IPTV和移動流媒體業務融合研究

史志強

[摘要]互聯網技術的不斷進步給各行業帶來了發展機遇，媒體、通信等行業跨界融合發展。隨著信息產業三網融合政策的進一步實施，寬帶技術不斷升級，依托強大的IP承載網絡和IPTV技術，電信運營商新興技術產品在市場競爭中逐漸凸顯。IPTV是一項非常重要的移動媒體交互式技術，可以集成視頻播放與傳輸控制平臺，其運用先進的技術形式開展市場運營活動，并逐漸形成一定的規模，在國際上具有一定的技術優勢。本文將對IPTV和移動流媒體的融合發展進行研究與探索，以期為構建我國新型IPTV技術體系與完善的移動流媒體業務提供參考。

[關鍵詞]IPTV業務;移動媒體;流媒體技術;融合

中國電信網絡從事視頻業務時間長、經驗豐富，在IPTV流媒體的技術和應用領域取得諸多成果，建立了全國基本網絡和兩個完整的省級IPTVCDN系統，在信息流中聚集了大量數據資源，具備獨特的互聯網運營經驗。在中國電信網絡全面運行后，其EV-DO無線寬帶網絡也迅速建立。因此，利用IPTV流的優勢，作為避免內容存儲和CDN網絡工作重復的基礎，將移動媒體集成到IPTV流中是個可行性較強的選擇方案。

一、流媒體技術概念

隨著互聯網的普及，互聯網傳輸視頻信號的需求量不斷增加。由于音頻和視頻文件量大，在一定帶寬速度的條件下，大量數據下載耗時長，導致網絡環境擁堵，這會對用戶形成良好體驗產生不利影響。從行業角度來看，這也阻礙了互聯網流媒體視頻數據傳輸的快速發展。而自流媒體技術開始廣泛應用以來，該技術得到大范圍推廣，并在較大程度上解決了上述問題，使得網絡視頻和音頻文件的傳輸速度進一步改善和提升，用戶獲得良好的網感體驗。

流媒體技術是指在網絡中使用連續時間傳輸的技術。多媒體數據是利用互聯網數據信息流中的音頻和視頻數據內容，以數據流的形式進行傳輸。媒體流是壓縮編碼后的連續沖擊方式和聲音信息，其利用流媒體服務器可以為用戶提供內容下載和觀看服務。通過該技術，用戶可以同時觀看和下載視頻數據，不需要在完成瀏覽后才下載整個媒體文件，其還可以隨時進行暫停、快進、返回等操作。基于上述操作，在沒有下載完整的媒體文件下，用戶每次觀看內容都應該是該內容的在線直播，這在某種程度上是對視頻內容的版權保護，也是開展有償互聯網服務，促進互聯網廣播事業蓬勃發展的基礎。流媒體技術不只是包括數據收集、壓縮、解碼、存儲和傳輸等技術形式，其也可以將聲音和圖像類型信息進行編碼處理，形成數據流并進行傳輸，以呈現在用戶面前。如音頻數據傳輸會先發送到流媒體服務器端，將其中文件分割成幾個小塊數據，然后合成，再發送到用戶端。這樣流媒體播放設備就會將數據流轉化成完整的視頻或音頻。這是媒體技術流動與傳統媒體的本質區別[1]。

二、IPTV業務基本概念

IPTV是一種將寬帶網絡作為傳輸手段的寬帶電視，其通過IP寬帶接入協議和多媒體信息服務向用戶傳輸電視節目，可為用戶提供廣泛的互動服務，包括數字電視、電視影音和廣泛的商業服務，如網絡直播、時間轉移、節目收看、按需廣播，以及游戲、音樂、教育、網上購物、家庭服務等智能應用。用戶可以使用IPTV服務，特別是近年來建立的通過膠囊+普通電視、計算機、智能手機和智能電視的綜合體。IPTV以TCP/IP為單一頻道，根據一般協議進行廣播、內容播出或組織視頻廣播，有效地結合了電視網、電話網與互聯網，是連接這三類網絡最具代表性的活動之一。與傳統的電視廣播不同，IPTV具有自然的互動優勢，其開始在傳統電視領域發揮其現代化作用。在以提供基本服務為主的資訊科技業務發展初期，由于IPTV應用范圍的擴大和消費者消費習慣及其體驗的形成，IPTV成為企業發展及其利潤的新增長點。

三、流媒體技術在網絡電視中的應用

目前，我國的電信事業發展迅速，流媒體技術在網絡電視中得到廣泛的應用，并促進了網絡電視的快速發展與傳播。不斷增長的資訊服務需求和寬帶視頻信息對網絡電視的發展提出了新的要求。現階段，我國的IPTV技術和市場已經發展到了一定水平，IPTV技術的市場競爭也逐漸變得激烈。IPTV技術除了能夠提供基礎的視頻和音頻服務，還能夠給用戶以交互式的體驗感，提供更加豐富的額外增值服務，其服務內容包括視頻通話、信息服務、教育學習、娛樂游戲等。豐富電視應用功能體驗是未來IPTV技術服務的重要增長點和發展趨勢。

（一）遠程教學

網絡的不斷進步為遠程教學提供了技術支撐。在遠程教學過程中，信息內容通過網絡由教師端傳輸到學生終端。所要傳輸的信息內容和數據可以是多種多樣的，無論是圖片、音頻，還是文本或者視頻資料都可以進行傳輸，并直達終端，滿足學生在學習過程中的各種需要。“十四五”期間，我國將逐步實施5G網絡覆蓋工程、千兆城市建設工程等。就目前的帶寬條件，移動媒體仍是最合適的選擇，借助網絡設備和終端設備，學生可以實現隨時隨地學習，打破時間和空間的限制。

目前，RealSystem、Flash、Shockwave等技術都可以通過互聯網進行多媒體互動教學，廣泛用于網絡學習。遠程教學是傳統教育模式的一場革命，它使學習與管理相結合，克服了傳統“個性學習”的局限性，有利于學生跨時空學習。除了實時學習，移動媒體使用VOD（視頻會議廣播）技術既可以讓學生獲得知識，又可以讓學生分享學習經驗和成果。目前，微軟公司已經將遠程學習系統深入開發作為企業培養人才的工具，將培訓與交流工作嵌入移動技術。隨著技術的發展，遠程教學將成為網絡教學的重要組成部分。

（二）寬帶網絡視頻點播

隨著信息技術的發展和人們需求的多元化，流媒體技術應用于網絡視頻點播成為IPTV發展的一個新方向。現階段，中央電視臺、北京電視臺等新聞媒體都通過網絡平臺向廣大受眾提供音像節目。

在遠程教學系統中，曾有人提到的VOD點播錄影帶廣播已不再是一個新概念。其最早出現在卡拉OK節目中，是一種半自動化的操作系統，需要人為對其進行干預。在VOD技術主要應用于局域網和有線電視網絡的階段，VOD技術的發展受到多種條件的限制，其中，服務器信息下載能力及其信息維護成本之間的矛盾較為突出。VOD需要通過服務器下載大量的數據，而服務器大量的數據下載能力與服務器成本成正比。同時，服務器價格越高，其維護成本也越高。如何平衡信息維護成本與服務器信息下載能力之間的矛盾成為每個流媒體技術商需要綜合評估和解決的重點問題。此外，VOD用戶也無法通過網絡手段自由地在局域網中接收或發布文件，受限條件也較多。目前，移動媒體對視頻點播而言，技術的更迭使云服務器的成本越來越低。同時，隨著現代組播技術的發展，大規模并發廣播的請求可以進行分配，從而適應大規模的傳播環境。

（三）互聯網直播

相較于現場直播、衛星直播等專業術語，網絡直播已逐漸盛行。然而，寬帶問題仍然制約著網絡直播的發展，寬帶的速度會影響流媒體數據傳輸的快慢，從而影響用戶觀看或接收節目的體驗。可以看出，流媒體在互聯網直播中發揮著重要作用。而多播技術在流媒體中的應用，不僅節省了部分網絡資源，還使服務器的負載壓力顯著降低，如春晚的網絡直播從以前的播放卡頓，到目前的播放與觀看十分流暢。

（四）視頻會議

市場上大部分視頻會議系統雖然普遍支持TCP/IP服務協議，但是很少有視頻會議將流媒體技術作為主要技術。互聯網視頻會議對數據的采集壓縮和網絡傳輸等技術具有較高的要求。因此，流媒體技術并非視頻會議的首選技術，但通信技術的出現對視頻會議的發展產生了重要作用。采用流媒體形式的聲音傳輸，用戶不必等待整部電影的下載和傳輸，而是可以隨時隨地進行觀看，不僅可以超前，而且可以快速。只要具備上網條件，再加一個網絡攝像頭，用戶就可以不受時間與空間的限制，與世界的每一個角落、每一個人隨時隨地展開視頻聯絡。此外，許多企業還將流媒體視頻會議應用于跨區域的會議或研討，這節約了大量的資金成本，并在新冠肺炎疫情期間發揮了重要作用。

四、IPTV與流媒體融合研究

（一）IPTV網絡總體架構

1.終端層

機頂盒設備通過EPG硬件設備向用戶提供電子節目、電視節目管理控制和文字信息，用戶通過使用遙控器進行內容控制播放或視頻點播等操作。

2.接入層

用戶可以訪問網絡和設備，主要通過互聯網進行IPTV操作。原則上其是通過城市網絡寬帶連接實現的，而不是通過創建新的系統，如DSL、GEPON、FTX+LAN、同軸電纜等。目前，中國電信主要在GEPON和FTX+LAN的基礎上實施IPTV。

3.業務/網絡承載層

業務/網絡承載層主要包含業務接入控制點設備到業務層邊緣節點的相關網絡和設備，主要實現IPTV業務到用戶接入之間的網絡承載，包含城域網和骨干網。

4.業務網絡/分發（CDN）層

CDN內容分發網絡由位于不同區域的服務器、應用程序及服務的虛擬網絡組成，并通過將媒體流等元素納入遠離用戶的最新網絡節點，提高用戶的訪問率。其包括內容管理系統負責整個清潔發展機制系統的管理、輸入、分發、驗證等;內容路由系統負責整個網絡的路由規劃，可以調節用戶對相關設備的需求;負載均衡系統將工作內容和服務通過“緩存”節點網絡提供給用戶。

5.服務/業務支撐層

服務/業務支撐層包括運營管理、運營支持等多功能平臺，涵蓋IPTV用戶管理、認證、CP/SP管理，統計分析、終端管理、賬戶管理、基于電話的服務、EPG系統、內容分發系統等，與BOSS電信系統的對接采用標準接口協議[2]。

6.媒體/內容運營層

媒體/內容運營層主要為內容運營商和第三方增值服務提供商提供的應用服務。內容運營商主要負責音頻和視頻節目的播放，以及監控系統的建立和管理，包括視頻內容的組織、生產、驗證、存儲、廣播、內容安全、版權、商業數據處理等。第三方增值服務可以選擇多種形式，如音樂、游戲、電商、信息咨詢服務等應用服務，而服務提供者也會提供資訊科技服務等。

（二）基于IPTV技術的流媒體服務流程與方法

通過對流媒體服務平臺進行研究，現階段流媒體平臺項目在建設過程中需要訪問總部/Web頁面之間的業務流程、BOSS系統和后臺網絡、視頻控制系統;并實現視頻操作自動化、寬帶用戶申請和通過網頁開放視頻等業務，以及視頻用戶通過機頂盒完成頻道訂閱和回購。在三網逐步融合的宏觀背景下，該方案可以有效地解決工作中的各種問題，并對IPTV新媒體來源的服務模式進行一系列的優化，最終達到全網覆蓋的目的，與之同步并完全集成傳統和移動互聯網[3]。

五、IPTV移動流媒體業務的發展現狀和趨勢

IPTV在移動流媒體業務方面一直存在交叉性，通常由電信、廣電等部門對其進行政策管制。2009年，國務院為了進一步加速三網融合工作的推進，發布了《關于2009年深化經濟體制改革工作的意見》，要求其推出實質性的發展對策，向廣大用戶提供符合法律規范的節目內容。同時，在國內建立IPTV業務還需要滿足多項要求，獲取多個證件的許可方可經營。目前，國內只有7家企業獲得許可經營。由此可以看出，國家與地方政策的實質性進展是電信運營商開展IPTV業務的重要保障。

早期，IPTV迅速崛起的主要原因是與運營商寬帶業務的強綁定，這造成了用戶對IPTV品牌的價值感無法同步認可。在此基礎上，IPTV無法形成特有的發展定位與品牌優勢。根據相關調查結果，現在在營業廳辦理5G業務期間，IPTV作為贈送服務，用戶可以自主進行選擇辦理，業務人員并不會過多介紹該項業務的明細情況。由此可以看出，以前運營商營業廳是賣卡、賣定制化業務的，甚至一些地方性的運營商營業廳出現如零售賣卡業務、附加更多服務等不良現象，而現在運營商的經營理念正在改變。在5G高速發展的時代，運營商需要深入研究IPTV主要業務特征，推出符合當下業務形態的收費模式和服務形式。因此，IPTV的價值轉型迫在眉睫。現階段，行業需要求新求變，提升業務能力，創新模式，滿足用戶需求。該熱點的背后體現了用戶的多樣化需求，隱藏著很多機會[4]。隨著5G網絡建設的加快，規模組網的進程有效地推動了IPTV等5G融合業務向人們開放，人們能夠在公交、地鐵、高鐵和其他公共交通工具等移動場景下隨時隨地體驗5G超高清IPTV業務。可以預見，5G的演進、發展和變革會將人們帶入智聯新的信息社會;5G網絡完全以“云”為基礎，能夠孕育融合、相互促進的多元新生態和新技術，帶動產業的交叉賦能。

六、結語

隨著網絡通信的發展，IPTV開始發展移動媒體技術作為IPTV的關鍵技術之一，其開發和應用備受關注。流媒體服務系統在許多方面與傳統的網絡文檔系統相似。流媒體技術強調支持穩定和先進的個人檢查流，以及同步支持各種媒體，以確保對本地終端的訪問和數據的同步播放延遲最小。當前的流媒體服務系統必須嚴格遵守連續性和及時性，需要大量的數據支撐傳輸。而現階段在關鍵技術應用方面，其仍存在一系列困難和問題，我們需要跟隨時代發展做出創新改變，以適應高速發展的科學技術。

[參考文獻]

[1]張曉蕾.基于流媒體技術的IPTV系統的研究及其實現[D].南京：南京大學，2006.

[2]李海龍，王德寶，黃玉金，等.IPTV在智能交通中的應用研究[J].計算機與網絡，2015（13）：49-51.

[3]井玲.IPTV組網優化方案設計與實現研究[J].信息化建設，2016（05）：397.

[4]麻禮念.基于產業融合理論的三網融合研究[D].北京：北京郵電大學，2010.