探討IPTV媒體分發(fā)技術

　　1、概述

　　自有電視業(yè)務以來，人們便不滿足于僅被動地接收電視節(jié)目。用戶一直希望能夠按自己的意愿獲得所喜愛的電視節(jié)目。這也不難理解為什么20世紀80年代，人們希望使用MTV；20世紀90年代人們希望使用視頻點播業(yè)務；近幾年，人們希望使用Internet協議電視（IPTV）業(yè)務。事實上目前所談的IPTV在某種意義上講是20世紀90年代視頻點播業(yè)務（VOD）的一種繼續(xù)。

　　VOD出現之初。人們希望能夠針對大眾喜愛的電視節(jié)目內容提供時移電視，這樣人們就可以在家里非常舒服地在方便的時候觀看電影或電視節(jié)目。基本的思想是將內容存儲在存儲器中同時發(fā)展分發(fā)網絡提供接入并投遞這些視頻內容。最初業(yè)務的推動者來自廣播電視業(yè)務提供者和電影制片者。但遺憾的是由于在當時的技術條件下（當時期望的承載網絡是基于ATM技術的寬帶ISDN）所需要的基礎設施費用相對于VOD業(yè)務的需求顯得太高了一些。這樣VOD在一段時間內發(fā)展緩慢，除了在一些局域網絡上開放了一些VOD業(yè)務外，大多數的VOD停留在研究和試驗層面。同時Web業(yè)務的出現，給人們帶來了使用Web業(yè)務獲得文本信息的喜悅。

　　隨著數字攝像機的出現、存儲系統能力的增強、網絡傳輸帶寬的增加以及移動電話終端能力的增強，對網絡視頻信息的傳輸又一次成為人們關注的熱點問題之一。與20世紀90年代的VOD的不同點在于網絡視頻的承載網絡是IP網絡，而用戶的顯示終端也擴展到包括電視終端、計算機、移動手機等。提供視頻的方式也由廣播電視的純“推”的方式擴展到包括原有電視的“推”方式和VOD的“拉”方式。用戶可以根據自己的意愿獲取節(jié)目信息。也就是說IPTV將以類似于Web業(yè)務向用戶提供文本信息一樣向用戶提供視頻信息。

　　雖然IPTV主要是向用戶提供視頻信息，但由于IPTV業(yè)務的業(yè)務形式和用戶終端種類的增加，使得業(yè)務提供者不能僅采用單一的信息源同時向數量眾多、終端能力各異的用戶提供業(yè)務。本文將介紹IPTV業(yè)務中進行視頻內容分發(fā)的一種技術--代理緩存技術。

　　2、IPTV業(yè)務服務質量要求

　　由于視頻節(jié)目內容的信息量較大、若采用下載后播放的方式，用戶在下載全部節(jié)目信息時需要花費較長的時間，為此在提供業(yè)務時不能使用下載后播放的方式而應采用類似于現有廣播電視播放的方式，也就是說在下載的同時進行播放，從用戶的角度看就是邊下載邊播放。IPTV業(yè)務主要提供媒體直播（廣播）業(yè)務和媒體信息點播業(yè)務。對于直播方式要求視頻流在播放時不能出現中斷，同時播放時允許用戶在多個節(jié)目中進行切換，切換時間要在相對短的時間范圍內。而對于點播方式的業(yè)務要求用戶可以找到所希望觀看的節(jié)目同時可以對觀看的節(jié)目進行適當的控制（包括快進、快退、暫停等），同時要求播放的視頻節(jié)目信息流暢沒有明顯的中斷。

　　就目前視頻編碼技術的發(fā)展現狀，實現用戶在線實時播放視頻節(jié)目信息所需的網絡傳輸帶寬通常在每秒兆比特數量級。IPTV業(yè)務主要以提供雙向不對稱的視頻信息為主。用戶和業(yè)務提供者之間主要是客戶端/服務器方式進行通信。這樣若多個用戶同時觀看存儲在一個視頻存儲器中的視頻節(jié)目信息對存儲服務器的輸入輸出具有較高的要求，同時通信網絡的帶寬要求也較高。為此，對于IPTV業(yè)務通常采用類似目前CDN的技術將視頻節(jié)目信息緩存到接近用戶的邊緣設施，以減小主視頻存儲服務器和通信網絡的壓力。但視頻信息通常比文本信息的信息量大，若將全部的視頻信息均緩存到邊緣存儲設備中會造成存儲設施的浪費，同時由于用戶采用具有不同能力的終端，要求業(yè)務提供者提供傳輸速率不同的視頻信息。這樣采用代理緩存技術成為解決Internet上媒體流傳輸的一個重要手段。