基于IPTV的網絡維護與后臺管理

張奎祿

(1.同濟大學 上海 200092；2.天津廣播電視臺 天津 300070)

隨著時代的發展，普通的基于數字傳輸信號的傳統電視技術已經逐漸被新興的 IPTV技術所取代。IPTV網絡電視是集互聯網、多媒體、通訊等多種技術于一體，向家庭用戶提供包括數字電視在內的多種交互式服務的新技術。開通后，人們在家中可以通過電腦或是借助網絡機頂盒在普通電視機上享受網絡視聽生活。

用戶在家中有兩種方式享受IPTV服務，即計算機或網絡機頂盒＋普通電視機。IPTV能夠充分有效地利用網絡資源，很好地適應了當今網絡飛速發展的趨勢。它既不同于傳統的模擬式有線電視，也不同于經典的數字電視，這是因為有線電視和數字電視都具有頻分制、定時、單向廣播等特點。盡管數字電視相對于模擬電視有許多技術革新，但只是信號形式的改變，并沒有觸及媒體內容的傳播方式。IPTV的網絡性必定涉及更多的管理和維護功能，同時，它具有電視信號輸出的特性，也必定和普通的網絡管理維護有所區別。

1 IPTV的網絡維護

基于管理和維護所面臨的問題和挑戰，設備廠家和網絡運營商迫切需要一整套全面的 IPTV服務質量分析和監測的技術體系和解決方案。這些方案需要貫穿IPTV設備和網絡生命周期的各個階段(包括研發、設備集成、網絡規劃和建設、設備安裝和調試、業務開通和運營維護等)統籌、對 IPTV QoS(Quality of Service，服務質量)和 QoE(Quality of Experience，用戶體驗質量)的各項指標進行有效監測，不斷提高網絡設備的性能、迅速診斷和解決網絡故障、優化網絡性能，從而改善和提高IPTV的用戶體驗。

直播頻道節目偶爾會出現馬賽克、卡頓等現象，這些現象的產生與網絡前端系統相關指標有必然聯系。在視頻傳輸應用中，恒定的延遲表現為視頻觀看時間的推遲。為了避免網絡抖動而嚴重影響視頻播放效果，網絡節點和視頻解碼器往往需要對視頻流進行緩沖。試驗數據表明，視頻播放延遲不影響視頻觀看的質量。抖動產生的原因有多種，如視頻解碼器/服務器性能變化，網絡線路出現擁擠，網絡設備性能變化等都可能導致視頻流的抖動。觀測視頻流的抖動變化可以提前發現視頻傳輸質量惡化的趨勢。丟包對視頻播放質量也有直接的影響。因此，無論視頻丟包是哪種類型(I、B、P幀)，在沒有適當的視頻解碼補償或者丟包重傳機制下，視頻播放質量都會出現不同程度的下降。

為此，我們采用IQ(Ineo Quest)測試儀器，主要測試IP互動電視平臺前端的網絡傳輸特性。設置的監測模型如圖 1所示。

由圖1可知，在測試點1～4可以看到，作為同樣的信源，經過轉碼器 3和轉碼器 1得到的輸出視頻指標有所差異，這有可能與轉碼器1的參數配置、編碼算法以及硬件性能有關。而轉碼器 3輸出視頻指標比較接近理論計算值，可以作為這次監測的基準。經過轉碼器 3和轉碼器 1的視頻流在經過AServer后視頻指標基本不存在差異，但與經過 AServer前相比仍然有較大的變化，一方面需要考慮緩沖等可能因素，另一方面也要考慮除Aserver 5外的AServer網卡跳轉問題。

因此，在網絡維護方面，網管系統要保障 IPTV網絡的運行，即故障管理、性能管理和配置管理等。服務管理對于維護人員來說，主要為業務保證，也就是不能出現視頻、信息的延遲和丟失等問題。這就要求技術人員有能力完成系統的維護和評估工作。

圖1 監測模型Fig.1 A monitoring model

2 IPTV網絡的管理

針對 IPTV較強的交互性和需提供高質量視頻內容的要求，在其網站管理中需要增加相應的應用程序對用戶行為進行分析，同時對所提供的內容版權進行管理。

IPTV網絡后臺管理方案主要包括以下 4部分：①用戶管理，主要涉及對用戶基本信息和用戶擁有的權限進行管理；②節目管理，主要實現對節目基本信息和節目上下線時間的管理；③用戶行為分析，主要設定一些諸如收看時間、收看節目名稱等的參數信息，通過后臺管理操作對應用程序的調用，從而獲得相應的用戶行為分析結果；④版權管理，該部分涉及知識產權，因此需要通過設置、查詢相應節目的版權，避免日后出現相關糾紛。

3 IPTV網絡維護對技術的要求

IPTV網絡包括本地接入網、傳輸處理、內容發布平臺、業務質量監控平臺等，要求網絡技術人員掌握不同的維護技能。

在內容制作系統方面，需要技術人員將傳統電視節目轉化為適合網絡傳輸的流媒體格式。但是由于流媒體有多種編碼格式，因此技術人員在轉換時需要了解每一種格式的特點、適用性及傳輸特性，然后根據需要進行轉換，以實現良好的效果。

在內容分發系統中，需要技術人員負責內容的存儲、分發和管理。由于 IPTV系統的分布式架構，網絡多采用從核心到邊緣的多級架構方式。分布的 MS放置在網絡最接近用戶的位置，從而使流量均勻分布。這就要求技術人員有良好的 IP網絡容量規劃能力、計算 VoD和 PVR容量需求的能力，以及數字版權管理的能力、EPG和內容Portal的管理能力。

在城域網和接入網管理維護方面，由于這兩點是IPTV網絡的基礎，是提供內容的傳輸通道，因此對維護人員的要求更加嚴格。IPTV的節目內容將由城域網和接入網負責傳輸，為滿足業務的質量要求，傳輸速率要達到 2,Mbit/s，這對接入網提出了較高的要求，同時接入網采用的技術也會更加豐富。在傳統 IP網絡維護能力方面，要求維護人員熟悉通信協議、路由技術、數據交換技術等，在網絡與信息安全方面，要求維護人員熟悉服務器、數據庫、操作系統等。在城域網負荷調度能力方面，要求對負荷較高的熱點節目能夠通過一些動態負荷調度手段實現負荷分擔，保證網絡通暢。對存在多種接入方式的網絡，維護人員要熟悉各種接入技術，進行合理的規劃與分配，保證業務質量和并行的互聯網服務質量。

4 結 語

IPTV是電視技術未來發展的趨勢，但是其網絡和平臺維護也更加復雜，對各方面都提出了嚴格的要求，因此，技術人員應根據信息網絡的發展加強學習，以適應時代要求。■

［1］舒南飛，王芳，吳淵，等.IPTV視頻網站后臺管理方案[J].中國電子商情：通信市場，2011(4)：39-42.

［2］王友卓.基于J2EE的IPTV后臺管理系統的設計與實現[D].武漢：華中科技大學，2011.

［3］許化均.IPTV 網絡對維護的新要求[J].電信技術，2008(9)：101-102.