IPTV基础

IPTV即交互式网络电视,是一种利用宽带有线电视网,集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体,向家庭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。用户在家中可以有两种方式享受IPTV服务:(1)计算机,(2)网络机顶盒+普通电视机)。

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技术原理

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。其实也是跟大多数的数据传输过程大概一样。

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。只是由于是要求传输的数据是视频和同步的声音。如果效果要达到普通的电视效果每秒24贞甚至是DVD效果大家可以想象到要求的传输速度是非常高的。

所以它采用的编码和压缩技术 是最新的高效视频压缩技术,IPTV对带宽的要求也比较苛刻。带宽至少达到500K-700K即可收看IPTV。768K的能达到DVD的效果,2M就非常清楚了。但是现在的ADSL宽带很少能提供2M的带宽。

下面给出了IPTV的网络图,并指出几项关键技术。

IPTV的网络拓扑图

IPTV网络终端即IP机顶盒,功能包括三方面:首先,支持目前的LAN或DSL网络传输,接收及处理IP数据和视频流;其次,支持MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、WMV和Real等视频解码,支持视频点播、电视屏幕显示和数字版权管理;最后,支持HTML网页浏览,支持网络游戏等等。IPTV网络终端所有功能实现基于高性能微处理器,而嵌入式操作系统构成了对芯片实时解码和纯软件实时解码(Codec)应用的基本支撑平台。目前,因使用不同的嵌入式OS,IPTV网络终端基本上分为两类,在技术和市场应用前景上,它们各具特色。

IPTV业务

包括:基于单播TCP/UDP的VOD业务和基于组播UDP的BTV业务、准视频点播(NVOD)等。有效开展IPTV业务必须有接入承载网、终端、内容网络以及业务软件系统等各组件的支持。仅接入承载网就包含了DSL接入、LAN接入、FTTx等多种模式。

通常单播和组播的IPTV业务会被部署在两个不同的VLAN里,而用户的机顶盒则是VLAN unware设备,它必须能够同时访问单播、组播两个不同VLAN,所以需要部署组播VLAN或组播VLAN+特性来满足这一特殊需求。

 

 

QoS(Quality Of Service)服务质量

是网络的一种安全机制,用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。

 

QoS业务流程介绍:

(1)用户通过QoS业务管理平台的Portal页面申请所需要的带宽大小及相应的服务等级;

(2)QoS业务管理平台通过SOAP接口向资源管理服务器申请资源;

(3)资源管理服务器通过SOAP接口查询用户的物理位置;

(4)资源管理服务器根据用户的物理位置查询资源,并决定是否接纳或拒绝来自QoS业务管理平台的请求;

(5)如果接纳,资源管理服务器进行资源预留,并通过COPS接口将用户的服务等级下发给BRAS设备,BRAS设备建立用户IP地址与服务等级之间的映射关系;同时,资源管理服务器相应QoS业务管理平台的资源请求;

(6)QoS业务管理平台接收来自资源管理服务器的响应,将计费信息通过相关接口下发给计费系统;

(7)用户开始使用具有QoS保证的互联网业务。

相关术语介绍:

BRAS:Broadband Remote Access Server ,一种面向宽带网络应用的新型接入网关。它是宽带接入网的骨干网之间的桥梁,提供基本的接入手段和宽带接入网的管理功能。它位于网络的边缘,提供宽带接入服务、实现多种业务的汇聚与转发,能满足不同用户对传输容量和带宽利用率的要求。

SOAP:Simple Object Access Protocol。

COPS:Common Open Policy Service,是一种面向业务的网络管理协议,为运营商提供高效、实时和智能的网络管理手段,是NGN网络管理的构成要素。 采用TCP作为传输协议。支持安全密钥及相关算法。可应用在软交换与策略服务器的接口之间,也可应用在QoS之中。

SR:Service Router,全业务路由器,第二IP边缘节点,其功能与第一IP边缘节点BRAS类似,用来终结和管理用户的PPPoE/IPoE会话。BRAS作为传统的互联网业务的入口,而SR作为新的精品业务的入口。这个架构是目前国内大多数城域网的现状。

按TR-101的术语,IP边缘节点统称为BNG(Broadband Network Gateway),BRAS和SR都属于BNG的细分形式-可以理解为狭义的BNG。BRAS和SR在功能上并无本质不同,二者最主要的差别是硬件体系架构和平台的速度。是否支持PPPoE或IPoE/DHCP接入方式,并不是BRAS和SR的本质区别,原则上广义的BNG应支持所有的用户接入方式。但从体系架构上讲,从SR向统一的边缘节点演进更符合运营商的思路并贴合实际的硬件能力。

 

 

 

IPTV业务流程简介
IPTV业务的基本流程(参照图片http://www.dvbcn.com/Files/001/04/14/2008041415375722385.jpg),包括四个步骤,首先是网络进入认证,在用户层和网络层之间交互;其次是业务接入认证,在用户层和业务层之间交互;接下来是用户频道选择(包括点播和直播频道),也是在用户层和业务层之间交互;最后当用户关机或者其它故障情况,流媒体服务器检测到媒体流中断,停止计费。
 
IPTV业务的计费和宽带上网不同,宽带上网的流量统计和时间统计都需要BRAS来做,时常计费由用户进入认证开始。但是IPTV用户有可能长时间在线,但没有看任何节目,即进入网络但没有接入业务,所以不应该由进入认证计算时常,所以IPTV的计费通常由IPTV的业务支撑系统来做。并且IPTV节目预览的流量不应计费,所以网络流量计费也不适合IPTV,IPTV中不同点播节目的收费标准是不一样的,由业务支撑系统计费较Internet业务惯用的网络流量和网络时常计费具有更好的灵活性。
 
网络进入认证:网络进入认证,并统计网络流量和用户在线时长,是为了研究用户行为、辅助网络优化的目的。如果IPTV业务由BRAS作为POP点,则通常采用PPPoE的方式提供,Radius认证。如果由业务路由器(SR)作为POP点,通常采用IPoE方式提供,DHCP认证。