電信網、互聯網和廣播電視網的迅速發展推動了媒體業務的快速增長，而媒體傳輸技術在各種異構網絡中的廣泛應用也催化了三大網絡的融合。IP電視作為三大網絡技術和媒體技術的融合體，將電視搬到任意網絡和終端上，讓用戶可以隨時隨地欣賞豐富多彩的音視頻節目。
1、IP電視的技術發展及其應用前景
IP電視技術以DVB over IP，IP over Everything的技術框架涵蓋三大網絡和媒體技術優勢。IP電視將DVB內容進行媒體技術轉換后放在IP網絡上傳輸（支持IP網的單播、組播等傳輸方式），通過各種連接IP網的接入網絡，使各種終端設備能夠接收并播放電視節目。IP電視兼容DVB系列電視廣播標準，可在其基礎上搭設DVB-T和DVB-H等數字廣播系統，實現電視節目的廣播傳輸。這樣，IP電視兼有點播、組播、廣播等媒體傳輸方式。在IP電視基礎上，實現任何時間、任何地點，以任何終端設備連上任何網絡，通過優化的傳輸方式（點播、組播、廣播之一）享受豐富的數字音視頻信息將是未來幾年內引導信息產業技術和市場發展的核心技術路線。
三網融合的趨勢使IP數字電視變得火熱起來，電視網趁機將自己豐富的媒體資源推向IP網絡，并通過IP網絡推向各種其他接入網絡和接入設備。同時，廣電部門開始應用新的技術標準DVB-H，這種技術使在手持設備上看電視成為現實。DVB-H采用地面數字廣播方式將媒體發送到手持終端上，并利用移動網絡在服務設備與終端之間進行點對點的信息反饋。可見，IP電視符合各大網絡運營商和內容提供商（包括電視媒介）的共同利益。
作為一個技術平臺，IP電視綜合服務系統實際上統一了各種類型媒體的應用，它可以在常見的媒體格式之間進行格式的轉換。也就是說，終端不再需要考慮本身支持的媒體格式與遠端服務器提供的格式是否一致，也不需要考慮自身的網絡形式。它可將傳統的媒體服務所提供內容單一格式拓展為多種格式，包括衛星數字電視、有線電視網的數字電視、媒體資源庫等。因此在這套系統下，很容易搭建非常有市場潛力的業務，包括網上教育系統、音視頻娛樂系統、交通監控系統、視頻會議系統等。圖1示出了以IP電視系統為中心所構建的多種應用平臺。IP電視服務系統還可以運用到遠程醫療、視頻會議、小區娛樂等系統中。總之，需要音視頻娛樂和音視頻通信的地方，就有IP電視廣闊的用武之地。
2、IP電視系統的構成
完整的IP電視綜合服務系統主要由“1網+3平臺”組成，即IP網、媒體制作采編平臺、IP電視運營平臺和終端播放平臺。IP網通過IP技術實現了電信網、計算機網以及廣播電視網等網絡資源的無縫融合，構成了可供在3種網絡上提供語音、數據、視頻和各種業務的新網絡平臺，從而實現網絡資源最大程度的共享；媒體制作采編平臺通過高效的編碼轉碼技術把多種媒體資源（模擬或數字的電視節目、實時采集的媒體數據和已有的媒體數據等）壓縮編碼成可以在IP網上傳輸的多媒體數據流；IP電視運營平臺通過流媒體傳輸技術實現多媒體數據流的安全可靠傳輸，實現IP電視的單播、組播和廣播等多種傳輸模式；終端播放平臺通過開發基于多種不同網絡的終端播放器，實現不同網絡終端（如PC、PDA、手機和機頂盒等）的統一接入。
3、IP電視中的核心技術
IP電視的綜合服務系統的實現需要編碼轉碼技術、流服務器技術和多樣終端播放技術等的支持，如圖2所示。編碼轉碼技術為節目提供商制作IP電視的媒體節目提供技術支持，流媒體服務器技術為傳輸網絡運營商和接入網絡運營商IP電視系統的運營提供技術支持，多樣的終端播放技術為受眾終端的媒體信息播放提供技術支持。
圖2：IP電視系統的核心技術
3.1 編碼轉碼技術
（1）高效的音視頻編碼技術
現有的電視節目大部分以MPEG-1、MPEG-2格式存在，其中MPEG-1是VCD的壓縮標準，MPEG-2是DVD和數字電視采用的壓縮標準。MPEG-1和MPEG-2的碼率分別是1.5 Mbit/s和3~10Mbit/s。對于大部分用戶來說，接入帶寬尚不足以承載如此高碼率的節目。即使用戶端接入網能提供這么高的帶寬，在大規模用戶接入的情況下也沒有服務器能提供這么高的輸出帶寬。移動終端運行在低帶寬環境將持續一段時間，因此將這些節目直接下發給用戶是不現實的。為了滿足IP電視在多種網絡上傳輸的要求，要求音視頻編碼技術不但要有高的編碼效率而且其生成的碼流要有時域、空域、信噪比和復雜度的完全可伸縮特性，視音頻編碼的目標已經從面向存儲轉到了面向傳輸，編碼的目的也從產生適合存儲的固定尺寸的碼流發展到產生適合一定的傳輸碼率的可擴展性碼流。因此，面向通信的高效音視頻編碼技術已經成為IP電視系統最重要的核心技術之一。
（2）智能轉碼技術
新標準的編解碼復雜度比較高，大規模的設備更新需要付出非常昂貴的代價，為了能向不同接入類型的用戶提供現有的內容服務，要求系統具備將節目源轉為適應不同接入環境和不同接入終端能夠處理的碼流。這種轉換工作由轉碼器來完成，轉換工作包括碼率轉換、空間分辨率轉換、時間分辨率轉換、碼流格式轉換。選擇轉碼方式是轉碼器必備的環節，如何合理安排轉碼方式的選擇順序對整個轉碼性能起著重要的作用，所以智能的轉碼技術是IP電視系統突破現有媒體資源的海量性與多樣性對媒體業務發展限制的重要的核心技術。
（3）有效的數字版權保護技術
如何充分利用現有的網絡資源，既能使網絡投資商和運營商獲利，又能使網絡用戶真正享受IP電視應用帶來的優勢，是目前迫切需要考慮和解決的問題。所以，研發一種有效的數字版權保護技術使數字內容提供商的利益得到有效保護成為IP電視應用中又一項急需解決的核心技術
3.2 流媒體服務器技術
（l）服務器集群技術
設計和實現大規模流媒體服務面臨的一個很大的挑戰是處理速度，服務器集群技術是解決單機處理能力有限問題的有效方法。集群技術的提出在一定程度上克服了單機系統自身不足，且因其成本低、可擴展性好而在分布式并行計算、規模服務中得到廣泛應用。集群模式可以極大的提升系統支持的并發流數目，但如何減少或者避免由于單點失效帶來的不良影響也是需要關注的一個問題，解決這個問題需要對集群內各節點的任務進行合理的調度，使得各節點的負載均衡。因此，如何針對流媒體服務的特性設計實現一套有效的集群調度算法，解決分布式流媒體集群的負載分配問題是IP電視綜合服務系統能夠順利運營的基本技術保障。
（2）混合緩沖控制技術
音視頻數據對自身差錯要求較低但對實時性要求較高，這使得它在網絡上的傳輸不同于一般的網絡數據傳輸。為了抑制網絡條件的變化帶來的丟包、延遲和抖動等不良影響，需要在服務器端和客戶端之間建立相應的緩沖控制機制，以保證服務器方的發送緩存和客戶端的接收緩存既不上溢也不下溢。所以，混合緩沖控制技術是IP電視綜合服務系統提高視頻播放服務質量的核心技術之一。
（3）音視頻平滑切換技術
在商業運作中，為了滿足隨時的節目切換和廣告插播要求，要求IP電視運營平臺提供視音頻平滑切換功能。但是，音視頻流均是連續的時基媒體，客戶端在播放時需要選擇適當的解碼器按照數據包的序號和時戳完成對音視頻數據的解碼和重組，在碼流切換過程中很容易發生意外而造成客戶解碼異常甚至崩潰，所以碼流平滑切換技術也是IP電視系統一項較為關鍵的技術。
3.3 多種終端播放技術
（1）手持終端的編解碼算法優化技術
手持終端設備由于CPU處理能力有限、內存空間有限，因此如何在手持終端設備上實現視音頻的編解碼是IP電視系統支持多樣終端播放必須解決的一個關鍵問題。
(2)基于無線信道的信源信道聯合編碼差錯控制策略
移動信道由于受到衰落的影響，信道狀況與有線信道相比呈現不穩定，易差錯并且具有突發差錯特性，因而差錯控制技術對于無線及移動信道上多媒體傳輸非常必要。所以，基于無線信道的信源信道聯合編碼差錯控制技術是IP電視系統向無線擴展的核心技術之一。
(3) TCP/UDP協議自動切換技術
傳統的IP網絡上的流媒體采用UDP協議并在上層輔以RTP協議進行傳輸。由于無線網絡信道相對于有線網絡差錯特性相對明顯，為了保證視頻質量，在采用UDP協議的同時必須輔以復雜的差錯控制策略，相對于采用TCP協議而言顯得更為繁瑣。TCP協議在實時性要求不高（非會話性業務）、接入的數量不高的應用中具有很好的視頻傳輸性能。因此，設計自適應切換的傳輸協議的流媒體傳輸方式可以有效提高無線終端用戶的服務質量。
4、結束語
IP電視技術是基于三大網絡技術和媒體傳輸技術建立起來的一種新的多媒體信息服務技術，IP電視的出現和發展是網絡技術和媒體技術發展的必然，通過IP電視綜合服務系統可以很好地解決三網業務獨立、資源獨立的局面，完善我國寬帶及無線多媒體服務功能。
