电视正在兴起

十三、IP电视正在兴起

（一）什么叫做IP电视？

IP电视（Internet Protocol TV）又叫网络电视，它既不同于传统的模拟有线电视，也不同于正在兴起的数字有线电视。

网络电视（IP/TV）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，通过互联网络协议（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。

IP/TV关键技术是利用计算机或“机顶盒+电视”完成接收视频点播节目、视频广播及网上冲浪等功能。它采用高效的视频压缩技术，使视频流传输带宽在768kb/s时可以有接近DVD的收视效果。从实播情况来看，IP电视的确是很吸引人，它能“变大家的电视为我的电视”。其主要特点是：第一，画面清晰；第二，真正意义上的媒体提供者和媒体消费者之间的互动（如图1-18、图1-19、图1-20）。

图1-18　IP电视点播菜单

图1-19　高清晰电视上的IP电视图像

图1-20　IP电视的画中画功能

通常DVD的视频流传输带宽需要3Mb/s，由于IP电视采用的是高效视频压缩技术，因此，当视频流传输带宽在786kb/s时，其收视效果便能接近DVD水平。无疑，这被看成IP电视的一大优势。

IP电视可以采用广播（直播）形式，也可以采用点播形式。如此，用户便可不受时间限制地收看自己喜欢的节目，可以一口气看完30集的电视连续剧，也可以收看曾经错过的某个经典电影或娱乐节目。

IP电视不仅是传播工具，它还具备网络固有的互动性和反馈性。由于开设了BBS留言板等沟通渠道，观众在收看IP电视的同时又可各抒己见。通过观众的反馈，网络电视台便可有效地实时调整其节目内容。此外，IP电视能提供数字电视节目、可视IP电话、DVD/VCD播放、互联网浏览、电子邮件，以及多种在线信息咨询、娱乐（例如游戏）、教育及商务（例如视频会议）等多媒体服务功能。无疑，这种终端融合及其自由度很诱人。

实际上，1999年，微软曾经提出的“维纳斯计划”，其核心理念与今天的网络电视（IP/TV）如出一辙。其目的是试图将中国庞大的电视机资源（3.2亿台）与互联网接轨，而国内也有单位提出类似的“女娲计划”，在中国掀起了第一个将电视与互联网相结合的热潮。在当时，人们的思路只是将电视机作为显示器，显示互联网的内容，为家庭中没有计算机的人们提供一个享受因特网世界的机会。但是，由于当时网络接入速度慢，电视机显示分辨率低，使得这些计划只是昙花一现，最后以失败告终。

今天，随着宽带互联网技术的普及，利用宽带网的基础设施，以家用电视机作为主要终端电器，通过互联网络协议来提供包括电视节目在内的多种数字媒体服务的IP/TV技术，再一次成为人们讨论的热点。与此前的“维纳斯计划”不同，IP/TV技术仍然保留电视机作为家庭娱乐终端设备的功能，只是将原本由有线电视网络提供的电视节目内容通过宽带IP网络提供，以实现媒体提供者和媒体消费者的实质性互动。并能根据用户的需要设定多种多媒体服务功能，包括数字电视节目、可视IP电话、互联网浏览、电子邮件以及多种在线信息咨询、娱乐、教育及商务功能等。

IP/TV是以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为主要传输网络，提供多媒体信息服务。

为了对IP/TV有个基本认识，现在来看一下某大学网络电视系统，目前该系统设有28个电视频道，开放范围为校本部、学生宿舍等。

该系统采用的是CISCO公司的IP/TV软件系统。工作原理为图像由实时的硬件采集，经硬件或软件的方式编码为MPEG1或MPEG4格式的数据流，再通过IP/TV软件系统广播到网络中，并由客户端接收、解码、播放。

IP/TV提供了3种视频的发送方式：现场直播、定时广播和点播。在现场直播的同时还可以把直播的内容存储下来，作为自己定时观看或者点播的节目源。对于定时广播节目，IP/TV使用可节省带宽的IP多点发送方法，即组播（Multicast）方式，该方式允许“一发多收”式节目发送。使用这种方式，网络为每个节目只发送一个实时数据流。这样就可以将节目发送给几个甚至几千个用户而不需加重带宽的负载。

一个使IP/TV与众不同的因素是它的音频、视频质量。IP/TV提供的图像和声音质量是其他同类网络视频解决方案所不及的。它使用完全同步的视频和音频，产生全屏、全动画的TV图像。这一卓越的A/V同步是通过在同一服务器内集成现场捕获、编码、文件服务并采用国际标准的实时传输协议（RTP）实现的。

对于用计算机收看电视的用户来说，只需进行下载客户端安装软件，运行客户端安装软件进行安装，运行客户端程序等步骤，即可收看网络电视。

（二）IP/TV的技术基础

IP/TV是基于IP网络传输，且目前较多采用ADSL宽带接入技术，存储及传送的内容是以MPEG-4为编码核心的流媒体文件。那么，什么是ADSL？什么又是流媒体呢？

ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Loop）技术是一种不对称数字用户线实现宽带接入互联网的技术，其最大优点在于它能实现在普通电话线的基础上改造而实现接入互联网。ADSL作为一种传输层的技术，充分利用现有的铜线资源，在一对双绞线上提供上行640kb/s、下行8Mb/s的带宽，从而克服了传统用户在“最后一千米”的“瓶颈”，实现了真正意义上的宽带接入。

传统的电话系统使用的是铜线的低频部分（4kHz以下频段）。而ADSL采用DMT（离散多音频）技术，将原先电话线路0Hz～1.1MHz频段划分成256个频宽为4.3kHz的子频带。其中，4kHz以下频段仍用于传送POTS（传统电话业务），20kHz～138kHz的频段用来传送上行信号，138kHz～1.1MHz的频段用来传送下行信号。DMT技术可根据线路的情况调整在每个信道上所调制的比特数，以便更充分地利用线路。一般来说，子信道的信噪比越大，在该信道上调制的比特数越多。如果某个子信道的信噪比很差，则弃之不用。

由此可见，对于原先的电话信号而言，仍使用原先的频带，而基于ADSL的业务，使用的是话音以外的频带。所以，原先的电话业务不受任何影响。

ADSL更为吸引人的地方是：它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载，并且不需要拨号，一直在线，属于专线上网方式。这意味着使用ADSL上网并不需要缴付另外的电话费。

（三）技术体系分析及比较

1.IPTV技术体系分析

IPTV技术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，主要存储及传送的内容是以MPEG-4为编码核心的流媒体文件。基于IP网络传输，通常要在边缘设置内容分配服务节点，配置流媒体服务及存储设备，用户终端可以是IP机顶盒+电视机，也可以是PC机。如图1-21所示。

图1-21　IP/TV技术架构

2.IP/TV技术的优势

（1）潜在用户量大。据统计显示，ADSL已经成为宽带接入的主流。这表明借助宽带接入（特别是ADSL技术）开展IP/TV业务存在巨大的潜在用户群。

（2）技术体系简单，交互性好。IP/TV业务的开展主要基于宽带IP网，IP网络的先天特性是点对点，即交互。

借助互联网信息资源优势，图文信息来源丰富。

得益于MPEG-4、H.264等视频压缩技术的发展，视频编码效率大大提高。现有带宽条件下的视频质量迅速提升，有效节省了网络带宽。

IP/TV的缺点：国内电信宽带接入主要采用ADSL技术。受线路质量及DSLAM设备的影响，该技术存在以下缺点：速率低，有选线率问题；有效传输距离短；丢包率高；安全性低；对组播功能支持有限，大多数只支持IPV4协议的路由器，并不支持组播。

IP/TV机顶盒成熟度不足，成本也较高。内容提供（尤其是音视频节目）还需广播电视行业协助。

IP/TV是计算、通信、多媒体和家电产品崭新技术的融合。人们都在关心IP/TV技术未来发展趋向。

IP/TV终端系统：

IP/TV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ADSL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。

IP机顶盒：

IP/TV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。

前景：

IP网主干和接入带宽资源以及终端处理资源是有限的，不管是提高主干流量效率的组播，还是改造ADSL设备和提高接入带宽，也不论终端处理器的性能等，它们的传送能力和处理能力都来自于现实网络和芯片技术以及多媒体编解码技术，这些技术正日趋完善。

具有巨大的产业前景，将促进电信网、互联网以及广电网的融合。但是IP/TV面临的挑战仍然很多，我国不会重新建设全新的网络，而是会在目前的网络基础上扩容、优化来逐步发展IP/TV。