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要：本文主要介绍了iptv技术和业务应用的浅要分析。
关键词：iptv；认证方式；点播和组播
1 产生的背景
根据CNNIC统计，我们目前上网用户总数为9400万，使用宽带上网的人数达到4280万；上网计算机达到4160万台；每年的增长量几百万台。如果用户只能通过PC上网，那么必将影响宽带业务的发展。同时，我国现有的电视机总量约有4亿台，如果能将电视机转化为上网终端，即使20%的电视机转化为网络终端，也有8000万台的发展潜力，因此宽带的更大潜力在于突破终端瓶颈，而电视机是最直接和最有潜力的目标。IPTV结合了电视机和网络的特点，因此应运而生。
2 业务简介
IPTV即交互式网络电视，是一种利用宽带IP网络，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，以电视机或PC机作为接收终端，向用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。IPTV利用ADSL或以太网或者有线电视网络等接入宽带网，通过互联网协议（IP协议）来传送电视信号，是互联网和传统电视相融合的结果。IPTV的主要特点在于它的交互性和实时性，目前能够提供的业务不仅有传统的电视业务即BTV业务，还有时移电视业务（Time-shift TV）、VOD视频点播业务、传统互联网业务及互联网的增值业务。
3 网络架构
IPTV网络大致可分家庭网络、内容承载及分发网络、内容制作及管理中心三个部分，下面分别就三个部分进行阐述。
3.1 家庭网络
由电视机、PC机、STB（机顶盒）、DSLModem、家庭网关等组成。DSL Modem通常工作于桥接方式，提供多个接口分别连接PC、STB等终端。也可以使用单口的Modem，再通过HUB连接终端。
3.2 内容承载及分发网络
包括IP骨干网、城域网、宽带接入网络、内容分发网络等几个部分。内容承载及分发网络主要实现内容从节目源到用户层的分发，以实现IPTV的各类点播及广播业务。
3.3 内容制作及管理平台
实现视频业务管理、用户管理、EPG发布、视频编码、数字版权管理等功能。
4 技术实现
4.1 技术原理
IPTV其工作原理和基于互联网的电话服务VoIP相似，它把呼叫分为数据包，通过互联网发送，然后在另一端进行复原。其实与大多数的数据传输过程大致一样。首先是编码，即把原始的电视信号数据进行编码，转化成适合INTERNET传输的数据形式，然后通过互联网传送，最后解码，通过电脑或是电视播放。
4.2 涉及的技术
IPTV涉及的主要技术包括：视频编解码、流媒体、数字版权管理、CDN、组播、电子节目单和中间件技术等；视频编解码技术是IPTV的关键技术之一，国际上主流的视频编解码标准有WMV、MPEG-2、MPEG-4、H.264等。目前对IPTV业务而言，最佳的编解码标准是MPEG-4，随着H.264技术的进一步成熟将来逐步过渡到H.264。
4.3 用户的认证方式
IPTV用户的认证方式有PPPOE和DHCP+web两种。
4.3.1 PPPOE认证方式。PPPoE类似于传统的拨号方式，用户端采用一个拨号软件，发起PPP连接请求，通过以太网交换机或者xDSL设备，终结在接入网关（BRAS）设备上。接入网关设备负责终结PPP连接，并与RADIUS服务器配合实现用户管理和策略控制。
目前PPPoE认证技术在以太网接入和ADSL接入方式中已广泛应用，采用该认证方式可充分利用网上现有BRAS设备的管理功能实现IPTV用户的管理，对BRAS以下的接入层设备不要求支持组播，缺点是用户端和宽带接入服务器之间为点对点的通道，开展组播必须由BRAS作为组播复制点，BRAS到接入层及用户之间为单播，大大消耗了BRAS到接入层设备的带宽资源。
4.3.2 DHCP+web认证方式。DHCP即动态主机配置协议，基于client-server方式。需要DHCP server配合进行认证和地址分配。IPTV机顶盒（STB）作为DHCP的Client向DHCP Server发送认证请求，DHCP Server可以由具备DHCP功能的BRAS来承担，也可采用旁挂专用的DHCP Server。
采用该认证方式的优点是用户主机和DHCP Server之间没有点到点的限制，可启用组播协议来开展组播，利用组播的作用来减轻网络的带宽压力，但要求BRAS以下的接入层设备要支持组播，同时DHCP技术本身存在安全问题。
4.3 播出与传输
IPTV视频流在终端用户看来不外乎两种接收方式：点播和广播。点播和广播这两种方式属于不同的技术范畴，广播方式采用多播（MultiCAst）技术；点播方式采用视频分发（VDN/CDN）技术。
多播（又称组播）传输允许同时发送单一的数据包到多个接收者的网络技术。在IPTV里，即使用户数量成倍增长，主干带宽不需要随之增加，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，减少了主干网出现拥塞的可能性。
频分发技术：视频分发把经过用户选择的、访问率极高的流媒体内容从初始的流媒体服务器复制、分发到最靠近终端用户的缓存服务器上，当终端用户请求某视频业务时，由最靠近请求终端的缓存服务器提供服务，目前视频分发技术在电信运营商的网络中已得到广泛应用。
4.4 接收终端
IPTV接收终端，即IPTV机顶盒，主要功能包括：
支持LAN或xDSL网络传输，接收及处理IP数据和视频流；支持MPEG-4、WMV和Real等视频解码；支持电视屏幕显示；支持相应CA技术；支持HTML网页浏览，支持网络游戏等。 从内嵌操作系统来看，IPTV机顶盒有WinCE和Linux两种。
WinCE最大的特点是其API与Win32兼容，有利于在Windows环境开发WinCE应用，缺点是应用源代码不公开，代码庞大占用很多的ROM和RAM，需高性能的微处理器支持。
Linux机顶盒以专用的多媒体微处理器为核心，辅以其它接口构成系统。多媒体微处理器本身不但具有嵌入式RISC去运行系统软件和应用软件，且带有MPEG-2或MPEG-4实时解码功能芯片，这类机顶盒的优点是源代码公开，系统运行所需资源少；缺点是适应低带宽能力弱。
5 电信运营商建设IPTV系统面临的问题
5.1 组播的开展
组播的开展通常存在以下三种方式：
由接入层设备（DSLAM或接入交换机）实现组播分发、组播数据不经过BRAS（旁路）。由接入层设备（DSLAM或接入交换机）实现组播分发、组播数据经过BRAS。由BRAS实现组播分发。第1、2种方式都由接入层设备进行组播分发，可节省城域网汇聚层到接入层的带宽，但要求接入层设备（DSLAM或接入交换机）支持组播。目前传统运营商网络上的接入层设备对组播支持能力较差，有的设备不支持组播，有的设备支撑组播但需要进行软件及硬件升级。因此，采用上述两种方式规模开展IPTV业务时须进行接入层设备的改造。第3种方式，由BRAS实现组播分发，优点是不要求接入层设备支持组播，但会大量占用BRAS和接入层设备之间的带宽。
5.2 视频分发网络的建设
点播业务采用视频分发（VDN/CDN）技术来实现，电信运营商目前大多都建立了VDN/CDN网络，但是针对PC终端的业务应用、采用适合PC终端的编码技术、开展IPTV业务、支持针对IPTV终端的编码技术，同样需要新建或改造现有的视频分发（VDN/CDN）网络。总之，电信运营商在建设IPTV系统时，将会面临巨大的网络改造问题。
5.3 IPTV的发展前景
随着国家三网融合政策的推进，以及新的技术发展，各种技术发展带来的业务融合和市场竞争的愈演愈烈，IPTV蕴涵和昭示着蓬勃发展的巨大市场驱动力，为拓展各自的生存发展领域，由设备提供商、内容/服务提供商、内容/网络运营商和广大用户构成的商业化运营的IPTV产业链正在形成并逐步成熟。有了IPTV，广大电视机用户借助IPTV机顶盒，将告别被动方式的节目接收，走向集互联网内容、网络游戏、电视节目等为一体的丰富多彩的多媒体互动娱乐生活，IPTV必将迅速而深刻地改变人们的生活。
参考文献
[1]王与其.IPTV承载网，具体解决方案探讨.
[2]张利青.IPTV承载网接入认证方案对比[J].现代通信.
关键词：iptv；认证方式；点播和组播
1 产生的背景
根据CNNIC统计，我们目前上网用户总数为9400万，使用宽带上网的人数达到4280万；上网计算机达到4160万台；每年的增长量几百万台。如果用户只能通过PC上网，那么必将影响宽带业务的发展。同时，我国现有的电视机总量约有4亿台，如果能将电视机转化为上网终端，即使20%的电视机转化为网络终端，也有8000万台的发展潜力，因此宽带的更大潜力在于突破终端瓶颈，而电视机是最直接和最有潜力的目标。IPTV结合了电视机和网络的特点，因此应运而生。
2 业务简介
IPTV即交互式网络电视，是一种利用宽带IP网络，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，以电视机或PC机作为接收终端，向用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。IPTV利用ADSL或以太网或者有线电视网络等接入宽带网，通过互联网协议（IP协议）来传送电视信号，是互联网和传统电视相融合的结果。IPTV的主要特点在于它的交互性和实时性，目前能够提供的业务不仅有传统的电视业务即BTV业务，还有时移电视业务（Time-shift TV）、VOD视频点播业务、传统互联网业务及互联网的增值业务。
3 网络架构
IPTV网络大致可分家庭网络、内容承载及分发网络、内容制作及管理中心三个部分，下面分别就三个部分进行阐述。
3.1 家庭网络
由电视机、PC机、STB（机顶盒）、DSLModem、家庭网关等组成。DSL Modem通常工作于桥接方式，提供多个接口分别连接PC、STB等终端。也可以使用单口的Modem，再通过HUB连接终端。
3.2 内容承载及分发网络
包括IP骨干网、城域网、宽带接入网络、内容分发网络等几个部分。内容承载及分发网络主要实现内容从节目源到用户层的分发，以实现IPTV的各类点播及广播业务。
3.3 内容制作及管理平台
实现视频业务管理、用户管理、EPG发布、视频编码、数字版权管理等功能。
4 技术实现
4.1 技术原理
IPTV其工作原理和基于互联网的电话服务VoIP相似，它把呼叫分为数据包，通过互联网发送，然后在另一端进行复原。其实与大多数的数据传输过程大致一样。首先是编码，即把原始的电视信号数据进行编码，转化成适合INTERNET传输的数据形式，然后通过互联网传送，最后解码，通过电脑或是电视播放。
4.2 涉及的技术
IPTV涉及的主要技术包括：视频编解码、流媒体、数字版权管理、CDN、组播、电子节目单和中间件技术等；视频编解码技术是IPTV的关键技术之一，国际上主流的视频编解码标准有WMV、MPEG-2、MPEG-4、H.264等。目前对IPTV业务而言，最佳的编解码标准是MPEG-4，随着H.264技术的进一步成熟将来逐步过渡到H.264。
4.3 用户的认证方式
IPTV用户的认证方式有PPPOE和DHCP+web两种。
4.3.1 PPPOE认证方式。PPPoE类似于传统的拨号方式，用户端采用一个拨号软件，发起PPP连接请求，通过以太网交换机或者xDSL设备，终结在接入网关（BRAS）设备上。接入网关设备负责终结PPP连接，并与RADIUS服务器配合实现用户管理和策略控制。
目前PPPoE认证技术在以太网接入和ADSL接入方式中已广泛应用，采用该认证方式可充分利用网上现有BRAS设备的管理功能实现IPTV用户的管理，对BRAS以下的接入层设备不要求支持组播，缺点是用户端和宽带接入服务器之间为点对点的通道，开展组播必须由BRAS作为组播复制点，BRAS到接入层及用户之间为单播，大大消耗了BRAS到接入层设备的带宽资源。
4.3.2 DHCP+web认证方式。DHCP即动态主机配置协议，基于client-server方式。需要DHCP server配合进行认证和地址分配。IPTV机顶盒（STB）作为DHCP的Client向DHCP Server发送认证请求，DHCP Server可以由具备DHCP功能的BRAS来承担，也可采用旁挂专用的DHCP Server。
采用该认证方式的优点是用户主机和DHCP Server之间没有点到点的限制，可启用组播协议来开展组播，利用组播的作用来减轻网络的带宽压力，但要求BRAS以下的接入层设备要支持组播，同时DHCP技术本身存在安全问题。
4.3 播出与传输
IPTV视频流在终端用户看来不外乎两种接收方式：点播和广播。点播和广播这两种方式属于不同的技术范畴，广播方式采用多播（MultiCAst）技术；点播方式采用视频分发（VDN/CDN）技术。
多播（又称组播）传输允许同时发送单一的数据包到多个接收者的网络技术。在IPTV里，即使用户数量成倍增长，主干带宽不需要随之增加，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，减少了主干网出现拥塞的可能性。
频分发技术：视频分发把经过用户选择的、访问率极高的流媒体内容从初始的流媒体服务器复制、分发到最靠近终端用户的缓存服务器上，当终端用户请求某视频业务时，由最靠近请求终端的缓存服务器提供服务，目前视频分发技术在电信运营商的网络中已得到广泛应用。
4.4 接收终端
IPTV接收终端，即IPTV机顶盒，主要功能包括：
支持LAN或xDSL网络传输，接收及处理IP数据和视频流；支持MPEG-4、WMV和Real等视频解码；支持电视屏幕显示；支持相应CA技术；支持HTML网页浏览，支持网络游戏等。 从内嵌操作系统来看，IPTV机顶盒有WinCE和Linux两种。
WinCE最大的特点是其API与Win32兼容，有利于在Windows环境开发WinCE应用，缺点是应用源代码不公开，代码庞大占用很多的ROM和RAM，需高性能的微处理器支持。
Linux机顶盒以专用的多媒体微处理器为核心，辅以其它接口构成系统。多媒体微处理器本身不但具有嵌入式RISC去运行系统软件和应用软件，且带有MPEG-2或MPEG-4实时解码功能芯片，这类机顶盒的优点是源代码公开，系统运行所需资源少；缺点是适应低带宽能力弱。
5 电信运营商建设IPTV系统面临的问题
5.1 组播的开展
组播的开展通常存在以下三种方式：
由接入层设备（DSLAM或接入交换机）实现组播分发、组播数据不经过BRAS（旁路）。由接入层设备（DSLAM或接入交换机）实现组播分发、组播数据经过BRAS。由BRAS实现组播分发。第1、2种方式都由接入层设备进行组播分发，可节省城域网汇聚层到接入层的带宽，但要求接入层设备（DSLAM或接入交换机）支持组播。目前传统运营商网络上的接入层设备对组播支持能力较差，有的设备不支持组播，有的设备支撑组播但需要进行软件及硬件升级。因此，采用上述两种方式规模开展IPTV业务时须进行接入层设备的改造。第3种方式，由BRAS实现组播分发，优点是不要求接入层设备支持组播，但会大量占用BRAS和接入层设备之间的带宽。
5.2 视频分发网络的建设
点播业务采用视频分发（VDN/CDN）技术来实现，电信运营商目前大多都建立了VDN/CDN网络，但是针对PC终端的业务应用、采用适合PC终端的编码技术、开展IPTV业务、支持针对IPTV终端的编码技术，同样需要新建或改造现有的视频分发（VDN/CDN）网络。总之，电信运营商在建设IPTV系统时，将会面临巨大的网络改造问题。
5.3 IPTV的发展前景
随着国家三网融合政策的推进，以及新的技术发展，各种技术发展带来的业务融合和市场竞争的愈演愈烈，IPTV蕴涵和昭示着蓬勃发展的巨大市场驱动力，为拓展各自的生存发展领域，由设备提供商、内容/服务提供商、内容/网络运营商和广大用户构成的商业化运营的IPTV产业链正在形成并逐步成熟。有了IPTV，广大电视机用户借助IPTV机顶盒，将告别被动方式的节目接收，走向集互联网内容、网络游戏、电视节目等为一体的丰富多彩的多媒体互动娱乐生活，IPTV必将迅速而深刻地改变人们的生活。
参考文献
[1]王与其.IPTV承载网，具体解决方案探讨.
[2]张利青.IPTV承载网接入认证方案对比[J].现代通信.