淺談IP技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)電視中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)電視的范圍

　　目前很多業(yè)內(nèi)外人士不約而同地將網(wǎng)絡(luò)電視的“網(wǎng)絡(luò)”默認(rèn)為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)或IP網(wǎng)絡(luò)，于是產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）的說法。我們還是從不同的角度來看網(wǎng)絡(luò)電視。

網(wǎng)絡(luò)電視首先是數(shù)字化的產(chǎn)物。數(shù)字技術(shù)使得各種網(wǎng)絡(luò)終端都具有不同程度的視頻播放能力。

　　目前一個由寬帶內(nèi)容制作商、網(wǎng)上播出單位、內(nèi)容整合商/分發(fā)商、寬帶網(wǎng)絡(luò)運營商和技術(shù)設(shè)備提供商構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)電視產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本形成。

網(wǎng)絡(luò)電視的幾種形式

　　從總體上講，網(wǎng)絡(luò)電視可根據(jù)終端分為三種形式，即PC平臺、TV（機(jī)頂盒）平臺和手機(jī)平臺（移動網(wǎng)絡(luò)）。

通過PC機(jī)收看網(wǎng)絡(luò)電視是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)電視收視的主要方式，因為互聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)之間的關(guān)系最為緊密。目前已經(jīng)商業(yè)化運營的系統(tǒng)基本上屬于此類?；赑C平臺的系統(tǒng)解決方案和產(chǎn)品已經(jīng)比較成熟，并逐步形成了部分產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各廠商的產(chǎn)品和解決方案有較好的互通性和替代性。

　　基于TV（機(jī)頂盒）平臺的網(wǎng)絡(luò)電視以IP機(jī)頂盒為上網(wǎng)設(shè)備，利用電視作為顯示終端。雖然電視用戶大大多于PC用戶，但由于電視機(jī)的分辯率低、體積大（不適宜近距離收看）等緣故，這種網(wǎng)絡(luò)電視目前還處于推廣階段。

　　嚴(yán)格地說，手機(jī)電視是PC網(wǎng)絡(luò)的子集和延伸，它通過移動網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻內(nèi)容。由于它可以隨時隨地收看，且用戶基礎(chǔ)巨大，所以可以自成一體。

　　網(wǎng)絡(luò)電視的基本形態(tài)：視頻數(shù)字化、傳輸IP化、播放流媒體化。

　　網(wǎng)絡(luò)電視的承載網(wǎng)絡(luò)：

　?。?） IP網(wǎng)（窄帶、寬帶、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)）

　?。?） 同軸電纜網(wǎng)

　?。?） 移動網(wǎng)（第二、三代移動、無線局域網(wǎng)）

用于網(wǎng)絡(luò)電視的IP技術(shù)

　　IP技術(shù)是實現(xiàn)語音、圖像、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)的最佳方案。

　　首先看一下通常網(wǎng)絡(luò)電視都需要哪些技術(shù)：

　多媒體通信技術(shù)

　　1、 視頻編解碼技術(shù)

　　2、 通信協(xié)議（網(wǎng)際傳輸協(xié)議與控制協(xié)議TCP/IP）

　　3、 容錯糾錯技術(shù)

　　4、 流媒體技術(shù)

　內(nèi)容分發(fā)技術(shù)（IP多播技術(shù)）

　媒體資產(chǎn)管理技術(shù)

　用戶授權(quán)認(rèn)證和管理技術(shù)

　數(shù)字版權(quán)管理

　　從以上技術(shù)可以看出，絕大部分技術(shù)是建立在IP技術(shù)基礎(chǔ)之上的，這里僅就其中的部分技術(shù)加以介紹。

　　視頻編解碼技術(shù)

　　視頻編碼技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)電視發(fā)展的最初條件。只有高效的視頻編碼才能保證在現(xiàn)實的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下提供視頻服務(wù)。

　　H.264或稱為MPEG-4第十部分（高級視頻編碼部分）是由ITU-T和ISO/IEC再次聯(lián)手開發(fā)的最新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。由于它比以前的標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)功能上作了進(jìn)一步改進(jìn)，使得在同等視頻質(zhì)量條件下，能夠節(jié)省50%的碼率，且提高了視頻傳輸質(zhì)量的可控性，并具有較強(qiáng)的差錯處理能力，適用范圍更廣。在低碼率情況下，32kbps的H.264圖像質(zhì)量相當(dāng)于128kbps的MPEG-4圖像質(zhì)量。H.264可應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)電視、廣播電視、數(shù)字影院、遠(yuǎn)程教育、會議電視等多個行業(yè)。

　　除了ITU-T和ISO/IEC兩個國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)以外，美國微軟公司和Real Network公司都有自己的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。事實上，他們也是常用的網(wǎng)絡(luò)電視標(biāo)準(zhǔn)。

　　此外，F(xiàn)lash和動畫技術(shù)雖然不是視頻編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但同樣是網(wǎng)絡(luò)電視中極為重要的內(nèi)容制作技術(shù)。

　　流媒體技術(shù)

　　流媒體（Streaming Media）技術(shù)是采用流式傳輸方式使音視頻（A/V）及三維（3D）動畫等多媒體能在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行播放的技術(shù)。

流媒體技術(shù)的核心是將整個A/V等多媒體文件經(jīng)過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包，由視頻服務(wù)器向用戶終端連續(xù)地傳送，因而用戶不必像下載方式那樣等到整個文件全部下載完畢，而是只需要經(jīng)過幾秒或幾十秒的啟動延時，即可在用戶終端上利用解壓縮設(shè)備（或軟件），對壓縮的A/V文件解壓縮后進(jìn)行播放和觀看。多媒體文件的剩余的部分可在播放前面內(nèi)容的同時，在后臺的服務(wù)器內(nèi)繼續(xù)下載，這與單純的下載方式相比，不僅使啟動延時大幅度縮短，而且對系統(tǒng)的緩存容量需求也大大降低。流媒體技術(shù)的發(fā)明使得用戶在互聯(lián)網(wǎng)上獲得了類似于廣播和電視的體驗，它是網(wǎng)絡(luò)電視中的關(guān)鍵技術(shù)。

　　流媒體系統(tǒng)由前端的編碼器和發(fā)布服務(wù)器以及客戶端的播放器構(gòu)成。到目前為止，流式技術(shù)的主要解決方案有三種：

　　（1） Read Networks公司的 Real System；

　　（2） 微軟公司的Windows Media；

　?。?） 蘋果公司的QuickTime.。2003年10月。微軟公司推出了Windows Media　9（WM9），該軟件平臺已經(jīng)能夠提供高清晰度電視、更快的回放和5.1聲道數(shù)字環(huán)繞立體聲等高端功能。

　　內(nèi)容分發(fā)技術(shù)

　　互聯(lián)網(wǎng)最初是一種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，主要提供點對點的傳遞服務(wù)?；谶@種模式提供電視廣播服務(wù)，不僅造成服務(wù)器資源、帶寬資源的大量浪費，而且使得服務(wù)質(zhì)量難以控制。為此，需要在互聯(lián)網(wǎng)中采用類似于廣播的內(nèi)容分發(fā)技術(shù)（CDN），來降低服務(wù)器和帶寬資源的無謂消耗，提高服務(wù)品質(zhì)。CDN中的關(guān)鍵技術(shù)包含以下幾個方面；

　?。?） 內(nèi)容發(fā)布：它借助于建立索引、緩存、流分裂、組播（Multicast）等技術(shù)，將內(nèi)容發(fā)布或投遞到距離用戶最近的遠(yuǎn)程服務(wù)點（POP）處；

　?。?） 內(nèi)容路由：它是整體性的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡技術(shù)，通過內(nèi)容路由器中的重定向（DNS）機(jī)制，在多個遠(yuǎn)程POP上均衡用戶的請求，以使用戶請求得到最近內(nèi)容源的響應(yīng)；

　?。?） 內(nèi)容交換：它根據(jù)內(nèi)容的可用性、服務(wù)器的可用性以及用戶的背景，在POP的緩存服務(wù)器上，利用應(yīng)用層交換、流分裂、重定向（ICP、WCCP）等技術(shù)，智能地平衡負(fù)載流量；

　?。?） 性能管理：它通過內(nèi)部和外部監(jiān)控系統(tǒng)，獲取網(wǎng)絡(luò)部件的狀況信息，測量內(nèi)容發(fā)布的端到端性能（如包丟失、延時、平均帶寬、啟動時間、幀速率等），保證網(wǎng)絡(luò)處于最佳的運行狀態(tài)。

　　CDN的工作使互聯(lián)網(wǎng)具有廣播電視網(wǎng)的特征，從而為網(wǎng)絡(luò)電視的發(fā)展開辟了道路。

　　媒體資產(chǎn)管理技術(shù)

　　總的來說，媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)所采用的主要技術(shù)日趨成熟，技術(shù)方案可行性已被證實。但一些應(yīng)用方面的問題還需要解決，如內(nèi)容索引的格式規(guī)范。

用于網(wǎng)絡(luò)電視的IP技術(shù)

　　數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)

　　網(wǎng)絡(luò)電視要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，必須要具備類似于電視條件接收（CA）那樣的技術(shù)，實現(xiàn)有償服務(wù)。數(shù)字版權(quán)管理（DRM）就是類似的授權(quán)和認(rèn)證技術(shù)，它可以防止視頻內(nèi)容的非法使用。DRM主要采用數(shù)據(jù)加密、版權(quán)保護(hù)、數(shù)字水印和簽名技術(shù)。

　　（1） 數(shù)據(jù)加密：它采用一定的數(shù)字模型，對原始信息進(jìn)行重新加工，使用者必須提供密碼；

　　（2） 版權(quán)保護(hù)：先將可以合法使用作品內(nèi)容的條款和場所進(jìn)行編碼，嵌入到文件中，只有當(dāng)條件滿足時，作品才可以被允許使用；

　?。?） 數(shù)字水?。喊汛碇鳈?quán)人身份的特定信息、發(fā)行商的信息和使用條款嵌入到數(shù)據(jù)中。即使數(shù)據(jù)被破壞，只要破壞不嚴(yán)重，水印都有效，它能給作品打上水印記，防止使用者非法傳播。

IP技術(shù)用于網(wǎng)絡(luò)電視存在哪些問題

　　1、缺乏統(tǒng)一的編解碼標(biāo)準(zhǔn)。自流媒體應(yīng)用出現(xiàn)以來，這一直是困擾各運營商的主要問題，格式的不同給節(jié)目的生產(chǎn)、制作、存儲、傳輸、管理等各個環(huán)節(jié)都產(chǎn)生了巨大的影響，也對投入、服務(wù)等帶來了巨大的影響。

　　2、缺乏良好的網(wǎng)絡(luò)QoS保證。網(wǎng)絡(luò)電視的核心是流媒體傳輸，它要求基礎(chǔ)IP網(wǎng)絡(luò)具備良好的穩(wěn)定性，在帶寬、時延、抖動和誤碼等方面都有不同于以往IP業(yè)務(wù)的特殊要求；盡管目前的寬帶接入發(fā)展非常迅速，但如何提高網(wǎng)絡(luò)的QoS是一個長期的課題。

　　3、缺乏系統(tǒng)之間的互通性?，F(xiàn)有的各廠商系統(tǒng)之間，特別是不同編碼格式之間，以及PC平臺和TV平臺之間缺乏良好的互通性，節(jié)目內(nèi)容很難平滑地跨系統(tǒng)傳輸，從而導(dǎo)致投入成本的增加。

網(wǎng)絡(luò)電視借助IP技術(shù)的翅膀

　　盡管還存在不完善的地方，但技術(shù)進(jìn)步對網(wǎng)絡(luò)和終端的改善以及IP技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)電視將借助IP技術(shù)的翅膀，不僅可以走進(jìn)千家萬戶，而且可以飛到任何已經(jīng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化且視頻化的終端上。

　　1、 通過IP網(wǎng)絡(luò)直接連接到PC客戶端

　　這是目前普遍采用的播出收看方式。

　　2、 通過IP網(wǎng)絡(luò)，IP機(jī)頂盒+電視機(jī)

　　目前這種方式技術(shù)上沒有問題，能夠通過IP機(jī)頂盒把電視機(jī)作為顯示器收看網(wǎng)絡(luò)電視。但由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)體制不同造成的不兼容，以及外接機(jī)頂盒帶來的費用和麻煩，不利于普及推廣。

　　3、 通過移動網(wǎng)絡(luò)連接到手機(jī)用戶

　　移動IP技術(shù)的出現(xiàn)，讓用戶可以在出行到另外一個網(wǎng)絡(luò)中時仍然可以保持相同的IP地址，從而確保漫游的用戶可以在不中斷會話或者連接的情況下繼續(xù)通信。尤其是在2.5G/3G/WLAN 等無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下, 移動IP技術(shù)是無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部以及無線網(wǎng)絡(luò)間的無縫切換/漫游, 用以實現(xiàn)不間斷的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的技術(shù)保證。

　　不僅僅是技術(shù)試驗，真正的應(yīng)用已經(jīng)開始。

　　2004年11月16日，諾基亞首款支持Mobile IPv6技術(shù)手機(jī)亮相香港3G大展，利用這種技術(shù)，還能夠使手機(jī)在CDMA與無線LAN等采用不同接入技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)生轉(zhuǎn)移時保持持續(xù)連通。

　　2004年4月，中國聯(lián)通在全國范圍內(nèi)率先推出基于CDMA1X網(wǎng)絡(luò)“視訊新干線”手機(jī)電視業(yè)務(wù)，10月又推出“神奇寶典”掌上電視業(yè)務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)電視的早期代表

　　網(wǎng)絡(luò)電視作為極有發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)初步形成，小型視頻網(wǎng)站盡管為網(wǎng)絡(luò)電視的創(chuàng)建做出過貢獻(xiàn)，目前仍有100多家甚至更多，但它們卻不能推動網(wǎng)絡(luò)電視向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，以下，僅對網(wǎng)絡(luò)電視“正規(guī)軍”的早期代表列舉一、二：

　　1、 以內(nèi)容運營為背景的早期代表

　　中國網(wǎng)絡(luò)電視（www.oktv.com）、五洲寬頻等一批代表，它們分別由中國廣播電影集團(tuán)下屬公司中廣影視傳輸網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司、國務(wù)院新聞辦下屬的五洲傳播和上海美亞建立并運營。

2、 以網(wǎng)絡(luò)運營為背景的早期代表

　　互聯(lián)星空、天天在線等一批代表，它們分別由電信和網(wǎng)通創(chuàng)建。

　　3、 以技術(shù)提供為背景的早期代表

　　以此為背景發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)電視比較少，九州夢網(wǎng)比較典型，由寧波成功創(chuàng)建。但是以此為背景在手機(jī)上做網(wǎng)絡(luò)電視的技術(shù)公司比較多。

　　今后一定還會在更多的領(lǐng)域出現(xiàn)新的網(wǎng)絡(luò)電視的代表，網(wǎng)絡(luò)電視將伴隨IP技術(shù)的廣泛應(yīng)用和滲透，走遍天涯海角，如同筆者在酒店大廳、星巴克咖啡廳使用筆記本電腦，利用無線登陸WLAN享受中國網(wǎng)絡(luò)電視多彩的影視節(jié)目和英語故事的原汁原味一樣，就像一個私人隨身影院和貼身英語助教。