IPTV系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)的深入解析

IPTV簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是交互式網(wǎng)絡(luò)電視，它能為用戶(hù)提供電信級(jí)的服務(wù)和使用簡(jiǎn)便的電視式體驗(yàn)。

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(xiàng)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(jī)和電腦作為主要終端，利用網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒(STB，Set-TopBox)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來(lái)傳送電視信號(hào)，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(méi)有一個(gè)十分明確的定義，但I(xiàn)PTV實(shí)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(gè)IPTV系統(tǒng)的中心任務(wù)是如何為用戶(hù)提供流媒體服務(wù)。
　　圍繞這個(gè)問(wèn)題，必須充分考慮電信級(jí)系統(tǒng)所必要的一些保證體系，如運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等。一般認(rèn)為，IPTV系統(tǒng)在邏輯上可以劃分成五個(gè)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(yùn)營(yíng)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(gè)部分：媒體平臺(tái)層、服務(wù)支持層、運(yùn)營(yíng)支撐層、終端層。
　　實(shí)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(yùn)作和IP承載層息息相關(guān)，但I(xiàn)P承載層并非IPTV系統(tǒng)獨(dú)有的，只是IPTV系統(tǒng)對(duì)其有一些相對(duì)特殊的要求，例如對(duì)組播的支持、高帶寬的需求等，所以本文中將不對(duì)其做詳細(xì)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(shí)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(hù)直接提供流服務(wù)的子系統(tǒng)，是系統(tǒng)的核心。無(wú)論是視頻點(diǎn)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(guò)流服務(wù)子系統(tǒng)來(lái)提供服務(wù)，終端總是和流服務(wù)子系統(tǒng)進(jìn)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(duì)整個(gè)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(jì)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(hào)源(數(shù)字電視或者模擬電視信號(hào)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(shì)是采用統(tǒng)一的H.264編碼格式。當(dāng)然系統(tǒng)對(duì)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(jìn)入到IPTV系統(tǒng)的入口，無(wú)論是TV節(jié)目，還是電影節(jié)目，都需要通過(guò)這一子系統(tǒng)處理后方可進(jìn)入系統(tǒng)，之后才有可能為IPTV的用戶(hù)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(duì)媒體資源進(jìn)行管理，包括媒體的內(nèi)容管理、計(jì)劃的編排、EPG信息的采集與生成、報(bào)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(guò)什么策略來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)和分發(fā)，比如在系統(tǒng)中如何保存、存儲(chǔ)多少份拷貝、位置信息如何索引等，是關(guān)系到媒體存儲(chǔ)和分發(fā)效率的關(guān)鍵因素，也是設(shè)備廠家重點(diǎn)考慮的問(wèn)題之一。
　　計(jì)劃的編排，一般和TV節(jié)目相關(guān)，如果系統(tǒng)要提供時(shí)移電視的功能，必然要對(duì)電視節(jié)目進(jìn)行錄制，那么計(jì)劃的編排目的就是為將來(lái)要進(jìn)入存儲(chǔ)區(qū)域的這些內(nèi)容按時(shí)間段進(jìn)行分割，時(shí)間段的劃分一般基于電視臺(tái)的節(jié)目表，這樣可以保證這些文件在時(shí)移電視點(diǎn)播的時(shí)候，可以按時(shí)段和節(jié)目名稱(chēng)進(jìn)行點(diǎn)播，按時(shí)間收看電視節(jié)目。
　　EPG信息的采集和生成，一般是通過(guò)媒體內(nèi)容來(lái)定制EPG畫(huà)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(hù)所使用，同時(shí)，它可以根據(jù)一些編排計(jì)劃，在界面中生成相關(guān)的節(jié)目單，這個(gè)就有點(diǎn)類(lèi)似與傳統(tǒng)電視的電視節(jié)目預(yù)告，它是EPG畫(huà)面的資源。根據(jù)點(diǎn)播情況它可以生成熱門(mén)影片列表，根據(jù)節(jié)目導(dǎo)入系統(tǒng)的時(shí)間可以生成最新影片列表。
　　報(bào)表的信息采集與生成，可以理解成通過(guò)對(duì)媒體資源的狀態(tài)、使用情況等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的一些情況，它的主要目的是通過(guò)查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)生成指定格式的報(bào)表文件，以供運(yùn)營(yíng)者進(jìn)行相關(guān)的分析。比如，它可以提供影片的點(diǎn)擊頻率從而可以制定策略，使點(diǎn)擊多的影片在系統(tǒng)中增加拷貝的數(shù)量，以保證為用戶(hù)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，而點(diǎn)播次數(shù)少的，則可以減少系統(tǒng)的拷貝數(shù)量，提高磁盤(pán)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(hù)提供業(yè)務(wù)的入口服務(wù)，是直接呈現(xiàn)給用戶(hù)的界面，是供用戶(hù)選擇的系統(tǒng)服務(wù)索引，它同時(shí)要協(xié)助完成用戶(hù)的接入請(qǐng)求。電子節(jié)目單子系統(tǒng)呈現(xiàn)給用戶(hù)的是在某些權(quán)級(jí)下，可以享受到的服務(wù)。比如，如果是包月用戶(hù)，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(hù)的媒體資源以頁(yè)面的方式呈現(xiàn)給該用戶(hù)，用戶(hù)也可以通過(guò)各種關(guān)鍵字進(jìn)行查詢(xún)。當(dāng)然，用戶(hù)也可以通過(guò)增加付費(fèi)的方式，選擇超出服務(wù)范圍的媒體或服務(wù)資源?；蛘撸谟脩?hù)的服務(wù)范圍內(nèi)，用戶(hù)還可以自行控制，對(duì)一些不適合兒童觀看的影片進(jìn)行密碼保護(hù)，阻止兒童觀看。
　　(5)運(yùn)營(yíng)支撐子系統(tǒng)
　　運(yùn)營(yíng)支撐子系統(tǒng)是為運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)管理服務(wù)的系統(tǒng)，包括用戶(hù)管理、計(jì)費(fèi)管理、定價(jià)策略管理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理以及運(yùn)營(yíng)相關(guān)的一些管理工作。這部分無(wú)論是對(duì)增值業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商還是電信運(yùn)營(yíng)商都非常重要，一方面它管理著為用戶(hù)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(duì)相關(guān)服務(wù)的資費(fèi)策略進(jìn)行定制。資費(fèi)管理功能的強(qiáng)弱，通常對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)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(shí)適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)策略的變化，比如臨時(shí)打折、業(yè)務(wù)捆綁。與此同時(shí)，一般它還會(huì)管理用戶(hù)的資料，比如用戶(hù)的開(kāi)戶(hù)、資料管理、狀態(tài)變更，能夠設(shè)定一些閥值來(lái)使系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)用戶(hù)的業(yè)務(wù)，避免用戶(hù)的惡意欠費(fèi)。在運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)中，運(yùn)營(yíng)商還希望能夠?qū)Φ谌降囊恍┚W(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理(一般來(lái)說(shuō)，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(tái)應(yīng)用系統(tǒng)和后臺(tái)營(yíng)賬系統(tǒng)進(jìn)行一些自動(dòng)數(shù)據(jù)傳遞的接口功能，從而實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的統(tǒng)一。運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)與客戶(hù)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?yàn)閭€(gè)性化的原因，一般運(yùn)營(yíng)商會(huì)根據(jù)要求進(jìn)行一些定制，采用一些開(kāi)放式的架構(gòu)，可以方便地進(jìn)行相關(guān)模塊的定制，滿(mǎn)足各種個(gè)性化的要求。