近年來,，隨著寬帶技術的發(fā)展,，寬帶用戶的數(shù)量急劇上升。寬帶為何如此受歡迎?原因之一是用戶可以得到多種寬帶服務,，其中以影視服務為主的寬帶流媒體服務最引人矚目,。目前，寬帶用戶基本上都是通過PC機接入寬帶網(wǎng)絡,，而我國電視機的普及率卻遠遠高于PC機,，如果能把寬帶流媒體服務擴展到機頂盒，使電視用戶也能享受到寬帶帶來的好處,，這將給運營商帶來極大的商機,。IPTV技術正是為實現(xiàn)這一目標而發(fā)展起來的。
IPTV即網(wǎng)絡電視,，它是利用IP寬帶網(wǎng)絡,，以“電視機+機頂盒”為主要終端設備，為用戶提供包括電視節(jié)目在內(nèi)的互動多媒體服務的寬帶增值業(yè)務,。IPTV能提供點播,、廣播/直播、視頻通信,、短信/彩信,、信息服務、游戲等業(yè)務,。
IPTV技術是一項系統(tǒng)技術,，主要包括音視頻編解碼技術、流媒體傳送技術、寬帶接入網(wǎng)絡技術,、IP機頂盒技術等,。
1、音視頻編解碼技術
IPTV音視頻編解碼技術在整個系統(tǒng)中處于重要地位,，IPTV作為IP網(wǎng)絡上的視頻應用,，對音視頻編解碼有很高的要求。首先,，編碼要有高的壓縮效率和好的圖像質(zhì)量,，壓縮效率越高，傳輸占用帶寬越??；圖像質(zhì)量越高，用戶體驗則越好,。其次,，IPTV平臺應能兼容不同編碼標準的媒體文件，以適應今后業(yè)務的發(fā)展,。最后,，要求終端支持多種編碼格式或具備解碼能力在線升級功能。
目前主流的視頻編碼格式有以下幾種：MPEG-2(ISO/EC13818-2),、MPEG-4Part2(ISO/IEC14496-2),、H.264/AVC(即MPEG-4 Part10)、微軟的WMV-9,、Real公司的視頻格式,，前三者為公開的國際標準，后兩者為企業(yè)的私有標準,。
MPEG-2是DVD標準之一,，編碼比較簡單，以TS(TransportStream)流方式傳輸為主,。MPEG-4Part2標準開放,，同等條件下的編碼復雜度是MPEG-2的3倍，圖像質(zhì)量是MPEG-2的1.5～3倍,。H.264是3GPP編碼標準之一,，也是HD-DVD存儲格式之一，同等條件下的編碼復雜度是MPEG-2的4倍,，圖像質(zhì)量是MPEG-2的4～8倍,。微軟的WMV-9是HD-DVD存儲格式之一，同等條件下的編碼復雜度是MPEG-2的1.5～2倍,，圖像質(zhì)量是MPEG-2的1.5～3倍,。Real公司的視頻格式是在窄帶(主要的互聯(lián)網(wǎng))上進行多媒體傳輸?shù)膲嚎s編碼技術,。
H.264具有高的編碼效率和圖像質(zhì)量，代表了編解碼技術的發(fā)展方向,。同時,，由于標準的開放性以及獲得了3GPP、DVDForum的支持,，H.264已被大多數(shù)運營商和產(chǎn)業(yè)界看好，它將成為IPTV乃至互聯(lián)網(wǎng)上其他視頻業(yè)務的編碼標準,。
2,、流媒體傳送技術
IPTV的核心業(yè)務是數(shù)字音視頻流業(yè)務，流媒體傳送技術相當重要,，如果傳送技術高效可靠,，不僅可以節(jié)約系統(tǒng)帶寬，還可以減輕系統(tǒng)負擔,，使系統(tǒng)得到優(yōu)化,。通常，IPTV系統(tǒng)中流媒體的傳送方式隨用戶接收方式不同而不同,。從終端用戶看主要有點播和廣播兩種接收方式,。
2.1點播接收方式下流媒體傳送
點播接收具有個性化，接收的內(nèi)容和時間取決于用戶喜好,，具有實時交互特點,。同時，點播業(yè)務對網(wǎng)絡帶寬的需求也很大,，為了避免大量消耗骨干帶寬,，同時保證服務質(zhì)量，要求IP網(wǎng)絡能有效地將視頻流推送到用戶接入網(wǎng)絡,，使用戶盡可能就近訪問,。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(CDN)就能提供這種支持。
CDN是一個建立并覆蓋在互聯(lián)網(wǎng)上的特殊網(wǎng)絡,，通過互聯(lián)網(wǎng)高效傳遞豐富的多媒體內(nèi)容,。它把流媒體內(nèi)容從源服務器復制分發(fā)到最靠近終端用戶的緩存服務器上，當終端用戶請求某個業(yè)務時,，由最靠近請求來源地的緩存服務器提供服務,。如果緩存服務器中沒有用戶要訪問的內(nèi)容，CDN會根據(jù)配置自動到源服務器中,，抓取相應的內(nèi)容,，提供給用戶。
CDN的實現(xiàn)需要依賴多種網(wǎng)絡技術的支持,，主要包括負載均衡技術,、動態(tài)內(nèi)容路由、高速緩存機制、動態(tài)內(nèi)容分發(fā)與復制,、安全服務等,。
2.2廣播接收方式下流媒體傳送
廣播接收在用戶看來是被動的，用戶對內(nèi)容選擇只限于所提供的頻道,，是非交互型的,。由于收看廣播的用戶收看的是相同內(nèi)容，為了減少網(wǎng)絡帶寬浪費,，廣播接收方式對IP網(wǎng)絡提出了組播功能要求,。
組播是一種允許一個或多個發(fā)送者(組播源)一次并同時發(fā)送單一的數(shù)據(jù)包到多個接收者的網(wǎng)絡技術。組播源把數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定組播組,，只有屬于該組播組的地址才能接收到數(shù)據(jù)包,。在IPTV里，組播源往往僅有一個,，即使用戶數(shù)量成倍增長,，主干帶寬也不需要隨之增加，因為無論有多少個目標地址,，在整個網(wǎng)絡的任何一條主干鏈路上只傳送單一視頻流,，即所謂“一次發(fā)送，組內(nèi)廣播”,。組播提高了數(shù)據(jù)傳送效率,，減少了主干網(wǎng)出現(xiàn)擁塞的可能性。
根據(jù)組播復制點的位置,，組播實現(xiàn)方式分為應用層組播,、BARS組播和DSLAM組播。
3,、寬帶接入網(wǎng)絡技術
IPTV接入可以充分利用現(xiàn)有寬帶接入技術,，主要有xDSL、FTTx+LAN,、CableModem等三種,。
3.1xDSL
目前，xDSL技術中最常用的技術有ADSL和VDSL,。
ADSL是上下行傳輸速率不相等的DSL技術,，它在一對雙絞線上提供的下行速率為1.5Mbit/s～8Mbit/s，上行速率為16Mbit/s～640kbit/s,。目前ADSL是我國主要的寬帶接入方式,，普通家庭用戶ADSL速率通常在下行1Mbit/s左右，而IPTV需要大約3Mbit/s的下行帶寬,，因此,，普通用戶ADSL可以通過提速支持IPTV業(yè)務,。
VDSL在一對雙絞線上提供的下行速率為3Mbit/s-52Mbit/s，上行速率為1.5Mbit/s-2.3Mbit/s,。因此,，VDSL可以更好地支持IPTV業(yè)務。
3.2FTTx+LAN
FTTx技術是光纖到x的簡稱,，它可以是光纖到戶(FTTH),、光纖到局(FTTE)、光纖到配線盒/路邊(FTTC),、光纖到大樓/辦公室(FTTB/O),。
光纖具有很寬的帶寬，可以說,，光纖到戶技術非常有利于開展IPTV業(yè)務,。
3.3CableModem
CableModem接入方式是利用有線電視的同軸電纜傳送數(shù)據(jù)信息,，它的上下行速率可高達48Mbit/s,。但CableModem是一種總線型的接入方式，同一條電纜上的用戶互相共享帶寬,，在密集的住宅區(qū),，若用戶過多，CableModem一般難以達到較為理想的速率,。
4,、IP機頂盒技術
IP機頂盒主要實現(xiàn)3方面的功能：a)與寬帶接入網(wǎng)連接，收發(fā)和處理IP數(shù)據(jù)和視頻流,；b)對接收的視頻流進行解碼,，包括對MPEG-1、MPEG-2,、MPEG-4,、WMV、Real等編碼格式的解碼,，支持視頻點播,、電視屏幕顯示、數(shù)字版權管理等功能,；c)支持HTML網(wǎng)頁瀏覽,、網(wǎng)絡游戲等。
IPTV機頂盒所有功能的實現(xiàn)均基于高性能微處理器,，嵌入式操作系統(tǒng)是對芯片實時解碼和純軟件實時解碼應用的基本支撐平臺,。目前，IPTV機頂盒的嵌入式操作系統(tǒng)基本上分為嵌入式WinCE和嵌入式Linux兩類,。
4.1嵌入式WinCE機頂盒
WinCE最大特點是其API與Win32兼容,，這有利于使用Windows環(huán)境開發(fā)WinCE應用,，此外，WMV-9播放器還可直接運行于WinCE,，許多現(xiàn)成的Windows組件稍加改造就能應用于終端上的網(wǎng)絡管理以及視頻流控制等,，這些對DSL低帶寬環(huán)境充分分享WindowsMedia優(yōu)秀成果而言，不能不說是事半功倍的終端開發(fā)捷徑,。
4.2嵌入式Linux機頂盒
嵌入式Linux機頂盒以專用的多媒體微處理器為核心,，輔以以太接口和視頻接口構成系統(tǒng)。多媒體微處理器帶有MPEG-2或MPEG-4實時解碼功能芯片,。系統(tǒng)優(yōu)點是：a)視頻處理速度明顯提高,，特別適合視頻直播系統(tǒng)應用；b)內(nèi)存占用少,，硬件結構緊湊,，成本不高；c)Linux源代碼公開,，有大量免費優(yōu)秀開發(fā)工具和應用軟件可用,；d)Linux操作系統(tǒng)非常穩(wěn)定，內(nèi)核精悍,，運行所需資源少,，并有優(yōu)秀的網(wǎng)絡功能，支持的硬件數(shù)量龐大,。高性價比是其最大特色,。
5、結束語
IPTV是一項系統(tǒng)技術,，技術復雜度較高,，涉及到了信號處理、通信,、計算機,、微電子等眾多領域，它的發(fā)展需依靠整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,。隨著條件的成熟,，IPTV將走進千家萬戶，使更多的人體驗到寬帶帶來的樂趣,，使人們的生活質(zhì)量得到提高,。同時，IPTV也拓展了運營商的市場,，帶來了很大的機遇,，有利于信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。