网络电视技术概述

刘伟俊

[摘 要]随着我国信息通信事业的迅猛发展，用户对信息服务的要求越来越高，特别是网络视频。 网络视频技术正成为计算机界争相研究和开发的热点，关于其现状及未来发展趋势也日益成为焦点。本文主要介绍网络电视的基本原理及未来发展趋势，同时，本文还将介绍目前面临的问题和其对策。

[关键词]网络电视 IP技术 交互式网络 问题与对策

一、引言

目前我国通信事业正在迅猛地发展，用户对信息服务的要求越来越高，特别是宽带视频信息。随着网络电视市场竞争越来越激烈，可以说中国已基本具备了大力发展网络电视（IPTV）的技术和市场条件，为此本文就IP技术在网络电视中的应用做一浅析。

二、网络电视中的IP技术

（一）IP技术

IP技术是实现语音、图像、数据等综合业务的最佳方案，常用的IP技术有： 多媒体通信技术，包含视频编解码技术、 通信协议(网际传输协议与控制协议TCP/IP)、容错纠错技术、流媒体技术；内容分发技术(IP多播技术)；媒体资产管理技术；用户授权认证和管理技术；数字版权管理等。

（二）网络电视上常用的IP技术

视频编解码技术。视频编码技术是网络电视发展的最初条件。只有高效的视频编码才能保证在现实的互联网环境下提供视频服务，具有较高的视频传输可控性质量及较强的差错处理能力。而在低码率情况下，如32kbps的H.264图像质量相当于128kbps的MPEG-4图像质量。

流媒体技术。流媒体(Streaming Media)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，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，它是网络电视中的关键技术。

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中的关键技术包含以下几个方面： 内容发布，内容路由，内容交换，性能管理，发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。

数字版权管理技术。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。数字版权管理（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。

三、交互式网络电视特征

（一）网络电视（IPTV）

什么是网络电视呢? IPTV即网络电视（又称交互式网络电视），是一种基于宽带高速IP网的一项以网络视频资源为主体，以电视机、手机等为显示终端的流媒体服务。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、互联网浏览以及商务功能。目前全球范围内网络电视有两种终端：一是电脑，二是通过IP机顶盒接入电视。IPTV是利用计算机或机顶盒+电视完成接收视频点播节目、视频广播及网上冲浪等功能。

（二）网络电视特点

网络电视能够很好地适应当今网络飞速发展的趋势，充分有效地利用网络资源。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。 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。

4．为网络发展商和节目提供商提供了广阔的新兴市场。形态不同，它的收看是随机性的，它可以依据观众需求，对一些节目片段重复点播收看，并且保存下来，作为自己长期的资源。

四、IP技术在网络电视上的应用

随着网络和PC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。

（一）理论技术上的运用

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。

（二）实际效果上的运用

1．一般用户方面。一般是采用网络机顶盒+普通电视机。如图3-1所示，电脑与机顶盒共用一台ADSL Modem宽带上网。通常ADSL用户的电脑和ADSL Modem都在一个地方，因此，ADSL Modem引出五类网线连接到机顶盒上。考虑到大多数ADSL Modem只有一个10BaseT网口，因此要加多一个HUB。

2．终端使用方面。随着网络的发展，大家对网络能提供的视频通信业务的要求也越来越高、越来越多，视频通信终端的发展已不再仅仅是可以提供会议电视功能，在此基础上，采用IP接入、ISDN接入、专线接入等，能支持各种业务，如远程教学、远程医疗、实时广播、点播业务等等，这些业务不仅给用户带来方便，而且给运营商带来丰厚的收入。

五、问题分析与对策

（一）问题分析

1．缺乏统一的编解码标准。自流媒体应用出现以来，这一直是困扰各运营商的主要问题，格式的不同给节目的生产、制作、存储、传输、管理等各个环节都产生了巨大的影响，也对投入、服务等带来了巨大的影响。

2．缺乏良好的网络平台保证。网络电视的核心是流媒体传输，它要求基础IP网络具备良好的稳定性，在带宽、时延、抖动和误码等方面都有不同于以往IP业务的特殊要求；尽管目前的宽带接入发展非常迅速，但如何提高网络的平台是一个长期的课题。

3．缺乏系统之间的互通性。现有的各厂商系统之间，特别是不同编码格式之间，以及PC平台和TV平台之间缺乏良好的互通性，节目内容很难平滑地跨系统传输，从而导致投入成本的增加。

（二）对策

1．以开放的姿态统筹各种技术手段的应用。以电视等媒体作为SP（内容提供商），可向用户提供“视频、语音、文字、数据、流媒体”基础通讯服务和增值服务。

2．网站的发展还要围绕母体，持续改进。电视台网站的最大特色就是拥有丰富的电视资源优势。网站将进一步加强与其它部门、栏目的沟通，及时获取更多的信息，调动文字、图片、声音和影像手段，采用多媒体整合传播。充分利用网络媒体的双向性，实现电视与网站、网站与观众的相互依存、良性互动。

3．电视台网站作为建立在新技术基础上的新媒体，要时刻掌握信息技术的发展水平，完善现有的网络媒体。在研究新技术的同时网站要以电视台的广阔资源为依据，吸引市场注意力，尝试开发经营项目，获取经济效益。

六、网络电视在我国的发展

（一）IPTV为运营商带来了机遇

在我国，电信运营商发展IPTV业务的最大动力是由于收入增长上的乏力。一方面，传统的话音业务在移动通信、VoIP等新技术新业务的冲击下开始萎缩；另一方面运营商大力发展宽带网络，却没有从中得到足够的收益，宽带的赢利方式还局限在接入费用的收取上，运营商急需寻找新的盈利手段，借助IPTV业务，电信运营商可以增加收入，同时由于宽带接入的发展快于宽带业务的发展，用户的增长速度开始趋缓，IPTV的兴起又为电信运营商继续发展宽带创造了一个良好的机遇；第三，宽带接入的繁荣并没有带来内容服务上的繁荣，宽带网络上的业务和应用多数还停留在窄带时期，宽带用户的消费需求远远没有满足；最后，IPTV扩展了电信业务的使用终端，这大大扩展了电信运营商的用户群体。

（二）发展IPTV面临着挑战

我国电信运营商发展IPTV首先面临着政策管制上的挑战。按照目前的管制情况，固网运营商要想在宽带上经营IPTV业务，必须获得广电总局核发的“信息网络传播视听节目许可证”以及信息产业部核发的“增值业务许可证”，双许可证的制度阻碍了电信运营商直接取得IPTV的运营资格。目前全国唯一一张信息网络传播视听节目许可证发给了上海文广。电信运营商只能通过合作的方式开展IPTV业务。

除了产业政策的问题之外，我国电信运营商开展IPTV业务还将面临着以下的挑战：网络改造和升级问题，从网络状况来看，尽管我国的宽带骨干网已经基本上建设完成，但是目前的宽带接入条件尚不能完全满足IPTV发展的需求，为了提供高质量的视频内容，对我国现有的宽带接入进行升级改造将是十分必要的，这将需要大笔的投资。

业务模式和盈利模式问题，如果缺乏好的业务模式和盈利模式，运营商的投资得不到有效回报，对运营商来说将会得不偿失。国外通行的三重服务的业务模式至少在目前在我国是无法推行的，但是也可以作为电信运营商推广IPTV的一个借鉴，至少可以形成宽带和IPTV的双重捆绑服务。而探索有效的盈利模式，制定合理的业务资费都是在开展业务之初需要解决的问题。

整体看来，我国IPTV已经进入了业务导入期。IPTV的出现对现有的电信业务网络和媒体传播机制带来了很大的冲击，在带给产业链上各个参与者利益的同时，也为监管机构带来了管制上的难题。“好风凭借力，送我上青天”，在各方利益主体的驱动下，加以监管政策的放松，相信IPTV在国内将会有一个美好的发展前景。

七、结束语

目前网络电视技术的应用越来越普及，其商业开发也越发活跃。随着标准码问题的解决，网络品台的越发稳定，以及系统与系统之间互通性的加强，网络电视技术必将在市场上占据一席之地

参考文献

[1]盛志凡，浅谈IPTV系统技术及其在广电的应用[J]计算机学报，2003，(4)

[2]张锦力，解密中国电视[M]北京：中国城市出版社，2000

[3]王永庆，人工智能原理与方法[M]西安：西安交通大学出版社，2002