流媒體技術(shù)的典型應用——IPTV業(yè)務(wù)

聶秀英 2005/08/18

表1　不同廠(chǎng)家流文件格式

3.元數據技術(shù)

　　元數據是描述、解釋、定位或者為更容易地進(jìn)行檢索、使用或管理信息資源而進(jìn)行的結構化信息。換句話(huà)講，元數據是指有關(guān)數據的數據或有關(guān)信息的信息。在IPTV業(yè)務(wù)中，在向用戶(hù)提供可供用戶(hù)使用的信息的導航服務(wù)和終端適配服務(wù)，是需要元數據系統所提供的服務(wù)。由ISO/IEC所制訂的MPEG-7和MPEG-21便是關(guān)于采用MPEG編碼壓縮技術(shù)處理的圖像信息的元數據。ITU-T SG 16在2004年凍結了基于策略的網(wǎng)絡(luò )內容分發(fā)使用的元數據框架建議的F.MDF(元數據框架建議)。該建議規定了在網(wǎng)絡(luò )上用于基于策略的內容投遞使用的ITU-T元數據框架體系結構。內容包括以實(shí)時(shí)流、點(diǎn)播流和下載配置的多媒體Web內容以及數字廣播節目。

4.內容分發(fā)技術(shù)

　　(1)CDN技術(shù)

　　CDN是構建在IP網(wǎng)絡(luò )之上的內容發(fā)布網(wǎng)絡(luò )，其主要目的是通過(guò)該網(wǎng)絡(luò )的構建減小IP骨干網(wǎng)絡(luò )的傳輸壓力，將連接到IP網(wǎng)絡(luò )上的內容信息更迅速地分發(fā)到全球范圍內連接到IP網(wǎng)絡(luò )上的用戶(hù)終端。

　　CDN網(wǎng)絡(luò )主要由初始服務(wù)器、分布在網(wǎng)絡(luò )“邊緣”的緩存服務(wù)器、重定向DNS服務(wù)器和內容交換服務(wù)器組成。其中，初始服務(wù)器負責完成生成服務(wù)器信息內容；緩存服務(wù)器負責存儲初始服務(wù)器的部分或全部信息內容；為用戶(hù)進(jìn)行地址解析的DNS服務(wù)器判斷出用戶(hù)所訪(fǎng)問(wèn)的網(wǎng)站采用了CDN技術(shù)進(jìn)行內容分發(fā)時(shí)，將用戶(hù)申請內容解析用的URL信息轉發(fā)給重定向DNS，重定向DNS根據接收到的URL信息、轉發(fā)URL的DNS的地址信息以及網(wǎng)站在構建CDN時(shí)緩存網(wǎng)站的配置情況，將距離轉發(fā)URL的DNS最近的緩存網(wǎng)站的IP地址發(fā)送給DNS，DNS再將接收到的IP地址信息轉發(fā)給用戶(hù)，最終用戶(hù)利用所接收到的IP地址完成與其“較近”的緩存網(wǎng)站的連接，通過(guò)接受“就近”的緩存網(wǎng)站所提供的服務(wù)來(lái)減輕骨干IP網(wǎng)絡(luò )的傳輸壓力，提高服務(wù)質(zhì)量。

　　(2)組播技術(shù)

　　在提供組播業(yè)務(wù)時(shí)可采用兩種實(shí)現方式。一種方式是利用組建IP網(wǎng)絡(luò )的具有組播功能的路由器提供對一組用戶(hù)的組播，信息源僅需將需要進(jìn)行組播的信息發(fā)送給具有組播功能的路由器，組播路由器將為該信息所提供的組播組編號返回給信息源，信息源將該組播組編號向擬獲得該信息的用戶(hù)公布，用戶(hù)通過(guò)加入相應的組播組編號加入到組播組從而接收到發(fā)送到組播組的組播信息。另一種方式是，信息源將信息發(fā)送到一個(gè)內容分發(fā)設備，并將欲發(fā)送到的用戶(hù)的地址信息發(fā)送到該分發(fā)設備，由該分發(fā)設備將信息同時(shí)發(fā)送到列表中的所有用戶(hù)，完成組播服務(wù)。

　　目前在IP網(wǎng)絡(luò )上所提供的視訊直播節目是采用IP網(wǎng)絡(luò )所具有的組播功能向用戶(hù)提供的。為保護信息擁有者的數字版權、受控組播將是使用的主要方式。目前在一些國家正在進(jìn)行在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )上提供流媒體業(yè)務(wù)的試驗，為保持越區切換媒體流的連續性，在流媒體直播時(shí)，采用多地點(diǎn)組播方式來(lái)實(shí)現。

　　若組播組用戶(hù)的數量較大，用戶(hù)的分布比較分散，組播技術(shù)通常與CDN技術(shù)一起使用，利用CDN技術(shù)組建CDN網(wǎng)絡(luò )，由初始信息源將信息組播到緩存信息節點(diǎn)，各緩存信息節點(diǎn)同時(shí)將接收到的信息在以組播的方式轉發(fā)到用戶(hù)，從而實(shí)現減少主干網(wǎng)絡(luò )的擁塞和減輕信息服務(wù)器并發(fā)處理的壓力的效果。

　　5.IPTV相關(guān)標準

　　在全球范圍內制定與IPTV相關(guān)的標準化組織主要有ITU、流媒體聯(lián)盟ISMA、開(kāi)放移動(dòng)聯(lián)盟OMA、數字音/視頻聯(lián)盟(DAVIC)、ISO、交互式電視聯(lián)盟(ITV)、DSL聯(lián)盟、寬帶業(yè)務(wù)聯(lián)盟以及IETF等標準化組織。

　　Internet流媒體聯(lián)盟(ISMA)，于2001年發(fā)布了ISMA實(shí)施規范1.0版本，該技術(shù)規范給出了利用開(kāi)放的標準在IP網(wǎng)絡(luò )上提供音/視頻信息的框架結構。在2004年又對第1.0版本的規范進(jìn)行了補充。

　　早在20世紀90年代IETF便在傳送工作組中研究在IP網(wǎng)絡(luò )傳輸語(yǔ)音和視頻信息相關(guān)的標準，目前完成二十多個(gè)采用各種編碼格式的視頻信息的RTP封裝格式，如RFC 3550規定了實(shí)時(shí)傳送協(xié)議、RFC 2250規定了采用MPEG1/MPEG2編碼的視頻信息的RTP載荷標準。目前相關(guān)的標準仍在制定之中。IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程工作組)還在它的Integrated Service工作組提出了盡力傳送(best-effort)服務(wù)和實(shí)時(shí)傳送(real—time)服務(wù)兩種方案。流媒體傳輸應是實(shí)時(shí)的，基礎是RSVP、RTP、RTCP和RTSP協(xié)議。

　　OMA目前已經(jīng)發(fā)布了用于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的流媒體業(yè)務(wù)相關(guān)的一系列標準，包括技術(shù)框架、DRM等標準規范。

　　DAVIC于1998年至1999年制定了一系列音視頻相關(guān)業(yè)務(wù)的技術(shù)規范。值得一提的是DAVIC1.5以TV anywhere anytime為題發(fā)布了相關(guān)的規范。

四、IPTV業(yè)務(wù)可能的系統模型

　　1.組播式IPTV業(yè)務(wù)可能的系統模型

　　IPTV業(yè)務(wù)提供者可以根據用戶(hù)的請求，利用IP網(wǎng)絡(luò )本身所提供的組播能力將視頻信息以組播的方式傳送給用戶(hù)。此時(shí)，同時(shí)向相同的業(yè)務(wù)提供者請求發(fā)送相同內容信息的用戶(hù)，可以由業(yè)務(wù)提供者安排在同一個(gè)組播組中接收到相同的信息。為給內容提供者提供知識產(chǎn)權保護，業(yè)務(wù)提供者提供條件接入控制。同時(shí)為減少骨干網(wǎng)絡(luò )傳輸的壓力，業(yè)務(wù)提供者在向眾多的用戶(hù)提供組播式業(yè)務(wù)時(shí)可以利用多級組播的形式來(lái)實(shí)現。組播式IPTV業(yè)務(wù)可能的系統模型示意如圖1所示。

圖1　組播式IPTV業(yè)務(wù)可能的系統模型

2.點(diǎn)播式IPTV業(yè)務(wù)可能的系統模型

　　IPTV業(yè)務(wù)可以根據用戶(hù)自身的愛(ài)好向用戶(hù)提供用戶(hù)所選擇的內容信息。業(yè)務(wù)提供者為每一個(gè)用戶(hù)提供各自點(diǎn)播的內容信息。業(yè)務(wù)系統主要由導航系統、DRM管理系統、CDN管理系統內容提供者、CDN內容分發(fā)網(wǎng)絡(luò )等部分組成。可能的系統模型如圖2所示。

圖2　點(diǎn)播式IPTV業(yè)務(wù)可能的系統模型

五、IPTV業(yè)務(wù)的優(yōu)勢及可能存在的問(wèn)題

　　1.IPTV業(yè)務(wù)的優(yōu)勢

　　具有大量用戶(hù)且深受用戶(hù)歡迎的TV業(yè)務(wù)存在著(zhù)如下一些問(wèn)題：

　　(1)業(yè)務(wù)全部是以廣播方式實(shí)現的，用戶(hù)與系統之間沒(méi)有交互性，若提供用戶(hù)與業(yè)務(wù)提供者之間的交互性需要其他通信網(wǎng)絡(luò )(如PSTN或Internet)輔助完成，通常需要有操作員輔助完成。

　　(2)正常的情況下，電視業(yè)務(wù)是嚴格按業(yè)務(wù)提供者所安排的時(shí)間表來(lái)進(jìn)行。在相應的內容計劃播放之前或之后，用戶(hù)無(wú)法獲得業(yè)務(wù)信息。

　　(3)通常情況下，某一電視業(yè)務(wù)提供者所提供的業(yè)務(wù)具有一定的地域限制，換句話(huà)講，業(yè)務(wù)提供者僅能向其所覆蓋的地域范圍內的用戶(hù)提供業(yè)務(wù)。

　　(4)目前電視節目的頻道數受電視信號傳送網(wǎng)絡(luò )所采用的技術(shù)的限制，如采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式時(shí)，電視節目的頻道數受無(wú)線(xiàn)頻帶本身的限制不能無(wú)限制地增加。

　　(5)電視節目提供者需要特定的設備(通常價(jià)格較高)，其結果是普通的用戶(hù)不能作為業(yè)務(wù)的提供者。

　　相對于傳統的電視業(yè)務(wù)，IPTV業(yè)務(wù)具有如下一些優(yōu)勢：

　　(1)IPTV業(yè)務(wù)為用戶(hù)提供交互通信的渠道。

　　(2)用戶(hù)可以根據個(gè)人的喜好選擇使用IPTV業(yè)務(wù)所提供的內容。

　　(3)用戶(hù)可以在任何時(shí)間觀(guān)看已經(jīng)播放的視頻節目或已經(jīng)存在的內容信息。

　　(4)從技術(shù)和業(yè)務(wù)本身的特點(diǎn)來(lái)看，IPTV業(yè)務(wù)可以向用戶(hù)提供無(wú)限數量的不同信息，為用戶(hù)提供個(gè)性化信息提供方便。

　　(5)IPTV業(yè)務(wù)提供者可以向連接到基于IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )所覆蓋的所有網(wǎng)絡(luò )內的用戶(hù)提供業(yè)務(wù)。

　　2.電信運營(yíng)商提供IPTV業(yè)務(wù)存在的問(wèn)題

　　IPTV目前被業(yè)界看作為IP網(wǎng)絡(luò )上的又一殺手锏級應用。換句話(huà)說(shuō)，業(yè)界人士對IPTV寄予厚望，但目前電信運營(yíng)商提供IPTV業(yè)務(wù)還存在如下一些問(wèn)題。

　　(1)內容問(wèn)題

　　電信運營(yíng)商主要以運營(yíng)網(wǎng)絡(luò )為主，其本身沒(méi)有提供內容服務(wù)的經(jīng)驗。是否可以成功地提供IPTV業(yè)務(wù)，內容在其中起到非常重要的作用。雖然內容提供者可以通過(guò)IPTV業(yè)務(wù)平臺找到內容分發(fā)的一種新的渠道，但由于受目前數字版權管理手段問(wèn)題的困擾，只有在內容得到保護的情況下才能實(shí)現。目前情況下，若沒(méi)有價(jià)錢(qián)可以被用戶(hù)所接受，保護程度可以被內容提供者所接受的數字版權保護手段。電信運營(yíng)商將很難從內容提供商處獲得持續的內容。

　　(2)服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題

　　目前所談的IPTV業(yè)務(wù)主要包括組播方式的視頻業(yè)務(wù)和點(diǎn)播方式的視頻業(yè)務(wù)。在目前IP網(wǎng)絡(luò )上開(kāi)放視頻廣播/組播勢必會(huì )造成網(wǎng)絡(luò )的擁塞，業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量很難保證。對于點(diǎn)播業(yè)務(wù)，由于受到內容分發(fā)方式和點(diǎn)播用戶(hù)數量的限制，在用戶(hù)點(diǎn)播數量超過(guò)一定數量時(shí)，網(wǎng)絡(luò )帶寬和服務(wù)器的處理能力會(huì )影響到業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。

　　(3)商業(yè)模式問(wèn)題

　　從IPTV本身的名稱(chēng)便會(huì )使用戶(hù)在決定是否使用該業(yè)務(wù)時(shí)，與目前被普遍接受的電視業(yè)務(wù)相比較，比較的內容包括價(jià)格、服務(wù)質(zhì)量和使用的方便程度。目前廣播電視主要是依靠廣告收入來(lái)補充費用的不足。IPTV是否也要依靠收取廣告費用來(lái)補充提供業(yè)務(wù)時(shí)的不足。

　　(4)內容檢索問(wèn)題

　　IPTV將要提供交互式的視頻信息的投遞，用戶(hù)如何從海量的信息中找到自己希望得到的內容，業(yè)務(wù)提供者如何將內容信息分類(lèi)也是該業(yè)務(wù)是否可以健康發(fā)展的問(wèn)題。

　　(5)政策法規問(wèn)題

　　IPTV業(yè)務(wù)的提供將打破內容信息的地域限制。而對于一些國家來(lái)講，本地區可以播放的內容并不允許在超出其所規定的范圍內播放，同時(shí)對于本地域之外的部分信息也不允許在本地域范圍內播放。同時(shí)一些國家TV業(yè)務(wù)是由指定的部門(mén)經(jīng)營(yíng)，是否對電信運營(yíng)者開(kāi)放IPTV業(yè)務(wù)還不是很明朗。

六、結束語(yǔ)

　　基于IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )和圖像信息處理技術(shù)的發(fā)展，使得采用基于IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )提供IPTV業(yè)務(wù)成為可能。無(wú)論是Internet網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)者，還是內容信息提供者，對該業(yè)務(wù)均寄予很高的期望。網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)者期望著(zhù)該業(yè)務(wù)成為Internet上的一個(gè)殺手锏級應用，并為Internet帶來(lái)巨大的經(jīng)濟利益。IPTV業(yè)務(wù)本身所具有的交互性，提供業(yè)務(wù)的靈活性等優(yōu)勢將促使該業(yè)務(wù)在某種程度上的發(fā)展。但也不能不注意到IPTV業(yè)務(wù)在其發(fā)展初期還存在著(zhù)一些問(wèn)題，可能會(huì )阻礙該業(yè)務(wù)迅猛地發(fā)展。IPTV業(yè)務(wù)可為用戶(hù)提供按需內容信息的特點(diǎn)將使該業(yè)務(wù)成為目前電視(TV)業(yè)務(wù)很好的補充，但短期內不會(huì )取代目前電視業(yè)務(wù)的地位。IPTV業(yè)務(wù)和電視業(yè)務(wù)將在很長(cháng)一段時(shí)間內共存。IPTV業(yè)務(wù)是否可成為Internet的殺手锏級應用還有待時(shí)間的檢驗。

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