浅谈网络电视

    本文要害字:视频点播手机电视同轴电缆　有线电视网　数据通信　视频编码　2.5G　ip电话　MPEG　IPTV　路由器　3G　局域网　城域网　数字电视　机顶盒　WLAN　宽带　　

    网络电视概念在05年来风生水起，日益成为热门话题，无论在普通大众中还是专业领域内都得到了越来越多的关注。

    会议和活动层出不穷，报道和争议频现报端，牵动着包括电信运营商、有线电视运营商、内容集成商、服务提供商、设备商、增值内容开发商、方案集成商、以及政策法规制定者等所有与之有关的产业环节的目光。这种在互联网基础上建立起来的网络电视是广电行业今后事业发展的一个主要方向。出于爱好和爱好，笔者一直比较关注网络电视（IPTV）的动态和发展，现将自己对网络电视的所知所解进行阐述，与大家一起商榷。

    网络电视的概念

    网络电视即IPTV，I也称交互式网络电视，是一种利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。一般用户在家中可以有两种方式享受IPTV服务：计算机；网络机顶盒+普通电视机。IPTV是利用计算机或机顶盒+电视机完成接收视频点播节目、视频广播及网上冲浪等功能。它采用高效的视频压缩技术，使视频流传输带宽在800Kb/s时可以有接近DVD的收视效果（通常DVD的视频流传输带宽需要3Mb/s），是一个全新的技术概念。

    严格意义上说，网络电视可根据终端分为三种形式，即PC平台、TV（机顶盒）平台和手机平台（移动网络）。

    1、PC平台：因为互联网和计算机之间的关系最为紧密，所以通过PC机收看网络电视是当前网络电视收视的主要方式。目前国内已有许多大酒店、茶馆、美容美发等经营场所已采用此种方式，效果不错。　　　　　

    2、TV（机顶盒）平台：基于TV（机顶盒）平台的网络电视以IP机顶盒为上网设备，利用电视作为显示终端。虽然电视用户大大多于PC用户，但由于电视机的分辩率低、体积大（不适宜近距离收看）等缘故，这种网络电视目前还处于推广阶段。

    3、手机平台（移动网络）：手机电视是通过移动网络传输视频内容，是PC网络的子集和延伸。由于它可以随时随地收看，且用户基础巨大，所以可以自成一体。

    网络电视的基本形态。

    网络电视有三种基本形态：视频数字化、传输IP化、播放流媒体化。

    1、视频数字化：承载网络电视的网络为：IP网（宽带、城域网、局域网）；同轴电缆网；移动网。

    2、传输IP化：需要采用以下IP技术：a、多媒体通信技术包括（视频编解码技术、通信协议、容错纠错技术、流媒体技术）b、内容分发技术（IP多播技术、媒体资产治理技术、用户授权认证和治理技术、数字版权治理） 。因为篇幅有限，笔者在这仅就其中的部分技术加以介绍。

    （1）视频编解码技术：高效的视频编码技术是保证在现实的互联网环境下提供视频服务的最初条件。根据目前编码技术的发展和已公布的编码标准来看，能够适合码流在1M到2M，同时又能保证准DVD以上的图像质量，比较好的标准有MPEG－4asp、H．264、VC－1和AVS几种。H.264或称为MPEG-4第十部分（高级视频编码部分）是由ITU-T和ISO/IEC再次联手开发的最新一代视频编码标准。使得在同等视频质量条件下，能够节省50%的码率，且提高了视频传输质量的可控性，并具有较强的差错处理能力，适用范围更广。

    此外，Flash和动画技术虽然不是视频编码技术标准，但同样是网络电视中极为重要的内容制作技术。

    （2）流媒体（StreamingMedia）系统。流媒体系统把经过数字化处理的视频内容以视频流的形式推送到网络中，使得用户可以在仅下载部分视频文件后即可开始观看，在观看的同时后续视频内容将继续传输。流媒体系统中包括了提供广播(broadcasting）和点播（On-demand）服务的视频服务器。

    在网络电视系统的前端部分中实时性的视频信号（如卫星电视、有线电视等）或非实时性的视频节目（如DVD、录像带等）经过接收系统后进入编码器部分，输出的数字化文件按照实时广播或点播的要求分别被传送到广播流服务器和点播服务器，供点播的节目需要存储在存储设备中，流媒体服务器在用户治理系统的控制下把视频文件以视频流的方式推送到网络中去。

    流媒体（StreamingMedia）技术：是采用流式传输方式使音视频（A/V）及三维（3D）动画等多媒体能在互联网上进行播放的技术。流媒体技术的核心是将整个A/V等多媒体文件经过非凡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，因而用户不必像下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需要经过几秒或几十秒的启动延时，即可在用户终端上利用解压缩设备（或软件），对压缩的A/V文件解压缩后进行播放和观看。多媒体文件的剩余的部分可在播放前面内容的同时，在后台的服务器内继续下载，这与单纯的下载方式相比，不仅使启动延时大幅度缩短，而且对系统的缓存容量需求也大大降低。流媒体技术的发明使得用户在互联网上获得了类似于广播和电视的体验，它是网络电视中的要害技术。

    流媒体系统由前端的编码器和发布服务器以及客户端的播放器构成。到目前为止，流式技术的主要解决方案有三种：ReadNetworks公司的RealSystem；微软公司的Windows Media；苹果公司的QuickTime.。

    （3）内容分发技术：互联网最初是一种数据通信网，主要提供点对点的传递服务。基于这种模式提供电视广播服务，不仅造成服务器资源、带宽资源的大量浪费，而且使得服务质量难以控制。为此，需要在互联网中采用类似于广播的内容分发技术（CDN），来降低服务器和带宽资源的无谓消耗，提高服务品质。CDN中的要害技术包含以下几个方面；①内容发布：它借助于建立索引、缓存、流分裂、组播（Multicast）等技术，将内容发布或投递到距离用户最近的远程服务点（POP）处；②内容路由：它是整体性的网络负载均衡技术，通过内容路由器中的重定向（DNS）机制，在多个远程POP上均衡用户的请求，以使用户请求得到最近内容源的响应；③内容交换：它根据内容的可用性、服务器的可用性以及用户的背景，在POP的缓存服务器上，利用应用层交换、流分裂、重定向（ICP、WCCP）等技术，智能地平衡负载流量；④性能治理：它通过内部和外部监控系统，获取网络部件的状况信息，测量内容发布的端到端性能（如包丢失、延时、平均带宽、启动时间、帧速率等），保证网络处于最佳的运行状态。CDN的工作使互联网具有广播电视网的特征，从而为网络电视的发展开辟了道路。

    （4）媒体资产治理技术：总的来说，媒体资产治理系统所采用的主要技术日趋成熟，技术方案可行性已被证实。但一些应用方面的问题还需要解决，如内容索引的格式规范。网络电视要实现产业化发展，必须要具备类似于电视条件接收（CA）那样的技术，实现有偿服务。数字版权治理（DRM）就是类似的授权和认证技术，它可以防止视频内容的非法使用。DRM主要采用数据加密、版权保护、数字水印和签名技术。数据加密：它采用一定的数字模型，对原始信息进行重新加工，使用者必须提供密码；版权保护：先将可以合法使用作品内容的条款和场所进行编码，嵌入到文件中，只有当条件满足时，作品才可以被答应使用；数字水印：把代表著作权人身份的特定信息、发行商的信息和使用条款嵌入到数据中。即使数据被破坏，只要破坏不严重，水印都有效，它能给作品打上水印记，防止使用者非法传播。

    网络电视的特点

    IPTV是利用宽带有线电视网的基础设施，以家用电视机作为主要终端电器，通过互联网络协议来提供包括电视节目在内的多种数字媒体服务。特点表现在：

    1、用户可以得到高质量（接近DVD水平的）数字媒体服务。

    2、用户可有极为广泛的自由度选择宽带IP网上各网站提供的视频节目。

    3、实现媒体提供者和媒体消费者的实质性互动。IPTV采用的播放平台将是新一代家庭数字媒体终端的典型代表，它能根据用户的选择配置多种多媒体服务功能，包括数字电视节目，可视IP电话，DVD/VCD播放，互联网游览，电子邮件，以及多种在线信息咨询、娱乐、教育及商务功能。

    4、为网络发展商和节目提供商提供了广阔的新兴市场。

    网络电视的收看方式

    尽管还存在不完善的地方，但技术进步对网络和终端的改善以及IP技术的不断发展，网络电视将借助IP技术的翅膀，不仅可以走进千家万户，而且可以飞到任何已经数字化、网络化且视频化的终端上。

    1、通过IP网络直接连接到PC客户端，这是目前普遍采用的播出收看方式。

    2、通过IP网络，IP机顶盒+电视机，目前这种方式技术上没有问题，能够通过IP机顶盒把电视机作为显示器收看网络电视。但由于技术标准、技术体制不同造成的不兼容，以及外接机顶盒带来的费用和麻烦，不利于普及推广。

    3、通过移动网络连接到手机用户。移动IP技术的出现，让用户可以在出行到另外一个网络中时仍然可以保持相同的IP地址，从而确保漫游的用户可以在不中断会话或者连接的情况下继续通信。尤其是在2.5G/3G/WLAN等无线网络环境下,移动IP技术是无线网络内部以及无线网络间的无缝切换/漫游,用以实现不间断的网络应用的技术保证。

    IPTV充分利用宽带互联网技术，强调的是媒体提供者和消费者的互动性，IPTV将为宽带运营商和节目提供商注入新的活力。用户可以得到高质量接近DVD水平的数字媒体服务，可以自由选择收看自己喜欢的节目，还可以通过BBS留言板各抒己见。丰富的、个性化的电视节目，对于吸引用户提高用户ARPU值来说都有很大的意义。通过观众的反馈，网络电视台便可以有效地实时调整其节目内容，实现实质性的互动。笔者认为，视频多媒体服务将成为继短信、网络游戏之后，互联网最重要的一项业务，因此它也将成为总台事业发展中一个极具潜力的崛金点。

    作者：南京 朱哲