IPTV業(yè)務是伴隨著寬帶互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展而興起的一項新興的互聯(lián)網(wǎng)增值業(yè)務，它利用寬帶互聯(lián)網(wǎng)的基礎設施，以家用電視機和電腦作為主要終端，利用網(wǎng)絡機頂盒(STB，Set-TopBox)，通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來傳送電視信號，提供包括電視節(jié)目在內(nèi)的多種數(shù)字媒體服務。IPTV簡單來說就是交互式網(wǎng)絡電視，它能為用戶提供電信級的服務和使用簡便的電視式體驗。
IPTV系統(tǒng)概述
到目前為止，IPTV雖然還沒有一個十分明確的定義，但IPTV實現(xiàn)電視的網(wǎng)絡化卻是不容置疑的，它的具體表現(xiàn)形式一定是基于IP網(wǎng)的流媒體服務。整個IPTV系統(tǒng)的中心任務是如何為用戶提供流媒體服務。
圍繞這個問題，必須充分考慮電信級系統(tǒng)所必要的一些保證體系，如運營支撐系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)等。一般認為，IPTV系統(tǒng)在邏輯上可以劃分成五個部分：媒體處理子系統(tǒng)、媒體管理子系統(tǒng)、電子節(jié)目單服務子系統(tǒng)、運營支撐子系統(tǒng)、流服務子系統(tǒng)。
另外，為了更加直觀地展現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)同工作情況，還可以根據(jù)設備的功能，將系統(tǒng)的相關組件按照功能劃分為以下四個部分：媒體平臺層、服務支持層、運營支撐層、終端層。
實際上，完整的IPTV系統(tǒng)還應該包括IP承載層。雖然IPTV系統(tǒng)的運作和IP承載層息息相關，但IP承載層并非IPTV系統(tǒng)獨有的，只是IPTV系統(tǒng)對其有一些相對特殊的要求，例如對組播的支持、高帶寬的需求等，所以本文中將不對其做詳細介紹。
IPTV系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)
圖1
圖1是IPTV系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)，它可以幫助大家更好地理解系統(tǒng)的架構(gòu)、主要功能和實現(xiàn)方案。
(1)流服務子系統(tǒng)
流服務子系統(tǒng)是為用戶直接提供流服務的子系統(tǒng)，是系統(tǒng)的核心。無論是視頻點播，還是直播電視，或者其他的增值業(yè)務，IPTV系統(tǒng)最終都將通過流服務子系統(tǒng)來提供服務，終端總是和流服務子系統(tǒng)進行流媒體的交互。其他的子系統(tǒng)都是直接或間接地為流服務子系統(tǒng)提供服務的。流服務子系統(tǒng)對整個流媒體的服務提供保障，它是系統(tǒng)的關鍵邏輯組件，其他的相關子系統(tǒng)都是為其服務的，并圍繞其設計的。
(2)媒體處理子系統(tǒng)
媒體處理子系統(tǒng)的主要任務是將原始的節(jié)目源轉(zhuǎn)化成符合規(guī)定編碼格式的流媒體節(jié)目源。原始的節(jié)目源可能是電影的拷貝，也可能是DVD碟片，還可能是數(shù)字或者模擬的視音頻信號源(數(shù)字電視或者模擬電視信號源)，媒體處理子系統(tǒng)的任務是將它轉(zhuǎn)化成適合在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)囊曇纛l格式的文件，用的編碼格式必須是壓縮編碼方式，例如MEPG-4、WMV或者H.264等，今后的趨勢是采用統(tǒng)一的H.264編碼格式。當然系統(tǒng)對于其他格式的媒體文件也都是可以兼容的，關鍵是終端要支持相應的解碼程序。媒體處理子系統(tǒng)本質(zhì)上就是媒體進入到IPTV系統(tǒng)的入口，無論是TV節(jié)目，還是電影節(jié)目，都需要通過這一子系統(tǒng)處理后方可進入系統(tǒng)，之后才有可能為IPTV的用戶提供相關的流媒體服務的資源。
(3)媒體管理子系統(tǒng)
媒體管理子系統(tǒng)的主要任務是對媒體資源進行管理，包括媒體的內(nèi)容管理、計劃的編排、EPG信息的采集與生成、報表信息的采集與生成。
媒體的內(nèi)容管理，包括媒體內(nèi)容通過什么策略來進行存儲和分發(fā)，比如在系統(tǒng)中如何保存、存儲多少份拷貝、位置信息如何索引等，是關系到媒體存儲和分發(fā)效率的關鍵因素，也是設備廠家重點考慮的問題之一。
計劃的編排，一般和TV節(jié)目相關，如果系統(tǒng)要提供時移電視的功能，必然要對電視節(jié)目進行錄制，那么計劃的編排目的就是為將來要進入存儲區(qū)域的這些內(nèi)容按時間段進行分割，時間段的劃分一般基于電視臺的節(jié)目表，這樣可以保證這些文件在時移電視點播的時候，可以按時段和節(jié)目名稱進行點播，按時間收看電視節(jié)目。
EPG信息的采集和生成，一般是通過媒體內(nèi)容來定制EPG畫面，這樣可以控制哪些媒體節(jié)目出現(xiàn)在EPG界面，可以為用戶所使用，同時，它可以根據(jù)一些編排計劃，在界面中生成相關的節(jié)目單，這個就有點類似與傳統(tǒng)電視的電視節(jié)目預告，它是EPG畫面的資源。根據(jù)點播情況它可以生成熱門影片列表，根據(jù)節(jié)目導入系統(tǒng)的時間可以生成最新影片列表。
報表的信息采集與生成，可以理解成通過對媒體資源的狀態(tài)、使用情況等數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)計的一些情況，它的主要目的是通過查詢數(shù)據(jù)庫生成指定格式的報表文件，以供運營者進行相關的分析。比如，它可以提供影片的點擊頻率從而可以制定策略，使點擊多的影片在系統(tǒng)中增加拷貝的數(shù)量，以保證為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務，而點播次數(shù)少的，則可以減少系統(tǒng)的拷貝數(shù)量，提高磁盤空間的利用率。
(4)電子節(jié)目單服務子系統(tǒng)
電子節(jié)目單服務子系統(tǒng)的主要任務是為用戶提供業(yè)務的入口服務，是直接呈現(xiàn)給用戶的界面，是供用戶選擇的系統(tǒng)服務索引，它同時要協(xié)助完成用戶的接入請求。電子節(jié)目單子系統(tǒng)呈現(xiàn)給用戶的是在某些權級下，可以享受到的服務。比如，如果是包月用戶，那么電子節(jié)目單服務子系統(tǒng)將把所有的提供給包月用戶的媒體資源以頁面的方式呈現(xiàn)給該用戶，用戶也可以通過各種關鍵字進行查詢。當然，用戶也可以通過增加付費的方式，選擇超出服務范圍的媒體或服務資源。或者，在用戶的服務范圍內(nèi)，用戶還可以自行控制，對一些不適合兒童觀看的影片進行密碼保護，阻止兒童觀看。
(5)運營支撐子系統(tǒng)
運營支撐子系統(tǒng)是為運營商的運營管理服務的系統(tǒng)，包括用戶管理、計費管理、定價策略管理、網(wǎng)絡設備管理以及運營相關的一些管理工作。這部分無論是對增值業(yè)務運營商還是電信運營商都非常重要，一方面它管理著為用戶提供服務的這些服務器和網(wǎng)絡資源，另一方面它需要對相關服務的資費策略進行定制。資費管理功能的強弱，通常對于運營商的業(yè)務競爭力有很大影響，支持的策略越多樣化，越能吸引更多的需要，同時適應市場競爭策略的變化，比如臨時打折、業(yè)務捆綁。與此同時，一般它還會管理用戶的資料，比如用戶的開戶、資料管理、狀態(tài)變更，能夠設定一些閥值來使系統(tǒng)自動開關用戶的業(yè)務，避免用戶的惡意欠費。在運營支撐系統(tǒng)中，運營商還希望能夠?qū)Φ谌降囊恍┚W(wǎng)絡設備進行管理(一般來說，現(xiàn)在的系統(tǒng)是綜合的系統(tǒng)，多廠家設備的融合是非常普遍的現(xiàn)象)，還有可能要求和原有的一些前臺應用系統(tǒng)和后臺營賬系統(tǒng)進行一些自動數(shù)據(jù)傳遞的接口功能，從而實現(xiàn)平臺的統(tǒng)一。運營支撐系統(tǒng)與客戶的一些使用習慣相關，與相關業(yè)務相關，正是因為個性化的原因，一般運營商會根據(jù)要求進行一些定制，采用一些開放式的架構(gòu)，可以方便地進行相關模塊的定制，滿足各種個性化的要求。
IPTV系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)
前面介紹過，IPTV系統(tǒng)按照功能結(jié)構(gòu)可以分為媒體平臺層、服務支撐層、運營支撐層和終端層。但實際上，系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)根據(jù)對業(yè)務模型的構(gòu)建的不同和實現(xiàn)方式的不同，會有所不同，平臺之間的功能只有模糊的差異，并沒有清晰的界限，比如說，內(nèi)容編碼服務器到底屬于媒體平臺層還是服務支持層，就存在分歧;而網(wǎng)絡管理系統(tǒng)屬于運營支撐層還是屬于服務支持層，也會有不同的聲音。明確地界定這些層所包含的設備，依賴于系統(tǒng)架構(gòu)工程師，并和系統(tǒng)的相關業(yè)務流程息息相關，在這里只做了一些共性的探討。
圖2
圖2是一種實現(xiàn)方案的結(jié)構(gòu)，大家可以對整個IPTV系統(tǒng)有個大致的了解。在后面則將分別介紹各層的一些詳細內(nèi)容。
(1)媒體平臺層
媒體平臺層一般主要由一些和媒體相關的服務器組成。就目前提供的相關服務，主要包括媒體存儲和分發(fā)的媒體工作站(有些廠家也稱之為流媒體服務器)，媒體編碼加密和導入的內(nèi)容工作站�？紤]到今后的業(yè)務擴展，還會增加更多的內(nèi)容，比如說如果增加網(wǎng)絡可視電話業(yè)務，必然還要增加相關的服務器來負責可視電話業(yè)務的媒體流處理;如果增加網(wǎng)絡游戲服務，還需要相關的游戲服務器來處理相關事務。
(2)服務支持層
服務支持層，也稱作在線業(yè)務支持層，一般可以采用分布式結(jié)構(gòu)位于中心機房和城域網(wǎng)機房。其主要的任務是對IPTV相關服務進行控制：一方面是保證合法用戶可以通過正常的渠道得到相關的服務，對用戶進行認證和授權;另一方面，通過認證和授權措施來防止非法用戶接入系統(tǒng)。
一般來說，服務支持層包括所有的和媒體服務相關的一些服務器，主要包括DRM系統(tǒng)(包括許可服務器和其他的對密鑰進行引用和控制的組件)、客戶自服務服務器、網(wǎng)絡管理服務器、媒體引入系統(tǒng)的一些內(nèi)容編碼服務器、認證服務器、EPG服務器等。DRM系統(tǒng)主要用于流媒體的數(shù)字版權管理，許可服務器主要用于License的分發(fā)，認證服務器主要用于用戶的業(yè)務接入認證，其他的服務器都是為用戶的媒體服務提供在線的支持。
(3)運營支撐層
運營支撐層，也稱作后臺服務支持層，一般位于用戶的數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡管理中心，它是為業(yè)務運營和網(wǎng)絡管理服務的，是運營商的業(yè)務管理和控制的核心平臺，要適應不同的運營模式和管理風格，通常情況下要考慮更多的業(yè)務模型、管理模型等方面，運營商一般還會提出很多定制性的要求。一般主要包括客戶管理、計費賬務管理和媒體資產(chǎn)管理這幾個相對獨立的模塊。一般來說，這三部分都是OSS的功能模塊。
OSS是一個為運營商進行節(jié)目管理、工作流管理、用戶管理、計費及賬務、用戶自助服務的可伸縮、可擴展的業(yè)務支撐平臺。同時，它提供各種后臺解決方案，如用戶管理、業(yè)務管理、資費政策管理、銷賬處理、營收管理、結(jié)算分攤、數(shù)據(jù)分析等功能。
(4)終端層
EPG的客戶端軟件、解碼設備(支持MPEG-1/2/4、WMV、REAL、H.264等格式)、媒體播放器與系統(tǒng)中的服務器進行交互從而控制媒體服務的進程，并且通過STB將媒體流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TV終端支持的視頻信號。未來還將包括3G手機等終端。
終端層是整個系統(tǒng)用于和用戶交互的平臺，也是呈現(xiàn)在用戶側(cè)的惟一設備，其設計除了考慮技術層面，還要考慮很多因素，比如經(jīng)濟性、美觀性等。
終端層的主要設備一般是機頂盒。當然，如果是PC用戶，只需要一套支持解碼和播放技術的軟件就可以了，可以認為它是一個軟件機頂盒。
結(jié)語
IPTV系統(tǒng)是構(gòu)建在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)上的業(yè)務系統(tǒng)，它必須適應現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡構(gòu)建，這樣才能保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。一般來說，IPTV的網(wǎng)絡是一個分層的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，分為骨干網(wǎng)層、城域網(wǎng)層和接入網(wǎng)層，IPTV系統(tǒng)的部署一般也和這種分層結(jié)構(gòu)相吻合。
(1)數(shù)據(jù)中心位于骨干層，部署相應的OSS和網(wǎng)管系統(tǒng)，同時一些內(nèi)容編碼服務器、中心媒體服務器以及相應的服務支持層功能實體可以集中部署在這里。如果網(wǎng)絡規(guī)模大，也可以將部分組件分布式部署延伸到城域網(wǎng)。
(2)分布式的媒體工作站可以位于城域網(wǎng)層或者接入網(wǎng)層，取決于網(wǎng)絡的規(guī)模，初期可以位于城域網(wǎng)，后期可以在城域網(wǎng)和接入網(wǎng)分層部署。
(3)終端設備位于接入網(wǎng)中。
這樣的結(jié)構(gòu)可以有效利用現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡資源，加快部署的速度，保證低成本地部署系統(tǒng)的同時還可以確保系統(tǒng)的可擴展性。
IPTV系統(tǒng)是一種基于寬帶網(wǎng)絡的新型增值業(yè)務平臺，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，必然會不斷發(fā)展，雖然其邏輯結(jié)構(gòu)不會發(fā)生大的改變，除非互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)發(fā)生大的改變，但邏輯架構(gòu)下的功能模塊必然會隨著業(yè)務的發(fā)展而改變，適應用戶需求的功能會不斷被開發(fā)出來，IPTV業(yè)務也將在不斷的業(yè)務創(chuàng)新中不斷發(fā)展，在個性化的家庭娛樂中占據(jù)一席之地，為用戶打造一個全新的娛樂甚至商務平臺。
