接口配置相同的IP地址，例如10.10.10.1。所有下游的路由器都配置10.10.10.1为它们的RP地址。IP路由协议自动为每个多播源和接受者选择拓扑上最近的RP。多播源沿最短路径向RP发送数据，再由RP沿最短路径将数据发送到各个接收端。    2、QoS保障    IPTV直播业务有较高的QoS要求。    首

28、先要根据带宽需求保证直播业务的带宽。与点播业务相比，直播频道的节目在核心汇聚层只会复制一份，一般每频道占用2Mbit/s的带宽，因此在设计带宽需求时，只需考虑节目频道的数量。业务控制点和接入层的中继带宽需求与用户业务使用习惯、设备接入用户数等因素密切相关。为保证IPTV业务的正常使用，同时不影响普通上网业务，在IPTV业务开放前，需根据带宽需求详细测算设备业务开放规模；业务开放后，结合网管监控和网络分析动态调整带宽需求。具体测算时应考虑的因素如下：    用户收敛比；    用户普通上网业务的平均使用带宽；  &#

29、160; BRAS下联DSLAM的总端口数；    视频流对带宽的需求；    DSLAM端口利用率；    IPTV频道数量；    同时在线用户使用点播与多播的比例。    同时，整个城域需部署QoS保证直播业务的服务质量。在城域网中采用DiffServQoS机制来保证IPTV的业务，主要采用以下措施：    优先级转发：根据IPPrecedence标识对IPTV业务流优先转发。   

30、; 队列带宽：根据视频业务的带宽测算，从而确定多播链路上的带宽需求，通过QoS队列进行保证。    拥塞管理：在拥塞管理和队列调度方面，必须具备4个以上的优先级队列，支持FIFO、PQ、CQ、WFQ、CBWFQ等一种或多种拥塞管理和队列调度机制，以保证不同优先级的报文进入不同的队列，从而设置不同的调度优先级、概率或带宽。    3、多播复制点选择    多播复制应在尽量靠近用户端的网络设备上实现。结合现网架构，目前主要有两种多播复制实现方式：一是在BRAS设备上实现；二是在DSLAM设备上实现。 

31、;   1.在BRAS上实现多播复制    如图2所示。BAS面向用户进行多播复制，并对用户的业务权限进行控制。每个用户单独设置一个VLAN或PVC，单播和多播共用一个VLAN或PVC。    图2 BRAS实现多播复制    其优点是BRAS设备对用户的业务控制能力较强，便于业务的精细运营。同时二层接入设备主要负责视频流的转发，对多播及其控制功能没有特别要求，但对BRAS设备多播业务流的复制能力以及下行带宽要求高。在小规模开展IPTV业务的情况下可以采用这种方式。 

32、0;  2.在DSLAM上实现多播复制    如图3所示，DSLAM或二层交换机面向用户进行多播复制；单播、多播使用不同PVC和VLAN，同时整个接入网需要有一个多播VLAN，专门用于传送IPTV多播流。DSLAM设备运行IGMPProxy，通过多播VLAN上行到BRAS。    图3 DSLAM实现多播复制    其优点是DSLAM内部完成视频流复制，减轻了BRAS的复制压力以及带宽压力，多播延迟小。但这种方案对二层设备要求较高，需要支持IGMP、IGMPProxy协议，同时必须配套相应的业务

33、运营系统来实现对直播用户的控制和管理。适合大规模开展IPTV业务的情况。    对于LAN接入用户，由交换机面向用户进行复制，交换机要求支持IGMPSnooping，末端交换机需支持IGMPSnooping及IGMPFilter。     在业务开放初期，从经济的角度可以考虑通过BRAS进行多播数据的复制和控制；当用户量达到一定程度时应尽快采用DSLAM复制方案。    4、多业务承载方案    对于IPTV用户，多业务承载有两种方案，一是采用单PVC方案，二是采用多PVC方

34、案，现以DSLAM复制方式进行分析。    单PVC方案：用户终端和DSLAM之间采用一条PVC承载多业务，DSLAM对不同业务的报文标记不同的802.1P。    优点：配置工作量小，对ADSLModem要求不高。    缺点：存在上行大包问题，可能会对时延要求高的业务产生影响；此方案不适用于PPPoE接入方式。DSLAM到BRAS之间无法划分业务VLAN，需要终端和BRAS支持DHCPOption60，以便BRAS区分业务。    多PVC方案：用户终端和DSLAM之间采

35、用多条PVC承载多业务；DSLAM完成PVC到上行业务VLAN的映射。    优点：BRAS可以根据VLAN划分业务，可实行不同业务QoS策略，无上行大包时延问题，不影响有时延要求业务。    缺点：要求多端口Modem，且支持端口和PVC绑定，运营成本增加。    从实施效果及未来发展趋势看，多PVC方案较好。    5、多播路由选择    多播路由可分为静态多播和动态多播。    静态多播情况下，需从多播源接入侧

36、节点到多播复制点静态配置基于多播源的多播树，将多播流推送到多播复制点。一旦用户提出申请，就可以直接收到数据流，频道切换时间小于1s。其优点是容易控制多播源的接入和多播的范围，但在频道数量较多时，静态多播需要占用较多中继带宽，且较难进行多播路径的备份。    动态多播情况下，只有用户加入多播组时，才建立多播树。动态多播节省中继带宽，容易进行多播路径的备份；然而较难控制多播源的接入范围，存在安全隐患；由于动态路由协议的特性使得在多播组切换时，必须重新建共享树，因而时延是肯定存在，主要视路由器处理的速度和网络的跳数影响，频道切换时间相对较长，约为3-5s。 &

37、#160;  在实施过程中，需结合城域网的特点及业务开展情况进行合理配置。业务开展初期，直播源较少，可直接采用静态多播；业务发展到一定阶段后，直播源大为丰富，对用户量大的节目源可采用静态多播，以提高热门频道的切换速度，其余节目源采用动态多播的方式，以减少中继带宽占用。    6、直播业务安全管理    IPTV直播业务需要更多的业务控制和管理功能。比如支持CAC（ChannelAccessControl）频道访问控制功能，控制用户访问多播频道的范围，包括禁止、预览、允许等。因此需要开启多播的安全控制和管理，包括多播源控制、多

38、播范围的控制、合法用户的准入等几个方面。    三层多播的多播控制：在每台开启PIM-SM的路由器上，可根据实际情况，配置相应的多播控制策略，控制多播路由器产生的（*，g）和（s，g）状态。    二层多播的控制：通过IGMP过滤技术在二层多播层面进行多播控制。通过过滤来自某一个用户或某一群用户的IGMP多播组成员报告（groupmembershipreports），从而限制用户加入特定IPTV频道。    同时需注意多播业务设备安全问题。由于用户上行的多播流量均为IGMP报文，通常流量不大，为防止从用户

39、端发起的多播攻击，可对上行的多播流量进行控制。一般情况下，可限制在5kbit/s左右。同时通过网络设备限制互联网对多播业务相关网络设备的访问。    7、直播业务的业务流程   直播业务的业务流程如图4所示。    图4 IPTV直播业务流程    1.机顶盒开机，进行PPPoE认证获得IP地址。STB向IPTV业务系统登录，通过认证后下载EPG，其内容根据STB权限不同而不同，其中包括基本频道、收费频道、VOD、Game和上网浏览（通过IPTV系统的代理服务器）等。

40、0;   2.用户通过EPG访问某直播频道，发起IGMP多播请求，DSLAM进行多播权限认证（查多播权限映射表），以实现物理层的多播业务控制，允许定购该频道内容的用户收看节目。    3.DSLAM启用IGMPSnooping和IGMPProxy协议。    4.汇聚层路由器打开IGMPSnooping协议，业务路由器打开PIM-SM协议，把来自直播内容源的内容发送到DSLAM。    5.DSLAM对内容进行复制，推送给有权用户2. IPTV的主要技术IPTV技术是一项系统技术。它能

41、使音视频内容节目或信号，以IP包的方式，在不同物理网络中，被安全、有效且保质地传送或分发给不同用户。它包括信源编码转码技术、流媒体传送技术、IP单播和组播技术、IP QoS技术、 IP信令技术（如SIP技术）、内容分发网络(CDN)技术、数字版权管理(DRM)技术、IP机顶盒与EPG技术、用户管理和收费系统技术等。它还涉及各种不同的宽带接入网络技术，如Cable Modem网络技术、以太网络技术和ADSL网络技术等等。2.1 信源编码转码技术数据压缩技术是数字交互式电视的核心技术之一。多媒体数据压缩技术研究的主要内容包括数据压缩比、压缩/解压缩速度和简便算法等。MPEG标准是一种在高压缩比的情

42、况下，仍能保证高质量画面的压缩算法。MPEG分为MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、和MPEG-21等，而数字电视技术主要采用MPEG-2压缩编码标准。MPEG-2可把视频及音频信号的传输速率压缩到10Mb/s左右，且在图像质量不变的情况下，可把数字化视音频信号的速率压缩到原来的1/75，而实验表明它可适用于1.5Mb/s50Mb/s的编码范围。MPEG-4是一种高压缩比、低比特率和具有通用存取特性的新一代音视频压缩的编码标准，其设计之初是为了在电话线上传输音视频数据的，可用于传输64kbps的实时图像。H.264也称为MPEG-4第十部分（高级视频编码部分），它是由ITU

43、-T和ISO/IEC联合开发的最新一代视频编码标准，它在设计结构和实用功能上都作了改进，因此与以前的标准相比，在同等的视频质量条件下不仅能够节省50%的码率，而且提高了视频传输质量的可靠性和具有较强的差错处理能力，这使它的适用范围更广。例如，在低码率情况下，32kbps的H.264图像质量可相当于128kbps的MPEG-4图像质量。信源编码标准是IPTV的核心技术，也是直接影响观众满意度的重要因素，目前普遍采用的是MPEG-4标准。应该指出，MPEG-4要在23Mbps的码率下才可达到DVD画质，而H.264在1Mbps的码率下就可达到DVD画质，因而前者将会被后者所取代。但是，由于支持H.

44、264的解码硬件还未产业化，因此它还未能被普遍采用。显然，随着技术的发展，IPTV将会采用H.264压缩编码标准。2.2 流媒体传送技术流媒体（Streaming Media）技术是IPTV的关键技术，它是采用流式传输方式使音视频（A/V）及三维（3D）动画等多媒体文件能在互联网上进行播放的技术，其核心是将整个多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户终端连续地传送。通常，IPTV系统中流媒体的传送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和广播两种接收方式。2.2.1 点播接收方式下流媒体传送 点播接收具有个性化，接收的内容和时间取决于用户喜好，具有实时交互特

45、点。同时，点播业务对网络带宽的需求也非常大，为了避免大量消耗骨干带宽，同时确保服务质量，需求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。内容分发网络(CDN)就能提供这种支持。 2.2.2 广播接收方式下流媒体传送 广播接收在用户看来是被动的，用户对内容选择只限于所提供的频道，是非交互型的。由于收看广播的用户收看的是相同内容，为了减少网络带宽浪费，广播接收方式对IP网络提出了组播功能需求。 组播是一种允许一个或多个发送者(组播源)一次并同时发送单一的数据包到多个接收者的网络技术。组播源把数据包发送到特定组播组，只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。在IPTV里，组播源往

46、往仅有一个，即使用户数量成倍增长，主干带宽也不必随之增加，因为无论有多少个目标地址，在整个网络的所有一条主干链路上只传送单一视频流，即所谓“一次发送，组内广播”。组播提高了数据传送效率，减少了主干网出现拥塞的可能性。 2.3 内容分发网络（CDN）技术实现把内容从中心存储服务器分发到边缘服务器的这样一个网络体系，称为内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)。CDN是构建在数据网络上的一种分布式的内容分发网。CDN的作用是采用流媒体服务器集群技术，克服单机系统输出带宽及并发能力不足的缺点，可极大提升系统支持的并发流数目，减少或避免单点失效带来的不良影响。CDN利用

47、全局负载均衡技术将用户的访问指向离用户最近的工作正常的流媒体服务器上，由流媒体服务器直接响应用户的请求。服务器中如果没有用户要访问的内容，会根据配置自动从原服务器抓取相应的内容并提供给用户。IPTV可利用CDN为用户提供VOD业务， CDN是个建立并覆盖在互连网上的特别网络，通过互连网高效传递丰富的多媒体内容。它把流媒体内容从源服务器复制分发到最靠近终端用户的缓存服务器上，当终端用户请求某个业务时，由最靠近请求来源地的缓存服务器提供服务。如果缓存服务器中没有用户要访问的内容，CDN会根据设置自动到源服务器中，抓取相应的内容，提供给用户。 CDN的实现需要依赖多种网络技术的支持，主要包括负载均衡

48、技术、动态内容路由、高速缓存机制、动态内容分发和复制、安全服务等。 图2-1 典型的CDN组成2.4 数字版权管理（DRM）技术数字版权管理（Digital Rights Management，DRM）是保护多媒体内容免受未经授权的播放和复制的一种方法。它为内容提供者保护他们私有的视频、音乐、彩铃、论文、图片等数字数据免受非法复制和使用提供了一种手段。DRM技术通过对数字内容进行加密和附加使用规则对数字内容进行保护，其中，使用规则可以断定用户是否符合播放数字内容的条件。使用规则一般可以防止内容被复制或者限制内容的播放次数。操作系统和多媒体中间件负责实行这些规则。 DRM技术的工作原理是：建立数

49、字节目授权中心，编码压缩后的数字节目内容，利用密钥可以被加密保护，加密的数字节目头部存放着Key ID和节目授权中心的URL。用户在点播时，根据节目头部的Key ID和URL信息，就可以通过数字节目授权中心的验证授权后送出相关的密钥解密，节目才可播放。没有得到数字节目授权中心的验证，受保护的节目即使被用户下载保存，也无法播放。 2.5 机顶盒(STB)技术 IPTV系统的接收端包括计算机、电视机与手机。计算机安装相应的软件程序后就可直接作为IPTV的终端；用于流媒体的多媒体手机也可直接使用；但是电视机不能支持IP，必须加装一个IP数据流转换成电视机可以接收者的信号的机顶盒（STB）才能收看IP

50、TV节目。STB应具备数据转换、接入支持、协议支持、业务支持、解码支持等功能。数据转换将接收到的IP数据转换成电视机可以识别的数据。接入支持方面，STB一般支持应用广泛的LAN或xDSL或WLAN等多种宽带接入方式，以后还应支持FTTH接入。协议支持方面，STB需支持TCP/UDP/IP协议族来完成互操作信息的网络传输以及IP数据和视频流媒体数据的接收和处理。业务支持方面，STB需支持比较流行的视频点播、组播、Internet浏览、短消息、可视业务等业务。解码支持方面，STB应具备解码现行国际标准（如MPEG-4、H.264）以及国产AVS等多媒体码流的能力。此外，STB还应支持数字版权管理、

51、内容缓存、交互控制、接入鉴权和业务及网络管理功能。 3. IPTV在我国的发展3.1 我国IPTV发展现状IPTV作为电视新展现形态的数字新媒体，日益被用户所看重成为不可阻挡的大趋势。与全球IPTV快速发展大趋势一样，随着国内运营商IPTV试商用的地区与规模逐渐扩大以及广大消费者对IPTV的认知程度不断提高，在用户规模总量偏小的基础上，我国IPTV保持了稳定快速增长态势，IPTV用户总数已经从2003年的1.8万、2004年的4.6万增长到2012年的1300万。IPTV等互联网视听节目服务的发展印证了电信业的媒体属性。就电视内容本身而言，与传统电视（有线、无线、卫星）相比，IPTV可能并无区

52、别。但是由于网络互动性特征的存在，让IPTV可以更方便地提供诸如视频点播、互动游戏等交互式增值服务。电信重组改变了现有电信运营商的格局，中国电信将是IPTV发展的先行者，中国联通是IPTV业务的追随者，中国移动则将凭借其资金实力，将IPTV作为其发展固网业务的主要手段，而为产业发展带来更多的助力。 3.2 我国IPTV存在的发展问题及政策原因 3.2.1 我国IPTV存在的主要发展问题IPTV代表着三网融合的发展方向。但是，我国IPTV发展现状尚不尽如人意，尤其是总体规模明显偏小。庞大的宽带用户群是IPTV可持续发展的坚实基础。如何在宽带用户中大力发展IPTV用户是电信企业等IPTV运营主体需

53、要迫切解决的问题。IPTV是集互联网、电信、娱乐等为一体的新型业务，它不仅涉及PC终端还涉及电视机终端。因此，传统的单一电信管理模式在一定程度上不适应IPTV业务发展的需要。从2003年至今，经过9年的运营，我国IPTV运营商仍然面临运营模式和生态链的问题，如内容、运营模式、收费模式和生态链等，依然面临可持续发展的问题，但各运营商都在积极探索自己的发展模式。到目前为止，还不能说已经找到了完全适合IPTV发展的商业模式和盈利模式。与IPTV类似，从全球来看，包括数字电视在内的融合性业务商业模式都还处于探索阶段。盈利的根本除了成本因素之外，扩大用户规模及提升其ARPU就成为关键。数字电视的发展就是

54、如此，而且仅仅依靠传统的广告盈利也问题重重。数字内容是IPTV等数字新媒体吸引用户的根本动力之一。随着数字新媒体的爆炸式增长和人均媒体消费的提高，内容为王的日子即将来临。但是，我国IPTV主要运营主体中国电信、中国移动和中国联通等国有电信企业在内容上并不具备竞争优势。我国互联网上混乱的版权状况以及免费的业务形态，对IPTV内容价值形成较大压力。部分IPTV运营企业已经遭遇知识产权费用过大等问题；当前IPTV传播的内容主要以传统电视节目为主，新颖的有吸引力的数字新媒体内容还相当缺乏。实际上，即使是我国的传统电视节目也不能满足观众对媒体内容的渴求，只有15%左右的电视节目是首播的自制内容。IPTV

55、具有区域竞争市场特征。从竞争的角度来讲，每一个IPTV运营商所面临的竞争对手首先是当地广电系统。在很大程度上，IPTV产业发展的最大阻力来自于当地的广电系统。目前，部分地区正在尝试从党建、农教等行业性业务入手，逐渐拓展与电信在IPTV经营上的合作范围和合作层次。我国IPTV的发展存在诸多问题，不可否认与市场和企业自身有很大关系，而且这种立足于市场机制的关系是制约IPTV发展的决定性因素。例如，没有合适的商业模式和盈利模式。同时，政策壁垒亦是制约IPTV发展的重大因素。我国采取了自下而上、上下结合的方式推进三网融合体制和政策创新。2010年4月12日,广电总局向各省广电局发出一道“41号文”。从

56、部分广电运营商处获悉，此文要求对于未经广电总局批准擅自开展IP电视业务的地区，将依照互联网视听节目服务管理规定等条规依法予以查处，限期停止违规开展的IP电视业务。这意味着，除了此前获得IPTV落地资格的二省十二市（云南、江苏、上海、哈尔滨、大连等）地区外，包括广东、福建、浙江等IPTV用户大省的IPTV业务都将被强制叫停。对于已投入重金的中国电信、中国联通(600050）等电信运营商来说，不仅是前期投入打了水漂，而且还将面临超过150万用户的投诉麻烦。我国三网融合的相关体制和政策仍存在不完善和相互矛盾之处，部分政策原则性较强，缺乏实际可操作性。基于部门利益和传统行业利益，有关政府部门有可能作出

57、对自己最有利的解释，因而会继续制约IPTV等融合性业务的发展。现行政策存在的问题主要包括：一是所有权歧视，二是部门歧视。我国的国情以及电信不具有内容竞争力的事实决定了IPTV产业的发展难以脱离广电而单独进行。随着IPTV产业的逐渐深入，通过与现有牌照运营商等合作主体开展的试点的成功，所起的示范效应对产业发展的帮助越来越大。但是，如果不改变地方广电系统的敌视态度，即使电信企业拿到IPTV牌照也难以突破地方广电的束缚。因此，对于IPTV运营企业来讲，在现行政策的框架内，做好IPTV发展的顶层设计，争取与地方广电部门结为战略联盟（至少是合作对象之一），实现与地方广电产业合作共赢至关重要。3.2.2

58、建设IPTV面临的问题 虽然IPTV的用户增长形势喜人，但IPTV发展的质量却十分令人担忧，其中最值得我们担忧的还是内容。赛迪顾问认为，IPTV业务成功的关键，一是整合与掌控丰富的内容，二是开展多样的应用服务。中国IPTV的发展是以内容和应用为核心问题的，而个性化、多样性和互动性是发展方向。然而，目前IPTV产业在内容方面存在四个比较严重的问题。首先是政策性问题。业界对内容监管的权限虽然比较清晰，但对内容集成和运营权的争议一直没有停息。面对各地电视运营商在IPTV建设上的强劲势头，各地广电向总局就IPTV不断提出抗议，主要集中在三个方面：IPTV不能包括直播电视，不能经营数字电视已有的主业；点播内容必须经过审批，内容监管归广电；IPTV的经营主体必须明确，既然是广电运营商获得IPTV牌照，那么电信运营商就不得直接面对客户推广业务，而应改由广电运营商面对终端用户签协议。广电这些抗议，其实是在争取IPTV的主导权，一旦这些建议成为政策，电信运营商在IPTV产业中的地位将处于从属。这不利于内容创生和运营的