IPTV系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)的深入解析

IPTV簡單來說就是交互式網(wǎng)絡(luò)電視，它能為用戶提供電信級的服務(wù)和使用簡便的電視式體驗。

IPTV業(yè)務(wù)是伴隨著寬帶互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展而興起的一項新興的互聯(lián)網(wǎng)增值業(yè)務(wù)，它利用寬帶互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，以家用電視機和電腦作為主要終端，利用網(wǎng)絡(luò)機頂盒(STB，Set-TopBox)，通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來傳送電視信號，提供包括電視節(jié)目在內(nèi)的多種數(shù)字媒體服務(wù)。

IPTV系統(tǒng)概述
　　到目前為止，IPTV雖然還沒有一個十分明確的定義，但IPTV實現(xiàn)電視的網(wǎng)絡(luò)化卻是不容置疑的，它的具體表現(xiàn)形式一定是基于IP網(wǎng)的流媒體服務(wù)。整個IPTV系統(tǒng)的中心任務(wù)是如何為用戶提供流媒體服務(wù)。
　　圍繞這個問題，必須充分考慮電信級系統(tǒng)所必要的一些保證體系，如運營支撐系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等。一般認為，IPTV系統(tǒng)在邏輯上可以劃分成五個部分：媒體處理子系統(tǒng)、媒體管理子系統(tǒng)、電子節(jié)目單服務(wù)子系統(tǒng)、運營支撐子系統(tǒng)、流服務(wù)子系統(tǒng)。
　　另外，為了更加直觀地展現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)同工作情況，還可以根據(jù)設(shè)備的功能，將系統(tǒng)的相關(guān)組件按照功能劃分為以下四個部分：媒體平臺層、服務(wù)支持層、運營支撐層、終端層。
　　實際上，完整的IPTV系統(tǒng)還應(yīng)該包括IP承載層。雖然IPTV系統(tǒng)的運作和IP承載層息息相關(guān)，但IP承載層并非IPTV系統(tǒng)獨有的，只是IPTV系統(tǒng)對其有一些相對特殊的要求，例如對組播的支持、高帶寬的需求等，所以本文中將不對其做詳細介紹。
IPTV系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)
　　　
　　

圖1
　　圖1是IPTV系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)，它可以幫助大家更好地理解系統(tǒng)的架構(gòu)、主要功能和實現(xiàn)方案。
　　(1)流服務(wù)子系統(tǒng)
　　流服務(wù)子系統(tǒng)是為用戶直接提供流服務(wù)的子系統(tǒng)，是系統(tǒng)的核心。無論是視頻點播，還是直播電視，或者其他的增值業(yè)務(wù)，IPTV系統(tǒng)最終都將通過流服務(wù)子系統(tǒng)來提供服務(wù)，終端總是和流服務(wù)子系統(tǒng)進行流媒體的交互。其他的子系統(tǒng)都是直接或間接地為流服務(wù)子系統(tǒng)提供服務(wù)的。流服務(wù)子系統(tǒng)對整個流媒體的服務(wù)提供保障，它是系統(tǒng)的關(guān)鍵邏輯組件，其他的相關(guān)子系統(tǒng)都是為其服務(wù)的，并圍繞其設(shè)計的。
　　(2)媒體處理子系統(tǒng)
　　媒體處理子系統(tǒng)的主要任務(wù)是將原始的節(jié)目源轉(zhuǎn)化成符合規(guī)定編碼格式的流媒體節(jié)目源。原始的節(jié)目源可能是電影的拷貝，也可能是DVD碟片，還可能是數(shù)字或者模擬的視音頻信號源(數(shù)字電視或者模擬電視信號源)，媒體處理子系統(tǒng)的任務(wù)是將它轉(zhuǎn)化成適合在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)囊曇纛l格式的文件，用的編碼格式必須是壓縮編碼方式，例如MEPG-4、WMV或者H.264等，今后的趨勢是采用統(tǒng)一的H.264編碼格式。當(dāng)然系統(tǒng)對于其他格式的媒體文件也都是可以兼容的，關(guān)鍵是終端要支持相應(yīng)的解碼程序。媒體處理子系統(tǒng)本質(zhì)上就是媒體進入到IPTV系統(tǒng)的入口，無論是TV節(jié)目，還是電影節(jié)目，都需要通過這一子系統(tǒng)處理后方可進入系統(tǒng)，之后才有可能為IPTV的用戶提供相關(guān)的流媒體服務(wù)的資源。
　　(3)媒體管理子系統(tǒng)
　　媒體管理子系統(tǒng)的主要任務(wù)是對媒體資源進行管理，包括媒體的內(nèi)容管理、計劃的編排、EPG信息的采集與生成、報表信息的采集與生成。
　　媒體的內(nèi)容管理，包括媒體內(nèi)容通過什么策略來進行存儲和分發(fā)，比如在系統(tǒng)中如何保存、存儲多少份拷貝、位置信息如何索引等，是關(guān)系到媒體存儲和分發(fā)效率的關(guān)鍵因素，也是設(shè)備廠家重點考慮的問題之一。
　　計劃的編排，一般和TV節(jié)目相關(guān)，如果系統(tǒng)要提供時移電視的功能，必然要對電視節(jié)目進行錄制，那么計劃的編排目的就是為將來要進入存儲區(qū)域的這些內(nèi)容按時間段進行分割，時間段的劃分一般基于電視臺的節(jié)目表，這樣可以保證這些文件在時移電視點播的時候，可以按時段和節(jié)目名稱進行點播，按時間收看電視節(jié)目。
　　EPG信息的采集和生成，一般是通過媒體內(nèi)容來定制EPG畫面，這樣可以控制哪些媒體節(jié)目出現(xiàn)在EPG界面，可以為用戶所使用，同時，它可以根據(jù)一些編排計劃，在界面中生成相關(guān)的節(jié)目單，這個就有點類似與傳統(tǒng)電視的電視節(jié)目預(yù)告，它是EPG畫面的資源。根據(jù)點播情況它可以生成熱門影片列表，根據(jù)節(jié)目導(dǎo)入系統(tǒng)的時間可以生成最新影片列表。
　　報表的信息采集與生成，可以理解成通過對媒體資源的狀態(tài)、使用情況等數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)計的一些情況，它的主要目的是通過查詢數(shù)據(jù)庫生成指定格式的報表文件，以供運營者進行相關(guān)的分析。比如，它可以提供影片的點擊頻率從而可以制定策略，使點擊多的影片在系統(tǒng)中增加拷貝的數(shù)量，以保證為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，而點播次數(shù)少的，則可以減少系統(tǒng)的拷貝數(shù)量，提高磁盤空間的利用率。
　　(4)電子節(jié)目單服務(wù)子系統(tǒng)
　　電子節(jié)目單服務(wù)子系統(tǒng)的主要任務(wù)是為用戶提供業(yè)務(wù)的入口服務(wù)，是直接呈現(xiàn)給用戶的界面，是供用戶選擇的系統(tǒng)服務(wù)索引，它同時要協(xié)助完成用戶的接入請求。電子節(jié)目單子系統(tǒng)呈現(xiàn)給用戶的是在某些權(quán)級下，可以享受到的服務(wù)。比如，如果是包月用戶，那么電子節(jié)目單服務(wù)子系統(tǒng)將把所有的提供給包月用戶的媒體資源以頁面的方式呈現(xiàn)給該用戶，用戶也可以通過各種關(guān)鍵字進行查詢。當(dāng)然，用戶也可以通過增加付費的方式，選擇超出服務(wù)范圍的媒體或服務(wù)資源?；蛘?，在用戶的服務(wù)范圍內(nèi)，用戶還可以自行控制，對一些不適合兒童觀看的影片進行密碼保護，阻止兒童觀看。
　　(5)運營支撐子系統(tǒng)
　　運營支撐子系統(tǒng)是為運營商的運營管理服務(wù)的系統(tǒng)，包括用戶管理、計費管理、定價策略管理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理以及運營相關(guān)的一些管理工作。這部分無論是對增值業(yè)務(wù)運營商還是電信運營商都非常重要，一方面它管理著為用戶提供服務(wù)的這些服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)資源，另一方面它需要對相關(guān)服務(wù)的資費策略進行定制。資費管理功能的強弱，通常對于運營商的業(yè)務(wù)競爭力有很大影響，支持的策略越多樣化，越能吸引更多的需要，同時適應(yīng)市場競爭策略的變化，比如臨時打折、業(yè)務(wù)捆綁。與此同時，一般它還會管理用戶的資料，比如用戶的開戶、資料管理、狀態(tài)變更，能夠設(shè)定一些閥值來使系統(tǒng)自動開關(guān)用戶的業(yè)務(wù)，避免用戶的惡意欠費。在運營支撐系統(tǒng)中，運營商還希望能夠?qū)Φ谌降囊恍┚W(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行管理(一般來說，現(xiàn)在的系統(tǒng)是綜合的系統(tǒng)，多廠家設(shè)備的融合是非常普遍的現(xiàn)象)，還有可能要求和原有的一些前臺應(yīng)用系統(tǒng)和后臺營賬系統(tǒng)進行一些自動數(shù)據(jù)傳遞的接口功能，從而實現(xiàn)平臺的統(tǒng)一。運營支撐系統(tǒng)與客戶的一些使用習(xí)慣相關(guān)，與相關(guān)業(yè)務(wù)相關(guān)，正是因為個性化的原因，一般運營商會根據(jù)要求進行一些定制，采用一些開放式的架構(gòu)，可以方便地進行相關(guān)模塊的定制，滿足各種個性化的要求。