武汉广电实现IPTV的技术路线探讨(.doc

武汉广电实现IPTV的技术路线探讨郑翔 局总工办副主任，博士后；刘怀林 局总工办主任，正高职工程师一、前言IPTV是“利用宽带网的基础设施，以家用电视机(或计算机)作为主要终端设备，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，通过互联网络协议（IP）向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式数字媒体服务的崭新技术。”也即以IP机顶盒为主要终端，以电视机为主要显示设备，以遥控器为主要输入设备，以宽带IP为主要传输网络，提供多媒体信息服务。与其他技术不同的是，IPTV将信息整合到单条线路和单个网络，而其他技术一般采用独立的线路与网络传输语音、数据和视频信号。使用单个网络的单条线路取代多条线路和多个网络可以大大降低电信没备制造商和服务提供商的运营支出和资本支出。IPTV与数字电视最大的不同在于，IPTV通过宽带网络传输数字电视信号，而传统数字电视则通过闭路线传播。因此“数字电视”主要提供广播方式，是频分制，侧重于单向广播，实现点播的代价比较大；而IPTV不但能接收广播信号，也可以使用户可按需获取宽带IP网提供的媒体节目，实现实质性互动。其次，IPTV借助先进高效（768kb/s时接近DVD水平）的视频压缩技术（MPEG-4、H.264等），能为用户提供高质量的数字媒体信息服务。此外，IPTV还可以为用户提供包括数字电视节目、可视电话、VOD、Internet、网络游戏、网上购物和远程教育等在内的交互式多媒体信息服务。还可以非常容易地将电视服务和互联网浏览，电子邮件，以及多种在线信息咨询、娱乐、教育及商务功能结合在一起。在我国，技术驱动和市场需求共同推动IPTV发展，加之国际IPTV发展势头迅猛，我国广电部门和其它运营商积极参与并实施。另外，伴随着互联网用户呈几何级数增长，为了吸引更多的宽带用户，各大电信运营商也争相搭建网络服务平台，通过推广IPTV服务来突破政策的限制，进入视频领域，拓宽新业务。为了应对目前激烈竞争的局面，武汉广电急需寻找适合自身特点的模式，通过IPTV来获取新的利润增长点，从而适应技术的发展潮流，增强抗风险能力。本文通过分析目前国内IPTV的运营模式，结合武汉广电的现状，探讨性提出一种武汉广电建设IPTV的思路。二、目前IPTV 在实际运营中的商务模式广电、电信网络开展IPTV业务各有优劣势：电信网络资源比较丰富。但由于P2P等业务的存在，电信企业很难为用户提供足够的带宽资源，缺乏QoS保证；同时由于用户接入绝大多数采用的是DSL技术，还不能很好地适应IPTV业务开展的需要。而广电网络目前主要是HFC网络，从前端往下，主要是采用共享的方式，实现交互性能力比较弱；而电信的网络就是双向的。电信的城域网是树形结构，越往下带宽越宽，目前看IPTV使用电信网络比较适合，广电网络目前实现IPTV面临的问题就是网络条件。从理论上讲，最合理的就是光纤到户。但是从实践上看，成本比较高；此外，电信的内容提供商提供的内容基本上属于交互式图文或者是一些录播的影视及片断，其优势在于交互式处理经验丰富，除了电视节目之外还可以为用户提供许多免费的信息，劣势在于缺乏像电视媒体那样的制作和经营经验，无法提供高度清晰图像的编解码格式。而广电行业其优势在于节目源和新闻制作内容丰富，劣势在于缺乏相关辅助内容和交互式内容的制作和运作经验。目前，电信、广电两大行业就已经开始了这块蛋糕的争夺战。具体表现在运营市场上，其发展趋势具有如下特点。1、电信、广电两大行业针对IPTV运作（1）电信与广电网络提供商加紧进行网络升级改造电信网络运营商的网络带宽仍然需要扩充，以适应IPTV的高带宽传输要求。目前，我国的宽带接入技术主要是DSL技术。然而，由于DSL存在速率低、带宽小、出线率不高等缺陷，无法满足交互式业务和数据传输量超大的IPTV业务需要。因此有人认为FTTH将会先与DSL共存并最终取代DSL。现在，我国已经开始试用部分FTTH产品。广电网络运营商现有的电视传输网络主要采用HFC网络，并且是单向的，要适应IPTV业务的需要，必须对其进行双向改造。改造的方法有两种，一是在有线电视网的基础上铺设一个具有反向传输功能的网络，二是直接利用电信网络实现反向命令传输。第一种方法可以说是一个相当大的工程，目前我们正在逐步进行此项工作；第二种方法比较快捷，可以通过机顶盒技术，使用电信网络来完成。（2）电信与广电内容提供商逐渐融合在目前中国国情下，广电和电信之间的磕绊客观存在，IPTV的发展固然受制于政策因素，但用户需求也是非常重要的筹码，用户基数达到一定的规模，IPTV的业务就有了更广的发展空间，整个产业链的关系也会理顺，各方的利益也会得到保障。目前，不论是为电视终端用户还是为计算机终端和移动终端提供IPTV业务内容，其内容提供商都属于广电行业，主要原因在于电信行业内容提供商并没有获得广电总局的许可。而且在1999年，国家曾发布“75号文件”严格禁止广电、电信两大行业相互渗透。但是，在IPTV出现之后，这一政策的执行遭遇到了困境。广电行业的内容提供商只是大量的AV节目源，在交互式内容提供方面的技术和运营经验还比较欠缺。而电信行业的内容提供商制作经验丰富，但是比较缺乏节目源。因此，电信内容提供商和广电内容提供商都存在着优势和不足。近年来，电信企业也并不甘心只提供网络信道，正在试图向广电业渗透，申请IPTV许可的呼声也越来越高。对于IPTV来讲，目前较好的解决方案是广电和电信系统合作，只有双方紧密合作，优势互补，才能共同把IPTV蛋糕做大，推动IPTV的持续稳定发展。2、IPTV国内运作商务模式诚然，在IPTV业务开展中遇到了政策体制、技术标准、传送的网络、特色内容、价格因素、运营模式以及与有线数字电视等其他传播方式的竞争等诸多问题，但是IPTV作为一种前景广阔的新的媒体形态，得到了各界的持续关注，下面我们简单介绍作为IPTV盈利目标的核心环节商务模式。（1） 央视网络电视整体运作模式央视网络电视对自己的定位是：内容提供集成商。因为央视有40万小时的库存节目，是目前国内拥有节目量最大的节目供应商。同时央视意在依托自身优势，集成优秀的节目资源，利用现有的媒体资产管理系统进行生产，实现落地。 在节目定位方面，央视充分考虑到IPTV与传统电视的不同特性。传统电视主要目的是收视率、是共性，追究最多数的受众；但是IPTV需要体现个性。网络电视中，个性节目反而成为央视IPTV的着力点。央视IPTV的个性化节目主要包括三个形式：发烧型、需求型、新闻型。 在运营过程中，央视网络的职责主要是负责节目内容制作和审查，包括数字版权保护，安全播出、计费缄口和统一认证、内容安全、计费接口管理、品牌建设。央视网络电视的落地是以城市为单位，业务模式跟相关各方开展合作。基础节目包落地主要是通过与电信运营商的合作，在全国通过电脑终端落地，各地电信运营商作为网络运营商，主要是负责IPTV 的播出的服务器和带宽，用户的接入、技术支撑等，对IPTV用户进行管理、收费和维护；精品节目包实行专卖，主要是央视精品栏目在自有的门户网站上独家通过与虚拟运营商合作，进行全国落地；分拆频道是通过频道代理商实现落地，将央视网络电视的内容按照不同的频道进行分拆，选择相应的频道商，由代理商负责全国或地区接入服务，根据中视网络的要求和用户需求情况在各地合适的结点设置服务器，租用电信带宽，负责频道落地。（2）上海文广模式 上海作为国务院办公厅第82号文规定唯一可研究广电和电信网络资源融合的试验场，同时又是最早拥有IPTV牌照的上海文广的根据地。 大宁模式由上海大宁多媒体谷宽带网络发展有限公司联合上海文广、上海电信以及一些系统设备商在上海闸北大宁地区一些小区推出“互动电视”商业应用。上海大宁负责出面整合资源，商业推广和系统、终端实施，并出资购买系统设备和机顶盒；上海文广负责内容提供，系统选型；上海电信负责线路改造，运营辅助。盈利后三方根据协议分成。大宁模式采用了集中式分发平台，充分利用现有网络资源，降低网络部署成本。此外，在大宁模式中，上海文广是内容提供商，大宁是业务运营商，而上海电信是网络提供商，大宁的介入避免了电信与广电的冲突。闵行、浦东模式是由上海电信和上海文广，在上海浦东部分地区和闵行部分地区推出的IPTV商业应用。上海电信负责带宽改造，系统测试，终端实施，系统运营等；上海文广负责内容提供，系统选型，商业推广，并出资购买系统设备和机顶盒。双方成立了联合工作组。事后依据协议规定分成。（3）杭州模式杭州的IPTV和数字电视捆绑在一起，作为数字电视的升级业务而存在，因为以数字电视为切入点，能够有效避免IPTV与数字电视之间的冲突。在业务接入方面，杭州采用IPTV+HFC的双模接入方式，一个用原来的有线网络，一个用LAN宽带接入网，两种业务走两个网络，有效避免了IPTV利益之争。广电绝对控股，杭州网通参股的方式，构成了三网合一的模型，在平衡了双方的利益基础上，广电的参与为IPTV的发展解决了内容上的制约，而且在内容丰富和质量上提供了保证。同时为网通可以全身心的投入市场推广解决了后顾之忧，杭州网通成功之处，就在于借助广电的先天优势，在内容的提供和质量保证的前提下，通过对于内容的细化、重组、整合，更好的发挥了对内容资源的整合手法。其成功主要是因为地方政府的支持以及运营主体得天独厚的资本组合杭州广电绝对控股、杭州网通参股。但是，这种三网融合的模式，在目前中国广电、电信互不允许进入的环境下，对其他地区来说参考性不强。（4）河南模式河南IPTV-IP多业务模式关注行业，关注农村，为IPTV发展开创了特色之路。其核心思想是：以行业应用带动运营商IPTV业务的发展，解决IPTV发展过程中存在的政策问题、节目版权问题，充分利用国家各行业管理部门的资源，为国民经济信息化提供宽带流媒体服务。同时，河南模式不只看到城市群体，也不单以追求高ARPU为目标，而是通过大力发掘农村用户需求，试图实现经济效益规模和显著的社会效益。 （5）江苏模式 江苏电信计划建设两张网络：其中一张由中兴提供设备，内容由新华社提供；另一张网络内容则由上海文广提供。新华社凭借遍布全球的海外采编力量以及庞大的内容资源，特别在时政新闻上更拥有先天的优势。江苏电信模式中的新加入者新华社，是新闻媒体也开始关注IPTV领域的一个明显信号。（6）哈尔滨模式 哈尔滨的IPTV业务，提供给用户50多个直播频道（其中14个为文广特色频道），上万小时影视方面的点播内容。哈尔滨网通主要负责技术、网络、业务推广；上海文广主要负责终端设备的费用支付、内容的提供、组织运营及播控平台；。这个模式保证了内容提供和运营监管由广电负责，一旦传播中出现什么问题，广电可以控制。另外，除直接发展个人用户外，运营商也可将酒店或者大型企事业单位、学校、行业专网等商业客户是发展成为运营商的重要营销渠道，在所有资源掌控在运营商手中的情况下，可以让行业用户成为一个虚拟运营商VSP，代理销售运营商的数字电视/视频点播节目和服务。此种模式，各方各司其职，充分发挥自身优势，从理论上讲这是比较理想的合作模式，并顾及了两个重要的方面有利于发展和有利于管理。IPTV在哈尔滨进行市场推广时，追求的是差异化，宣传的重点是点播、回看和时移。但从用户实际的使用情况来看，点播和回看还并没有做到真正的差异化，在特定时间内时移还是很受欢迎。在现有环境下，哈尔滨取得了13个月发展用户6万多的成绩，且这个数字已经达到黑龙江省整个宽带用户的一半。三、探讨武汉广电组建IPTV系统规划1、运营模式与结构体系如果说北京、上海是中心城市，江苏、杭州是富裕地区，河南IPTV的政治色彩浓厚，那么哈尔滨模式一直被业界称道，它是电信运营商(哈尔滨网通)和内容运营商(上海文广)之间真正的合作。与其他模式相比，哈尔滨模式的全国性推广意义更为突出，哈尔滨IPTV模式的初步成功，与其拥有相对健康、清晰的产业链有着很大的关系。众所周知，IPTV业务价值链总体可以划分为内容运营及网络运营两大部分，内容运营商负责内容的集成及整合，与网络运营商共同将这一新业务送到最终用户。这里，内容运营商主要指拥有IPTV牌照，负责频道的内容整合、管理、内容的监控、内容的安全保护和频道的包装等，通过经过整合的业务内容，实现给最终用户提供不同的业务体验；网络运营商则利用现有的宽带网络资源提供传输和业务承载通道，在其宽带网络接入服务中，能够提供内容可控的优质网络资源，承担为用户服务的责任。在双方的合作中，为最终用户提供优质的内容、网络服务。可以看出，在哈尔滨构建的IPTV产业链中，关键还是取决于掌握内容的广电系统和掌握网络的电信运营商之间的紧密合作。哈尔滨网通和上海文广合作，开展IPTV的联合运营，二者之间有明确的分工和合作。上海文广和哈尔滨网通的合作是一个强强联手的合作，通过共享优质资源来实现优势的互补。上海文广作为内容运营商负责：运营牌照、内容、内容集成运营平台、机顶盒设备，同时负责协调和驻地广电、工商、公安等关系问题；哈尔滨网通负责网络的建设和维护、收费渠道、用户的管理等；双方共同开发新业务，市场营销和拓展。同时，再加上UT的设备提供商的技术支持，整个产业链得以健康发展。参考上述模式，结合武汉广电/总台实际情况，我们认为武汉广电IPTV 项目建设理想定位该项目不是一个只面向内部使用的系统，而是一个涉及到内容提供商、内容运营商和终端用户等多种角色的复杂系统，节目文件、属性数据、用户认证/授权信息、版权证书、帐务信息等要在这几个参与者之间实时地交互，这就对系统结构设计提出了很高的要求。武汉广电IPTV系统是由一个支持IPTV的内容管理平台、一个业务运营支撑平台，以及一个采用分散VCDN方式建立的业务运营平台等部分组成。（参见图1）下面对该系统进行简单描述。(图1：IPTV实现结构示意图)（1）内容管理平台内容管理平台主要是实现对武汉广电所持有的各类电视视音频节目内容的采集、编辑、编排、转码、加密、分发等的管理，由素材采集、素材管理、节目生产和管理、节目内容整合等系统组成参见图2。它们之间的关系是：节目采集编辑子系统负责按节目规划对节目进行采集和编辑，将从各种途径采集的素材送入素材管理系统的素材库，并素材管理子系统在素材库中对节目进行基本的加工处理和保存；节目生产和管理子系统负责内容管理及节目生产，是在素材库的基础上，完成节目的编辑、著录、审核等工作；节目内容整合子系统是在将节目生产系统中加工完毕的节目提供给运营商以前，对节目进行整合，包括节目包管理、转码、加密、分发等。不同的节目包可以使用不同的压缩格式、加密办法。并且系统按照节目包的不同组合，将内容提供给不同的运营商。（图2：内容管理平台）（2）业务运营支撑平台业务运营支撑平台系统主要是用于对IPTV用户、内容提供商、业务提供商及其业务提供的统一管理，为负责相关视音频节目播放系统和监管系统的建设和管理，包含业务处理子系统、业务发布子系统和用户信息管理子系统等。其中业务处理子系统主要完成对业务逻辑管理和处理、业务数据处理等基本业务处理功能，以及播出控制、审查相关视听节目内容的安全等；业务发布子系统将加工好的多媒体内容通过多种方式发布，如机顶盒发布、网站发布、出版光盘等，以及将节目属性信息（包括播放地址等信息）传递给运营系统的媒体资产管理系统，供其在机顶盒上进行节目组织和展示；用户信息管理子系统主要是完成用户管理、授权、认证、计费并最终产生报表统计，计费帐务、话单服务、对帐结算等有关用户资料及业务资料管理，为基于IP 的业务提供了开放、统一、综合性的客户管理、增值服务管理和计费、收费业务支撑平台。（3）业务运营平台IPTV业务成功的关键在于内容新颖、形式互动及灵活的运营，因此引入特色内容供应商和专业业务运营商非常关键。为了促进业务运营商参于的热情，运营商必须保证业务运营商一定程度的运营灵活性，即运营商可将IPTV平台的部分运营能力包括业务管理和记费能力开放给业务运营商，由其根据内容和用户的情况制定灵活的运营策略。同时运营商必须能够对业务运营商使用的系统资源进行管理和监控，同时可以规范每个业务运营商的运营能力,保证在运营商的统一指导下，各业务运营商有序、健康的发展。目前业务运营平台主要有两种模式：一种为集中管理，另一种为分散VCDN方式。前一种方式管理方便，但不适合对大规模用户的管理和对大量并发流的支持；后一种方式管理复杂，维护成本比较高，由于IPTV业务运营平台是一个投资非常大，维护成本相当高的平台，根据目前武汉广电的实际情况，我们认为采用VCDN方式比较可行。具体来讲是我们负责主平台建设，而次平台的建设和后期服务由武汉广电数字网络公司或网络运营合作方负责。 VCDN（Virtual Content Distribution Network）本质上是VDN系统和虚拟多运营商系统的结合，通过在一个统一的VDN平台上划分多个不同虚拟运营商的虚拟运营空间，实现在平台统一管理控制下的各运营商的灵活运营能力。业务运营商均可以在VDN平台上具备自己的内容存放空间和并发流许可等运营资源；不同业务运营商的资源可以分布在同一物理CDN节点；一个业务运营商的资源也可以跨越多个物理CDN节点，业务运营商在分配的资源范围内进行节目内容管理和业务运营。运营商可对业务运营商租用的资源进行管理和监控。在武汉广电局自己运营时，某个最终用户通过网络运营商的网络访问武汉广电局的门户网站，当他看到自己感兴趣的流媒体内容时，他会点击要求播放这段内容。网络运营商的VCDN 网络会引导用户访问到离用户最近的边缘服务器上。用户从VCDN 的边缘服务器上获得了内容后就开始了播放过程，由于流媒体内容使用了DRM 进行保护，因此媒体播放器会自动向武汉广电局的授权服务器请求播放授权。而授权服务器则会把用户重定向到用户认证平台上去对用户进行认证。当用户的认证信息返回到授权服务器上后，授权服务器会检查用户的付费情况，根据这一点来判断用户是否需要购买。如果用户需要购买这段内容，就会提示用户进行购买，用户可选择以包月或逐条的方式进行购买；如果用户已经购买了这段内容，授权服务器会给用户发放相应的授权，这时用户就可以开始播放了。同时授权服务器也会把用户的访问信息记录下来。除了直接提供网络服务自主运营外，武汉广电还可以将制作好的节目提供给其他运营商，由这些运营商为最终用户提供多形式的内容服务。2、实现IPTV技术路线（1） 搭建一个IPTV实验平台目前武汉广电网站已经基本具备支持小规模IPTV发布的内容管理平台中大部分功能，同时，武汉广电数字网络公司也拟于近期建设一个FTTH实验小区，基于这两个有利条件，建议充分发挥武汉广电网站优势，利用武汉广电节目资源组建内容管理平台与业务运营平台，以武汉广电即将建设的FTTH实验小区为用户终端，探索利用FTTH/FTTB实现IPTV的经营模式和技术支持，和利用发展IPTV来推动FTTH/FTTB建设的可行性，从而得到政府对武汉广电发展的政策与资金支持，在上述实验平台基础上，积累实现大规模运营IPTV的经验，逐步开展IPTV运营。（2）组建内容管理系统，采用合作方式获取节目源考虑到目前武汉广电申请IPTV牌照难度较大，同时节目源比较少，单独提供IPTV内容的成本将非常昂贵，建议与目前持有IPTV运营牌照的上海文广、央视或南方传媒等单位进行合作。建立支持IPTV的内容管理平台，逐步开展VOD/NVOD点播等增值业务。目前，可供选择的合作方式为：武汉广电组建自己的内容管理平台，购买上海文广、央视或南方传媒的精品节目。武汉广电根据上海文广、央视IPTV或南方传媒平台规范组建自己的内容管理平台，上海文广、央视或南方传媒将IPTV数据打包进入武汉广电内容管理平台。武汉广电将自己的新闻和其