IPTV基本原理

IPTV的相关知识
IPTV，基工作原理和基于互联网的电话服务V oIP(将模拟信号（Voice）数字化，以数据封包（Data Packet）的形式在IP网络(IP Network）上做实时传递)相似，它把呼叫分为数据包，通过互联网发送，然后在另一端进行复原。

其实也是跟大多数的数据传输过程大概一样。

首先是编码，即把原始的电视信号数据进行编码，转化成适合INTERNET传输的数据形式。

然后通过互联网传送最后解码，通过电脑或是电视播放。

只是由于是要求传输的数据是视频和同步的声音。

如果效果要达到普通的电视效果每秒24帧甚至是DVD效果大家可以想象到要求的传输速度是非常高的。

所以它采用的编码和压缩技术是最新的高效视频压缩技术，IPTV对带宽的要求也比较苛刻。

带宽至少达到500K －700K即可收看IPTV。

768K的能达到DVD的效果，2M就非常清楚了。

但是现在的ADSL宽带很少能提供2M的带宽。

下面给出了IPTV的网络图，并指出几项关键技术。

IPTV的网络拓扑图
IPTV网络终端即IP机顶盒，功能包括三方面：首先，支持目前的LAN或DSL网络传输，接收及处理IP数据和视频流；其次，支持MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、WMV和Real等视频解码，支持视频点播、电视屏幕显示和数字版权管理；最后，支持HTML网页浏览，支持网络游戏等等。

IPTV网络终端所有功能实现基于高性能微处理器，而嵌入式操作系统构成了对芯片实时解码和纯软件实时解码（Codec）应用的基本支撑平台。

目前，因使用不同的嵌入式OS，IPTV网络终端基本上分为两类，在技术和市场应用前景上，它们各具特色。

随着宽带的不断发展，通过高速互联网提供的电视服务正在成为现实。

IPTV即交互式网络电视，是一种利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通信等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。

IPTV是互联网与传统电视相互融合的结果，视频流经过高效的压缩编码后被广播到IP网络上，通过位于宽带网络边缘的头端设备把直播电视、按需视频和个人录像等IPTV服务传送给用户。

用户在家中可以有两种方式享受IPTV 服务：
（1）个人电脑
（2）网络机顶盒＋普通电视机。

IP 机顶盒是一种专用计算设备，它可以充当电视机和宽带网络之间的接口。

除了对电视信号进行解码并呈现其内容外，IP 机顶盒还可以提供包括视频点播（VOD）、电子节目指南（EPG）、数字权限管理（DRM）等多媒体服务在内的功能。

IP机顶盒作为一种家用平台，用于交互式数字内容服务领域，比如Web 浏览、电子邮件及其附件浏览、高级的多媒体编码解码器、家庭网络、个人计算机连接、网关功能、即时信息（IM）和实时的voice over IP （VoIP）通讯。

这些使得IP机顶盒有望将在成为使用家庭电视的必备品。

从基本的或中级的交互式服务到高端的全功能媒体中心，有很多功能可以支撑这些服务，从基本的IP机顶盒或基于网络的个人视频录制器（PVR或nPVR）到网络商务、音乐或视频流、Internet游戏，不胜枚举。

IPTV技术原理
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peer to peer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。

视频压缩技术：由于视频数据的庞大，未压缩的数字视频数据量对于目前的计算机和网络来说无论是存储或传输都是不现实的，因此在多媒体中应用数字视频的关键问题是数字视频的压缩技术，而视频是由连续的图像帧形成的图像序列，由于景物变换速度的限制，相邻帧之间存在很高的相关性，因此利用运动补偿技术结合变换编码，构成了序列图像编码的主要方法。

多播技术：IPTV根据视频流的两种接收方式：广播接收和点播接收。

不同接收方式的承载技术也不同。

广播接收是非交互的，对IP网络的承载技术提出了多播(Multicast)要求。

点播接收具有实时交互特点，要求IP网络承载技术能将视频流推送到用户接人网络。

IP组播将IP数据包从一个源发送到多个目的地，即将信息的拷贝发送到一组地址的所有接收者IP组播将IP数据包传输到一个构成组播群组的主机集合，群组的各个成员可以分布于各个独立的物理网络组播群组成员之间的关系是动态的，成员可以随时加入或退出。

IP组播能够有效节省网络带宽和资源，方便网络容量的管理和控制开销，大大减轻发送服务器的负荷，减少主干网出现拥塞。

流媒体：流媒体(Streaming Media)是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体，如音频、视频和其它多媒体文件。

流媒体技术一般是指把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放在流媒体服务器上，让用户一边下载一边观看、收听，而不需要等整个压缩文件下载到自己机器后才可以观看的视频/音频传输、编解码技术。

流媒体技术不是单一的技术，它是建立在很多基础技术之上的技术。

流媒体实现的关键技术是流式传输。

流媒体的主要技术特征就是采用流式传输，即通过网络将流媒体内容传送到客户机。

大多数流媒体应用采用基于组播的应用层协议，如RTP/RTCP。

RTP 是一种提供端对端传输服务的实时传输协议，用来支持在单目标广播和多目标广播网络服务传输实时数据，而实时数据的传输则由RTCP协议来监视和控制。

网络电视机顶盒：IPTV的基本构想之一就是把电视播放和互联网结合起来，使用户在收看电视的同时，能够通过网络获得信息。

现在这项功能是通过机顶盒来实现的。

网络电视机顶盒(NetTVSTB)可以具有以下功能：内置操作系统，可以通过红外线遥控来操作；对加密电视信号进行解密；将数字视音频信号进行解压缩；用户身份识别和付费；可以下载运行游戏和软件；对同一频道上的不同节目进行分离；可连接互联网、收发电子邮件等功能。

数字版权：IPTV传播的数字内容具有无损地低成本复制、存储和再传播的特点，人们可以借助数字技术和互联网免费而且没有任何质量损失地批量复制和发行节目内容，使得数字媒体业遭受严重损失。

数字媒体非法复制、传播的成本极其低廉，版权很容易受到侵害。

所以，缺乏有效的数字版权保护机制，将极大地阻碍着IPTV的发展。