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郑州职业技术学院 毕业设计（论文） 网络电视的原理及应用 前景系 别： 电气电子工程系 学生姓名： 专业班级： 应用电子技术二班 学 号： 指导教师： 2012年 02 月 05日 郑州职业技术学院 毕业设计（论文）独创性声明 本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日毕业论文版权使用授权书 本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定，即：学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权郑州职业技术学院要以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。 保密，在_年解密后适用本授权书. 本论文属于 不保密。（请在以上方框内打“”）毕业论文作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘 要 这篇论文主要介绍的是网络电视（IPTV）的工作原理，在论文中分析了网络电视的组成模块和当前的应用情况，在论文中我们通过统计近几年网络电视的发展有关数据，论述了IPTV的应用前景，通过制定网络电视的直播方案我们弄清了现实中收看电视直播的整个过程，并可以通过技术手段来改进直播质量，使人们享受网络电视直播的高清生活，论述在论文的最后我们通过总结论文观点得出结论：IPTV具有广阔的应用前景和蕴含着巨大的市场价值。关键词：网络电视；视频点播；IP互联网目 录摘要.I1 绪论.(1)1.1 概述.(1)1.2网络电视的发展过程.(2)2网络电视业务之一视频点播及其系统组成.(3)3网络电视业务之二直播电视.(4)4网络电视直播解决方案.(5)5网络电视播放模式流媒体.(6)6结论.(7)致谢.(8)参考文献.(9) 1绪论长期以来，电视服务给人的印象就是固定频道、固定时间播放的模式，电视台什么时候播放节目，用户就只能在什么时候观看，如果错过，就没有机会再看错过的节目。实际上，就是电视服务受到电视台播出节目的束缚，如果让人们看电视不再受到这个时间框约束，使用户可以自己任意选择电视节目的开始播放时间，并可以对播放中电视节目进行任意的暂停、倒退和快进，那么这将会大大改变人们看电视的习惯，使人们从电视台的时间框中解放出来，因为人们可以根据自己的喜好随意选择节目，很明显如果有这样的技术能使观众愿望的得以实现，那么这种技术瞬间就会得到大规模的应用，进而就能带来巨大的商业价值，那么问题就出来了，到底有没有这种打破传统被动看电视局面的技术？答案:有，这就是在本篇论文中主要论述的网络电视（IPTV）技术。1.1概述IPTV（Internet Protocol Television）是网络电视的英文缩写，IPTV不同于传统的有线电视，它是一种利用宽带网络的基础设施，以家用电视作为主要德终端设备，集Internet、多媒体、通信等多种技术于一体，通过 IP互联网向每个家庭用户提供交互式语音/视频图像的新技术。用户在家中可以通过两种方式享受IPTV服务：即计算机方式和机顶盒+普通电视方式。这种应用模式有效地将电视、通信、和PC这三个领域结合在了一起，充分利用了网络上的影音资源，因而会推动当今网络的飞速发展，网络电视（IPTV）的优势在于它实现了真正意义上的人机互动，用户的电视机不仅能接收影音信号，也能实现用户与服务提供商间的互动，而且由于网络电视使用的是互联网通信协议，网络电视（IPTV）可以非常容易地将电视服务和浏览Internet、收发电子邮件多种娱乐及商务功能结合在一起。简单来说，网络电视就是一种利用宽带网络为用户提供交互式多媒体服务的业务，其主要特点是具有交互式和实时性。网络电视服务将以通信为向导的服务和以内容为向导的服务紧密联系在一起，它能提供的服务种类包括：电视类服务、通信类服务、以及各种增值类服务，具体来说电视服务类包括：视频点播、电视直播和时移电视等；通信类服务主要是指：基于IP的语音服务、即时通信服务和电视短信等；增值业务则是指：电视购物、互动广告和在线游戏等。在网络电视发展初期，网络电视的服务主要是以电视类为主，随着网络电视市场的成长，运营商所提供的应用也更加丰富多彩了，例如用户通过家中的电视可进行电视购物、网上游戏和远程教育等增值服务，甚至可以通过电视拨打电话、收发短信等进行一系列的通信类服务。1.2网络电视的发展过程传统的数字电视是通过闭路的有线电视网络进行传输的，只能提供组播方式服务，不能提供点播业务。网络电视（IPTV）是通过宽带IP网络传输的，可以实现与用户互动点播，同时也可以方便地将传统的电视服务与WWW/E-mail以及其它的互联网服务功能结合起来，因此有非常好的发展前景。从2004年以来，我国网络电视（IPTV）市场高速发展，2006年用达到800万用户，2008年达到2000万用户；2003年9月上海文广传媒集团推出“东方宽频”网络电视业务；2004年6月中央电视台开播“央视网络电视”节目；2005年5月国家广播电视局正式在国内发放第一张IPTV业务经营许可证，从2004年起，中国电信和中国网通开始进军IPTV领域，并于2005年在全国大规模开展IPTV实验网的建设工作，同时国内两大移动通信运营商中国移动和中国联通也相继开展手机电视业务，随着国内宽带业务用户的持续增长，像IPTV这样一个有百亿元产值的业务项目，会吸引传统电视运营商与新兴电信运营商的极大兴趣，也会产生激烈的市场竞争，最终也会促使不同网络的相互融合，我国十二五计划明确指出：加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设，推进“三网融合”。应该说网络电视（IPTV）就是三网融合的产物，同时又是促进三网融合的动力。2网络电视业务之一视频点播及其系统组成VOD（Video On Demand）是视频点播技术的简称，视频点播技术使人们可以根据自己影视作品的喜好，不用借助影碟机，而只需在电视机上就可以自由地筛选点播节目库中的视频节目，一种是用户自己就可以对视频节目内容进行自由选择的交互式系统，网络电视系统中的视频点播，其本质就是一种基于IP网络的，通过机顶盒作为接收终端，电视机作为显示设备的视频点播系统。视频点播系统包括多种硬件、软件和通信网络的系统，应用范围广泛，支持MPEG-1、MPEG-4、RM、MP3、AVI等多种影音数据格式。（1）节目制作中心节目制作中心一般包含专业的节目采集压缩系统和网络影音资源系统，例如专业的节目采集团队负责把VCD、DVD等光盘上的影音素材通过压缩系统的软件把格式转化成MPEG-1、MPEG-4、RM、AVI等可以被用户的电视播放的影音格式，节目采集压缩系统由PC、影音格式转换软件和数据压缩软件组成，同时节目采集系统有时也可兼作为网络影音服务器，把影音数据流整理后供用户点播或下载观看。（2）专业视频服务器专业视频服务器是视频点播系统的核心部分，由专门的硬件和软件组成，它充分利用实时技术向客户端播放设备传送数字视频节目。专业视频服务器是开放的多处理器系统，能够同时同步存储和传输多个视频节目流。视频服务器负责存储、管理并调用视频节目文件，管理的项目包括添加、删除、标记影音文件和记录视频文件日志等功能。另外它还可以记录每个影音节目文件点击播放的次数，记录和保存每个文件的计费信息，它还承担管理视频服务器的工作进程及分配系统资源等工作，使用户在点播的同时可进行节目的装载和删除操作，视频服务器系统支持不同文件类型和FTP等多种节目装载机制。（3）VOD管理服务器VOD管理服务端是用户电视机的终端进入视频点播系统访问的一道关卡，它以事先设计好的登录界面为用户终端提供用户登录服务，有时会根据用户级别提供各类不同的信息，如节目栏目、电影名称、节目介绍及收费信息。该服务器在认定用户权限后，此服务器就可以根据用户的点击要求执行相应的服务，并调用视频服务器向用户发送用户点击的视频节目，用户端的播放设备可以是PC或电视机+机顶盒。目前，根据不同的功能需求和应用场合，用户端系统主要有3种类型的视频点播服务系统：就近式点播电视、真实点播电视、交互式点播电视。3网络电视业务之二直播电视直播电视（Live TV）是指类似于无线电视、有线电视及卫星电视所提供的传统电视服务，是宽带服务提供商提供给宽带用户的一电视增值业务。网络电视通过组播（一对多）的方式同时又借助于IP网络传输电视信号来实现电视直播的功能，一般来讲传统的电视信号采用的是模拟的信号传输方式，而网络电视的传输网是IP网络，由于传统的模拟电视信号无法直接在IP网络上面进行传输，这就需要对模拟的电视信号进行编码处理使其数字化目的是让影音数据能在网络上传送，可以采用和视频点播业务相同的编码方式以便让传输的影音文件在客户端流畅的播放，这些编码方式主要有MEPG-2、MPEG-4或WMV等格式，今后，随着各种格式标准的逐步统一，可能会使用统一编码方式进行格式编码，这些编码方式指的都是压缩编码技术，电视直播的接收终端是机顶盒或个人计算机，机顶盒的功能是将视频流的数字信号恢复成图像信号再传送给数字电视机显示，如果电视机是传统的模拟电视机，那么恢复成的图像信号必须是模拟信号；如果电视是新型的数字电视机，那么，机顶盒能够恢复成质量更好的视频信号给数字电视机，在网络电视系统中，电视直播的功能是在新业务系统的基础上通过网络实现电视机的同步播放，这是一种新技术替换老技术问题，发展网络电视的目的是打造个性化的家庭娱乐平台，使TV变成My TV。所以，它的前提是能够提供TV原有的所有功能，同时在原有的功能基础上，网络电视还可以提供更多的新功能，如前面已经介绍过的视频点播业务，后面即将介绍的时移电视业务，电视直播是网络电视的关键业务之一，实现电视直播的方案有很多种，下面介绍电视直播中经常采用的一种方案。4网络电视直播解决方案（1）节目源节目源可以是卫星信号、微波信号、或者摄像机和电视台的直播节目信号。采集服务器务器Internet客户资源编码软件图2-21为网上直播方案工作流程示意图（2）数据接收和编码数据接收单元由电视接收机顶盒，视频信号接收天线或客户端直播播放软件构成，安装在一台电脑或电视机上，它们负责把直播电视的信号处理成能够被电脑软件或数字电视播放的的格式。电视接收机顶盒接收直播频道的电视信号，提交给视频捕捉卡，视频捕捉卡捕捉到传送的直播音/视频信号后，通过使用机顶盒内部自带的编码软件，实时地将音频视频信号数字化成电视机播放所需的特定格式，然后送到显示设备上直接播放，同时这些数据也会以文件的形式存放在服务器上以供用户随时点播。（3）PC客户端播放器客户端播放器是指特定的网络直播软件，此软件可以根据客户端的网络带宽，自动生成高速局域网的图像压缩质量，安装了网络直播软件的用户可以使用普通的PC机，通过拨号接入网络，然后就可以看直播节目了，在电视直播服务中，信息是持续不断的，因此是一个没有结尾的超巨型“视频文件”，这对传统的文件复制技术而言是一个巨大的挑战。而视频切片技术通过将信息进行切片，很容易地就可以处理这种超大的视频文件，通过这种视频切片方式将视频文件进行处理，可以使时移电视成为可能，视频切片技术也是目前业内最领先的视频处理技术。5网络电视播放模式流媒体流媒体又称为流式媒体，是一种新的影音数据传送方式，它是把整个音频视频及3D等多媒体文件经特殊压缩，形成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时地、依次传送。用户不必等到整个文件全部下载完毕后再播放和欣赏，只需经过几秒或几十秒的启动时间，即可在用户的计算机上利用解压设备对压缩的音频视频、3D等多媒体文件进行连续解压、连续播放和观看。这种对多媒体文件边下载、边播放的传输技术称为流媒体技术，它不仅使启动延时大幅度地缩短，而且对系统缓存容量的需求也大大降低，随着互联网的日趋普及，一大批新兴的网络多媒体应用开始涌现，并成为人们工作、生活中重要的组成部分，例如网络电视、体育比赛直播、在线游戏、远程教育等。而这些多媒体应用都需要流媒体技术的支持，由此可见，流媒体是指数据在网络上按时间先后次序传输和播放的连续音频视频数据流，流媒体数据流有三个特点：连续性、实时性、时序性，即其数据流具有严格的前后时序关系，由于流媒体的这些特点，它已经成为在Internet上实时传输音频视频的主要方式，本质上，流媒体技术是一种数据通过网络传递多媒体信息流的技术。发展流媒体技术的主要目的就是：通过一定的技术手段实现在网络上有效传递多媒体信息流，传统的流媒体服务大都是客户机/服务器（C/S）模式,即用户从流媒体服务器点击观看节目，然后流媒体服务器以单播方式把媒体流推送给用户，近年来，人们把IPTV技术引入到流媒体传输中，从而形成了流媒体服务模式，该服务模式有两方面的优点。首先这种技术并不需要Internet路由器和网络基础设施的支持，因此性价比比较高，易于部署；其次，在这种技术中，流媒体用户不只是下载媒体流，而且还可以把媒体流上载给其他用户，因此这种模式可以扩大用户群的规模，用户数量的增加不仅可以带来更多的需求也给商家可以带来更多的利润。6结论通过以上对网络电视（IPTV）工作原理的解析和这一技术应用前景的论述，我们得出一个不争的结论：通过IP网络实现实时互动收看电视的技术方案是可行的。并且就目前情况来看，实现网络电视这项技术进行更大规模的应用和普及已经没有技术上的难题，从市场得到的统计数据分析来看，我们有理由相信网络电视服务的用户需求将会持续呈指数倍高速增长，网络电视的带来的商业价值将会超出我