浅析IPTV应用及发展

来源 :卫星电视与宽带多媒体 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wobushilaji
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  IP T V(Internet Protocol Television),也叫网络电视,是指基于IP协议的电视广播服务。该业务将电视机或个人计算机作为显示终端,通过宽带网络向用户提供数字广播电视、视频服务、信息服务、互动社区、互动休闲娱乐、电子商务等宽带业务。IPTV的主要特点是交互性和实时性。它的系统结构主要包括流媒体服务、节目采编、存储及认证计费等子系统,主要存储及传送的内容是流媒体文件,基于IP网络传输,通常要在边缘设置内容分配服务节点,配置流媒体服务及存储设备,用户终端可以是IP机顶盒+电视机,也可以是PC。
  作为一个新兴产业,IPTV不但超出了传统的电信运营范围,更超越了传统的广电运营范畴。IPTV预示着一场由技术演变而来的产业革命的到来,昭示着一个无限广阔的电子互动娱乐市场的启动。通过IPTV,中国宽带用户,在PC上也能享受到精彩纷呈的电视节目;通过IPTV,中国电视观众,在“IP机顶盒+电视机”上将告别单一被动的节目接收,走向集互联网内容、网络游戏、电视节目在内的更为丰富多彩的互动数字娱乐生活。IPTV必将迅速而深刻地改变人们的生活。因此开展基于电视机终端的、使用机顶盒、以视频服务为主的IPTV服务,成为电信运营商关注的焦点和下一步宽带网络发展的关键。
  
  IPTV的特点
  
  IPTV集互联网、多媒体、通信等多种技术于一体,在技术上具有以下特点。首先,业务开展主要基于宽带IP网,与有线网需要进行双向改造相比,先天就有交互性优势。在传统的广播方式里,所有的观众只能被动地接收,无法与节目内容互动,但IPTV与这种一点对多点传播方式不同,可提供建立在通信网络上的互动性视频服务,让用户可以有多种选择。例如,用户可以在任何时间点播那些已经播过但自己又非常感兴趣的节目,可以对节目进行快进、慢放等调节。其次,除了能提供单向的类似电视的频道制视频直播之外,利用互联网信息资源的优势,IPTV还可以为用户提供包括数字电视节目、可视电话、VOD、互联网浏览、网络游戏、网上购物和远程教育等在内的交互式多媒体信息服务,提供丰富的信息。 再次,IPTV平台可开发性强,能够在改动量小的情况下支持不同的视频编码标准。随着视频压缩技术的发展,现在,视频编码效率已经大大提高,这使得在同样带宽条件下视频质量迅速提升,有效节省了网络带宽。
  
  IPTV的传送方式
  
  IPTV的核心业务是为用户提供高质量的数字音视频服务,主要采用音视频点播、音视频直播等传送方式。
  音视频点播:音视频点播业务是个性化服务,带宽需求高。为避免对骨干带宽的大量消耗,同时保证服务质量,要求节目尽可能推送到网络边缘,用户尽可能就近访问。内容分发网络(CDN)可提供上述支持能力。CDN是一个建立并覆盖在互联网上的一层特殊网络,专门用于通过互联网高效传递丰富的多媒体内容。其边缘节点分布于城域网并靠近用户一端的网络侧,用于把网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,让用户可以就近取得所需的内容。因而,CDN可以提高互联网中信息流动的效率,从技术上解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因造成的“拥塞”,提高用户访问网站的速度。CDN系统由各种Cache服务器组成,将这些Cache服务器分布到用户访问相对集中的地区或网络(GSLB),将用户的访问指向到离用户距离最近的工作正常的Cache服务器上,由Cache服务器直接响应用户的请求。如果Cache服务器中没有用户要访问的内容,它会根据配置自动到源服务器去抓取相应的内容并提供给用户。CDN的实现需要依赖多种网络技术的支持,主要包括负载均衡技术、动态内容路由、高速缓存机制、动态内容分发与复制、安全服务等。
  
  音视频直播:音视频直播类业务的特点是,频道固定,数据传输带宽要求较高,访问量大。与点播类业务不同,收看直播节目的用户看到的是相同的内容,因此,网络适合采用组播方式向用户提供服务。组播技术可以减少直播对带宽资源的占用。因此,IPTV承载网应提供对组播的支持。组播是一种允许一个或多个组播源,一次并同时发送单一数据包到多个接收者的网络技术。组播源把数据包发送到特定组播组,只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。在IPTV里,组播源往往仅有一个,即使用户数量成倍增长,主干带宽也不需要随之增加,因为无论有多少个目标地址,在整个网络的任何一条主干链路上只传送单一视频流,即所谓“一次发送,组内广播”。可见,组播提高了数据传送效率,减少了主干网出现拥塞的可能性。
  
  IPTV使用的编码方式
  
  IPTV业务将提供高质量的数字音视频业务,而标准清晰度或高清晰度质量的未压缩数字视频要以几十Mbit/s左右的速率才能传送,因此,为了降低传输带宽和存储需要,视频必须以压缩形式传送,并且需要根据IPTV业务的用户带宽需求选取合适的视频压缩编码技术。
  当前中国电信运营商提供的宽带接入方式主要以512kbit/s至2Mbit/s速率的ADSL为主,因此,在IPTV系统上主要采用MPEG-4、WMT和H.264标准的视音频压缩编码算法。
  MPEG-4 :运动图像专家组(MPEG)于1999年2月正式公布了MPEG-4(ISO/IEC14496)标准第一版本。同年年底,MPEG-4第二版完成,并于2000年年初正式成为国际标准。现在一般所谈到的MPEG-4都是指MPEG-4的第2版。MPEG-4算法与MPEG-1和MPEG-2相比有很大改进,拥有更高的编码效率,数据率相对较低,使得视频、音频在低带宽信道上传送成变化的处理;对音频信号可在6kbit/s的4kHz长话音质与多通道广播级音质之间进行处理。这种可升级性,使得音频与视频数据可以经专门调整,以适应实际环境。
  MPEG-4在编码高清质量的IPTV节目时,通常的编码速率为768kbit/s到2Mbit/s之间。音频编码通常采用MP3或AAC编码,数据码率在64kbit/s至128kbit/s之间。在采用AAC编码时,典型比特流为96kbit/s,音质超过128kbit/s的MP3编码。
  WMT :WMT(Windows Media Technology)是Microsoft提出的信息流式播放方案,其主要目的是在Internet和Intranet上实现包括音频、视频信息在内的多媒体流信息的传输。 WMV(Windows Media Video)是Microsoft视频技术的首要编解码器,已发展到第9版,它派生于MPEG-4,几个专有扩展功能使其可在给定码率下提供更好的图像质量,可以支持True-VBR(真正动态变量速率编码,能保证下载过程中影像的品质)和Two-Pass编码技术。WMA(Windows Media Audio)是Microsoft音频技术的首要编解码器,编解码器类似于MP3。
  H.264 :H.264是ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG组成的联合视频组(Joint Video Team,JVT)开发的最新数字视频编码标准,在技术上,H.264标准采用了许多新算法,如统一的VLC符号编码,高精度、多模式的位移估计,基于4×4块的整数变换,分层的编码语法等。这些措施使得H.264算法具有很高的编码效率,在相同的重建图像质量下,能够比H.263节约50%左右的码率。其码流结构网络适应性强,增加了差错恢复能力,能够很好地适应IP和无线网络的应用。为了更好地完成运动估计,H.264显著增加了可变块尺寸的种类和可变参考帧的数目。新技术的使用使H.264在略低于1Mbit/s的传输速度下播放质量达到DVD水平,有望比目前MPEG-4实现的视频格式在性能方面提高33%。
  从总体上说,H.264性能的改进是以增加复杂性为代价而获得的。据估计,编码的计算复杂度大约相当于H.263的3倍,解码复杂度大约相当于H.263的2倍。但是,随着技术的发展,这种复杂性的增加是在技术可接受范围之内的。
  
  结 语
  
  电信产品或是视频产品都不是IPTV产品,如果电信行业不能跳出电信级概念,广电不能跳出广电的角度,那么IPTV所谓的融合将不会成为可能。发改委史炜在IPTV中国高峰论坛上表示,客观的对中国IPTV的发展做出评价,中国现在的用户还不到50万。在中国这种特殊的产业体制下,没有创新,IPTV将没有出路。
   史炜教授认为电信部门如果将IPTV的发展建立在电信级应用上是根本行不通的,同样,广电如果只是站在广电视频业务的角度也是不可行的。而在中国这样一个特殊的产业体系下,广电与电信的制度的融合不会成为可能。所以,如何跳出电信和广电,走出一条制度创新,产业创新和融合的道路是IPTV发展的唯一出路。
   IPTV在中国已经提了好几年了,但现在中国IPTV与欧美的距离不仅没有缩小而是扩大。史炜认为IPTV的概念已经被大家搞的很混乱,市场上的所谓的IPTV产品和应用都不能叫做IPTV。他表示虽然在广电与电信在部门和制度上现在还不可能融合,但不代表产业不能融合,也只有三网融合,并走出一条制度创新之路,IPTV在中国的发展才有希望。
  推广IPTV主要要强调互动的卖点,如时时点看回播,而不要刻意去和数字电视比电视资源,短期内IPTV的视频资源还很难与数字电视相比,这与当地广电的制裁有一定关系。IPTV应该打出一种e时代家庭的概念,让互联网丰富人们的生活。其实一些欧洲发达国家如法国,IPTV早就深入人心,百姓已经接受了这种我点你播的收看方式,这时候你再让他们看数字电视他们是无论如何也不会接受的,因为感觉受限太多。所以,IPTV要发展,关键还在于打造互动电视这个概念,应该说互动电视是一种家庭网络化的标志,当这个观念深入人心的时候,IPTV等许多基于互联网的信息服务也就能顺利的走入千家万户了。■
  市场研究公司Informa Telecoms&Media公司最新的题为《全球IPTV分析》的研究报告称,强劲的增长将使全球的付费IPTV家庭在2012年达到3750万户,是2006年底的7倍左右(表1)。同时报告还指出,将有许多家庭接收免费的IPTV服务,作为他们的宽带订购服务的一部分。
  尽管IPTV用户在快速增长,但到2012年为IPTV服务支付的家庭仅占全球电视家庭的3.1%。这样有限的渗透率主要是因为使用户脱离既定的付费电视平台是困难的。
  许多电信公司已经或正在推出电视服务,作为他们对有线运营商进入话音和宽带领域的一种防卫性的回应。电信公司使用三重播放,甚至四重播放服务作为保持客户的战略。因此,这样的结果就导致在竞争的市场上的价格战或者捆绑式协议。
  就增加收入而言,IPTV对内容拥有者是好消息,IPTV对于专有性内容来说可能导致投标战。但是,权利持有者与传统平台有着长期高度获利的关系。由此电信公司认为,内容拥有者对长期客户的忠诚意味着是对他们不利的关系。内容提供商想把他们的产品置于广大客户面前,或者在不缺少大量用户基础的情况下,以便获得最低的保障。
  关于视频点播(VOD)的收入共享协议在国家与国家之间和平台与平台之间是不同的。例如,美国有线公司使运营商处于积极有利的地位,美国有线公司保持30%左右的VOD收入,60%归权利所有者,剩下的10%归内容集成公司。典型的IPTV内容协议可能导致接受较低共享收入的平台,即20%左右。这可能意味着,购买价值5欧元仅将1欧元留给覆盖传送和运行费。
  对电信公司来说,理想的是使其VOD窗口持久地离开NVOD/PPV窗口(DVD/VHS发行后30-60天),但这可能危害制片厂从DVD和视频中获得收入。
  一些有线、卫星或地面数字电视运营商正在利用IPTV网络通过所谓的混合网来扩大覆盖。机顶盒制造商Pace Micro Technology公司预测,到2010年在全球将部署3000万IPTV编解码器,其中的一半要么包含数字有线,要么包含卫星或地面数字电视前端的混合式机顶盒。
  对电信公司来说这样做的主要好处是,他们不避讳谈其自己的传输协议。但他们的成套节目与其竞争对手是类似的。电信公司最大的困难是提供不同的额外付费服务与有线、卫星方面的正面竞争,还是提供低价位却很少有吸引力的服务。
  IPTV的点播能力常常被看作是其优势,虽然现在尚未透露关于购买的详情。现在,大多数平台都提供免费点播服务或订购式VOD服务,这允许消费者以固定的按月付费收看成套节目。
  数字电视渗透率低的一些国家,他们的电信公司希望早进入市场。然而,某些本地管理机构,主要是亚州和拉丁美洲,对电信公司提供这样的IPTV服务施加限制,旨在使有线运营商能有足够的时间在向数字转换方面向前推进。
  据Informa Telecoms&Media公司称,到2007年底全球的IPTV家庭达到1060万户,是2006年的2倍。IPTV家庭用户目前的增长,主要来自西欧电信公司(特别是老牌电信公司)推出IPTV服务。此外,在亚洲的少数国家,例如中国、印度、日本和韩国也有积极的征兆。
  全球IPTV服务在2006年从订购和VOD电影中产生的收入不到15亿美元,预计2012年将达到145亿美元,增长近9倍,其中的134亿美元来自订购收入,另11亿美元来自电影VOD的收入(表2)。
  就用户数而言,预计中国将成为领先的IPTV市场,2012年底其IPTV家庭将达到660万户。但由于上面所说的“限制”,IPTV目前在中国的发展仍然是缓慢的。据报道,到2007年11月底,中国只有约114万IPTV家庭用户。 IPTV通过PCCW公司的Now Broadband TV在香港取得了很大成就,但是这家运营商正在逐步演变其原状况,它正向菜单点菜式的方式发展,旨在提高从每个用户获得的平均收入。作为照菜单点菜式的服务,用户可能从很低的价格购买这一服务。这家公司明白,原来那种模式对与既定的付费电视平台竞争是理想的,但很少刺激用户增加支付。
  
  到2007年8月底,这家公司向用户分销85万台机顶盒,但只有57.5万用户为这项服务支付,其余的只接收免费服务。
  PCCW公司的成功在很大程度上归于以16亿港元(2亿美元)购买English Premier League(EPL)足球转播权,这比其竞争对手HKCTV公司为过去3年的EPL协议支付的金额高出1倍以上。
  随着IPTV技术的发展和IPTV服务在许多国家的部署,印度也开始部署IPTV服务。2006年10月,Mahanagar Telephone Nigam Limited(MTNL)公司在孟买和新德里两大城市部署IPTV服务。2007年5月,政府所属的电话服务提供商Bharat Sanchar Nigam Ltd(BSNL)公司在海德拉巴和赛康德拉巴两个城市部署印度第二个IPTV服务,印度将成为亚洲重要的IPTV市场。
  报告概括地指出,就用户数而言,中国将是最大的IPTV市场;就收入而言,美国是最大的IPTV市场。到2012年,中国和日本合计将是亚太地区1520万IPTV用户的64%。在IPTV渗透率方面,香港仍将保持领先地位(表3)。
  西欧的许多大型电信公司(特别是老牌的电信公司)在2006年和2007年期间推出了IPTV服务。欧委会鼓励老牌的电信公司销售其有线网。电信公司推出IPTV服务是其重要的防卫战略,旨在帮助他们通过捆绑来保持用户。
  Informa公司的报告称,到2012年西欧的IPTV用户将达到1366万户,占全球3750万IPTV用户的36%以上。法国将是欧洲最大的IPTV市场,到2012年其IPTV用户预计达到420万户;其次是德国,其IPTV用户将达到260万户;意大利和英国将分别达到180万户和160万户。这4个国家的IPTV用户数占西欧总计1366万IPTV用户的74%;爱尔兰将是西欧最小的IPTV市场,2012年将只有7.9万户;渗透率最低的是葡萄牙,仅为5%(18.8万IPTV用户)。 东欧的IPTV市场预计增长率较低。到2012年预计将有240万IPTV用户,仅占电视家庭的1.6%。波兰和俄罗斯将是两个最大的市场,IPTV用户分别达到50.7万户和45.5万户;其次是捷克,将有30.5万户。
  到2012年,西欧的IPTV收入预计达到54亿美元,2006年为7亿美元,增长近7倍。法国、德国、英国和意大利合计占收入的69%,预计东欧将产生7.12亿美元的收入。
  法国电信(FT)的IPTV服务品牌为Orange TV,它是世界上领先的IPTV平台之一,在2007年年中已有83.7万用户。这项服务采用IPTV战略的特点是:与每个市场中的主要付费电视平台建立起联系。到2007年9月,FT公司的IPTV用户达到97.5万户。FT的这项服务也进入欧洲的其他一些国家市场。
  西班牙电信运营商Telefonica公司的品牌为Imagenio的IPTV服务是欧洲第二个最盛行的服务。在2007年6月底,其用户已达45.1万户,2007年9月增加到46.9万户。Informa公司的报告指出,2004年推出的Imagenio服务已经对西班牙的有线领域产生影响。2006年,有线方面占付费电视用户增长的1/4,而Imagenio则占1/2.。 预计美国将成为比较重要的IPTV市场,2012年将达到4.1%的渗透率。到2012年,美国IPTV的收入预计达到31亿美元,占全球IPTV收入145亿美元的21%。据称,Verizon公司的品牌为FiOS的IPTV服务的目标是,2008年其IPTV用户超过100万户。
  在拉丁美洲,尽管有来自有线和卫星运营商的竞争,但对IPTV服务来说市场可能有好的协议。但是,一些国家在管理上的限制和缺少适用的基础设施,可能延迟IPTV服务的推出。预计到2012年拉丁美洲的1.2%的电视家庭将接收IPTV服务。■
  相关链接
  ●全球IPTV(网络电视)服务运营商数量已经超过了200家,IPTV用户到2007年末为止也已突破了1500万。据调查机构预测,今年IPTV用户数将大幅增加,会超过2500万。
  ●从2006年1月开始推出IPTV服务“U-Verse”的美国AT&T公司到目前为止已经拥有了12.6万IPTV用户。而今年该公司称要将用户数提高到100万户。此外,AT&T还表示将通过BellSouth公司把“U-Verse”服务推广到美国东南部地区,从而到2010年为止将用户数提高到3000万户。这意味着AT&T要成为世界上最大的IPTV服务运营商。
  为此,AT&T今年计划在IPTV服务上投资50亿美元,将目前每秒100亿比特(10Gb)的传输网络升级到每秒400亿比特(40Gb)传输网,从而吸引IPTV用户。
  ●比利时的Belgacom公司也成功进军IPTV市场。该公司从2005年6月开始推出IPTV服务“BelgacomTV”,到去年6月为止,该服务的用户数已经超过19万人。BelgacomTV是针对足球转播的服务,只要每月交7.95欧元,就可以远程观看各个俱乐部的赛事。用户可以通过BelgacomTV来购买足球用品,还可以享受天气预报、彩票结果查询、电话号码查询、收发电子邮件、聊天等服务。BelgacomTV是面向特定消费群体(球迷)的服务,被认为是开拓了通信、电视广播的新市场。
  ●意大利的Fastweb公司可提供宽带服务,用户只需每月交纳7欧元即可免费享受700部美国好莱坞电影和1300部电视剧等,因此其用户数在2006年已经突破了19万人。
  Fastweb从2001年开始以视频点播方式开拓IPTV市场。目前,作为意大利国营广播公司,其已经成长到可单独提供RAI(意大利广播电视公司)电视节目服务的水准。
  ●法国也有着100万以上的IPTV用户,其中法国电信的“OrangeTV”有42万用户,NeufTelecom公司的“NeufTV”拥有30万用户,而FreeTelecom公司的“Free”有26万IPTV用户。此外,运营商也开始向国际市场进军,如法国电信计划在波兰、西班牙、英国等国开始IPTV服务,而德国电信和意大利电信也开始在法国开展IPTV服务。
  ●另外,英国电信的“BTvision”拥有10万IPTV用户,西班牙的Telefonica公司也有30万IPTV用户,而中国香港PCCW公司的“NowBroadbandTV”有75万用户。世界各地的IPTV用户正在不断增加。
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