網(wǎng)絡(luò )數字電視的實(shí)現方法與關(guān)鍵技術(shù)

　　1、IPTV的實(shí)現方法 

　　寬帶網(wǎng)絡(luò )數字電視，又稱(chēng)IPTV或BTV，即交互式網(wǎng)絡(luò )電視，是一種利用寬帶互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等多種技術(shù)于一體，向家庭用戶(hù)提供包括數字電視在內的多種交互式服務(wù)的嶄新技術(shù)。它能夠很好地適應當今網(wǎng)絡(luò )飛速發(fā)展的趨勢，充分有效地利用現有寬帶網(wǎng)絡(luò )資源。

　　在目前的商用寬帶網(wǎng)絡(luò )中，用戶(hù)在家中可以通過(guò)兩種方式享受IPTV服務(wù)：

　　(1)計算機：在這種方式下，用戶(hù)在通過(guò)電腦上網(wǎng)的同時(shí)，可以收聽(tīng)廣播節目或欣賞音樂(lè )，也可以直接在電腦上收看電視或電影等視頻節目。

　　(2)網(wǎng)絡(luò )機頂盒(STB)+普通電視機。用戶(hù)家里新增網(wǎng)絡(luò )機頂盒(STB)，由機頂盒提供AV接口，直接和普通電視機相連，用戶(hù)通過(guò)控制機頂盒選擇收看寬帶網(wǎng)絡(luò )電視節目。

　　用戶(hù)既可以通過(guò)PC享受傳統的INTERNET數據服務(wù)和網(wǎng)絡(luò )游戲，也可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)的轉換設備STB，用普通的電視收看電視、電影等寬帶視頻節目。

　　2、IPTV中的關(guān)鍵技術(shù)

　　IPTV應用的實(shí)質(zhì)是流媒體在寬帶網(wǎng)絡(luò )上的傳輸和分發(fā)，因此IPTV的應用和發(fā)展是以下幾種關(guān)鍵技術(shù)同時(shí)應用的結果。

　　(1)寬帶接入技術(shù)：快速發(fā)展的寬帶接入技術(shù)，為媒體流的傳送提供了通路。

　　在目前所使用的寬帶接入技術(shù)中，DSL是一種能夠通過(guò)普通電話(huà)線(xiàn)提供寬帶數據業(yè)務(wù)的技術(shù)。大家常用的ADSL(AsymmetricalDigitalSubscriberLine，非對稱(chēng)數字用戶(hù)環(huán)路)技術(shù)可以提供下行8M的帶寬，ITU-T的G.992.1中對ADSL的標準已經(jīng)有詳細的定義。而隨著(zhù)技術(shù)的快速發(fā)展，ITU-T又分別在2002年6月和2003年1月推出了兩個(gè)新一代ADSL標準：ADSL2(G.992.3)和ADSL2+(G.992.5)。ADSL2支持的最大上下行速率1.3M/15M，而ADSL2+支持的最大上下行速率可達1.3M/24M。更高的帶寬為傳輸大量的流媒體傳輸成為可能。

　　(2)IP組播路由技術(shù)：流媒體分發(fā)的強大支持。

　　IP組播路由技術(shù)實(shí)現了IP網(wǎng)絡(luò )中點(diǎn)到多點(diǎn)的高效數據傳輸?？梢杂行У墓澕s網(wǎng)絡(luò )帶寬、降低網(wǎng)絡(luò )負載。組播是一種允許一個(gè)或多個(gè)發(fā)送者(組播源)同時(shí)發(fā)送相同的數據包給多個(gè)接受者的一種網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，是一種能夠在不增加骨干網(wǎng)負載的情況下，成倍增加業(yè)務(wù)用戶(hù)數量的有效方案，因此成為當前大流量視頻業(yè)務(wù)的首選方案。在IPTV的應用中，利用IP組播路由技術(shù)，可以有效的分發(fā)媒體流，減少網(wǎng)絡(luò )流量。目前接入設備通過(guò)IGMPProxy功能，實(shí)現了用戶(hù)的按需加入、離開(kāi)等功能，這樣既實(shí)現了媒體流的按需分發(fā)。而且減少了組播對帶寬的過(guò)渡占用。隨著(zhù)IP組播技術(shù)在綜合接入設備上的應用，大多數的設備都支持IGMPsnooping和IGMPProxy功能。

　　IGMPsnooping是解決IP組播在二層網(wǎng)絡(luò )設備上廣播泛濫的一種基本解決方法。通過(guò)在二層網(wǎng)絡(luò )設備上幀聽(tīng)用戶(hù)端和組播路由設備間的IGMP協(xié)議消息，獲取組播業(yè)務(wù)的用戶(hù)列表信息，將組播數據根據當前的用戶(hù)信息進(jìn)行轉發(fā)，從而達到抑制二層組播泛濫的目的。

　　IGMPproxy通過(guò)代理機制為二層設備的組播業(yè)務(wù)提供了一種完整的解決方案。實(shí)現了IGMPproxy的二層網(wǎng)絡(luò )設備，對用戶(hù)側承擔Server的角色，定期查詢(xún)用戶(hù)信息，對于網(wǎng)絡(luò )路由側又承擔Client的角色，在需要時(shí)將當前的用戶(hù)信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò )。不僅能夠達到抑制二層組播泛濫的目的，更能有效地獲取和控制用戶(hù)信息，同時(shí)在減少網(wǎng)絡(luò )側協(xié)議消息以降低網(wǎng)絡(luò )負荷方面起到一定作用。

　　(3)數字編碼技術(shù)：傳輸可靠性的技術(shù)支持。

　　在網(wǎng)絡(luò )上傳輸音/視頻等多媒體信息要涉及流媒體的可靠實(shí)時(shí)傳輸。因此，數字編解碼技術(shù)是IPTV的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前寬帶網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下適用的編碼標準有：MPEG-4、AC-1和H.264等。MPEG-4是ISO/IEC標準，由MPEG制訂，目前應用的是MPEG-4Part2；H.264是ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG聯(lián)合視頻組JVT開(kāi)發(fā)的視頻編碼標準，它既是ITU-T的H.264，也是ISO/IEC的MPEG-4Part10；AC-1是微軟的視頻編碼標準，是WMV9向編解碼標準組織提交資料后采用的編碼標準名稱(chēng)。

　　而網(wǎng)絡(luò )帶寬的不斷提升，例如應用ADSL2或ADSL2+技術(shù)，可以提高用戶(hù)的上下行速率達到1.3M/24M。而如果采用ITU-T的H.264或WMV9進(jìn)行媒體流的編碼，800K的碼速率已經(jīng)可以提供接近DVD畫(huà)質(zhì)質(zhì)量，完全滿(mǎn)足目前用戶(hù)的要求。因此，兩者的結合為IPTV媒體流的傳輸可靠性做出了保證。雖然，目前還沒(méi)有相應的國家標準規定IPTV采用的數字編碼技術(shù)，但無(wú)論是MPEG-4,H.264,還是WMV9編碼技術(shù)都已經(jīng)達到IPTV應用的要求。如果配合新的寬帶接入技術(shù)，完全可以實(shí)時(shí)傳輸任何編碼的流媒體視頻節目。

　　3、小結

　　IPTV作為一個(gè)新應用的出現，并不簡(jiǎn)單是寬帶網(wǎng)絡(luò )上的一個(gè)應用。而是在網(wǎng)絡(luò )傳輸技術(shù)、IP組播路由技術(shù)以及流媒體編碼技術(shù)的發(fā)展下產(chǎn)生的，是這幾種關(guān)鍵技術(shù)有力結合應用的結果。

　　IPTV將為寬帶運營(yíng)商和節目提供商注入新的活力。寬帶運營(yíng)商除了能給用戶(hù)提供通信和資訊方面的服務(wù)外，還能通過(guò)IPTV為用戶(hù)提供豐富的、個(gè)性化的電視節目，對于吸引用戶(hù)、提高用戶(hù)滿(mǎn)意度有很大的幫助。