IPTV相关标准简介

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1、IPTV 相关标准简介摘要 IPTV 业务目前成为业界的一个热点问题，在全球范围已经建设 了许多 IPTV 业务的商用或试验网络，但到目前为止全球范围内还没有一 个直接以 IPTV 命名的标准，而 IPTV 是一个集多种技术的集成业务，必 定涉及到与各种技术相关的技术标准。因此，本文分别介绍了 IPTV 业务 发展现状、相关技术，及 IPTV 相关的标准化组织和相关的标准。 关键词 IPTV 流媒体视频点播 视频直播 标准 DRM1、引言电视业务(TV)是到目前为止最受用户欢迎的远程视频通信业务，到目 前为止电视业务基本上还是以广播方式向用户提供单向业务。在过去的几 十年间，业界人士一直致力于

2、研究具有交互性的视频业务。直到 20 世纪 末期，大规模实现交互式电视业务的方式仍是利用已有的通信网络，用户 希望的随时随地获得所希望得到的视频节目一直还是一个梦想。随着 IP 网络技术、网络传输带宽、网络接入技术、视频压缩技术、版 权保护技术的不断发展和相应产品的成熟人们又将实现随时随地获得视频 信息的希望寄托于 IP 网络，并形象地将该类业务称为 IPTV 业务。自 19 99 年以来全球各地组建了各种范围内，使用多种视频编码压缩技术、网 络接入技术来提供多种基本和扩展业务。虽然目前全球范围内没有一个直 接以 IPTV 命名的标准。但 IPTV 所采用的各种技术标准一直处于发展和 完善阶段

3、。本文将介绍 IPTV 相关标准的标准化组织及主要的标准内容。2、IPTV 框架结构及相关技术对于不同的人，IPTV 具有不同的含义，业界有希望将 IPTV 作为 Tripl e-play(三重通信、语音、图像、数据通信)的雏形，也将 IPTV 业务扩大 到 VoIP，VOD。NVOD，MMS，网络游戏。借助于 IPTV 平台可以提供 上述几种应用，但 IPTV 核心的业务与应用依然是 VOD 以及视频直播。如图 1 所示，IPTV 业务核心框架主要由内容编码器、VOD 服务器、 视频管理服务器、接入服务器、骨干网络、运营商中心局(DSLAM)以及 用户终端组成。图 1 IPTV 业务核心框架

4、结构IPTV 业务的通信流程主要是用户在接入服务器(导航门户网站)的辅助 下查找到其所希望获得的视频信息，视频管理服务器根据用户的请求通知 VOD 服务器将用户选择的内容通过网络发送到终端用户，终端用户利用 播放器观看所选择的视频信息。为此，实现 IPTV 业务需要系统集成技术 、信息处理技术(包括音频、视频信息压缩技术)、压缩信息封状技术、媒 体控制技术、数字信息版权管理技术、内容分发技术、信息检索技术(元 数据技术)、传输网络技术以及接入网络技术等。相关的标准包括：框架 标准、视频/音频压缩标准、压缩文件封装存储标准、信息控制标准、元 数据标准、数字版权管理标准等。3、IPTV 的相关标准

5、化组织3.1 数字音视频联盟(DAVIC)该组织是成立于 1995 年结束于 2000 年的非赢利性组织，主要成员以 欧洲的通信、媒体处理公司为主。其初始目标为制订在基于 ATM 技术的 网络上提供数字音视频业务的相关标准。输出的标准包括 DAVIC1.0-DA VIC1.5。由于基于 ATM 技术的网络并没有象预期想象的那样在全球范围 内大规模使用，为此，该联盟所制订的最后一版标准 DAVIC1.5 是为构建 在基于 IP 协议的可管理的 Intranet 之上的，最终的文件中包含有 TVAnyt ime Any-where 的思想。使人们联想到可以利用 IPTV 业务来实现该目标 。 3.

6、2Internet 流媒体联盟(ISMA)该标准化联盟成立于 2000 年，主要成员包括 AppleComputer，Ameri caOnline(Aol)，FranceTelecom，Cisco 等流媒体业务提供者、软件提供 商、通信运营公司、Internet 相关通信产品制造商等几十个公司。该联盟 制订流媒体相关标准的准则是：利用开放性标准，致力于互操作性和互通性，具有前瞻性。到目前为止，该联盟输入的标准包括 ISMA 1.O，ISM A2.0，ISMAency 等，目前工作集中在制订与数字版权管理等方面的标准 与一致性测试等方面的内容。 3.3 开放移动联盟(OMA)从严格意义上讲。该联

7、盟并非以制订 IPTV 相关的标准为主要工作内容 ，但该联盟较早地推出移动流媒体业务以及相关的数字版权管理(DRM)标 准。3.4ISO/IEC多年来,ISO/IEC 推出了一系列音视频信息压缩编码标准，这些标准(包 括 MPEG1，MPEG2，MPEG4，MPEG7，MPEG21 等)被广泛应用于视 讯点播业务、数字电视业务、VCD、DVD 等领域。其所制订的标准 IPTV 业务中将会起到非常重要的作用。3.5ITU-T作为全球通信标准制定工作的权威标准化组织，ITU-T 发布了与通信 相关的各种各样的标准建议，IPTV 业务作为基于 IP 网络上的一种业务， 也是 ITU-T 应当关注的领

8、域之一，ITU-TSG16 和 ITU-TSG9 目前已经发 布了与多媒体通信、数字视频通信相关的一系列相关的标准建议，如 F.7 00 系列建议，F.740，F.750，H.261，H.262，H.263，H.264 等，其中 H.264 标准也是被业界普遍看作是非常适合于 IPTV 业务的一种视频编码 标准。 3.6IETF作为 IP 网络标准起草制订的权威标准化组织，IETF 制订的标准几乎 涵盖了与 IP 相关的所有领域。在 IP 网络上传输音视频信息一直是 IETF 研究的重点之一，鉴于其他标准化组织已经发布了一系列音视频信息压缩 标准，为此 IETF 所发布的标准主要集中在如何封装

9、利用已有的标准算法 压缩后的音视频信息以适合在 IP 网络上传输。除此之外，还发布了一系 列实时传输协议(RTP)以及实时流控协议(RTSP)等。除了上面所介绍的一些标准化组织外，一些企业如 Micrsoft 公司、Re alNetworks 公司等生产出了符合各自企业标准的相应产品并得到了实际 应用。4、IPTV 相关标准简介4.1 总体框架标准(1)DAVIC1.5TVAnytime Anywhere 的总体框架 在 DAVIC1.5AnytimeAnywhere 文件中所规定的模型如图 2 所示。在 该图中没有描述任何与网络相关的内容。仅规定出在客户端设备和服务器 端设备中应当包含的功能

10、模块。即：元数据服务、位置解析、版权管理和 保护、本地存储控制、媒体服务。其基本思想为，在服务器端提供的所有 功能。在客户端设备中应包含有相关的软件工具。在业务的具体实施过程 中，客户端首先向服务器端请求帮助查找其感兴趣的媒体内容，由元数据 服务器处理并返回相关信息。通过位置解析服务器来确定客户端所选择的 媒体内容所在的位置；经过媒体管理和保护服务器的认可：由本地存储服 务器向用户提供媒体信息同时允许客户端对媒体信息进行控制。图 2 IPTVAnytimeAnywhere 模型图(2)ISMA2.0 规定的流媒体总体框架如第二部分所介绍那样，ISMA 致力于多种开放标准的集成，在 2004 年

11、发布的 ISMA2.0 中给出了 ISMA 对流媒体业务的框架结构图(见图 3)。 从图中可以看出、，ISMA 最先希望解决的是与媒体编码格式、媒体存储 、媒体传输(包括载荷轮廓)相关内容。在 ISMA 目前的体系架构中主要希 望支持采用 MPEG4 标准进行编码的媒体以及相应的标准存储格式以及 I ETF 所规定的标准传输协议，这与 ISMA 制定标准的准则相一致。图 3 ISMA 体系架构4.2OMADRM 标准介绍媒体信息的数字化使得媒体信息的复制变得相当容易，若不采取有效 措施，数字媒体信息的无序复制会给媒体制造者造成巨大的经济损失，同 时与在全球范围内开展的版权保护精神相违背。因此研

12、究数字媒体网上投 递的同时，人们也研究数字版权管理的措施，2004 年 OMA 发布了 OMA DRM2.0 规范，目前 ISMA 正在研究 OMADRM2.0 规范在 ISMA 框架中 使用的可行性。 如图 4 所示，DRM 系统主要负责将内容发布者发布的信息与版权发布 者发布的信息组合起来将内容变为受保护的内容，由版权客体提供使用规 则，用户在使用内容时需要首先从 DRM 代理处根据使用规则获得使用受 保护内容的密钥，然后使用所获得的密钥对受保护的内容进行解码并使用 。图 4 DRM 功能体系架构4.3 主要的视频压缩编码标准由于数字化的视频图像信息通常包含有数量巨大的比特信息，为此在 利

13、用通信网络传输数字化的图像信息时必须对数字化的图像信息进行编码 压缩以节省网络的传输带宽，从而使视频媒体在网络上传输成为可能。目 前，全球范围内音视频编码标准主要由 ITU-T 和 MPEG 制订，已经发布 的有 ITU-T 建议 G.711，G.723，G.728，G.729，H.261，H.262，H.26 3，H.264 以及 ISO/IEC 标准 MPEG1，MPEG2，MPEG4 等。其中，由 ITU-T 所制定的标准主要用于话音和视频会议等传统的电信业务，目前比 较适合于流媒体系统使用的标准主要有 ITU-T 建议的 H.264 和 MPEG4。除了 ITU-T 和 ISO/IEC

14、 两个国际标准化组织制定的视频编码标准以外 ，美国微软公司和 RealNetwork 公司都有自己的视频编码标准(VC1)。我国在视频图像编码标准的制订方面也取得了一定的成绩，数字音视 频编解码技术标准工作组目前已经完成了一项 AVS 国家标准草案，并仍 在制订相关的系列标准，该标准采用与 MPEG4 和 H.264 相类似的编解 码技术，期望其编解码效果优于 MPEG4 和 H.264 的编码效果。在不久 的将来，遵循由我国标准工作者制订的音视频编码标准的应用将走进人们 的生活。4.4 主要的视频文件封装格式传统的音视频图像编码后形成一个文件，在存储和使用编码后的图像 将编码后的图像信息以一

15、个大文件的形式存储和使用，其最为典型的使用 方式便是图像以顺序流的方式播放。该种方式对于本地使用时可以获得连 续的视频流，但在利用通信网络进行传输和使用时，通常需要将整个文件 全部传送到播放点后才能使用，对于使用像基于 IP 协议的不能完全保证 服务质量的网络，将整个文件全部传送完毕一方面会花费一定长的时间， 另一方面不利于用户在接收数据的同时实时播放。为此，流媒体播放器最早的生产者微软公司、苹果公司等制定了用于图像信息以流媒体的方式传 送和播放的编码后图像文件的存储格式。表 1 所列出的图像文件格式主要 是各公司私有的文件格式。目前在 ISMA 组织中由 Aoole 公司为主并以 Q uic

16、ktime 公司的文件格式为基础规定了用于 MPEG4 编码文件的 MP4 格 式标准，正在努力将已经取得的成果向 ISO 推荐，期望能够作为 ISO 的 标准规定国际标准的图像压缩编码文件格式。表 1 流文件格式列表公司 流媒体文件格式 媒体类型 RM(Real video) 视频 RA(Real Audio) 音频 RP(Real Pix) 图像 RealNetworks RT(Real Text) 文本 ASF(Advanced Stream Format) 视频 Microsoft AVI 视频 MOV(Qucktime Movie) 视频 Apple QT(Qucktime Movie) 视频 shdowRelm New AVI ISMA MP4 视频 4.5 实时流协议(RTSP)简介RTSP(RFC2327)是 IETF 发布的用户对音视频媒体进行类似于 VCR 的实时控制的相关规定，包括快进、快退、暂停、停止等命令。RTSP 建立并控制一个或多个连续时间同步的媒体如音频和视频媒体 流。尽管连续媒体流与控制流之间可能相间，它本身并不投递连续流。换 句话说，RTS