1 引言
作为一项新的技术和应用系统，基于流媒体技术的IPTV应该说是刚刚起步，国内对于IPTV的商业应用也还处在一个探索阶段。但IPTV作为基于宽带网络的突破性的视频服务应用系统，具有良好的发展前景，这点是毋庸置疑的，其业务的种类主要包括通信服务、互动游戏、视频点播、视频广播、信息服务、音乐/卡拉OK、远程教育、互动广告、视频录播等。IPTV是指通过IP宽带城域网络，利用宽带多媒体终端，为用户提供多方面的互动多媒体服务的宽带增值类业务。宽带多媒体终端是应用于电信网络环境下的网络终端设备，作为宽带接入线路的延伸，终端具有多种宽带接入方式（ADSL、FTTB+LAN）方便用户使用，其显示设备可借助家庭现有音视频设备，从而使宽带应用更大众化，使用界面更友好化，真正让宽带应用与百姓生活紧密相联。IPTV技术是顺应家电信息化、PC娱乐化的要求而逐步发展起来的，它将宽带网络从对PC终端的关注转向对电视机终端的关注，使宽带网络逐步进入用户的家庭娱乐领域，成为生活娱乐的一部分。通过IPTV（IP机顶盒+普通电视）技术，运营商可以向用户提供各类丰富多彩的视频点播/直播节目、上网浏览等一系列增值业务服务，IPTV应用服务也因此成为新型的纯娱乐性的宽带增值业务，有着丰富的潜在客户、广阔的市场前景和可操作的盈利模式。
2 IPTV应用系统的功能模块
典型的IPTV应用系统主要包括以下几个功能模块：
（1）内容制作模块
内容制作模块的功能是把原始节目源转换成符合标准的编解码格式的流媒体节目源，一般包括实时内容和非实时内容制作模块，并且能够对制作好的节目进行数字版权的处理，同时具备基本的媒体制作功能（如IPG（互动节目指南）模板制作等）。实时内容处理是利用实时流媒体处理设备，把电视（卫星、有线）转播下来的节目进行实时的音、视频采集，并转换成规定的流媒体格式（MPEG-4）的文件。而非实时内容处理是把非实时的内容，如DVD/VCD等片源，或其他格式的媒体转换成规定的流媒体格式（MPEG-4）的文件。
当前主要的视频编解码标准包括：由MPEG公布的MPEG-1&2&4标准；Windows Media Video标准，它是派生于MPEG-4，是一个可变码率的编解码技术，几个Microsoft专有扩展功能使其可在给定速率下提供更好的图像质量；ITU-T H.264标准是2004年刚刚发布的视频编解码新技术，或称为MPEG-4 AVC（ISO/IEC命名），即将成为MPEG-4标准的第10部分（ISO MPEG-4 Part 10）。作为下一代码流视频压缩技术的代表，H.264在略低于1Mbit/s的传输速度下播放质量能达到DVD水平，而MPEG-2视频标准在同样清晰度水平下文件大小比H.264高4倍。H.264还有望比目前根据MPEG-4实现的视频格式在性能方面提高33%，普通消费者以后就可以通过标准宽带连接欣赏到DVD质量的视频流。
（2）IPG模块
IPG是消费者获得音视频内容及其他服务的平台和窗口，它能帮助用户全面了解音视频内容和其他的服务，包括内容介绍、内容和服务提交的时间等。IPG设计为用户提供快捷简便的操作服务，符合原来电视用户的操作习惯。
IPG提供给STB（机顶盒）用户或PC用户一个基于Web的导航界面，用户以遥控器或键盘鼠标操作和IPG模块进行交互，如选择要播放的媒体资源等。IPG向全体用户提供量身定做的节目导航服务（即用户界面），它动态地根据不同用户生成不同界面，是整个IPTV系统的大门。IPG由Web服务器、业务数据提取层以及用户界面层组成。
（3）机顶盒客户端（STB+TV）模块
机顶盒客户端主要提供如下服务：音视频点播、音视频广播、电子节目单、遥控器操作、网络接入支持、管理与认证、最终用户的帮助信息。
（4）业务管理系统（SMS）模块
主要包括机顶盒管理（实现对机顶盒的管理、认证和接入控制）、统计分析（进行业务模式分析）等功能。
3 IPTV对承载网络的要求
IPTV业务作为IP网络上所承载的一项新兴业务，在现有IP网络上部署时会遇到一些客观存在的问题，包括带宽、QoS、组播支持等。下面对这些问题进行探讨并给出其承载网络的发展建议。
3.1 IPTV业务带宽需求
IPTV业务包括直播电视（live TV）、视频点播（VOD）、时移电视（time-shifted TV）等多种业务。对于直播电视和时移电视业务，目前主要采用MPEG-4视频码流提供服务；对于视频点播业务，目前能够采用MPEG-4和微软的WMV9两种视频码流提供服务。
考虑到IP网络的开销和统计复用特性引起的流量波动等因素，为了保证IPTV的播放质量，建议为每一个IPTV用户规划3Mbit/s以上的带宽（采用MPEG-4编码时）。如果同时考虑PC上网流量，建议为每个宽带用户规划4Mbit/s以上的带宽。如果采用WMV9编码格式的片源，则一般需要为每一宽带用户规划1.5～2.5Mbit/s带宽。
针对目前网络状况，我们针对接入带宽问题提出以下发展建议：
·对ADSL用户提升接入带宽（尤其是下行带宽）到3Mbit/s以上。
·对FTTB+LAN以太网用户提高楼道二层以太网交换机的上行带宽到100Mbit/s或N×FE。
·将ATM DSLAM上行端口扩容至N×155Mbit/s或用GE速率端口对无法扩容的设备逐步替换。
·对在网的IP DSLAM上行端口扩容至N×FE或GE/N×GE，对无法扩容的设备逐步进行替换。
·为节省接入层到汇聚层的网络带宽，DSLAM或以太网交换机需至少支持二层组播协议IGMP snooping（Internet群组管理协议探测）。对无法支持组播的接入层设备根据业务发展逐步进行替换。
·新建的DSLAM设备应该选择支持二层组播，内部集成了宽带远程接入服务器（BRAS）功能，上行带宽在1Gbit/s以上的IP DSLAM。
·考虑到ADSL接入带宽与距离的反比关系，应采取FTTC方案使DSLAM设备更接近用户，距离根据传输线直径的大小会有所变化，但都应在2.5km以内。
尽管近年来各地DSLAM局端和用户端设备已升级到ADSL2/ADSL2+，但从长远角度考虑，还应采用EPON等光纤接入设备来提升接入带宽和服务质量，实现真正的FTTH。
针对目前网络状况，我们对汇聚带宽问题提出以下发展建议：
·对汇聚层设备进行上下行带宽扩容和升级，下行带宽根据接入层设备升级情况进行相应升级，上行带宽设计到N×GE。
·对通过ATM核心网络直连到BRAS上的ATM DSLAM，可以考虑增加路由器来终结ATM信元并旁路IPTV业务的VC连接，从而绕过BRAS瓶颈。
·根据业务开展进度，逐步将ATM DSLAM替换为内置BRAS功能的IP DSLAM。
·汇聚层交换机/路由器应支持二层组播协议IGMP V2和三层组播协议PIM-SM。
·将IPTV系统的边缘节点部署到汇聚层BRAS以下，从而使单播的视频流量无需通过BRAS。
如果采用分布式部署，则只有各个业务节点之间的CDN（内容分发网络）的流量经过核心网，因此IPTV系统对核心网带宽需求不高；采用集中式部署时，点播业务占用的带宽较大。
·基于此，对核心带宽问题考虑如下发展建议：
·业务初期考虑到业务规模不大采用集中式部署，业务大规模推广时，采用分布式部署。
·核心层设备支持域内组播协议PIM-SM和域间组播协议MBGP/MSDP。
3.2 IPTV业务QoS需求
由于IPTV业务中视频码流的实时性、连续性，希望承载网络提供QoS保证，而且业务对承载网的延时、丢包和抖动比较敏感。其中直播类视频业务如直播电视对QoS的要求高于点播类视频服务如VOD。游戏类业务是一种双向交互式的数据业务，其业务特性如操作命令的灵敏性决定了对数据包的传输时延要求特别高。
针对目前网络状况，我们对QoS问题提出以下发展建议：
·从逻辑上区分IPTV业务流和传统数据业务流，减少传统数据业务流对IPTV业务流的影响。
·利用分布式IPTV部署来缩短视频流在网上的传送距离，缓解QoS问题。将IPTV服务节点下放到接近STB的位置简化QoS的保证。
·在网络汇聚层和核心层启用业务服务分类机制，统一规划和定义QoS服务等级，边缘进行流的分类和标记。
在接入层CPE和ATM DSLAM之间建立多个PVC来区分不同的业务从而形成不同的逻辑网络。
启用L3 QoS与L2 QoS之间的映射和PVC与DSCP/802.1P之间的映射。
3.3 IPTV业务组播支持需求
IPTV业务要求网络提供端到端组播支持，以降低视频业务对核心网络、汇聚网络的带宽需求，针对目前网络组播支持状况，可以考虑如下发展建议：
·对在网的核心层/汇聚层设备启动三层域内PIM-SM/DM和域间MBGP/MSDP组播路由协议和二层IGMP组播协议，进行组播互通测试，对无法实现组播和组播互通的设备进行替换。
·对在网的接入路由器启动三层域内PIM-SM组播协议和二层IGMP组播协议，进行组播互通测试，对无法实现组播和组播互通的设备进行替换。
·对在网的ATM DSLAM进行二层IGMP组播测试，对无法实现组播的设备视业务开展情况逐步替换为IP DSLAM。
·如果视频流需经过BRAS，则需要BRAS支持PIM-SM/DM和IGMP代理协议。
4 运营模式分析
IPTV业务运营模式目前有三种：一是自营模式，运营商自己购买电视节目播映权、整合一些电视节目或者购买其他内容供应商的节目，利用自己的传输线路传送给客户；二是出租模式，运营商可以将自己的IPTV线路出租给不同的客户，比如内容提供商、广告商、贸易商或者极具个性化的供应商；三是综合模式，运营商可以同时经营电视节目和出租线路。运营商和各种内容服务商建立一种风险共担、利润共享的合作模式，共同做大IPTV业务市场。根据市场调查显示，视频点播、信息服务、通信服务和互动游戏是用户最感兴趣的业务，其中视频点播以电影、电视剧为主，信息服务以社会、体育、财经、彩票为主，互动游戏以休闲类、益智类、对抗类游戏为主，远程教育以时尚、烹饪、职业教育为主。
由于IPTV业务不仅仅是运营商宽带流媒体应用系统的扩充，而且是未来基于IP承载网络数字电视的宽带运营平台。从IP宽带承载网和应用系统现状两方面分析，技术难点主要存在于：现有的IP宽带网络如何承载IPTV业务；现有的流媒体、CDN、VNET系统如何与IPTV新业务平台融合。同时IPTV业务很大程度上颠覆了传统电视用户对电视娱乐的消费和使用习惯。因此运营的难度较大，可以考虑如下实施建议：
·设计有利于业务壮大的商业模式。IPTV与互联网模式不同，电信运营商是IPTV业务的门户，是IPTV业务产业链的核心。但IPTV业务的发展需要有个性化的频道、丰富的业务内容去吸引用户。这就需要产业链中的企业合理定位自己的业务，建立合理的价值分配体系和合理的商业模式。对比电信运营商的宽带门户和ICP门户，我们发现，运营商在品牌包装、网站运营、信息的加工、内容整合上不如专业的ICP。如果电信运营商通过把部分频道外包给专业的ICP或成立IPTV内容运营公司，同时与服务商达成共赢的利润分配模式，在合作政策上保持相对的稳定性，建立科学的激励和惩罚机制等，将能更有效地推动IPTV业务的发展。
·降低机顶盒的采购成本。机顶盒价格高是制约用户使用IPTV的一个重要原因，为了提高用户的使用率，运营商作为产业链的主导，应该与机顶盒厂商一起努力降低机顶盒成本。具体而言，应该充分研究不同价格体系下的用户需求，明确IPTV用户发展目标，根据目标需求量，通过规模化采购，降低机顶盒的单位成本。可以通过招标的方式，选择二三家厂商进行合作，这样既保证对厂商的平均采购量，又在一定程度上控制了因单个厂商的质量问题带来的风险。同时在这种采购模式下，机顶盒厂商为了获得合作机会，也必然通过内部努力控制、降低成本，保证自己的竞争优势。
·降低或转移用户的一次性投入费用。IPTV业务的终端有机顶盒和键盘，但对IPTV最核心的是机顶盒的发展。在业务发展初期，用户规模小，终端的产量、销量就低；产出规模小，终端的价格就高，这是完全符合产品市场发展规律的。但是对于电信与广电的竞争，谁先拥有用户谁将处于竞争的优势地位。因此，无论是电信还是广电，除了采取措施降低机顶盒成本外，建立机顶盒有效营销模式对推动IPTV业务发展也非常重要。降低用户使用IPTV业务的门槛，能较迅速地扩大IPTV业务接入率、培养用户的使用习惯，最终提高用户对IPTV业务的使用率。
·采取有竞争性的营销策略。分析目前IPTV业务的竞争环境，快速渗透是IPTV业务最重要的市场策略。谁先拥有用户，谁将占据竞争的有利形势。合理地定位目标市场，采用有效的市场营销策略，将可以更快地推动IPTV业务用户的增长。这就要求运营者在目标市场的细分和定位、业务发展、资费和渠道上紧贴用户实际需求，并根据自身资源情况制订出切实可行且可赢利的营销策略。
5 结束语
IPTV作为跨电信行业与广电行业的新的应用，有着相当广阔的市场前景。一方面，我国的电信行业随着人们需求的发展，已经快速进入宽带时代，宽带已经逐步开始融入社会生活的各个层面，而IPTV就是在现有电信宽带网络上将视频媒体融合到电信业务中最佳的技术。IPTV的规模性应用，能够极大地推动我国宽带应用市场的发展，使我国的宽带信息化建设走在国际领先的位置，能够对区域性经济产生巨大的推动作用。另一方面，媒体内容和应用的丰富从某种程度上直接反映了区域性社会生活的质量，而IPTV正是一种能够将传统媒体转变成全新的互动式的个性化需求体验的技术。总之，基于IPTV系统的电信行业与媒体行业的融合，必将产生一个新的融合性行业，一个巨大的网络电视产业即将诞生。
9/26/2005
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