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IP技术在网络电视中的应用(上)
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网络电视的范围
目前很多业内外人士不约而同地将网络电视的“网络”默认为数字网络或IP网络，于是产生网络电视（IPTV）的说法。我们还是从不同的角度来看网络电视。
网络电视首先是数字化的产物。数字技术使得各种网络终端都具有不同程度的视频播放能力。
目前一个由宽带内容制作商、网上播出单位、内容整合商/分发商、宽带网络运营商和技术设备提供商构成的网络电视产业链已经基本形成。
网络电视的几种形式
从总体上讲，网络电视可根据终端分为三种形式，即PC平台、TV（机顶盒）平台和手机平台（移动网络）。
通过PC机收看网络电视是当前网络电视收视的主要方式，因为互联网和计算机之间的关系最为紧密。目前已经商业化运营的系统基本上属于此类。基于PC平台的系统解决方案和产品已经比较成熟，并逐步形成了部分产业标准，各厂商的产品和解决方案有较好的互通性和替代性。
基于TV（机顶盒）平台的网络电视以IP机顶盒为上网设备，利用电视作为显示终端。虽然电视用户大大多于PC用户，但由于电视机的分辩率低、体积大（不适宜近距离收看）等缘故，这种网络电视目前还处于推广阶段。
严格地说，手机电视是PC网络的子集和延伸，它通过移动网络传输视频内容。由于它可以随时随地收看，且用户基础巨大，所以可以自成一体。
网络电视的基本形态：视频数字化、传输IP化、播放流媒体化。
网络电视的承载网络：
（1） IP网（窄带、宽带、城域网、局域网）
（2） 同轴电缆网
（3） 移动网（第二、三代移动、无线局域网）
用于网络电视的IP技术
IP技术是实现语音、图像、数据等综合业务的最佳方案。
首先看一下通常网络电视都需要哪些技术：
▲多媒体通信技术
1、 视频编解码技术
2、 通信协议（网际传输协议与控制协议TCP/IP）
3、 容错纠错技术
4、 流媒体技术
▲内容分发技术（IP多播技术）
▲媒体资产管理技术
▲用户授权认证和管理技术
▲数字版权管理
从以上技术可以看出，绝大部分技术是建立在IP技术基础之上的，这里仅就其中的部分技术加以介绍。
▲视频编解码技术
视频编码技术是网络电视发展的最初条件。只有高效的视频编码才能保证在现实的互联网环境下提供视频服务。
H.264或称为MPEG-4第十部分（高级视频编码部分）是由ITU-T和ISO/IEC再次联手开发的最新一代视频编码标准。由于它比以前的标准在设计结构、实现功能上作了进一步改进，使得在同等视频质量条件下，能够节省50%的码率，且提高了视频传输质量的可控性，并具有较强的差错处理能力，适用范围更广。在低码率情况下，32kbps的H.264图像质量相当于128kbps的MPEG-4图像质量。H.264可应用于网络电视、广播电视、数字影院、远程教育、会议电视等多个行业。
除了ITU-T和ISO/IEC两个国际标准化组织制定的视频编码标准以外，美国微软公司和Real Network公司都有自己的视频编码标准。事实上，他们也是常用的网络电视标准。
此外，Flash和动画技术虽然不是视频编码技术标准，但同样是网络电视中极为重要的内容制作技术。
▲流媒体技术
流媒体（Streaming Media）技术是采用流式传输方式使音视频（A/V）及三维（3D）动画等多媒体能在互联网上进行播放的技术。流媒体技术的核心是将整个A/V等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户终端连续地传送，因而用户不必像下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需要经过几秒或几十秒的启动延时，即可在用户终端上利用解压缩设备（或软件），对压缩的A/V文件解压缩后进行播放和观看。多媒体文件的剩余的部分可在播放前面内容的同时，在后台的服务器内继续下载，这与单纯的下载方式相比，不仅使启动延时大幅度缩短，而且对系统的缓存容量需求也大大降低。流媒体技术的发明使得用户在互联网上获得了类似于广播和电视的体验，它是网络电视中的关键技术。
流媒体系统由前端的编码器和发布服务器以及客户端的播放器构成。到目前为止，流式技术的主要解决方案有三种：
（1） Read Networks公司的 Real System；
（2） 微软公司的Windows Media；
（3） 苹果公司的QuickTime.。2003年10月。微软公司推出了Windows Media 9（WM9），该软件平台已经能够提供高清晰度电视、更快的回放和5.1声道数字环绕立体声等高端功能。
▲内容分发技术
互联网最初是一种数据通信网，主要提供点对点的传递服务。基于这种模式提供电视广播服务，不仅造成服务器资源、带宽资源的大量浪费，而且使得服务质量难以控制。为此，需要在互联网中采用类似于广播的内容分发技术（CDN），来降低服务器和带宽资源的无谓消耗，提高服务品质。CDN中的关键技术包含以下几个方面；
（1） 内容发布：它借助于建立索引、缓存、流分裂、组播（Multicast）等技术，将内容发布或投递到距离用户最近的远程服务点（POP）处；
（2） 内容路由：它是整体性的网络负载均衡技术，通过内容路由器中的重定向（DNS）机制，在多个远程POP上均衡用户的请求，以使用户请求得到最近内容源的响应；
（3） 内容交换：它根据内容的可用性、服务器的可用性以及用户的背景，在POP的缓存服务器上，利用应用层交换、流分裂、重定向（ICP、WCCP）等技术，智能地平衡负载流量；
（4） 性能管理：它通过内部和外部监控系统，获取网络部件的状况信息，测量内容发布的端到端性能（如包丢失、延时、平均带宽、启动时间、帧速率等），保证网络处于最佳的运行状态。
CDN的工作使互联网具有广播电视网的特征，从而为网络电视的发展开辟了道路。
▲媒体资产管理技术
总的来说，媒体资产管理系统所采用的主要技术日趋成熟，技术方案可行性已被证实。但一些应用方面的问题还需要解决，如内容索引的格式规范。（待续）
作者：中广传输网络责任有限公司广电在线 蔡燕梅 来源：《广播电视信息》
目前很多业内外人士不约而同地将网络电视的“网络”默认为数字网络或IP网络，于是产生网络电视（IPTV）的说法。我们还是从不同的角度来看网络电视。
网络电视首先是数字化的产物。数字技术使得各种网络终端都具有不同程度的视频播放能力。
目前一个由宽带内容制作商、网上播出单位、内容整合商/分发商、宽带网络运营商和技术设备提供商构成的网络电视产业链已经基本形成。
网络电视的几种形式
从总体上讲，网络电视可根据终端分为三种形式，即PC平台、TV（机顶盒）平台和手机平台（移动网络）。
通过PC机收看网络电视是当前网络电视收视的主要方式，因为互联网和计算机之间的关系最为紧密。目前已经商业化运营的系统基本上属于此类。基于PC平台的系统解决方案和产品已经比较成熟，并逐步形成了部分产业标准，各厂商的产品和解决方案有较好的互通性和替代性。
基于TV（机顶盒）平台的网络电视以IP机顶盒为上网设备，利用电视作为显示终端。虽然电视用户大大多于PC用户，但由于电视机的分辩率低、体积大（不适宜近距离收看）等缘故，这种网络电视目前还处于推广阶段。
严格地说，手机电视是PC网络的子集和延伸，它通过移动网络传输视频内容。由于它可以随时随地收看，且用户基础巨大，所以可以自成一体。
网络电视的基本形态：视频数字化、传输IP化、播放流媒体化。
网络电视的承载网络：
（1） IP网（窄带、宽带、城域网、局域网）
（2） 同轴电缆网
（3） 移动网（第二、三代移动、无线局域网）
用于网络电视的IP技术
IP技术是实现语音、图像、数据等综合业务的最佳方案。
首先看一下通常网络电视都需要哪些技术：
▲多媒体通信技术
1、 视频编解码技术
2、 通信协议（网际传输协议与控制协议TCP/IP）
3、 容错纠错技术
4、 流媒体技术
▲内容分发技术（IP多播技术）
▲媒体资产管理技术
▲用户授权认证和管理技术
▲数字版权管理
从以上技术可以看出，绝大部分技术是建立在IP技术基础之上的，这里仅就其中的部分技术加以介绍。
▲视频编解码技术
视频编码技术是网络电视发展的最初条件。只有高效的视频编码才能保证在现实的互联网环境下提供视频服务。
H.264或称为MPEG-4第十部分（高级视频编码部分）是由ITU-T和ISO/IEC再次联手开发的最新一代视频编码标准。由于它比以前的标准在设计结构、实现功能上作了进一步改进，使得在同等视频质量条件下，能够节省50%的码率，且提高了视频传输质量的可控性，并具有较强的差错处理能力，适用范围更广。在低码率情况下，32kbps的H.264图像质量相当于128kbps的MPEG-4图像质量。H.264可应用于网络电视、广播电视、数字影院、远程教育、会议电视等多个行业。
除了ITU-T和ISO/IEC两个国际标准化组织制定的视频编码标准以外，美国微软公司和Real Network公司都有自己的视频编码标准。事实上，他们也是常用的网络电视标准。
此外，Flash和动画技术虽然不是视频编码技术标准，但同样是网络电视中极为重要的内容制作技术。
▲流媒体技术
流媒体（Streaming Media）技术是采用流式传输方式使音视频（A/V）及三维（3D）动画等多媒体能在互联网上进行播放的技术。流媒体技术的核心是将整个A/V等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户终端连续地传送，因而用户不必像下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需要经过几秒或几十秒的启动延时，即可在用户终端上利用解压缩设备（或软件），对压缩的A/V文件解压缩后进行播放和观看。多媒体文件的剩余的部分可在播放前面内容的同时，在后台的服务器内继续下载，这与单纯的下载方式相比，不仅使启动延时大幅度缩短，而且对系统的缓存容量需求也大大降低。流媒体技术的发明使得用户在互联网上获得了类似于广播和电视的体验，它是网络电视中的关键技术。
流媒体系统由前端的编码器和发布服务器以及客户端的播放器构成。到目前为止，流式技术的主要解决方案有三种：
（1） Read Networks公司的 Real System；
（2） 微软公司的Windows Media；
（3） 苹果公司的QuickTime.。2003年10月。微软公司推出了Windows Media 9（WM9），该软件平台已经能够提供高清晰度电视、更快的回放和5.1声道数字环绕立体声等高端功能。
▲内容分发技术
互联网最初是一种数据通信网，主要提供点对点的传递服务。基于这种模式提供电视广播服务，不仅造成服务器资源、带宽资源的大量浪费，而且使得服务质量难以控制。为此，需要在互联网中采用类似于广播的内容分发技术（CDN），来降低服务器和带宽资源的无谓消耗，提高服务品质。CDN中的关键技术包含以下几个方面；
（1） 内容发布：它借助于建立索引、缓存、流分裂、组播（Multicast）等技术，将内容发布或投递到距离用户最近的远程服务点（POP）处；
（2） 内容路由：它是整体性的网络负载均衡技术，通过内容路由器中的重定向（DNS）机制，在多个远程POP上均衡用户的请求，以使用户请求得到最近内容源的响应；
（3） 内容交换：它根据内容的可用性、服务器的可用性以及用户的背景，在POP的缓存服务器上，利用应用层交换、流分裂、重定向（ICP、WCCP）等技术，智能地平衡负载流量；
（4） 性能管理：它通过内部和外部监控系统，获取网络部件的状况信息，测量内容发布的端到端性能（如包丢失、延时、平均带宽、启动时间、帧速率等），保证网络处于最佳的运行状态。
CDN的工作使互联网具有广播电视网的特征，从而为网络电视的发展开辟了道路。
▲媒体资产管理技术
总的来说，媒体资产管理系统所采用的主要技术日趋成熟，技术方案可行性已被证实。但一些应用方面的问题还需要解决，如内容索引的格式规范。（待续）
作者：中广传输网络责任有限公司广电在线 蔡燕梅 来源：《广播电视信息》
