IPTV从播控到接收的技术策略

罗建光

湖南广播电视台播控中心，湖南长沙 410003

摘 要 简要论述IPTV网络电视的定义和原理，分析IPTV与OTT TV的区别，探讨IPTV播控平台的构建、传输以及用户的接收等问题。

关键词 IPTV；集成播控；机顶盒

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 2096-0360（2017）09-0036-02

IPTV又称为交互式网络电视，为新媒体的一种细分类型，利用IP网络，向用户提供交互式多媒体服务，具有显著的互动性与虚拟化。随着国家三网融合政策的实施，IPTV取得了长足发展。本文将就IPTV的一些技术问题展开分析。

1 IPTV的工作原理

IPTV的基本原理与基于互联网的电话服务VoIP类似，把呼叫分为若干数据包，通过互联网发送，然后在另一端进行复原。具体传输实现过程是：首先进行编码，把视音频信号进行信源编码，转化成适合IP传输的数据形式，通过互联网进行流媒体传送，最后通过机顶盒解码播放。IPTV传输的数据包含视频和同步的音频。

2 IPTV与OTT TV的区别与融合（见表1）

IPTV主要使用H264、MPEG-4、AVS视频编码技术，而OTT TV则根据终端的配置，支持多种视频编解码，相对IPTV视频，码率较低，具有自适应功能。IPTV与OTT TV应当互相推动，未来可以尝试在IPTV中部署部分OTT TV终端，实现融合发展。

3 IPTV集成播控平台技术运营策略

3.1 IPTV的业务形式

（1）直播电视业务：将数字电视信号通过转码转换为适合IP网络传输的码流和格式，与数字电视频道同步播出，一般采用硬件方式实现。

（2）轮播电视业务：将内容相关性较大的节目以专业化的频道，采用硬盘集成播出。

（3）点播、回放电视业务：点播是将节目按类别等在EPG（电子节目单）界面进行展示，用户可以选择想看的节目进行播放。回放功能则可以让用户观看设定天数内的所有节目。

（4）时移电视：用户在观看直播电视时，可以实现对节目的暂停、后退等操作。

3.2 IPTV集成播控平台简介

IPTV集成播控平台实行两级架构，中央设立一个集成播控总平台，地区（省）设立一个分平台，系统的平台架构是开放的，便于媒体内容的接入和增值业务的应用。两级平台间采用SDH方案进行广域网互联。

中央电视台是全国唯一的IPTV集成播控总平台，负责全国范围内的数字版权保护、节目内容管理、EPG管理、产品管理、应用服务业务管理及运营数据统计。全国性IP电视节目资源，分别接入到各省IP电视播控分平台，分平台通过IP电视传输分发网络向用户提供端到端的服务。各省分平台接收总平台下发的全国性内容及元数据、产品、EPG模块等，负责本地区节目源的集成和监看、EPG菜单管理、DRM的本地部署和应用以及用户的开通鉴权计费等。三网融合全媒体环境下对集成播控平台的要求见表2。

3.3 IPTV集成播控平台的组成和关键技术

IPTV集成播控包含内容生产制作平台、内容服务集成平台、运营支撑管理平台、业务管理平台和安全播出管理平臺。由多个功能模块组成，包括对上游内容商的接口、内部功能模块以及对电信运营商的接口。IPTV播控平台的内部处理单元包括信源的编转码、存储系统、流媒体系统、DRM、运营支撑管理和目录服务。关键的技术内容包括：视音频的编解码技术、宽带接入网络技术、DRM数字版权技术、流媒体网络传输技术、IP单播和组播技术、虚拟存储技术、内容分发网技术。

不同节目源通过卫星、地面无线或IP网络专线采集以后，要按规定的格式和码率进行压缩编码，目前主要采用的是H264、MPEG4和AVS。源信号转化为适合IP传输的数据流文件，提供本地直播内容和时移业务；由于数据量庞大加上管理信息的重要性，存储系统必须兼顾容量与可靠性。存储系统主要包括存储设备、存储网络和管理软件，存储网络则有直接访问存储、网络附加存储和存储区域网络3种方式；流媒体服务器负责将音视频数据流推送到宽带网络中，采用边下载边播放的流媒体播放方式。它的网络传输协议有实时传输、实时传输控制、实时传输流媒体、资源预留等。流媒体服务器是播控平台的重要节点，应当具有很高的性能和稳定性，必须具备提供大量并发访问服务的能力。可以采用服务器集群技术，配置要用冗余；运营支撑系统负责系统、用户、媒体内容和业务应用的管理，完成数据采集、智能推荐、计费、统计分析、认证鉴权和EPG服务；DRM则保护数字媒体免受未经授权的播放和复制，包括数据加密、版权保护、数字水印。IP播送服务时，要对用户或终端设备进行论证，从DRM授权/密匙服务器向用户和终端传送密匙，这样用户才能对已加密的流媒体节目进行解密和播放。

3.4 IPTV播控流程

以直播为例，卫星或电缆将直播信号接收下来，播控系统通过矩阵等调度将SDI信号送入编码器，SDI信号转为H264组播码流，经过DRM服务器完成直播加密，流媒体服务器向用户推送加密组播流，并实时将数据存入磁盘阵列中供时移使用。

3.5 IPTV播控平台的维护策略

日常值班过程中要认真监听监看信号源，定期巡检编解码器，查看是否有异常报警信息。定期更新回放用节目单，对点播节目平台进行接收情况的检查和点播套餐的添加。定期对片源存储平台、EPG系统、数据库、服务器平台、OSS系统等进行检测和维护。

4 IPTV的传输网络和用户接收

IPTV使用TCP/IP协议网络进行数据传输，包括宽带接入网和骨干网。宽带接入网把机顶盒或个人PC等用户终端接入骨干网，骨干网多采用千兆或万兆以太网，对单播或多播的IP数据流进行路由、交换和传输。IPTV是互联网电视B/S模式的另一种具体实现，这种浏览器/服务器的互联网电视模式是建立在广域网基础上的，用户通过机顶盒或者在电脑上加装IPTV浏览器与播放软件就可以观看。目前基于STB+电视的终端应用最为普遍，IP机顶盒（STB）主要功能是接收和处理IP数据流，完成接入支持、业务支持、数据转换，实现H264、MPEG2和AVS等多种解码，同时具备DRM管理、交互控制、内容缓存、鉴权和网管功能。

5 结束语

IPTV整个系统涉及音视频编解码、流化、内容分发、组播、DRM等多种技术的集成，随着网络带宽的快速提升，H265和AVS+的推广应用以及DASH传输协议的不断优化，为IPTV传输高质量的音视频提供了网络和技术保障，云计算与虚拟技术的应用则为IPTV开启了CDN多点视频分发的良好前景。

参考文献

[1]卢官明，宗昉.IPTV技术及应用[M].北京：人民邮电出版社，2007：2-4.

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[3]UT斯达康（中国）有限公司.IPTV集成播控平台技术与应用[M].北京：电子工业出版社，2014：5.