流媒體技術(shù)的典型應(yīng)用——IPTV業(yè)務(wù)

聶秀英 2005/08/18

表1　不同廠家流文件格式

3.元數(shù)據(jù)技術(shù)

　　元數(shù)據(jù)是描述、解釋、定位或者為更容易地進行檢索、使用或管理信息資源而進行的結(jié)構(gòu)化信息。換句話講，元數(shù)據(jù)是指有關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)或有關(guān)信息的信息。在IPTV業(yè)務(wù)中，在向用戶提供可供用戶使用的信息的導(dǎo)航服務(wù)和終端適配服務(wù)，是需要元數(shù)據(jù)系統(tǒng)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(shù)據(jù)。ITU-T SG 16在2004年凍結(jié)了基于策略的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容分發(fā)使用的元數(shù)據(jù)框架建議的F.MDF(元數(shù)據(jù)框架建議)。該建議規(guī)定了在網(wǎng)絡(luò)上用于基于策略的內(nèi)容投遞使用的ITU-T元數(shù)據(jù)框架體系結(jié)構(gòu)。內(nèi)容包括以實時流、點播流和下載配置的多媒體Web內(nèi)容以及數(shù)字廣播節(jié)目。

4.內(nèi)容分發(fā)技術(shù)

　　(1)CDN技術(shù)

　　CDN是構(gòu)建在IP網(wǎng)絡(luò)之上的內(nèi)容發(fā)布網(wǎng)絡(luò)，其主要目的是通過該網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)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(nèi)容信息更迅速地分發(fā)到全球范圍內(nèi)連接到IP網(wǎng)絡(luò)上的用戶終端。

　　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(nèi)容交換服務(wù)器組成。其中，初始服務(wù)器負責(zé)完成生成服務(wù)器信息內(nèi)容；緩存服務(wù)器負責(zé)存儲初始服務(wù)器的部分或全部信息內(nèi)容；為用戶進行地址解析的DNS服務(wù)器判斷出用戶所訪問的網(wǎng)站采用了CDN技術(shù)進行內(nèi)容分發(fā)時，將用戶申請內(nèi)容解析用的URL信息轉(zhuǎn)發(fā)給重定向DNS，重定向DNS根據(jù)接收到的URL信息、轉(zhuǎn)發(fā)URL的DNS的地址信息以及網(wǎng)站在構(gòu)建CDN時緩存網(wǎng)站的配置情況，將距離轉(zhuǎn)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(zhuǎn)發(fā)給用戶，最終用戶利用所接收到的IP地址完成與其“較近”的緩存網(wǎng)站的連接，通過接受“就近”的緩存網(wǎng)站所提供的服務(wù)來減輕骨干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)時可采用兩種實現(xiàn)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的組播，信息源僅需將需要進行組播的信息發(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公布，用戶通過加入相應(yīng)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)送到一個內(nèi)容分發(fā)設(shè)備，并將欲發(fā)送到的用戶的地址信息發(fā)送到該分發(fā)設(shè)備，由該分發(fā)設(shè)備將信息同時發(fā)送到列表中的所有用戶，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(jié)目是采用IP網(wǎng)絡(luò)所具有的組播功能向用戶提供的。為保護信息擁有者的數(shù)字版權(quán)、受控組播將是使用的主要方式。目前在一些國家正在進行在移動網(wǎng)絡(luò)上提供流媒體業(yè)務(wù)的試驗，為保持越區(qū)切換媒體流的連續(xù)性，在流媒體直播時，采用多地點組播方式來實現(xiàn)。

　　若組播組用戶的數(shù)量較大，用戶的分布比較分散，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(jié)點，各緩存信息節(jié)點同時將接收到的信息在以組播的方式轉(zhuǎn)發(fā)到用戶，從而實現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)

　　在全球范圍內(nèi)制定與IPTV相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化組織主要有ITU、流媒體聯(lián)盟ISMA、開放移動聯(lián)盟OMA、數(shù)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(biāo)準(zhǔn)化組織。

　　Internet流媒體聯(lián)盟(ISMA)，于2001年發(fā)布了ISMA實施規(guī)范1.0版本，該技術(shù)規(guī)范給出了利用開放的標(biāo)準(zhǔn)在IP網(wǎng)絡(luò)上提供音/視頻信息的框架結(jié)構(gòu)。在2004年又對第1.0版本的規(guī)范進行了補充。

　　早在20世紀(jì)90年代IETF便在傳送工作組中研究在IP網(wǎng)絡(luò)傳輸語音和視頻信息相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，目前完成二十多個采用各種編碼格式的視頻信息的RTP封裝格式，如RFC 3550規(guī)定了實時傳送協(xié)議、RFC 2250規(guī)定了采用MPEG1/MPEG2編碼的視頻信息的RTP載荷標(biāo)準(zhǔn)。目前相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)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)和實時傳送(real—time)服務(wù)兩種方案。流媒體傳輸應(yīng)是實時的，基礎(chǔ)是RSVP、RTP、RTCP和RTSP協(xié)議。

　　OMA目前已經(jīng)發(fā)布了用于移動通信網(wǎng)絡(luò)的流媒體業(yè)務(wù)相關(guān)的一系列標(biāo)準(zhǔn)，包括技術(shù)框架、DRM等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(guī)范。值得一提的是DAVIC1.5以TV anywhere anytime為題發(fā)布了相關(guān)的規(guī)范。

四、IPTV業(yè)務(wù)可能的系統(tǒng)模型

　　1.組播式IPTV業(yè)務(wù)可能的系統(tǒng)模型

　　IPTV業(yè)務(wù)提供者可以根據(jù)用戶的請求，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。此時，同時向相同的業(yè)務(wù)提供者請求發(fā)送相同內(nèi)容信息的用戶，可以由業(yè)務(wù)提供者安排在同一個組播組中接收到相同的信息。為給內(nèi)容提供者提供知識產(chǎn)權(quán)保護，業(yè)務(wù)提供者提供條件接入控制。同時為減少骨干網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膲毫�，業(yè)務(wù)提供者在向眾多的用戶提供組播式業(yè)務(wù)時可以利用多級組播的形式來實現(xiàn)。組播式IPTV業(yè)務(wù)可能的系統(tǒng)模型示意如圖1所示。

圖1　組播式IPTV業(yè)務(wù)可能的系統(tǒng)模型

2.點播式IPTV業(yè)務(wù)可能的系統(tǒng)模型

　　IPTV業(yè)務(wù)可以根據(jù)用戶自身的愛好向用戶提供用戶所選擇的內(nèi)容信息。業(yè)務(wù)提供者為每一個用戶提供各自點播的內(nèi)容信息。業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要由導(dǎo)航系統(tǒng)、DRM管理系統(tǒng)、CDN管理系統(tǒng)內(nèi)容提供者、CDN內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)等部分組成�？赡艿南到y(tǒng)模型如圖2所示。

圖2　點播式IPTV業(yè)務(wù)可能的系統(tǒng)模型

五、IPTV業(yè)務(wù)的優(yōu)勢及可能存在的問題

　　1.IPTV業(yè)務(wù)的優(yōu)勢

　　具有大量用戶且深受用戶歡迎的TV業(yè)務(wù)存在著如下一些問題：

　　(1)業(yè)務(wù)全部是以廣播方式實現(xiàn)的，用戶與系統(tǒng)之間沒有交互性，若提供用戶與業(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)提供者所安排的時間表來進行。在相應(yīng)的內(nèi)容計劃播放之前或之后，用戶無法獲得業(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，換句話講，業(yè)務(wù)提供者僅能向其所覆蓋的地域范圍內(nèi)的用戶提供業(yè)務(wù)。

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

　　(5)電視節(jié)目提供者需要特定的設(shè)備(通常價格較高)，其結(jié)果是普通的用戶不能作為業(yè)務(wù)的提供者。

　　相對于傳統(tǒng)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)為用戶提供交互通信的渠道。

　　(2)用戶可以根據(jù)個人的喜好選擇使用IPTV業(yè)務(wù)所提供的內(nèi)容。

　　(3)用戶可以在任何時間觀看已經(jīng)播放的視頻節(jié)目或已經(jīng)存在的內(nèi)容信息。

　　(4)從技術(shù)和業(yè)務(wù)本身的特點來看，IPTV業(yè)務(wù)可以向用戶提供無限數(shù)量的不同信息，為用戶提供個性化信息提供方便。

　　(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(nèi)的用戶提供業(yè)務(wù)。

　　2.電信運營商提供IPTV業(yè)務(wù)存在的問題

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

　　(1)內(nèi)容問題

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

　　(2)服務(wù)質(zhì)量問題

　　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)和點播方式的視頻業(yè)務(wù)。在目前IP網(wǎng)絡(luò)上開放視頻廣播/組播勢必會造成網(wǎng)絡(luò)的擁塞，業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量很難保證。對于點播業(yè)務(wù)，由于受到內(nèi)容分發(fā)方式和點播用戶數(shù)量的限制，在用戶點播數(shù)量超過一定數(shù)量時，網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)器的處理能力會影響到業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。

　　(3)商業(yè)模式問題

　　從IPTV本身的名稱便會使用戶在決定是否使用該業(yè)務(wù)時，與目前被普遍接受的電視業(yè)務(wù)相比較，比較的內(nèi)容包括價格、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補充費用的不足。IPTV是否也要依靠收取廣告費用來補充提供業(yè)務(wù)時的不足。

　　(4)內(nèi)容檢索問題

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

　　(5)政策法規(guī)問題

　　IPTV業(yè)務(wù)的提供將打破內(nèi)容信息的地域限制。而對于一些國家來講，本地區(qū)可以播放的內(nèi)容并不允許在超出其所規(guī)定的范圍內(nèi)播放，同時對于本地域之外的部分信息也不允許在本地域范圍內(nèi)播放。同時一些國家TV業(yè)務(wù)是由指定的部門經(jīng)營，是否對電信運營者開放IPTV業(yè)務(wù)還不是很明朗。

六、結(jié)束語

　　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。無論是Internet網(wǎng)絡(luò)運營者，還是內(nèi)容信息提供者，對該業(yè)務(wù)均寄予很高的期望。網(wǎng)絡(luò)運營者期望著該業(yè)務(wù)成為Internet上的一個殺手锏級應(yīng)用，并為Internet帶來巨大的經(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)展初期還存在著一些問題，可能會阻礙該業(yè)務(wù)迅猛地發(fā)展。IPTV業(yè)務(wù)可為用戶提供按需內(nèi)容信息的特點將使該業(yè)務(wù)成為目前電視(TV)業(yè)務(wù)很好的補充，但短期內(nèi)不會取代目前電視業(yè)務(wù)的地位。IPTV業(yè)務(wù)和電視業(yè)務(wù)將在很長一段時間內(nèi)共存。IPTV業(yè)務(wù)是否可成為Internet的殺手锏級應(yīng)用還有待時間的檢驗。

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