IPTV系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

1、IPTV系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù),目錄,1. IPTV系統(tǒng)架構(gòu) 2. 視頻編碼技術(shù) 3. DRM技術(shù) 4. EPG簡介 5. 機頂盒,IPTV系統(tǒng)布局,系統(tǒng)架構(gòu),接入層,機頂盒（STB）/TV,ADSL接入,LAN接入,電子節(jié)目單（EPG）,流媒體服務(wù)管理,WEB、Socket等服務(wù),電視直播,視頻點播,視頻內(nèi)容制作和管理,后臺支撐層,業(yè)務(wù)平臺層,內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（SDP）,網(wǎng)絡(luò)承載層,網(wǎng)頁瀏覽,游戲,其他 增值 應(yīng)用,用戶 管理,認(rèn)證授權(quán),計費結(jié)算,第三方接口,統(tǒng)計分析,DNS,數(shù)字版權(quán)、平臺管理,EPON接入,IPTV核心節(jié)點,用戶接入流程,直播流程,點播流程,目錄,1. IPTV系統(tǒng)架構(gòu) 2. 視

2、頻編碼技術(shù) 3. DRM技術(shù) 4. EPG簡介 5. 機頂盒,MPEG2 與DVD編碼制式一致，產(chǎn)業(yè)鏈成熟，具有豐富的節(jié)目源； 成熟的編碼方式，在廣電和家電行業(yè)得到大量應(yīng)用； 大量解碼芯片支持，STB成本低； 帶寬占用較大：1.56M，存儲空間大，互聯(lián)網(wǎng)上內(nèi)容較少。 MPEG4 PART2 帶寬較小，2.5M左右即可以達(dá)到近似DVD效果，處理器資源要求較低； 存在多個標(biāo)準(zhǔn)分支，需要考慮相互兼容的問題； 將來過渡到H.264（MPEG4 PART10） MPEG4 PART10（H.264） 帶寬小，1.5M左右即可以達(dá)到近似DVD效果； 相同帶寬下圖像質(zhì)量最好，但處理器資源要求最高（23倍于M

3、PEG4）； 產(chǎn)業(yè)鏈趨于成熟，STB成本逐漸降低。 WMV9 微軟的技術(shù)支持能力強，但開放性差，必須采用MS Widows系統(tǒng)； 大量網(wǎng)上內(nèi)容；高編碼效率，1M左右的帶寬可提供DVD視頻質(zhì)量； 私有標(biāo)準(zhǔn)，成為國際公開標(biāo)準(zhǔn)VC1、VC9（芯片商對VC1/VC9的態(tài)度目前不明朗）。,視頻編碼方式,各種編碼格式的相關(guān)信息,H.264/AVC、ISO MPEG4 Part 10,名稱：H.264/ AVC（Advanced Video CodingITU-T）、MPEG4 PART 10（ISO）是不同組織對同一標(biāo)準(zhǔn)的不同命名；2003年11月發(fā)布為標(biāo)準(zhǔn)； 組織：2001 年12 月ITU-T和ISO

4、在泰國Pattaya 成立 JVT（Joint Video Team） 視頻聯(lián)合工作組 ，H.264/AVC就是JVT的工作成果。 基礎(chǔ)：H.264/AVC 作為MPEG-4 標(biāo)準(zhǔn)的擴展（MPEG-4 Part 10） 充分利用了現(xiàn)有MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)中的各個環(huán)節(jié)，H.264/AVC 就在現(xiàn)有MPEG-4 Advanced Simple Profile 的基礎(chǔ)之上進行發(fā)展的。 效率：同等的圖像質(zhì)量條件下，H.264的數(shù)據(jù)壓縮比能比MPEG-2高2-3倍，比MPEG-4高1.5-2倍 應(yīng)用：H.264/AVC 效率高，網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強，能夠制作出各種用途的視頻， 傳輸速率 50-160 Kbps的3G

5、手機視頻; 傳輸速率800-1500 Kbps 的標(biāo)準(zhǔn)清晰度（SD）視頻; 傳輸速率 5-7 Mbps 的高清晰度（HD）（1280 x720，24p）視頻; 傳輸速率 7-9 Mbps 的 full HD （1920 x1080，24p）視頻應(yīng)用。,H.264和MPEG4 Part2的比較,AVS簡介,AVS：Audio Video coding Standard，數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 面向我國的信息產(chǎn)業(yè)需求，聯(lián)合國內(nèi)企業(yè)和科研機構(gòu)，制（修）訂數(shù)字音視頻的壓縮、解壓縮、處理和表示等共性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)字音視頻設(shè)備與系統(tǒng)提供高效經(jīng)濟的編解碼技術(shù)，服務(wù)于高分辨率數(shù)字廣播、高密度激光數(shù)字存儲媒體

6、、無線寬帶多媒體通訊、互聯(lián)網(wǎng)寬帶流媒體等重大信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。,AVS特點,AVS視頻標(biāo)準(zhǔn) 高效 與H.264/AVC編碼效率相當(dāng) 比MPEG-2編碼效率高2倍 復(fù)雜度低 AVS編碼復(fù)雜度，相當(dāng)于H.264的30% AVS解碼復(fù)雜度，相當(dāng)于H.264的70% 許可費低 20元，MPEG-2 1元，AVS,AVS與其他編碼技術(shù)對比,目錄,1. IPTV系統(tǒng)架構(gòu) 2. 視頻編碼技術(shù) 3. DRM技術(shù) 4. EPG簡介 5. 機頂盒,IPTV系統(tǒng)對DRM的需求,防止內(nèi)容被任意分發(fā) 該特性要求對內(nèi)容進行訪問限制，如內(nèi)容加密。內(nèi)容只有 在客戶端被判斷為合法使用時，才能被臨時解密使用。 防止解密后的內(nèi)容被任意

7、復(fù)制或修改 該特性要求使用終端可靠計算平臺，如保密運算處理器。對于視頻輸出，要使用防視頻拷貝功能，或使用顯式或隱式數(shù)字水印等防拷貝技術(shù)。 防止內(nèi)容被任意使用 該特性要求客戶端通過可靠途徑獲取內(nèi)容的使用方式（如使用次數(shù)和使用時間），并被強制執(zhí)行。,DRM技術(shù)與CA技術(shù)的對比,廣電采用CA（條件接收）系統(tǒng) 對數(shù)字電視中的音視頻、數(shù)據(jù)流加密 密鑰管理與用戶管理結(jié)合保證付費用戶利益 安全性提高需要增加CI模塊導(dǎo)致客戶端成本提高，并且客戶端多采用智能卡方式保存密鑰 IPTV采用DRM（數(shù)字版權(quán)管理）系統(tǒng) 適用于IP包封裝的流媒體內(nèi)容 擁有較為完善的密鑰傳送機制，密鑰管理與用戶管理密不可分 管理靈活可定制

8、，可與現(xiàn)有營帳系統(tǒng)對接實現(xiàn)多種付費服務(wù)的內(nèi)容保護 客戶端多采用植入DRM client端軟件方式,DRM流程圖,目錄,1. IPTV系統(tǒng)架構(gòu) 2. 視頻編碼技術(shù) 3. DRM技術(shù) 4. EPG簡介 5. 機頂盒,EPG簡介,電子節(jié)目指南EPG （ElectronicProgramGuide ） 為用戶提供一種界面友好、 易于操作、可以快速訪問 節(jié)目的方式。用戶可以通 過EPG功能看到所有頻道 上近期將播放的電視節(jié)目 以及可供用戶點播選擇的 節(jié)目內(nèi)容索引，主動檢索點播。,目錄,1. IPTV系統(tǒng)架構(gòu) 2. 視頻編碼技術(shù) 3. DRM技術(shù) 4. EPG簡介 5. 機頂盒,五、機頂盒,機頂盒STB（

9、Set-top-box）是放在電視機上的盒子，源于數(shù)字電視。它是一種將數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的變換設(shè)備。 主要功能：接收數(shù)字電視節(jié)目，同時具有所有廣播、點播和交互式多媒體應(yīng)用功能 電子節(jié)目指南（EPG） 交互式應(yīng)用：為用戶提供視頻點播、組播和互動游戲。通過交互功能的應(yīng)用，人們在點播時可以像操作家用DVD一樣進行快進、快退、暫停；在組播時可以快速切換電視頻道。通過交互功能的應(yīng)用，人們還可以進行互動游戲。 軟件在線升級：利用機頂盒中間件插件可以提供機頂盒能力探測，在線安裝和更新機頂盒應(yīng)用軟件。機頂盒能識別該軟件的版本號，在版本不同時接收該軟件，并對保存在存儲器中的軟件進行更新。 互聯(lián)網(wǎng)瀏覽和電

10、子郵件：用戶可以通過機頂盒內(nèi)置的Internet瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。 其它功能（VoIP, 游戲，Web，Email） IP機頂盒的類型 基本型機頂盒具有點播功能、廣播功能、EPG瀏覽、WEB瀏覽和小游戲等業(yè)務(wù)能力 增強型機頂盒是在基本型的基礎(chǔ)上增加個人視頻存儲(PVR)、網(wǎng)絡(luò)游戲、視頻通信、FLASH等業(yè)務(wù)能力,機頂盒硬件架構(gòu),機頂盒硬件架構(gòu),基于專用芯片的結(jié)構(gòu)（SOC+ASIC） 采用專用視頻圖像處理芯片，內(nèi)部除了處理器以外，還集成了一些智能模塊，如音視頻輸入輸出等，有些還集成了圖像壓縮、硬件加速模塊。 基于多媒體數(shù)字信號處理器的結(jié)構(gòu)（DSP） 采用了高性能數(shù)字信號處理器和嵌入式系統(tǒng)芯片作為硬件平臺。DSP主要用于視頻和音頻的解碼處理，嵌入式實時操作系統(tǒng)芯片用來控制處理從各種接口來的數(shù)據(jù)以及運算需求。 基于X86的結(jié)構(gòu)（類似PC） 基于X86架構(gòu)CPU的機頂盒有如下優(yōu)勢：首先它可以對不同格式的文件進行編解碼，其次Windows CE操作系統(tǒng)有一整套集成的多媒體功能和極為豐富的應(yīng)用程序，使得開發(fā)IPTV