IPTV中组播技术的探讨
关于网络TV（IPTV）组播解决方案介绍
关于⽹络TV（IPTV）组播解决⽅案介绍关于⽹络TV(IPTV)组播解决⽅案介绍 2008年05⽉06⽇中国电影⽹⼀、IPTV的提出背景： Internet技术、⽹络和业务的发展从各⽅⾯改变了⼈们的学习、⼯作和⽣活⽅式，给⼈们带来了巨⼤的便利，Internet已经成为⼈们⽣活中不可缺少的⼀部分。
但Internet的快速发展并没有给Internet运营商带来与其投⼊相应的回报。
继Web业务、E-mail等被⼴泛认可的应⽤外，业界⼈⼠正在寻求会给⽹络运营商带来巨⼤收益的杀⼿锏应⽤。
20世纪末，⼈们将远程教学、电⼦商务看作未来的杀⼿锏级应⽤并寄予了厚望，但⼏年过去后，IT业界⼈⼠除了品尝到⽹络泡沫所带来的苦酒外，并没有获得预期的收益。
进⼊21世纪后，随着流媒体技术、Internet⽹络技术和⽹络带宽的不断提⾼，⼈们⼜开始关注利⽤IP协议提供类似于⽬前深受⽤户欢迎并具有众多⽤户的电视(TV)业务即IPTV业务，并将其作为未来宽带Internet上的杀⼿锏应⽤。
但在⽬前或⼀段时间内IPTV业务是否会像⼈们预期的那样成为会给运营商提供丰厚利润同时⼜深受⽤户欢迎的应⽤，还是会像电⼦商务、远程教学业务⼀样，虽然⼀直被⽤户使⽤但并没有获得预期的利润。
⼆、IPTV的技术特性可⾏性分析： 1.IPTV相关技术及标准 （1）IPTV相关技术，IPTV是互联⽹协议电视(Internetprotocoltelevision)的缩写，是指在基于IP协议的⽹络上向⽤户提供点播⽅式或组播⽅式的视频业务。
IPTV业务的提供得益于信息处理技术和内容分发技术的发展。
主要包括视频图像编码技术以及流化技术，如MPEG-4/H.264编码技术，MPEG-7、MPEG-21等元数据技术，内容分发技术(包括CDN和端对端peertopeer等内容分发技术、组播技术、接⼊技术等)以及DRM(数字版权管理)技术等等。
（2）视频图像编码和流化技术及标准，⾳视频图像压缩编码标准主要由ITU-T和MPEG制订，已经发布的有ITU-T协议H.261、H.262、H.263、H.264以及MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
IPTV系统中的IP组播技术
IPTV又称为网络电视、宽带电视，是利用宽带网络为用户提供交互式服务的一种业务。
通过IPTV业务，用户可以得到高质量（接近DVD水平）的数字媒体服务，可以自由选择宽带IP网的视频节目，实现媒体提供者和媒体消费者的实质性互动。
IP组播在ADSL上实现IPTV业务是基于IP组播技术的。
组播技术是一种点到多点的网络技术，其目的是减轻网络负载和媒体服务器的负担。
组播方式分为静态组播和动态组播，由于实际应用中用户的需求总是变化的，所以在IPTV中一般采用动态组播。
1. 组播协议从协议角度讲，在IP组播中用到的协议由两部分组成：运行在主机与组播路由器之间的路由协议IGMP （Internet Group Management Protocol）和运行在各个组播路由器之间的组播路由协议，如PIM－SM、PIM－DM、MSDP和DVMRP等。
IP组播的实现主要是基于IGMP协议的，IGMP协议是第三层协议，是TCP/IP的标准之一，所有接收IP组播的机器都需要IGMP。
2. 组播地址从通信层次上讲，IP组播分为两个层面：IP组播和以太网组播。
根据IANA（Internet Assigned Number Authority）规定，组播报文的地址使用D类IP地址，其范围从224.0.0.0到239.255.255.255。
组播MAC地址的高24bit固定为0x015e，同时需要注意的是组播地址都只能作为目的地址，而不能作为源地址来使用。
IP组播地址和MAC地址以一种映射关系相关联，MAC地址的低23位映射为组播MAC的低23位，如图一所示。
组播MAC 地址和组播IP地址的这种映射关系不是唯一对应的，因为在32位IP组播地址可以变化的28bit中只映射了其中的23bit，还剩下5bit是可以自由变化的，所以每32个IP组播地址映射一个组播MAC地址。
DSLAM上实现IP组播基本原理1. DSLAM简介DSLAM（数字用户线路接入复用器）是ADSL系统中的局端设备，其功能是接纳所有的DSL线路，汇聚流量，相当于一个二层交换机。
组播技术在IPTV中的应用以及组播模式选择
组 播 的 路 由 协 议 目 前 使 用 最 广 泛 的 是 ＰＭ Ｉ （ｒｔ ｏ—ｎ ｅ ｅ ｄ ｎ ｌｃｓ） 议 ， 据 网 络 中组 Ｐｏ ｃｌＩｄ ｐ ｎ ｅ ｔＭｕｔ ａｔ协 ｏ ｉ 依
关键词 ： ＭＵＬ ＩＡＳ Ｉ ＴＣ Ｔ ＧＭＰ ２ Ｐ Ｍ— Ｍ Ｐ Ｍ— Ｍ Ｒ Ｖ Ｉ Ｄ Ｉ Ｓ Ｐ
１ 三 种传 播 方式 的 比较
ＩＴ Ｐ ｖ作 为 一种 新 兴 的媒体 ，其最 大 的特 点就 在 于其交 互性 ， 以让用户 实 现真 正 意义上 的互 动 。所 可 以说 ＩＴ Ｐ ｖ对 于 网络 的要求 除 了要有 充足 的带 宽保 证 外 ， 必须有 Ｑ Ｓ保证 和极 短 的响应 时 间。这 些要 求 还 ｏ 的实 现 除 了要 求运 营商 在硬 件 设 施 和 网络 建 设 上 增 加 投入外 ， 择一个 适 合 的传 播方 式也 是必需 的。 选 目前 存 在 的 传 播 方 式 有 单 播 （ ｎｃｓ） Ｕ ｉａｔ ，广 播
１比较 了 ３种传 输方 式对 网络 的带 宽 占用 情况 。
一
一
图 中 ， Ｍ１ Ｍ， 代表 带宽 。从 上 面可 以看 出 ， 单播 情
况下 ， 随着用 户 增 长 ， 于 骨 干 网络 的带 宽 要 求 会越 对 来越大 ， 如果 许 多 用 户 同时 点播 同一 节 目 ， 么 网 络 那
设 备 的广 播 电视业 务 是 比较适 合 的 ， 一旦 要有 双 向 但
浅谈IPTV的音视频编解码、流媒体等技术
摘要IPTV是一种最新流行的、以“电视机+机顶盒”为主要终端设备、能为用户提供互动多媒体服务的宽带增值业务，它为我国广大电视用户提供了全新的宽带体验方式。
IPTV技术是一项系统技术，包括多方面的内容，文章主要介绍了IPTV技术中的音视频编解码、流媒体传送、宽带接入网络、IP机顶盒等技术。
关键词IPTV内容分发网络流媒体宽带接入IP机顶盒近年来，随着宽带技术的发展，宽带用户的数量急剧上升。
宽带为何如此受欢迎?原因之一是用户可以得到多种宽带服务，其中以影视服务为主的宽带流媒体服务最引人瞩目。
目前，宽带用户基本上都是通过PC机接入宽带网络，而我国电视机的普及率却远远高于PC机，如果能把宽带流媒体服务扩展到机顶盒，使电视用户也能享受到宽带带来的好处，这将给运营商带来极大的商机。
IPTV技术正是为实现这一目标而发展起来的。
IPTV即网络电视，它是利用IP宽带网络，以“电视机+机顶盒”为主要终端设备，为用户提供包括电视节目在内的互动多媒体服务的宽带增值业务。
IPTV能提供点播、广播/直播、视频通信、短信/彩信、信息服务、游戏等业务。
IPTV技术是一项系统技术，主要包括音视频编解码技术、流媒体传送技术、宽带接入网络技术、IP机顶盒技术等。
1、音视频编解码技术IPTV音视频编解码技术在整个系统中处于重要地位，IPTV作为IP网络上的视频应用，对音视频编解码有很高的要求。
首先，编码要有高的压缩效率和好的图像质量，压缩效率越高，传输占用带宽越小；图像质量越高，用户体验则越好。
其次，IPTV平台应能兼容不同编码标准的媒体文件，以适应今后业务的发展。
最后，要求终端支持多种编码格式或具备解码能力在线升级功能。
目前主流的视频编码格式有以下几种：MPEG-2(ISO/EC 13818-2)、MPEG-4 Part 2(ISO/IEC14496-2)、H.264/AVC(即MPEG-4 Part10)、微软的WMV-9、Real公司的视频格式，前三者为公开的国际标准，后两者为企业的私有标准。
IPTV组播技术及实现
IPTV组播技术及实现
IPTV是一种利用宽带网络为用户提供交互式多媒体服务的业务。
IPTV不仅能够满足运营商业务创新的需求,而且可以为运营商转变经营思路,实现战略转
型提供切实可行的切入点,IPTV意味着新的用户增长方式、新的业务增长方式和更高的ARPU值。
对IPTV业务而言,组播技术是IPTV的关键技术之一,IP组播技术的实现决定着IPTV的使用效果,与电信运营商的业务收入息息相关。
本文从IPTV实际业务运营角度出发,结合组播技术,分析了IPTV业务在带宽、组播、认证等方面对IP宽带城域网提出的技术要求,从各角度分析总结了各种实现方式的优缺点,制定了改造实验方案并付诸实施,实现了网络对IPTV业务的承载,系统试运行取得成功,对今后电信运营商大规模商用具有一定的参考和指导
意义。
本文第一章首先回顾了近年来国内外IPTV业务发展的主要情况,分析了IPTV发展目前存在的问题。
第二章对IPTV及相关知识进行了介绍。
第三章对IPTV组播的技术进行了研究,包括组播协议的讨论、组播路由方式的选择、组播复制点和认证方式的对比分析,建议在初期采用全网组播的方式,
选用DHCP认证+DSLAM复制的方式。
第四章提出山西朔州联通本地IPTV的业务
需求,介绍了山西朔州联通IPTV目标网络的总体架构,对现有的IP城域网结构进行了调整,提出了承载IPTV网络的建设方案,实现了组播方式的IPTV全网建设。
最后对IPTV承载网的系统进行了端到端性能测试。
浅谈组播技术在IPTV业务中的应用
传 输 和 播 放 方 式 机 制 优 缺 点
Ｉ Ｐ电视
单
播
在客户端和服务器端 之间建立 一个独立 的数 据通 道 。从一 服务质量有保证。但冗余大 、 服务器 负担重 、 响应时问很长
台服务器发送出的每个数据包只能送给一个客户机。 客 户 机 通 过 选 择 内 容 项 目主 动 寻 求 与 服 务 器 的 连 接 。 甚至会引起停止播放 ， 本高 。 成 客户机 可以对流 的最 大控制 ， 户 可以开 始 、 止 、 退 、 用 停 后
一
务 ； 于视 频 点 播 业务 ， 对 目前 能 够采 用 ＭＰ Ｇ ４和 微 Ｅ 一 软 的 ＷＭＶ ９两种 视频 码流 提供服 务 。要求 每个 Ｉ Ｖ 用 户 接入 带 宽达 到 ３ ４ 使 用 ＭＰ Ｇ一 － Ｍ（ Ｅ ２编码 ） ２ 或 Ｍ （ 用 ＭＰ Ｇ ４或更 高 压缩率 的编码 ）以及对 高传 输 使 Ｅ 一 ， 带宽、 大存 储 缓 冲带 宽的要求 和对 流量 的控 制 。
Ｉ１ Ｐ１ Ｖ又称 为 网络 电视 、 带 电视 ， 指 利用 宽 带 宽 是
２ ｌＴ 承载 网 的要 求 ＰＶ
商 业 化 运 营 的 Ｉ Ｖ业 务 对 Ｉ 载 网络 有 各 自 Ｐ承 不 同 的传 输 质量要 求 。为 了保证 Ｉ Ｖ 的收看 质量 与 目前 的有线 电视 网 收看 质 量 相 当或 更 高 ， Ｖ承 载 Ｉ 网要求 能 在 带宽 、 道切 换 时延 、 络 Ｑ Ｓ等方 面 提 频 网 ｏ 供保 证 。 因为 多媒体 信 号是交互 的 、 互动 的 ， 对 网络 它 提 出 了以下 的应 用要 求 ： 带宽 ： Ｉ Ｖ 的主要业 务 中 ， 于直 播 电视和 时 在 对
战。
这项技术的有效商业模式 ， 这本身更是一个极其艰 巨
IPTV组播问题处理方法
1、组网信息：网通新建一套IPTV城域网，主要承载地区IPTV和部分宽带网业务。
其中NE80E为口字形组网，中山NE80E和长江NE80E分别与中山NE5000E互联；和兴NE80E和尚志NE80E分别与尚志NE5000E 互联。
长江NE80E和山中NE80E下行分别接两台cisco6509，cisco6509又分别各接入一台cisco4506交换机，cisco4506下挂组播源。
组播源连接情况（学府局为例）：城域网启用PIM－SM，长江局NE80E为静态RP。
客户反馈当在学府的4506上将RPT切换成STP后，发现在和兴的NE80E上组播路由的转发表的下游端口减少了。
RPT状态dis multicast forwarding-table 224.11.1.1Multicast Forwarding TableTotal 11 entries00001. (221.212.252.174, 224.11.1.1), MID: 1030, Flags: 0x0:0Uptime: 3d:09hIncoming interface: GigabitEthernet2/0/0List of 17 outgoing interfaces:1: GigabitEthernet10/0/0.102: GigabitEthernet10/0/2.103: GigabitEthernet11/0/6.105: GigabitEthernet11/0/3.106: GigabitEthernet11/0/7.107: GigabitEthernet11/0/0.108: GigabitEthernet10/0/5.109: GigabitEthernet11/0/2.1010: GigabitEthernet11/0/8.1011: GigabitEthernet10/0/7.1012: GigabitEthernet10/0/3.1013: GigabitEthernet10/0/6.1014: GigabitEthernet11/0/1.1015: GigabitEthernet10/0/8.1016: GigabitEthernet10/0/4.1017: GigabitEthernet10/0/1.10Matched 58355134 packets(7469457152 bytes), Wrong If 0 packets Forwarded 0 packets(0 bytes)RPT状态切换STP状态dis multicast forwarding-table 224.11.1.1Multicast Forwarding TableTotal 11 entries00001. (221.212.252.174, 224.11.1.1), MID: 1030, Flags: 0x0:0Uptime: 3d:09hIncoming interface: GigabitEthernet2/0/0List of 17 outgoing interfaces:1: GigabitEthernet10/0/1.102: GigabitEthernet10/0/2.103: GigabitEthernet11/0/6.104: GigabitEthernet10/0/9.105: GigabitEthernet11/0/3.106: GigabitEthernet11/0/7.107: GigabitEthernet11/0/0.108: GigabitEthernet10/0/5.109: GigabitEthernet11/0/2.1010: GigabitEthernet11/0/8.1011: GigabitEthernet10/0/7.1013: GigabitEthernet10/0/6.1014: GigabitEthernet11/0/1.1015: GigabitEthernet10/0/8.1016: GigabitEthernet10/0/4.10Matched 58386531 packets(7469497521 bytes), Wrong If 0 packets Forwarded 0 packets(0 bytes)端口GigabitEthernet10/0/0.10所接的正式学府SE800设备。
IPTV_组播_多播技术详解
摘要IP 组播技术实现了 IP 网络中点到多点的高效数据传送。
因为组播能够有效地节约网络带宽、降低网络负载，所以在实时数据传送、多媒体会议、数据拷贝、游戏和仿真等诸多方面都有广泛的应用。
本文介绍了组播的基本概念和目前通用的组播协议，以及组播组网的基本方案；并针对组播业务需求和运营过程中面临的问题，提出了电信级的可运营、可管理的“受控组播”解决方案，包括信源管理、用户管理和组播安全控制等方面的内容。
关键词组播运营管理受控组播 IGMP DVMRP PIM-SM PIM-DM MBGP MSDP1组播概述1.1组播技术的产生原因传统的IP 通信有两种方式：第一种是在一台源 IP 主机和一台目的 IP 主机之间进行，即单播（unicast）；第二种是在一台源 IP 主机和网络中所有其它的 IP 主机之间进行，即广播（broadcast）。
如果要将信息发送给网络中的多个主机而非所有主机，则要么采用广播方式，要么由源主机分别向网络中的多台目标主机以单播方式发送 IP 包。
采用广播方式实现时，不仅会将信息发送给不需要的主机而浪费带宽，也可能由于路由回环引起严重的广播风暴；采用单播方式实现时，由于 IP 包的重复发送会白白浪费掉大量带宽，也增加了服务器的负载。
所以，传统的单播和广播通信方式不能有效地解决单点发送多点接收的问题。
IP 组播是指在 IP 网络中将数据包以尽力传送（best-effort）的形式发送到网络中的某个确定节点子集，这个子集称为组播组（multicast group）。
IP 组播的基本思想是，源主机只发送一份数据，这份数据中的目的地址为组播组地址；组播组中的所有接收者都可接收到同样的数据拷贝，并且只有组播组内的主机（目标主机）可以接收该数据，网络中其它主机不能收到。
组播组用 D 类 IP 地址（224.0.0.0 ～ 239.255.255.255）来标识。
1.2组播技术的市场前景IP 组播技术有效地解决了单点发送多点接收的问题，实现了 IP 网络中点到多点的高效数据传送，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。
IPTV融合播控平台中IP组播及相关技术的应用研究
• 69•电信IPTV 产品与广电传统有线电视相比具有满意效果，具有更先进的技术体系。
本文将基于IPTV 融合播控平台技术，本文针对平台的IP 组播以及相关的关键技术进行分析，希望为进一步完善IPTV 融合播控平台功能提供支持。
在当前三网融合的政策环境下，我国各地区积极推广IPTV 建设工作，与传统技术相比，IPTV 实现了电视、通信以及个人电脑之间的有效衔接，能够实现有效的信号采集与高质量的轮播。
从现有技术发展情况来看，IP 组播是实现IPTV 融合播控平台功能的关键，值得关注。
1 IPTV融合播控平台的组播技术研究现阶段ITU-T （国际电信联盟电信标准分局）对IPTV 的定义为：能够在网络上传输与电视节目、文字以及影像、数据等，并提供安全、可靠、可交互的网络业务服务模式。
因此从现有技术现状来看，IPTV 融合播控平台在功能上必须要兼顾传输质量的要求（见表1），并打造成具有理想交互能力的IP 网络业务。
表1 IPTV业务的QOS等级网络要求网络参数默认值QOS等级Class 0Class 1Class 2Class 3最大错误数据包率1/10000默认值默认值默认值默认值最大网络时延未指定150ms400ms1sU而从IP 组播技术的发展现状来看，常见的组播技术可以分为三种：（1）单播技术。
该技术是传输流媒体的常见情况，当用户产生观看视频的请求后，可直接向视频源主机发送信息请求，并由视频源主机根据用户的观看请求发送相应的单播流任务并由接收者采集。
在这种技术模式能够满足用户数量较少时的传输需求，但是随着传输业务数量增加，则单播技术下需要维护每个接收者的信息，导致主机承受较大的负荷，出现资源浪费情况。
（2）广播技术。
该技术在实际上属于“一对所有”的传输方式，服务器不需要承受较大的负担，但山西广播电视台 郝晋军IPTV 融合播控平台中IP组播及相关技术的应用研究图1 IP组播技术的结构形式是视频源主机需要无条件的将视频转发给接收者，也会造成宽带资源浪费。
组播技术在IPTV中的应用
"#0- 网络下的组播 ""#03 网络组播与之类似 &4)$% 通过运行 "./#
)"5678576 组管理协议 $" 主机通知路由器希望加入并接收来自某 个特定组播组的数据流 ( 路由器则通过 "./# 收集与维护所连 网络组成员的信息 % 组播路由协议可分为域内组播路由协议以及域间组播管理 协议两类 % 域内组播路由协议包括 +%/9#) 距离向量组播路由 协议 $’#"/! +/ ) 密集模式独立组播协议 $’#"/! :/ ) 稀疏模式独 立组播协议 $&3)等 ( 域间组播管理协议包括 /;.# ) 组播边界网关 协议 $’/:+#) 组播源发现协议 $ 等 % 组播路由协议的主要功能是 从组播源到该组的所有成员之间建造一棵组播分发树 " 组播数 据将沿着该树进行复制转发 % 不同的组播路由协议采用不同的 方式构造组播分发树 %
观看电视的固有习惯 ! 频道浏览时 ! 处于每个频道的时间可能很 短 ! 在计时模式下对这种情况的处理应该特别考虑 $ 网络电视业务的运行 ! 不仅涉及到网络运营商的利益 ! 还要 考虑内容提供商的盈利 $ 随着业务的发展 ! 对于同一频道特定时 段的节目 ’ 或某个节目 ( 的计费可能与普通时段不同 !!"#$ 的计 费就不仅要记录收看每个频道的时间 ! 还要记录某个频道某一 时段用户的收看时间 # 这些都对当前的网络计费方式提出了极 大的挑战 # 在当前网络运营模式下 !!"#$ 业务计费的模式宜采取定时 长方式 ! 比较合适的计费方式为包年 ’ 按频道或按时段 (% 包月 % 包时等 # 在组播业务发展的成熟期 ! 组播业务的计费模式可采取 混合计费方式 !使得计费方式更加灵活 ! 用户可选择的计费方式 更多 ! 运营商 ’01" 以及 !2" ( 可获取的利润也更多 # 除保留原有 定时长计费方式 ! 同时可提供不定时长计费 % 预付费 % 按次计费 方式等 #
全网组播在IPTV中的应用
全网组播在IPTV中的应用IPTV（Internet Protocol Television）被广泛应用于现代的数字电视传输系统中，为用户提供了丰富多样的节目内容和更好的观看体验。
其中，全网组播（Multicast）作为一种重要的传输技术，发挥着关键的作用。
本文将详细探讨全网组播在IPTV中的应用，并分析其优势和挑战。
一、全网组播的概念和特点在传统的点对点传输模式中，每个用户都需要独立连接到服务器来获取节目内容，这种方式会占用大量的带宽资源，尤其在用户数量庞大时。
而全网组播技术通过在网络中建立多对多的传输通道，将同一内容同时分发给多个用户，共享网络带宽资源，大大提高了传输效率和用户体验。
1. 传输效率高：全网组播技术采用数据在网络中的复制传输方式，只需要一次分发，就可以同时传送给多个用户，避免了重复传输，极大地减少了网络带宽占用。
2. 用户体验好：由于全网组播技术提供了高效的传输方式，用户可以更快地获取到自己想观看的节目，不再受到带宽限制，观看时不会出现卡顿和延迟等问题，大大提升了用户的观看体验。
二、全网组播在IPTV中的应用全网组播作为一种高效的传输技术，被广泛应用于IPTV中，为用户提供了丰富多样的节目内容。
1. 直播节目的传输：在IPTV直播节目中，全网组播可以将同一节目同时传输给多个用户，提供实时的直播体验。
无论是体育赛事、新闻报道还是综艺娱乐节目，用户都可以同时收看，不再受到传统电视信号的限制。
2. 点播节目的传输：除了直播节目，全网组播还可以应用于IPTV点播节目的传输中。
点播节目通常是存储在服务器中的，通过全网组播技术，可以将点播内容同时传输给多个用户，实现快速、高效的点播服务。
3. 跨地域传输：在IPTV应用中，由于用户分布广泛，有时需要将节目内容传输到不同的地域，这时全网组播技术可以很好地满足需求。
通过建立全网组播传输通道，可以将节目内容同时分发给多个地域的用户，实现高效传输。
IPTV关键技术探讨
IPTV 机顶盒技术
对于使用电视机作为接收终端的用户 来说，IPTV 机顶盒是必不可少的。IPTV 机顶盒与数字电视机顶盒的工作原理有本 质差异。数字电视机顶盒接收的是有线电 视网络的数字广播信号，而 IPTV 机顶盒 与 IP 宽带网络连接，不但能接收广播信 号， 还 能 实 现 点 播， 而 且 由 于 使 用 的 是 TCP/IP 协 议， 所 以 还 可 以 用 来 上 网、 玩 游戏、实现电子商务等。 IPTV 机顶盒可从硬件和软件两方面 进行分类。 从 硬 件 上，IPTV 机 顶 盒 按 照 使 用 的 CPU 芯片不同分为 3 种。 第 一 种， 基 于 专 用 芯 片 组（SOC/ ASIC 编解码芯片） 。其视频图像处理芯片 除 了 处 理 器 以 外， 还 集 成 了 一 些 其 他 的 IP（Intelligent Property） 模 块， 如 Video in、Video out、Audio in、Audio out 等， 有的还有图像压缩硬件加速模块等。 从本质上讲，无论是专用的还是通用 的视频处理芯片都属于 SOC，差异是前者 带有固定的压缩模块、处理方式和微码， 后者可由产品开发商按需开发视频程序。 传统的基于 ASCI/SOC 的机顶盒产品， 基本结构采用全硬件芯片的实现方案，运 营 商 无 法 实 现 软 件 升 级， 网 络 适 应 性 较 差。 第 二 种， 基 于 X86 平 台。X86 平
广播接收是 非 交 互 的， 要 求 网络具备组播功 能； 点 播 接 收 具 有实时交互特点， 需要网络采用 CDN 技术。
一个主机组，主机组可跨越多个网络。主 机组的成员数是动态的，可以通过 IGMP 协议加入或离开某个主机组。因为 IP 组 播地址的高 5 位未映射，因此，映射的以 太网地址不是惟一的，共有 32 个 IP 组播 地址映射到一个以太网地址。 在 IPTV 中应用组播技术，其网络中 的发送和接收主机、网络路由器以及它们 之间的网络结构必须支持组播，防火墙设 置也应允许组播通过。 目前，路由器设备已经具备一定的组 播控制管理能力，新一代的 BRAS 已经提 供了基于 RADIUS 协议的可控组播解决方 案。但是，这些技术缺乏统一的标准，缺 少相应的专业管理系统。 视频分发网络 CDN（Content Delivery Network， 内 容发布网络）是一种用于视频内容分发的 网络，它叠加在 IP 基础网络之上，通过 将内容发布到网络边缘，实现就近的内容 提供服务。其工作原理是在网络各节点放 置 内 容 缓 存 服 务 器，CDN 中 心 控 制 系 统 实时地根据网络流量和各节点的连接、负 载状况以及到用户的距离等信息，将用户 的请求导向最佳的服务节点上，从而大大 缩短用户的请求响应时间，并提高数据传 输的稳定性。 对 于 内 容 提 供 商 来 说， 有 了 CDN， 只需建设和管理极少量的服务器，就可提 供数倍于服务器容量的服务，节约了人力 和物力。 CDN 是一个策略性部署的整体系统， 包括分布式存储、负载均衡、网络请求重 定向和内容管理４个要件。而内容管理和 全局的网络流量管理是 CDN 的核心所在。 通过对用户就近性和服务器负载的判断， CDN 以一种极为高效的方式为用户提供 内容服务。 总 的 来 说， 内 容 服 务 基 于 缓 存 服 务 器， 也 称 作 代 理 缓 存（Surrogate） 它 位 ， 于网络边缘，距用户仅有“一跳” （Single Hop）之遥， 是内容提供商的源服务器（通
组播技术在I PTV中的应用
组播技术在IPTV中的应用1、引言网络电视（IPTV ) [1，2]是“利用宽带网的基础设施，以家用电视机（或计算机）作为主要终端设备，集互联网、多媒体、通信等多种技术于一体，通过互联网协议（IP）向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式数字媒体服务的崭新技术”。
它以IP机顶盒为主要终端，以电视机为主要显示设备，以遥控器为主要输入设备，以宽带IP网为主要传输媒介，提供多媒体信息服务。
IPTV既不同于传统的模拟有线电视，也有别于正在兴起的有线数字电视。
IPTV的数据传输和接收完全依靠IP网络，这决定了产品可以彻底地实现内容和用户之间的互动。
IPTV 承载的最主要内容包括视频点播（VOD）业务和电视（TV）业务。
视频点播业务具有个性化、实时交互的特点；电视业务就用户而言是被动的，用户对内容选择的余地只限于所提供的频道，是一种非交互型的业务。
这两种业务的视频流在IP网上传送属于不同的技术范畴：视频点播业务使用点对点的通信方式；IPTV的电视业务则需要将一个源节点产生的数据流送到多个目的节点，即点对多点的通信。
目前对点对多点的通信最有效的解决方案是组播技术，它能有效地利用网络带宽，避免带宽资源浪费。
本文主要介绍组播技术在IPTV的电视业务中的应用，本文下述IPTV指IPTV的电视业务。
2、组播技术介绍组播[3]是指在IP网络中，数据包以尽力传送的方式发送到所有网络节点的某个确定子集。
IP组播的基本思想是源IP主机只发送一份数据，一个或多个接收者可接收相同数据的拷贝。
组播的最大优点是节省了网络的带宽及服务器资源。
不同用户如果接收同一个组播流，服务器只需发送一份数据，网络只需在用户的分支点进行复制，在分支点以上的网络只需传送一个数据流。
组播技术涵盖的内容非常广泛，主要有地址分配、组成员管理、组播路由三个方面。
根据协议的作用范围不同，组播协议分为主机--路由器之间的协议，即组播组成员管理协议；路由器--路由器之间的协议，主要是各种组播路由协议。
IPTV中组播技术的解决方案
信 息 主要 采 用 流 媒 体 的 格 式 进 行 存
储 和 传 输 。 由 于 ｌ ＴＶ 业 务 基 于 Ｉ Ｐ Ｐ网
络 传 输 ．为保 证 小 时 延和 服 务 质量 ．
通 常 要在 系 统 网 络 边 缘 设 置 内容 分 配 服 务 节 点 ， 配 置 流 媒 体 服 务 及 存 储 设 备 ，实 现 信 号 的转 发 。 与 传 统 的 有 线 电 视 相 比 较 ．
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从 而 为 用 户 提 供 包 括 数 字 视 频 点 播 在 内的 多 种 交互 式 服 务 。 ｌ ＰＴＶ 系 统 主 要 包 括 流 媒 体 服 务 、 节 目采 编 、 存 储 及 认 证 计 费 等 子 系 统 ． 其 音 视 频
文 章 编 号 ： ７ 一 ｌ ２ ０ ） ４ ０ ３ — ２ ｌ ３ Ｉ ３ｌ ０ ６ ０ — ０ ７ ０ ６ （
频 流 信 息 ，增 加 了 它 们 的处 理 负担 ，
１Ｔ 具 有 互 动 性 强 、 信 息 量 丰 富 等 Ｐ Ｖ
陈 波
优 势 ．而 且 由 于 它 采 用 了 先 进 的视 频 压 缩 格 式 ，可 以在 较 低 带 宽 条 件 下 获 得 较 高 的 视 频 质 量 。 ｌ ＴＶ 涉 及 Ｐ
并 且将 视 频信 息 发往 未授 权 用 户 ，
是 不利于版权保 护 的。Ｉ Ｐ组 播 的 引 入 将 很 好 的 解 决 这 些 问 题 ，它 将 成
关于IPTV组播解决方案介绍
关于IPTV组播解决方案介绍IPTV组播解决方案是一种基于Internet Protocol Television (IPTV) 技术的视频传输解决方案。
它利用IP网络，使用组播(Multicast) 的方式，将视频信号传输到多个终端设备。
传统的IP视频传输方案中，视频信号是通过单播 (Unicast) 的方式传输到每个接收终端。
这种方式有诸多局限，包括网络带宽需求高、成本高昂、网络拥塞等。
而IPTV组播解决方案通过将相同的视频信号同时广播给多个终端，大大降低了带宽需求和成本，并提高了视频的传输效率。
IPTV组播解决方案主要包括发送端、网络和接收端三个主要组成部分。
首先，发送端负责将视频源信号编码并转换成组播信号。
编码过程使用标准的视频压缩算法，如H.264，以减小数据量并提高传输效率。
编码后的视频信号被发送到组播服务器，该服务器负责将信号通过IP网络广播到接收端。
其次，网络是IPTV组播解决方案的核心。
为了有效地支持组播传输，网络需要支持组播协议，如Internet Group Management Protocol (IGMP) 和Protocol Independent Multicast (PIM)。
这些协议允许网络设备建立和维护组播组，并路由组播流量到相关终端设备。
此外，网络需要具备足够的带宽和质量保证机制，以保证视频信号的传输质量。
最后，接收端设备用于接收和解码组播信号，并将其转换成可播放的视频信号。
接收端设备可以是家庭的电视机、电脑终端或者移动设备，如智能手机和平板电脑。
这些设备需要支持IPTV协议和相应的解码器，以播放和显示接收到的视频信号。
总体而言，IPTV组播解决方案具有以下优点：1.带宽效率高：通过组播的方式，视频信号只需一次传输到网络，然后广播到多个终端，大大降低了网络带宽需求。
2.成本效益：相对于传统的单播传输方式，IPTV组播解决方案可以减少网络设备和带宽资源的使用，从而降低了运营成本。
组播技术在IPTV直播业务中的应用
在没有 被刷 新 的情况 逐渐 老化 ；若 支
持Ｉ ＧＭＰ ２ 则可 以选择将 该端 口立 即 ｖ， 从对 应组播 组 中删除 后再 转发协 议报 文 。当二 层设 接收 到 Ｉ ＧＭＰ查 询报 文 时， 则向所有 的用 户侧端 口进行转 发 。
３２２Ｉ ． ． ＧＭ Ｐ Ｐ ＲｏＸＹ
维普资讯
组 播技 术 在 ＩＴ Ｐ Ｖ直播 业务中的应 用
［ ／长江大学计算机科学学院 文 黄胤 科 钟宝荣］
摘要； 直播业务在Ｉｒ Ｆ ｖ系统中扮 应 用膨胀 而产 生的流 量拥 塞 、带宽瓶
演 在 着 重要 的 角 色 ，Ｉ 播 技 术 是 颈 等问题 。 Ｐ组
根据 协议 的作 用范 围 ，组 播协 议
员快 速离开 的机 ＩＭＰ３中增加 的 Ｇ ｖ 主 要功能 是成 员可 以指定 接收 或指 定 不接 收某些组 播源 的报 文 。Ｇ ｖ 的 ＩＭＰ ２
原 理如 图 １ 所示 。
Ⅳ 直 播业 务的特点 ， 讨 了开 展组 分为主机一 探 路由器之间的协议 ， 即组播 播 过程中 的一些 关键 因素 。最 后 ，给 成 员管理 协议 以及 路 由器 一 由器 之 路
出了在 ＩＴ Ｐ Ｖ组网设备中必须支持的 间协议 ，主要 是各 种路 由协议 组成 员
组播 功 能 ，并根 据 不同 的接 人 环境 ， 给 出了不同的组 网方 案。 关键 词： ｆ Ｉ组播 Ｉ ｅ ｔ ＩⅣ Ｉ ｙ ） ｎ ｍｅ ｔ 组
播管 理 协议 Ｉ ＧＭＰ Ｐ ０ｘＹ ＧＭＰ Ｒ Ｉ
Ｓ ＯＰＮＧ Ｑ Ｓ ＮＯ Ｉ ｏ
关系协议 。包括 Ｉ ＭＰ互 Ｇ
连 网组管 理协议 ， 组播 路
由协议又 分为域 内组 播路 由协议及 域间组播 路 由协
IPTV主要技术及解决方案
IPTV主要技术及解决方案IPTV（Internet Protocol Television）是一种基于互联网协议传输的数字电视服务，它利用Internet Protocol（IP）网络将电视节目、视频、音频和其他多媒体内容传输到用户的电视机或其他设备上。
IPTV提供了更加灵活和个性化的观看体验，用户可以根据自己的需求选择喜欢的节目，并且可以随时随地观看。
IPTV主要技术包括内容传输、编码和解码、网络传输、用户界面等方面的技术。
下面将详细介绍这些技术及其解决方案。
1. 内容传输技术内容传输是IPTV的核心技术之一。
在内容传输方面，主要有两种技术：单播和组播。
单播是指一对一的传输方式，每个用户都独立接收节目内容。
这种方式可以提供高质量的视频和音频，但是占用带宽较大。
解决方案可以是通过优化网络传输算法来提高传输效率，或者使用压缩技术减小数据量。
组播是指一对多的传输方式，节目内容只需传输一次，多个用户可以同时接收。
这种方式可以节省带宽，但是要求网络设备支持组播功能。
解决方案可以是使用组播协议，如IGMP（Internet Group Management Protocol），来实现组播传输。
2. 编码和解码技术编码和解码是将视频和音频信号转换为数字数据和再转换为可视和可听的信号的过程。
在IPTV中，常用的编码和解码技术有H.264和MPEG-4。
H.264是一种高效的视频压缩标准，它可以在保持高质量的情况下减小视频数据的大小。
解决方案可以是使用H.264编码器和解码器来实现高效的视频传输。
MPEG-4是一种多媒体压缩标准，它可以将视频、音频和其他多媒体内容压缩为较小的文件大小。
解决方案可以是使用MPEG-4编码器和解码器来实现多媒体内容的传输和播放。
3. 网络传输技术网络传输是将内容从服务器传输到用户设备的过程。
在网络传输方面，主要有两种技术：广域网（WAN）和局域网（LAN）。
广域网是指跨越较大地理范围的网络，如Internet。
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前言：南通分公司前期进行了IPTV（营业厅远程培训系统）的试点，IPTV的视频直播方式对网络带宽占用很大，必须采用组播技术来有效提高对设备、带宽的压力。
下面是南通分公司在IPTV部署中对组播应用的探讨。
一、组网结构：
网络分为中心层－边缘层－用户层三个层次，中心流媒体服务器为中心媒体源，县公司流媒体服务器为边缘层，负责视频流的转发，用户端机顶盒（psb）负责接受、加入指定的组播组。
其中市公司中心端服务器架设在市公司营业厅汇聚三层接入交换机，县公司服务器直接与县公司营业厅接入三层交换机相连，营业厅端接二层交换机。
市公司服务器将视频数据以
单播方式发送到县公司流媒体服务器，县公司流媒体服务器以组播方式向下进行组播。
二、组播技术简介：
组播区别于单播，单播为点对点的数据传送，而组播的接收者有多个，逻辑结构上为一对多的方式，组播采用D类地址224-239/8的地址作为组播地址，这一点类似收音机的频道，单接听者调至相应频率，就可收听该频道电台。
接收者可选加入、离开相应的组播组。
目前组管理协议IGMP一般有V2和V3两种协议，普遍设备支持的是IGMP V2协议。
三层路由设备传播组播的数据包依赖组播路由协议。
组播路由协议业内通用的有PIM-DM，PIM－SM两种方式，PIM为协议无关多播，意味着PIM不依赖于某一特定单播路由协议，它可利用各种单播路由协议建立的单播路由表完成RPF检查功能，而不是维护一个分离的组播路由表实现组播转发。
由于PIM无需收发组播路由更新，所以与其它组播协议相比，PIM开销降低了许多。
PIM的设计出发点是在Internet范围内同时支持SPT和共享树，并使两者之间灵活转换，因而集中了它们的优点提高了组播效率，因此也应用最为广泛。
DM为密集结构，SM为稀疏结构，PIM-DM一般用于组内主机成员相对于主机总数较多的情况。
但是也无具体数值界定。
一般DM结构多用于LAN中，而PIM-SM多用于WLAN 中。
PIM-DM与DVMRP很相似，都属于密集模式协议，都采用了“扩散/剪枝”机制。
同时，假定带宽不受限制，每个路由器都想接收组播数据包。
主要不同之处在于DVMRP使用内建的组播路由协议，而PIM-DM采用RPF动态建立SPT。
PIM-SM与基于“扩散/剪枝”模型的根本差别在于PIM-SM是基于显式加入模型，即接收者向RP发送加入消息，而路由器只在已加入某个组播组输出接口上转发那个组播组的数据包。
PIM-SM采用共享树（可向SPT转化）进行组播数据包转发。
每一个组有一个汇合点（Rendezvous Point: RP），组播源沿最短路径向RP发送数据，再由RP 沿最短路径将数据发送到各个接收端。
这一点类似于CBT，但PIM-SM不使用核的概念，RP就是CBT中的核心。
PIM-SM主要优势之一是它不局限于通过共享树接收组播信息，还提供从共享树向SPT转换的机制。
尽管从共享树向SPT转换减少了网络延迟以及在RP上可能出现的阻塞，但这种转换耗费了相当的路由器资源，所以它适用于有多对组播数据源和网络组数目较少的环境。
在实际部署时，由于网络结构等原因，PIM-SM使用较多。
三、IPTV组网中采用的组播技术以及相关配置：
考虑到网络中只需少量的机顶盒需接收组播数据，因此采用PIM-SM技术，而且由于组播源的确定，而且网络设备、接收端支持IGMPV3，我们采用了更先进的PIM－SSM（源特定组播）。
特定组播（SSM：Source Specific Multicast）是一种区别于传统组播的新的业务模型，它使用组播组地址和组播源地址同时来标识一个组播会话，而不是向传统的组播服务那样只使用组播组地址来标识一个组播会话。
SSM保留了传统PIM-SM模式中的主机显示加入组播组的高效性，但是跳过了PIM-SM模式中的共享树和RP（Rendezvous Point，集合点）规程。
在传统PIM-SM模式中，共享树和RP规程使用(*，G)组对来表示一个组播会话，其中（G）表示一个特定的IP组播组，而（*）表示发向组播组G的任何一个源。
SSM直接建立由(S,G)标识的一个组播最短路径树（SPT：Shortest Path Tree），其中（G）表示一个特定的IP组播组地址，而（S）表示发向组播组G的特定源的IP地址。
PIM-SSM是对传统PIM协议的扩展，使用SSM，用户能直接从组播源接收组播业务量，PIM－SSM利用PIM-SM的功能，在组播源和客户端之间，产生一个SPT树。
但PIM-SSM 在产生SPT树时，不需要汇聚点（RP）的帮助。
配置：
在全局下打开组播
ip multicast-routing
ip pim ssm default
ssm组的地址是RFC预定好的，为232.0.0.0/8，
在所有端口上打开PIM－SM
INT F 0/0
ip pim sparse-mode
在下面二层交换机打开组播侦听：
igmp snooping
为防止收到非法源，以及机顶盒不支持IGMPV3,可在三层设备上配置SSM MAP，具体配置不详述了。
Qos配置：采用DIFF-SERV模式，视频流的DSCP设为AF11，其他流量设为0，采用队列调度、CAR/WRED等一系列手段进行控制。
建立专网后（本次模式）无需用QOS,至多对出流量进行shapping即可。