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【摘 要】本文首先分析了IPTV目前面临的主要问题,并针对主要问题给与了一些解决的建议。
【关键词】IPTV标准;体系结构不明确;编码标准的确定;互联互通;STB;安全问题;系统兼容性
Promblems of IPTV standards & my proposals for the developing
Lu Yu
(Shanxi Tianyuan Communication Design Consulting Co.,Ltd. Xi'an Shanxi 710075)
【Abstract】 This article analyzes the main problems faced by IPTV currently & some solution proposals for improving these problems.
【Key words】 IPTV standards;Architecture is not clear;The determination of coding standards;Interoperability;STB;Security;System compatibility.
1. 引言
IPTV是一个复杂系统,如果没有基于开放标准的技术来支撑,无论是系统扩容还是系统升级,将来都存在一些难以解决的问题。对于流媒体技术与IPTV技术,国际标准化组织或相关厂家已经有了相关的协议和编码等标准或建议。国内在这方面也作了许多有益的尝试,比如一些电信运营商与芯片厂商、设备厂商、终端厂商甚至内容运营商和内容提供商等在内的多方面联合,开展了相关企业标准的研究和制定工作。
从前期国内运营商已经进行的工作来看,确实取得了一些进展,但还不能很好地解决大规模商用网络的灵活部署以及所有厂家的设备或编码的无隙互通等问题,各地建设的网络平台技术标准不一样,使得设备与终端厂商不得不提供多个解决方案和终端产品。这大大提高了运营商建网成本和设备制造商的研发和生产成本。因此,目前标准已经成为制约IPTV业务大规模实施的障碍,而且随着IPTV业务的不断发展,标准问题将会越来越突出。
2. IPTV标准面临的问题分析
IPTV需要考虑的标准涉及服务标准、运营标准、政府的管制标准管理标准和技术标准等诸多方面。在技术标准中包含了框架、设备、业务、协议、互通、编码、安全、编码等方面。这些方面有些属于运营商自身关注的范畴,有些属于需要在整个产业内协商一致解决的。而从目前较常采用的IPTV系统的形式看,其核心框架包含了编码系统、内容分发和播放系统、存储系统、认证计费系统、数字版权保护系统、机顶盒等几个需要重点规范的方面。
2.1 体系架构不明确。
当前对于IPTV的定义尚不明确,业界对于IPTV的定义也是众说纷纭。最初,大家都认为IPTV就是在互联网上看电视,但随着IPTV技术的迅速发展,业界人士对于IPTV的定义进行了不断的扩充,IPTV的内涵已经远远超出了通过互联网看电视的看法。IPTV究竟能够做什么?不同的设备制造商和运营商有不同的看法和解释。商业模式和运营模式的不确定导致了整个IPTV技术/业务体系架构的不明确。
业内一致认为IPTV应该包括两种最基本的业务:视频点播(VOD)点播和TV直播。而VOD点播和TV直播的技术架构完全不一样,VOD点播需要网络缓存节目并由网络推送节目,TV直播则无需任何网络缓存机制,其实质就是一个组播分发网络。因此,实现VOD点播和TV直播的网络实际上是两种不同结构网络的混合网络。
目前的IPTV业务框架更多沿用了传统的视频点播系统的架构,经过多年的商业实践,证明其是无法满足大规模网络开展运营的需求的。而能有效解决相关瓶颈的措施目前还在研究中,预计在一段时间内有明确的解决办法。
2.2 编码标准的确定。
目前用于IPTV技术的编码标准主要有:MPEG-2、MPEG-4、H.264、VC-1、AVS。而标准成熟又有大量芯片厂家支持的编码只有MPEG-2和MPEG-4,H.264和VC-1仅仅有少量芯片厂家支持,AVS标准则尚无芯片厂家支持。
IPTV面临着编码标准的问题,而编码又直接关系到解码,解码又会影响到机顶盒。之所以会没有厂家大规模生产IP机顶盒,一个主要原因就是没有确定的标准支持。MPEG-4是目前被廣泛采用的编码标准。但是MPEG-4的解码器在各厂家之间并不兼容,每个厂家都分别拥有“私有定义”。目前每个厂家仅关注于各自的小市场,而不是通过共同的努力去做大市场,这成为IPTV产业化面临的一大障碍。工业化基础不好,统一标准的缺失,决定了MPEG-4有限的市场空间。随着ISO与ITU两个视频编码工作组的合并,H.264成为一个共同的新标准。与以往不同,H.264是一个统一的标准,对于解码兼容性有着明确的规定,而且在1M码率下就可以达到DVD画质,性能非常优越,但支持H.264的芯片目前仍不多。
编码标准的选择除了技术因素之外,还需要考虑到专利费用的问题。与过去相比,MPEG-LA虽然降低了解码器的专利费,但开始增收编码器的专利费。如果视频节目运营商提供采用MPEG-4(已经收费)或者H.264/MPEG-4 AVC(2006年1月1日开始收费)标准的视频节目,则还需要支付加盟费(Participation fee),即MPEG-LA将根据节目、订户和本地发射台数等参数来向运营商收费,每个运营商每年350万美元封顶。除此之外,终端用户也需要向MPEG-LA交纳每个节目0.04美元的费用,这笔费用将由运营商代收,打入收费成本,最终转嫁到用户身上。与此相比,国内的AVS标准的专利费用则相当低廉。
2.3 系统间无法互联互通。
现在已经有许多设备制造商实现了商用的IPTV系统,包括最前端的媒体资产管理系统一直到最末端的用户终端(机顶盒,STB)。但是这些系统都是封闭的系统,系统内的控制信令和协议基本上都是采用厂家自定义的私有协议,第三方的设备无法接入到系统之中去。
IPTV系统内各个功能模块之间的接口标准目前尚无明确的定义。没有这些接口的标准,就无法保证整个系统的开放性格局,不利于消除由一家厂商垄断整个前端系统的问题。
目前就是各个厂家的系统之间无法做到建立相关技术标准,也就无法做到互联互通。这种技术上的垄断极大地限制的IPTV网络的建设,不利于运营商引入竞争机制,也不利于运营商大规模开展IPTV业务。
2.4 STB的最终形态确定。
IPTV终端是用户与IPTV系统进行交互的工具,终端的功能特性和所能够支持的各种业务是IPTV业务吸引用户的重要因素。目前的IPTV终端产品是五花八门,通常有硬终端和软终端,所实现的功能也不完全相同。IPTV终端的最终形态确定还需有待于商业模式、业务模式和IPTV体系架构的明确。只有商业模式和业务模式明确之后,STB所需要实现的功能也就很明确了。IPTV体系架构的明确可以STB与前端系统之间的接口功能和协议要求。
2.5 安全问题。
相比于其它的宽带业务,IPTV业务开展过程中涉及到多个部门参与,因此会造成整个业务完成复杂性的提高,安全性和其它宽带业务相比也就更为突出。它可以分为两个方面,一是系统提供业务的能力,比如内容数字版权等内容本身的安全问题,另一个则是关于内容受攻击的问题。到目前为止,安全工作主要集中在内容数字版权方面,IPTV的内容来源是多方面的,在国内缺乏较好保护知识产权的环境下,为保护内容提供者的利益必须考虑数值版权的管理。数字版权管理的标准涉及授权语言标准、加密标准、密钥管理标准和架构等,由于目前数字版权的管理权还没有明晰,各方都在提自己的建议,目前还没有形成适合运营商采用的统一标准。
根据目前业务开展的需要,其中首先要解决的是框架、编码、安全尤其是数字版权保护,互通性的标准以及IPTV终端的标准。
3. IPTV标准发展建议
IPTV业务的开展由于跨越了传统电信和广电所各自管辖的领域,牵扯到过多的利益部门,因此其实施将是一项复杂的工程,将涉及到政策、管理,市场和技术等多方面因素的影响,而且其中很多方面的因素尚未明朗。作为搭建该业务系统的规范性文件的技术标准在制定过程中决不能将技术是否先进作为唯一考虑的依据。应该在综合考虑各方面影响的前提下,以业务可持续良性发展为目标来开展相关技术标准的制定工作。在目前阶段开展的IPTV标准制订工作中应着重考虑到以下因素:
3.1 明確IPTV的概念。
在制订IPTV标准之前,首先必须明确IPTV的真正概念。只有明确了IPTV的真正概念,才能够高屋建瓴,从更高的角度对IPTV的标准进行准确的描述。
IPTV是业务,可以从三个方面来描述:首先,IPTV对终端用户而言是音视频的交互式的体验,而且是承载于IP网络上的新技术;其次,IPTV对于内容提供商而言,增加了新的收益渠道,例如可以通过互联网卖新闻;最后,IPTV对电信运营商而言,可以通过IP网络存储节目和推送业务。
在明确IPTV的概念之后,就可以根据IPTV的概念来制订标准,首先明确IPTV的业务能力,根据业务能力明确定义IPTV的业务标准,进而确定IPTV的体系结构,在此基础之上去制订相关设备标准。
3.2 标准要考虑兼容性。
我国的IPTV产业的发展尤其独特的市场、政策、网络环境和市场需求,和国外有着明显的差异,决不能依据国外市场目前的发展状况和采用的技术标准来决定国内IPTV业务的发展和标准制定,必须走出有中国特色的新路。比如在国内市场,盗版影视光碟情况比较严重,价格低廉,这给IPTV中业务的发展会带来了极大的影响,对知识产权的保护提到比较高的层面。否则整个市场将缺乏长远的发展动力。但我们不能完全隔绝于外界来作自身的标准,对中国企业走向国际是会带来问题的。如果不是完全的跟国际一致,至少也要兼容国际的标准。
3.3 推进行业标准的制订。
基于传统的电视业务的考虑,广电部已经颁布了多项标准,如DRM、EPG等等。中国电信和中国网通也根据各自业务和市场的需要,已经着手开始制订相应的IPTV企业标准。与此相反,信息产业部尚未颁布IPTV的相关标准,这种落后的现状与IPTV的迅速发展极为不相匹配。为了消除当前IPTV技术发展的混乱局面和缩小与广电部之间的差距,应考虑有重点地加快IPTV标准的立项工作。IPTV行业标准的制订对于规范运营商的运营行为、消除运营商各自为政制订企业标准而造成IPTV标准多样化、促进IPTV技术的良性发展具有重要意义。
3.4 明确知识产权的问题。
IPTV涉及的技术很多,其中有很多技术涉及到知识产权的问题,尤其是编码、DRM、STB等技术。由于知识产权涉及到专利费用的一些问题,知识产权可能成为阻碍企业自身发展的绊脚石,也可能成为一块国际化的敲门砖。因此,在标准制订的过程中尤其要注意这一点,而且更应该保护和支持具有自主知识产权的技术和产品。
[文章编号]1006-7619(2010)09-28-885
[作者简介] 卢禹(1980-),女,汉族,甘肃省天水人,本科生,主要通信技术。
【关键词】IPTV标准;体系结构不明确;编码标准的确定;互联互通;STB;安全问题;系统兼容性
Promblems of IPTV standards & my proposals for the developing
Lu Yu
(Shanxi Tianyuan Communication Design Consulting Co.,Ltd. Xi'an Shanxi 710075)
【Abstract】 This article analyzes the main problems faced by IPTV currently & some solution proposals for improving these problems.
【Key words】 IPTV standards;Architecture is not clear;The determination of coding standards;Interoperability;STB;Security;System compatibility.
1. 引言
IPTV是一个复杂系统,如果没有基于开放标准的技术来支撑,无论是系统扩容还是系统升级,将来都存在一些难以解决的问题。对于流媒体技术与IPTV技术,国际标准化组织或相关厂家已经有了相关的协议和编码等标准或建议。国内在这方面也作了许多有益的尝试,比如一些电信运营商与芯片厂商、设备厂商、终端厂商甚至内容运营商和内容提供商等在内的多方面联合,开展了相关企业标准的研究和制定工作。
从前期国内运营商已经进行的工作来看,确实取得了一些进展,但还不能很好地解决大规模商用网络的灵活部署以及所有厂家的设备或编码的无隙互通等问题,各地建设的网络平台技术标准不一样,使得设备与终端厂商不得不提供多个解决方案和终端产品。这大大提高了运营商建网成本和设备制造商的研发和生产成本。因此,目前标准已经成为制约IPTV业务大规模实施的障碍,而且随着IPTV业务的不断发展,标准问题将会越来越突出。
2. IPTV标准面临的问题分析
IPTV需要考虑的标准涉及服务标准、运营标准、政府的管制标准管理标准和技术标准等诸多方面。在技术标准中包含了框架、设备、业务、协议、互通、编码、安全、编码等方面。这些方面有些属于运营商自身关注的范畴,有些属于需要在整个产业内协商一致解决的。而从目前较常采用的IPTV系统的形式看,其核心框架包含了编码系统、内容分发和播放系统、存储系统、认证计费系统、数字版权保护系统、机顶盒等几个需要重点规范的方面。
2.1 体系架构不明确。
当前对于IPTV的定义尚不明确,业界对于IPTV的定义也是众说纷纭。最初,大家都认为IPTV就是在互联网上看电视,但随着IPTV技术的迅速发展,业界人士对于IPTV的定义进行了不断的扩充,IPTV的内涵已经远远超出了通过互联网看电视的看法。IPTV究竟能够做什么?不同的设备制造商和运营商有不同的看法和解释。商业模式和运营模式的不确定导致了整个IPTV技术/业务体系架构的不明确。
业内一致认为IPTV应该包括两种最基本的业务:视频点播(VOD)点播和TV直播。而VOD点播和TV直播的技术架构完全不一样,VOD点播需要网络缓存节目并由网络推送节目,TV直播则无需任何网络缓存机制,其实质就是一个组播分发网络。因此,实现VOD点播和TV直播的网络实际上是两种不同结构网络的混合网络。
目前的IPTV业务框架更多沿用了传统的视频点播系统的架构,经过多年的商业实践,证明其是无法满足大规模网络开展运营的需求的。而能有效解决相关瓶颈的措施目前还在研究中,预计在一段时间内有明确的解决办法。
2.2 编码标准的确定。
目前用于IPTV技术的编码标准主要有:MPEG-2、MPEG-4、H.264、VC-1、AVS。而标准成熟又有大量芯片厂家支持的编码只有MPEG-2和MPEG-4,H.264和VC-1仅仅有少量芯片厂家支持,AVS标准则尚无芯片厂家支持。
IPTV面临着编码标准的问题,而编码又直接关系到解码,解码又会影响到机顶盒。之所以会没有厂家大规模生产IP机顶盒,一个主要原因就是没有确定的标准支持。MPEG-4是目前被廣泛采用的编码标准。但是MPEG-4的解码器在各厂家之间并不兼容,每个厂家都分别拥有“私有定义”。目前每个厂家仅关注于各自的小市场,而不是通过共同的努力去做大市场,这成为IPTV产业化面临的一大障碍。工业化基础不好,统一标准的缺失,决定了MPEG-4有限的市场空间。随着ISO与ITU两个视频编码工作组的合并,H.264成为一个共同的新标准。与以往不同,H.264是一个统一的标准,对于解码兼容性有着明确的规定,而且在1M码率下就可以达到DVD画质,性能非常优越,但支持H.264的芯片目前仍不多。
编码标准的选择除了技术因素之外,还需要考虑到专利费用的问题。与过去相比,MPEG-LA虽然降低了解码器的专利费,但开始增收编码器的专利费。如果视频节目运营商提供采用MPEG-4(已经收费)或者H.264/MPEG-4 AVC(2006年1月1日开始收费)标准的视频节目,则还需要支付加盟费(Participation fee),即MPEG-LA将根据节目、订户和本地发射台数等参数来向运营商收费,每个运营商每年350万美元封顶。除此之外,终端用户也需要向MPEG-LA交纳每个节目0.04美元的费用,这笔费用将由运营商代收,打入收费成本,最终转嫁到用户身上。与此相比,国内的AVS标准的专利费用则相当低廉。
2.3 系统间无法互联互通。
现在已经有许多设备制造商实现了商用的IPTV系统,包括最前端的媒体资产管理系统一直到最末端的用户终端(机顶盒,STB)。但是这些系统都是封闭的系统,系统内的控制信令和协议基本上都是采用厂家自定义的私有协议,第三方的设备无法接入到系统之中去。
IPTV系统内各个功能模块之间的接口标准目前尚无明确的定义。没有这些接口的标准,就无法保证整个系统的开放性格局,不利于消除由一家厂商垄断整个前端系统的问题。
目前就是各个厂家的系统之间无法做到建立相关技术标准,也就无法做到互联互通。这种技术上的垄断极大地限制的IPTV网络的建设,不利于运营商引入竞争机制,也不利于运营商大规模开展IPTV业务。
2.4 STB的最终形态确定。
IPTV终端是用户与IPTV系统进行交互的工具,终端的功能特性和所能够支持的各种业务是IPTV业务吸引用户的重要因素。目前的IPTV终端产品是五花八门,通常有硬终端和软终端,所实现的功能也不完全相同。IPTV终端的最终形态确定还需有待于商业模式、业务模式和IPTV体系架构的明确。只有商业模式和业务模式明确之后,STB所需要实现的功能也就很明确了。IPTV体系架构的明确可以STB与前端系统之间的接口功能和协议要求。
2.5 安全问题。
相比于其它的宽带业务,IPTV业务开展过程中涉及到多个部门参与,因此会造成整个业务完成复杂性的提高,安全性和其它宽带业务相比也就更为突出。它可以分为两个方面,一是系统提供业务的能力,比如内容数字版权等内容本身的安全问题,另一个则是关于内容受攻击的问题。到目前为止,安全工作主要集中在内容数字版权方面,IPTV的内容来源是多方面的,在国内缺乏较好保护知识产权的环境下,为保护内容提供者的利益必须考虑数值版权的管理。数字版权管理的标准涉及授权语言标准、加密标准、密钥管理标准和架构等,由于目前数字版权的管理权还没有明晰,各方都在提自己的建议,目前还没有形成适合运营商采用的统一标准。
根据目前业务开展的需要,其中首先要解决的是框架、编码、安全尤其是数字版权保护,互通性的标准以及IPTV终端的标准。
3. IPTV标准发展建议
IPTV业务的开展由于跨越了传统电信和广电所各自管辖的领域,牵扯到过多的利益部门,因此其实施将是一项复杂的工程,将涉及到政策、管理,市场和技术等多方面因素的影响,而且其中很多方面的因素尚未明朗。作为搭建该业务系统的规范性文件的技术标准在制定过程中决不能将技术是否先进作为唯一考虑的依据。应该在综合考虑各方面影响的前提下,以业务可持续良性发展为目标来开展相关技术标准的制定工作。在目前阶段开展的IPTV标准制订工作中应着重考虑到以下因素:
3.1 明確IPTV的概念。
在制订IPTV标准之前,首先必须明确IPTV的真正概念。只有明确了IPTV的真正概念,才能够高屋建瓴,从更高的角度对IPTV的标准进行准确的描述。
IPTV是业务,可以从三个方面来描述:首先,IPTV对终端用户而言是音视频的交互式的体验,而且是承载于IP网络上的新技术;其次,IPTV对于内容提供商而言,增加了新的收益渠道,例如可以通过互联网卖新闻;最后,IPTV对电信运营商而言,可以通过IP网络存储节目和推送业务。
在明确IPTV的概念之后,就可以根据IPTV的概念来制订标准,首先明确IPTV的业务能力,根据业务能力明确定义IPTV的业务标准,进而确定IPTV的体系结构,在此基础之上去制订相关设备标准。
3.2 标准要考虑兼容性。
我国的IPTV产业的发展尤其独特的市场、政策、网络环境和市场需求,和国外有着明显的差异,决不能依据国外市场目前的发展状况和采用的技术标准来决定国内IPTV业务的发展和标准制定,必须走出有中国特色的新路。比如在国内市场,盗版影视光碟情况比较严重,价格低廉,这给IPTV中业务的发展会带来了极大的影响,对知识产权的保护提到比较高的层面。否则整个市场将缺乏长远的发展动力。但我们不能完全隔绝于外界来作自身的标准,对中国企业走向国际是会带来问题的。如果不是完全的跟国际一致,至少也要兼容国际的标准。
3.3 推进行业标准的制订。
基于传统的电视业务的考虑,广电部已经颁布了多项标准,如DRM、EPG等等。中国电信和中国网通也根据各自业务和市场的需要,已经着手开始制订相应的IPTV企业标准。与此相反,信息产业部尚未颁布IPTV的相关标准,这种落后的现状与IPTV的迅速发展极为不相匹配。为了消除当前IPTV技术发展的混乱局面和缩小与广电部之间的差距,应考虑有重点地加快IPTV标准的立项工作。IPTV行业标准的制订对于规范运营商的运营行为、消除运营商各自为政制订企业标准而造成IPTV标准多样化、促进IPTV技术的良性发展具有重要意义。
3.4 明确知识产权的问题。
IPTV涉及的技术很多,其中有很多技术涉及到知识产权的问题,尤其是编码、DRM、STB等技术。由于知识产权涉及到专利费用的一些问题,知识产权可能成为阻碍企业自身发展的绊脚石,也可能成为一块国际化的敲门砖。因此,在标准制订的过程中尤其要注意这一点,而且更应该保护和支持具有自主知识产权的技术和产品。
[文章编号]1006-7619(2010)09-28-885
[作者简介] 卢禹(1980-),女,汉族,甘肃省天水人,本科生,主要通信技术。