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发表于 2008-6-21
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1、网络电视及其发展背景 进入21世纪以来随着宽带网络、流媒体、编解码、信息加密和存储技术的发展，以基于TCP/IP协议网络为承载基础的视频业务开始步入商业运营阶段。为了与基于DVB的数字电视广播业务区别起见，我们将以IP及其相关技术为基础的视频业务称为网络电视（IPTV）。
1.1 网络电视的特点
广义说来凡是将传统模拟电视信号经过抽样、量化和编码转换成二进制数字信号，并在获取、加工、存储、传输和接收等环节使用数字信号的系统都可以归为数字电视的范畴，但考虑到网络电视与数字电视的主要区别源于其各自不同的网络基础和发展途径，在目前的技术和市场条件下它们仍然存在许多重大的差异，见表1。
表1 网络电视与数字电视的差异
1.2 网络电视的发展背景
网络电视的蓬勃发展存在着巨大的市场驱动力。首先是使用宽带接入网络的用户群体增长迅速，这里所谓的宽带接入网络包括了xDSL、双向HFC、以太网和其它宽带接入技术。据中国互联网络信息中心的统计报告分析，截止到2004年年底我国的宽带上网用户数量已经达到了4280万；同时在全球范围内，宽带用户数量的发展也非常迅速，因此网络电视业务有着潜在的庞大用户基础。
其次是技术发展带来的业务融合加剧了市场竞争，以美国为例，在2003年其现有的宽带用户中大约2/3是使用双向HFC网络[3]，近两年以来有线电视运营商的标准化组织CableLabs提出了实现多媒体综合业务的PacketCable Multimedia规范[5]，从而使得当地的有线电视运营商不仅在三网融合业务的竞争中，在视频和数据业务方面继续领先，还对电信运营商的话音业务产生了冲击。在这种背景下电信运营商希望通过利用以 xDSL技术为代表的宽带接入网络开展视频业务，以拓宽自身的生存领域。
在我国宽带接入市场在2000年以后增长迅猛，以ADSL宽带接入用户发展为例，从2002年中开始短短的两年时间其数量就占了达到了2870万[1]，在所有的宽带接入手段周占有绝对主导地位。尽管电信运营商没有受到来自有线电视运营商的竞争压力，但是在我国进行了拆分后，电信运营商之间的竞争是存在的；同时为了更好地吸引用户使用宽带接入服务，以及提高每个宽带用户的平均收入值（Average Revenue per User, ARPU），大力发展视频内容以及相关业务就成为电信运营商们必用的关键手段之一。
2 网络电视系统模型
网络电视的基本系统模型如图1所示，整个系统总体上可以划分为三个组成部分：前端（Head End）、网络和接收端，每个部分都由一些关键设备组成，完成相应的基本功能以保证网络电视业务的顺利运营。
图1 网络电视的基本系统模型
2.1 前端
网络电视系统的前端部分主要包括了流媒体系统、用户管理系统、存储设备、编码器、信源转换设备等：
流媒体（Streaming Media）系统。流媒体系统把经过数字化处理的视频内容以视频流的形式推送到网络中，使得用户可以在仅下载部分视频文件后即可开始观看，在观看的同时后续视频内容将继续传输。流媒体系统中包括了提供广播（broadcasting）和点播（On-demand）服务的视频服务器。
用户管理系统（Subscribers Management System, SMS）。用户管理包括了对网络电视业务用户的认证、计费、授权等功能，保证用户可以得到合理安全的服务。
存储系统。主要用于存储数字化后的供点播的视频内容和各类管理信息，考虑到数字化后的视频文件相当庞大，以及各类管理信息的重要性，因此存储系统必须兼顾海量和安全等特性。
编码器（Encoder）。按照一定的格式和码率特性要求完成视频信号的数字化，
信源接收系统。完成各种视频信号源，如有线电视、卫星电视等的接收。
在网络电视系统的前端部分中实时性的视频信号（如卫星电视、有线电视等）或非实时性的视频节目（如DVD、录像带等）经过接收系统后进入编码器部分，输出的数字化文件按照实时广播或点播的要求分别被传送到广播流服务器和点播服务器，供点播的节目需要存储在存储设备中，流媒体服务器在用户管理系统的控制下把视频文件以视频流的方式推送到网络中去。（待续）
2.2 网络
网络电视系统所使用的是以TCP/IP协议为主的网络，包括骨干/城域网络、宽带接入网络和内容分发网络等：
骨干/城域网络（Backbone/Metro Network）。骨干/城域网络主要完成视频流在城市范围和城市之间的传送，目前城域网络主要采用千兆/万兆以太网络，而长距离的骨干网络则较多选用SDH或DWDM作为IP业务的承载网络。
宽带接入网络（Broadband Access Network）。宽带接入网络主要完成用户到城域网络的连接，目前常见的宽带接入网络包括xDSL、LAN、WLAN和双向HFC等，可以为用户提供数百kbps至100Mbps的带宽。
内容分发网络（Content Delivery Network）。内容分发网络是一个叠加在骨干/城域网络之上的应用系统，其主要作用是将位于前端的视频内容分布存放到网络的边缘以改善用户获得服务的质量，减少视频流对骨干/城域网络的带宽压力。
一般而言网络电视系统的前端直接连接在骨干/城域网络上，视频流通过内容分发网络被复制到位于网络边缘的宽带接入设备或边缘服务器中，然后通过宽带接入网络传送到业务的接收端，由此可以看出网络电视业务中的视频流实际上是通过分布在全网边缘的各个宽带接入设备或边缘服务器与前端部分共同完成的。
2.3 接收端
网络电视系统的接收端包括了计算机、电视、手机和其他智能终端设备，
计算机。计算机设备包括了各种台式计算机以及各种可以移动的计算机，如PDA等，此类设备的特点是自身具备较强的处理能力，不仅可以独立完成视频解码显示任务，同时还可以安装其它软件完成信息交互、自动升级和远程管理等功能，如浏览器和终端管理代理等。
电视。电视一般仅具备显示各类模拟和数字视频信号的能力，目前市场上大多数的模拟电视需要配备专门的数字视频处理设备，如机顶盒（Set Top Box, STB），后才可以完成数字视频的显示工作；近期才开始上市的数字电视产品可以接收基于DVB的数字电视信号，但对于网络电视业务来说仍然需要增加相应的功能。
手机。手机作为网络电视业务的终端显示设备必须具备处理和显示数字视频信号的能力，目前市场上出现的可以处理显示动态画面的手机由于其网络传输速率和视频解码处理能力的限制还无法提供比较流畅的视频信号，因此在3G网络投入运营以及有更为有效的编码方案后，手机会逐步成为网络电视的真正终端设备。
视频流在到达接收端的各类终端设备经过解码后显示出来，同时需要接收和显示的内容还包括了电子节目指南等信息。计算机与节目指南服务器间可以通过标准的HTTP协议以HTML格式传输节目指南信息，因此在服务系统中无须进行特殊的处理；而机顶盒在与节目指南服务器进行信息交换时尽管基本上也采用标准的传输协议和格式，但是由于机顶盒操作系统和中间件的不同，需要在机顶盒与节目指南服务器间进行相关的定制工作。此外，各类终端设备还可以通过网管代理实现远程监控、自动升级等功能。
3 相关技术问题
3.1 服务质量
基于TCP/IP的网络目前还是以提供“尽力发送（best effort）”服务为主，也就是说网络中所有的数据包将被同等地传送，不能保证一定的端到端的延迟或者不被丢弃，而网络传输所造成的延迟、抖动或丢包等因素对于具有实时交互特性的网络电视业务而言，其影响是至关重要的。为此IETF提出了区分服务、集成服务和流量工程等方法解决网络层的服务质量问题，同时各设备制造和软件开发商也根据网络的情况纷纷提出了应用层的服务质量解决方法，下面分别进行介绍。
3.1.1 网络层服务质量
网络层的服务质量主要涉及延迟、抖动和丢包等问题。延迟（delay）一般可以理解为数据包从网络入点到网络出点的单向花费时间，造成延迟的主要来源有4个：
物理介质所造成的信号传播延迟；
网络设备本身收发数据包的延迟；
数据包在进行调度（排队）处理时引起的延迟；
信号时钟引起的串行延迟；
抖动（jitter）是指网络延迟的变化，一般可以理解为同向传输的相邻数据包之间的时间差，造成抖动的原因主要有3个：
网络拓扑变化造成的传播延迟变化；
数据包处理要求不同带来的交换延迟变化；
队列的空和满引起的调度处理延迟变化；
丢包（packet loss）是指从网络中的入点到出点之间发生丢弃数据包的现象，一般用丢包率来衡量丢包现象发生的程度。
这三个问题对于具有时间敏感性的网络电视业务来说，会导致观看时出现画面不流畅、马赛克甚至是停滞的现象，极大地影响了网络电视的观赏性和用户体验。
目前的解决方法是在结合区分服务（Diffsev）模型，在网络边缘通过宽带接入设备将来自不同应用的数据包进行分类，对不同类别的数据包给予不同的优先级，按照优先级汇聚后进入骨干/城域网络，见图2；在网络的骨干/城域网络中不仅提供对汇聚后已经具有不同优先级流量进行粗颗粒的分类传输，同时还结合MPLS流量工程技术使得高优先级业务在带宽、延迟、抖动和可用性等方面得到保证。
图2 边缘区分服务实施示意
3.1.2 应用层服务质量
流媒体应用可以根据网络层的情况和反馈采取一定的措施来消除影响视频质量的因素，例如在网络层出现拥塞的时候，应用可以根据网络的反馈信息通过控制发送数据的速率。在应用层控制数据发送的手段主要有两个，速率控制和速率整形，前者是根据网络的可用带宽情况来确定视频流的发送速率，后者则是通过转码、减帧、减层和重量化的方法使得已经按照一定速率编码压缩的视频流可以符合现有的网络通道条件。
针对在传输过程中出现的丢包和错误，应用层也有相应的处理措施，例如在发送端采取FEC、在发送和接收两端限定延迟进行重传、传输过程中采用纠错编码以及在接收端采用错误隐藏等手段提高和改善图像的质量。
虽然在网络中可以利用组播技术大大降低网络电视的广播业务所占用的带宽资源，但目前还缺乏在大型网络中统一部署组播的实践经验，但是可以通过构建一个内容分发系统叠加在传输网络之上，利用内容复制、应用层组播、分层组播和受限组播等技术实现视频流的边缘化，从而达到保障整体服务质量的目的。
3.2 视频处理
开展网络电视业务需要以高速骨干/城域网络和宽带接入网络为基础，尽管目前的宽带接入网络一般可以达到256kbps以上的传输速率，但是相对与数字视频信号来说仍然远远不足。以数字分量4:2:2电视信号为例，如果不采取任何压缩措施其原始码流高达216Mbps。因此视频信号的编码压缩是实现网络电视业务的关键技术。
一般说来视频编码压缩可以分为两大类型：可变码率和固定码率视频编码。固定码率编码包括基于波形编码和内容无关编码两类方法，这种类型的编码器仅输出单一固定码率的视频流；而可变码率编码则可以单独或组合利用信号在质量、时间、空间和频率域等方面的特性进行处理。可变码率编码产生一组包括了基本和增强两种类型的子码流，其中只有一个基本子码流，它可以单独进行解码，得到比较粗糙的图象质量，而其他的增强子码流则不能单独解码，只有在与基本子码流配合解码后可以显示效果更好的视频图像。所有的子码流结合在一起解码后可以得到最佳的视频图像观看效果，如果丢失了增强子码流，视频图像将在画面的质量、尺寸和帧率方面有所降低。
由于网络和接收端设备存在诸如带宽变化、处理能力等方面的不同，因此应用于视频流的编解码方法必须满足以下需求：
带宽：目前的IP网络还无法大规模地通过资源预留机制提供端到端的固定带宽，为此希望编码器可以输出动态变化的码流，适应在网络出现拥塞时带宽降低的情况。
延迟：网络电视业务要求有固定的时延，以保证数据包在一定的时间内到达解码器解码后显示，为保证网络拥塞导致的数据包传送时延抖动的问题，接收设备需要在解码前进行数据缓存处理以保证播放出流畅的视频图像。
丢包：数据包在传输过程中丢失后会在解码时损害图像的质量，因此视频流在进行网络传输的过程中需要采取相应的保护措施来降低丢包率。
交互功能：网络电视中的点播业务需要具备诸如快进、快退、暂停/恢复、随机定位等的功能，目前已有视频编码方案支持类似功能的实现。
解码复杂性：为了适应便携终端设备，如PDA、手机等的低功耗要求，解码器设计实现不能过于复杂。
由于可变码率编码可以适应不同的网络带宽变化、不同的传输通道条件以及不同的计算复杂度等要求，因此是今后发展的主要方向。
数字视频的编码压缩分别在通信和消费电子两个领域中进行着各自的标准化工作，在通信领域的标准化工作由ITU-T负责推进，其所属负责多媒体技术的16研究组制订出了广泛应用的数字视频通信H系列标准，包括了H.261、263、263+等，普遍用于视频会议和可视电话等领域，主要目标是如何提高视频图像的传输效率；而在消费电子领域的标准化工作则由ISO/IEC的JTC1（联合技术委员会）负责，其所属的SC29中的WG11制订了MPEG系列音视频通信标准，包括了MPEG-1、2、4、7和21等，其中在94年提出的MPEG-2作为数字电视的编码压缩规范，有着非常广泛的市场应用基础，该系列标准的主要目标是如何为用户提供更高质量的画面。2001年12月隶属于ITU-T的VCEG（视频编码专家组）和ISO/IEC的MPEG（运动图像专家组）共同成立了JVT（联合视频工作组），致力于把传输效率和压缩质量两个目标结合起来得到2倍于现有编码压缩效率和更高容错能力的标准，并于2003年3月完成了该标准——H.264/MPEG-4 AVC。
数字视频流在网络中实时传输的标准化工作主要由IETF进行。在完成编码压缩以后，流媒体应用将通过不同的网络传输协议实现数据的传输和控制，其中比较常用的有RTP和RTSP等。RTP协议主要的作用是将来自应用层的音视频数据块增加时间戳和序列号等信息后封装起来，再传递给传输层的UDP协议进行传送；RTP协议可以应用于单播和组播中，因此可以支持网络电视业务中广播和点播应用。RTSP协议用于在流媒体的服务器和播放器之间进行控制信息交流以控制流的播放，它的传输承载协议可以是TCP或UDP；在网络电视业务中点播应用的各种交互式功能的实现需要它的支持。
3.3 数字版权管理（Digital Rights Management, DRM）
在网络电视业务的产业链中，内容供应商和集成商只希望已经付费的合法用户可以享受相应的服务，数字版权管理技术正是实现这个需求的关键所在。
数字版权是指数字化内容（包括音频、视频和文字等）的版权和相关权利，数字版权管理技术主要的用途是确定数字版权和相关的使用规则，并保证这些规则得到遵守。
如本文第一节中所述，由于网络电视和数字电视业务有着许多重要的差异，因此在数字视频的版权保护方面二者存在着明显的不同。在数字电视业务中一般使用的是基于广播方式的条件接收技术，而在网络电视业务中版权保护技术的基本原理则是充分利用了双向特点来实现的，基本的流程如图3所示。
首先经过加密处理的视频信息与该视频的元数据（包括节目的版权信息、许可信息、内容标识和密钥标识等）发布到流媒体服务器上，同时该视频的内容标识和使用规则被传送给许可证服务器；接着用户通过网络访问流媒体服务器，在视频流到达接收端开始播放前，播放器将自动根据视频内容的要求访问许可证服务器以获得正常播放所需要的密钥；在收到密钥后结合授权规则播放视频内容。
数字版权管理技术的标准化工作还处于发展期，有许多组织针对音乐、文字和视频等不同的内容制订了各种规范，具体可以参考[17]。与编码压缩类似，针对市场上最流行的流媒体应用系统，Microsoft和Real Networks公司都拥有各自单独的版权管理产品。 （待续）
3.4 存储系统 经过编码压缩后的数字视频文件一般需要占用大量的存储空间，通常一部长度为90分钟的电影如果按DVD质量要求进行数字化后，需要2.7GB的存储空间！通常无论是开展数字电视还是网络电视业务，系统的前端部分都需要考虑海量存储空间（一般在10TB以上）的实现和管理。存储系统大体上包括存储设备、存储网络和管理软件等部分，它们分别担负着数据存储、存储容量和性能扩充以及数据管理等任务。
3.4.1 存储设备
单一的存储设备通常可以分为内存、硬盘、光盘和磁带等几种[18]，在速度上以内存最快、磁带最慢，存储容量上是内存最小、磁带最大、价格上则是内存最昂贵、磁带便宜。由于内存属易失性设备，即在断电后无法保存其中存储的内容，因此常用于系统软件和数据的工作缓存区，真正用于长时间存放数据的介质就是硬盘、光盘和磁带等。
尽管目前市场上单块硬盘的存储容量已经超过上百GB，读写速度达到了几十MB/S，但是单个的硬盘无论在容量、读写速度和可靠性等方面与网络电视业务的要求还存在相当的差距，为了满足海量存储、高速访问和安全可靠等方面的需求，可以利用多个硬盘组成磁盘冗余阵列，阵列中磁盘上的数据可以按照一定的规则进行备份，同时多个磁盘也可以并行进行读写操作，从而满足流媒体应用的需要。
以硬盘为基础组成的廉价冗余磁盘阵列不仅可以综合利用多个硬盘的容量，还可以并行对多个硬盘进行读写操作，此外还通过设置高速缓存进一步提高数据访问的性能。数据的安全可靠性则是通过镜像和校验方式来实现，依据镜像和校验方式的不同，磁盘冗余阵列划分为许多级别，常用的有RAID0、RAID1、RAID3、RAID5、RAID10等[19]。鉴于RAID具有速度快、容量大、安全可靠等优点，一般作为流媒体应用的在线（On-line）存储设备。
与硬盘相比，光盘和磁带在读写访问速度方面存在明显的差距，光盘目前是10ms以上，磁带更是达到了几秒到十秒；但是在单位容量价格和容量扩展性等方面有着明显的优势，因此通常作为系统的近线（Near-line）或离线（Off-line）存储设备。
3.4.2 存储网络
目前实现存储设备与服务器之间的连接方式主要有三种：直接连接存储（Direct Attached Storage, DAS）、网络访问存储（Network Accessed Storage, NAS）和存储区域网络（Storage Area Network, SAN）连接，各自特点如下：
直接连接：这种连接方式中存储设备通过SCSI或FC接口直接与服务器相连，存储设备的访问和管理均由与之相连的服务器负责；一般的产品配备4个连接端口，适合于规模较小、拓扑简单的系统。
网络访问存储：这种连接方式中存储设备通过IP网络接口与网络设备连接，存储设备本身具备在文件级处理读写访问的能力，可以为具备NFS系统的服务器提供存储服务；由于数据是在文件级进行交换，需要操作系统的参与，存在性能方面的限制。
存储区域网络：这种连接方式中存储设备大多通过光纤通道（Fibre Channel, FC）接口与FC交换机连接，服务器通过HBA卡上的FC接口在数据块级与存储设备进行数据交换，采用SAN架构的存储网络模型如图4所示；由于在数据块级进行操作，不需要操作系统的干预，比较适合于要求存储系统性能、扩展性和拓扑灵活的场合。
3.4.3 存储管理
海量的视频数据以数据块或片段等各种形式分别存储在磁盘阵列的不同硬盘中、或者是光盘库的不同盘片上、或者是磁带库的不同磁带里，如何把这些分散的单个物理介质在逻辑上虚拟成可以被操作系统或其他应用所能够识别的卷（volume）或分区（partition），并可以针对存储于其中的数据进行各种管理是非常重要的。存储管理主要提供以下的功能：
虚拟（virtualization）：是将物理设备中所使用的道、块、柱面、盘片等信息转化为操作系统或应用所能使用的卷或分区。
共享（sharing）：实现多台宿主设备（如服务器、主机等）对同一个卷或分区进行数据读写操作。
迁移（migration）：经常不被访问的在线数据可以按照一定的规则转移到联机的光盘库或磁带库中，当被再次访问时可以自动地从光盘或磁带上恢复到磁盘阵列中。
备份（backup）：为防止在线数据丢失，可以定期把它们复制到可以卸载的光盘或磁带等介质上离线保存，离线保存的数据在需要使用时必须经过恢复（restore）后才可以被使用。
存储技术的发展方向一直是围绕扩大存储容量、降低单位存储成本、提高存储响应速度和改善安全可靠性等进行，近年来在存储网络方面以SNIA为代表的标准化组织正努力推进以IP为基础的融合，比较突出的是iSCSI技术。
3.5 流媒体服务器
流媒体服务器担负着将预先编码压缩或实时编码压缩的视频文件以流的方式推送到网络中去的任务，在网络电视业务，特别是点播业务中对于流媒体服务器有着很高的性能和可靠性要求。满足上述要求大致上可以有改善单个服务器的性能和可靠性，以及利用多台设备组成服务器集群等两种途径。
首先介绍改善单个服务器性能的主要方法。流媒体服务对于服务器在性能方面的要求主要体现在数据处理能力和网络吞吐能力上，根据计算机的冯诺依曼体系结构模型，CPU的能力对于整个服务器的性能有着至关重要的影响。当前的CPU中一般都采用了流水线和超线程（Hyper-Threading）技术，使得CPU具备了并行运算和处理多任务的能力；同时在服务器的设计中还广泛采用了对称多处理器结构，采用Intel架构的单台服务器一般可以达到4路甚至8路，计算任务可以在多个处理器之间平衡调度分配。服务器中I/O模块的性能决定了数据吞吐能力，这里的主要瓶颈来自于两个网络接口：连接存储设备的FC和网络设备的IP。如上所述，服务器中一般均配备HBA（Host Bus Adapter）卡，主要用于高速完成数据块的封装和传输，从而保证了服务器与存储设备之间数据交换的瓶颈；同时也配备了网络接口卡（Network Interface Card, NIC）来完成服务器与网络设备之间的数据传递。目前的多数网卡不负责所传送数据的TCP/IP封装，为此服务器耗费了大量的系统处理能力而导致系统整体性能急剧下降，针对这种情况已经开发出专门的TCP处理引擎（TCP Offload Engine, TOE），该技术的出现不仅可以消除传统网卡带来的瓶颈，同时还可以配合未来IP存储技术的应用。此外结合使用高速总线以及高速大容量的内存等技术，保证了服务器性能的大幅度改善。
依靠单台服务器的性能改善解决整体性能和服务可用性问题存在着性能价格比方面的限制，服务器集群（Cluster）技术的出现有效地解决了这个问题。服务器集群可以分为紧密和松散耦合两大类型，后者又包括针对故障切换、高性能和服务均衡等三种不同结构[23]。由于网络电视业务一般不需要进行大量的数据运算，因此常使用负载均衡的松散耦合集群系统来提供可靠的大规模流媒体服务，见图5。
除了上面提到的几个相关技术外，在网络电视业务中需要处理的数据对象主要是视频节目，它与传统的文字、图片性信息有着很大的不同，为此在数字电视业务中引进了媒体资产管理（Media Asset Management, MAM）的概念，在网络电视中也存在着类似的情况。此外作为基于网络的流媒体应用，网络电视还需要有一个基于J2EE的三层B/S应用结构，以适应开放性和扩展性要求。（待续）
4 市场现状与工程实践
以IP网络为传输基础、流媒体为服务形式的网络电视是一个新兴领域，据美国FCC的报告在1998年以后才出现了基于Internet的流媒体应用，但到2003年在6月进行的统计中发现在上个月里大约有12%的美国人使用了流媒体应用，到2007年预计可以形成47亿美元的市场规模。
在我国网络电视作为一个新兴的增值业务形态大约是从2000年后才逐渐成型，它的提出不仅是以流媒体技术和IP网络技术的发展为基础，而且与广播电视数字化的进程密切相关。目前中国电信、中国网通和中国移动等正在纷纷启动网络视频应用，除了在各主要城市将ADSL宽带接入的入户速率提高到1~2Mbps外，还分别在省级网络或跨省网络中部署和规划内容分发系统，并开始着手制订与网络电视业务运营相关的各种系统规范。
考虑到当前市场上有关技术和产品的成熟度，在已经开展网络电视业务试验的运营商中大多使用Microsoft和Real Networks两家公司的产品，它们可以提供包括编解码、版权管理、服务器、播放器、开发工具等在内的全套流媒体应用解决方案。由于流媒体技术的相关标准还在不断完善中，Microsoft和Real Networks分别采用了具有各自专利技术的编解码和数字版权管理等技术，其中Microsoft的编解码软件可以支持固定码流（Constant Bit Rate, CBR）和多码流（Multibit Rate, MBR）格式，Real Networks公司除支持上述两种格式外，最新的Real Producer10还可以支持可变码流（Variable Bit Rate, VBR）的rmvb格式，还具备了单播、应用组播和单播组播分级等功能。由于wm和rm格式目前还都是不同公司的专利产品，其技术开放性存在不足，因此许多网络运营商在开展试验运营的同时也大都同时采用了国际标准的MPEG4格式，特别是最新推出的国际标准H.264。
根据网络电视系统参考模型和实际业务需要，我们在2003年底开始建设“广电在线”网络电视系统，该系统由总前端、分前端、骨干网络、分发网络、接入网络等部分组成，系统拓扑结构参见图6。结合当前我国流媒体市场和宽带接入网络的具体情况，整个系统采用Microsoft的Media Service作为流媒体平台，节目码率为490kbps以适应目前多数ADSL接入网络的带宽条件，为用户提供包月收看和点播等服务。
广电在线网络电视系统框架
系统中总前端负责完成各类节目的数字化加工，节目来源可以是模拟电视、数字电视、卫星电视、各种光盘和录像带等，加工后的节目具备统一的编码格式和码流，经过标引、入库、审核等管理步骤后发布到网络上。在总前端发布的节目通过全国性的骨干网络复制到位于城域网络IDC的分前端中，分前端除接收来自总前端的内容外，还可以自由增加本地性的内容。合并以后的内容则通过分发网络分布到城域网络的边缘服务器中供用户收看，用户在收看视频节目之前，必须首先通过各分前端用户管理系统的认证和授权。
由于流媒体应用属于带宽密集性应用，因此在进行前端的系统设计时必须考虑系统组成的各个部分，如服务器、存储、网络等，都不能出现性能和带宽上的瓶颈，一般在这类系统的建设中通常会采用服务器集群、存储网络等技术，具体的设计实现可以参考。
分发网络是一个叠加在骨干/城域网络上的应用系统，已经从早期的被动“拉”方式发展到具备中央控制、“推”“拉”结合等特点的阶段。在分发网络中可以利用单播和组播的层次化分割技术，从而达到减少骨干/城域网络的带宽消耗、拉近终端与内容的距离、改善用户访问时间响应的目标。 |
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