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IPTV (InternetProtocolTVorInteracTIvePersonalTV), également appelée télévision en réseau interactive, est l'utilisation d'une infrastructure de réseau à large bande, avec une télévision domestique ou un ordinateur comme équipement terminal principal, intégrant Internet, multimédia, communication et autres technologies en une seule, la fournissant aux utilisateurs à domicile via l'IP protocole Une nouvelle technologie pour une variété de services de médias numériques interactifs, y compris la télévision numérique. Le cadre de base des services IPTV est principalement composé de quatre parties principales: plate-forme d'exploitation de contenu, plate-forme d'exploitation de service, réseau de transmission de support de service et réseau de terminaux d'utilisateurs. La technologie IPTV implique diverses technologies telles que le codage et le décodage vidéo, la distribution sur le réseau, la protection des droits d'auteur numériques et l'accès aux terminaux.
Le décodeur IP est un terminal de décodage vidéo, équivalent à un ordinateur avec son propre système d'exploitation intégré. On peut voir sur la figure 1 qu'une extrémité du décodeur IP est connectée au réseau IPVT via DSL ou Ethernet, et l'autre extrémité convertit le flux multimédia et d'autres informations transmises via le réseau en sortie vidéo et audio analogique en le téléviseur, de sorte que la vidéo à la demande, la navigation Web, les jeux et autres fonctions, il a des fonctions de base telles que l'échange de données informatiques, et peut être directement commandé par télécommande ou PC.
La composition et la fonction du décodeur IP
Le décodeur est composé de logiciels et de matériel. Le matériel du boîtier décodeur comprend la puce principale, la mémoire, le tuner et le démodulateur, le canal de retour, l'interface CA (CondiTIonalAccess), le contrôleur de stockage externe et la sortie vidéo et audio. Le logiciel est divisé en trois couches: couche application, couche d'interprétation intermédiaire et couche pilote, chaque couche contient de nombreux programmes ou interfaces.
Par rapport aux décodeurs numériques traditionnels, les décodeurs IP réalisent l'intégration de la vidéo, de la voix et des données, ce que l'on appelle le service triple play (TriplePlayService). L'architecture système du décodeur IP se compose de trois sous-systèmes indépendants: l'unité TV, l'unité PC et l'unité d'accès conditionnel (c'est-à-dire, système de cryptage, CA). Le sous-système TV est composé d'un modulateur de fréquence et d'un décodeur vidéo, qui sont utilisés pour traiter les informations de diffusion numérique; le sous-système CA permet au fournisseur de services d'avoir la capacité de contrôle d'atteindre la proximité de l'utilisateur et de savoir quand l'utilisateur regarde quel programme; le sous-système PC La plupart d'entre eux sont des conceptions modulaires. Les concepteurs de STB peuvent augmenter ou diminuer les composants de ce système en fonction de leurs besoins. Étant donné que l'objectif d'IPSTB est de fournir des fonctions de service Internet, son système PC doit fournir le protocole TCP / IP Stack et dispose d'un meilleur schéma de stockage.
On constate que les fonctions des décodeurs IP comprennent principalement les trois aspects suivants:
Prend en charge la transmission réseau LAN ou DSL actuelle, reçoit et traite les données IP et les flux vidéo;
Prise en charge du décodage vidéo MPEG, WMV et réel;
Prend en charge la fonction d'authentification des utilisateurs, réalise le contrôle d'accès des utilisateurs, la facturation et d'autres fonctions de gestion grâce à l'interaction avec le système IPTV.
Classification des décodeurs IP
Selon différents matériels et logiciels, les décodeurs IP ont différentes méthodes de classification
1. Classification basée sur le matériel
Les décodeurs IP peuvent être divisés dans les trois types suivants en fonction des différentes puces CPU utilisées dans la base:
(1) Décodeur basé sur un chipset dédié (puce de codec ASIC / SOC)
En plus du processeur, le chipset dédié intègre également d'autres modules IP (LntelligentProperty), tels que Videoin, Videoout, Audioin et Audioout, etc., et certains ont également des modules d'accélération matérielle de compression d'image. Étant donné que la puce de compression vidéo dédiée comporte un module de compression fixe, une méthode de traitement fixe et un microcode fixe, le prix des produits décodeurs traditionnels basés sur ASCI / SOC est relativement bas, mais en raison de la mise en œuvre de la puce matérielle complète , l'opérateur ne peut pas mettre à niveau le logiciel. Pour améliorer les performances du produit, il existe également des problèmes majeurs d'adaptabilité de ce réseau de décodeurs.
(2) Basé sur la plate-forme X86
Le système embarqué basé sur le CPU de l'architecture X86 présente les avantages suivants: l'un est qu'il peut encoder et décoder des fichiers dans différents formats; le second est que le CPU de l'architecture X86 dispose d'un logiciel d'application relativement complet et que le coût de maintenance est faible; le troisième est le système embarqué basé sur l'architecture X86. Le système peut facilement partager des ressources avec le PC.
(3) Basé sur la technologie du processeur multimédia
La méthode basée sur la plate-forme X86 occupe la majeure partie de la puissance de traitement du processeur lors de son utilisation. Par conséquent, cette méthode ne convient pas à certains. Un décodeur autonome basé sur une technologie de processeur multimédia est donc apparu. La puissance de calcul haute vitesse de cette puce permet de réaliser complètement des terminaux de communication adaptés à différents protocoles.
finir. L'utilisation de ces puces permet de réaliser facilement le traitement vidéo et audio MPEG, le traitement vidéo H.263, ainsi que les DVD, les décodeurs, la télévision numérique, etc.
En raison de l'utilisation de puces de fonction de décodage vidéo en temps réel, la vitesse de traitement vidéo est considérablement améliorée. Avec le codage en temps réel, le délai de traitement vidéo entier est faible, ce qui est particulièrement adapté aux applications de système de diffusion vidéo en direct; le système est équipé d'interfaces USB, IDE, PCMCIA et Ethernet pour activer les fonctions du terminal IPTV. L'extensibilité est améliorée, la mémoire occupe moins, la structure matérielle est compacte et le coût n'est pas élevé.
2. Classification basée sur les logiciels
Le système d'exploitation est le logiciel principal du décodeur. Le système d'exploitation du boîtier décodeur n'est pas volumineux, mais il doit fonctionner dans un environnement en temps réel et s'exécuter dans un petit espace de mémoire interne. Ce type de système d'exploitation est appelé système d'exploitation en temps réel (RTOS), il existe actuellement trois catégories principales: VxWorks, Windows CE et Linux embarqué.
(1) Terminal WinCE intégré
La plus grande caractéristique de WinCE est que son API est compatible avec Win32, ce qui est propice à l'utilisation de l'environnement Windows pour développer des applications WinCE. De plus, le lecteur WMV peut également fonctionner directement sur WinCE OS. De nombreux composants Windows prêts à l'emploi peuvent être appliqués à la gestion du réseau sur le terminal avec une petite modification. En plus du contrôle du flux vidéo et d'autres fonctions, il peut partager pleinement les excellents résultats de Windows Media tels que les MMS. Microsoft lance actuellement WinCE5.0 et étend le code open source de certains programmes. Sous l'autorisation de ce plan de code open source, Microsoft a ouvert 2.5 millions de lignes de programmes de code source sous forme de kits d'évaluation. Tout individu ou fabricant peut télécharger ces codes sources pour les modifier et les utiliser. À l'avenir, les OEM devront autoriser en fonction de la période d'exécution et payer quelques dollars par machine pour le cœur WinCE5.0. En tant que nouvel entrant sur le marché, Microsoft met l'accent sur la réduction des coûts de développement. Microsoft a ajouté le système de fichiers, IPv4 / IPv6, WLAN, Bluetooth et d'autres fonctions de mise en réseau dans WinCE, ainsi que Windows Media Coder et d'autres fonctions.
Cependant, les inconvénients de ce type de terminal sont: le code source de l'application n'est pas public, et le terminal adopte WinCE pour payer des redevances à Microsoft; de plus, le code WinCE est énorme, occupe beaucoup de ROM et de RAM, et nécessite un support de microprocesseur X86 haute performance, qui sont tous. Cela a fait que le coût du terminal reste élevé.
(2) Terminal LINUX intégré
Ce type de terminal prend souvent comme noyau un microprocesseur multimédia dédié, complété par une interface Ethernet et une interface vidéo pour former un système. Le microprocesseur multimédia lui-même a non seulement un RISC intégré (CPU à jeu d'instructions réduit) pour exécuter le logiciel système et le logiciel d'application, mais également une puce de fonction de décodage en temps réel MPEG2 ou MPEG4. Après avoir introduit le système d'exploitation Linux et la vidéo nécessaire et divers pilotes d'interface auxiliaires, il devient un environnement d'application de terminal réseau IPTV complet.
Les avantages de l'utilisation de la plate-forme de développement Linux: Premièrement, le code source Linux est ouvert, il existe un grand nombre d'excellents outils de développement et logiciels d'application gratuits disponibles, et il n'est pas nécessaire de payer des frais de licence pour chaque application; deuxièmement, il existe un groupe de développement énorme, des échanges techniques pratiques et des coûts de développement et de maintenance de logiciels faibles; Enfin, Linux lui-même est stable, le noyau est bien soudé, il nécessite moins de ressources pour fonctionner, a d'excellentes fonctions réseau et prend en charge une énorme quantité de matériel. En bref, les performances à coût élevé sont sa principale caractéristique.
Cependant, ce système a certaines limitations dans sa capacité à s'adapter à une faible bande passante. En raison de l'utilisation du décodage matériel en temps réel, l'amélioration des performances du décodeur est limitée par le développement de la technologie des puces, de sorte que les outils d'encodage QPEL et GMC sont omis, ce qui rend les avantages des performances haute définition MPEG4 ASP et convient pour DSL transmission réseau à faible bande passante Lecture insuffisante, certains systèmes d'exploitation basés sur μCLinux, le décodeur est meilleur qu'un terminal MPEG4 ASP incomplet, la bande passante de travail de la ligne est de 3Mbit / s, sous la même résolution de lecture D1, la capacité de s'adapter à la faible bande passante du réseau DSL est inférieur au terminal Codec basé sur WMVx. Le prix de ce type de décodeur est bas, mais en raison d'une mauvaise compatibilité, le coût de construction du serveur système et de collecte des fichiers multimédias sera relativement élevé.
VxWorks est un système d'exploitation en temps réel lancé par Wind River System aux États-Unis. VxWorks est un système d'exploitation temps réel embarqué hautes performances et évolutif s'exécutant sur la machine cible. Avec sa bonne fiabilité et ses excellentes performances en temps réel, il est largement utilisé dans les technologies de haute précision et les exigences en temps réel telles que les communications, l'armée, l'aviation, l'aérospatiale, etc., telles que les communications par satellite, les exercices militaires, le guidage balistique, et navigation aérienne. Attendre.
Bien entendu, les décodeurs peuvent également être divisés en type de base, type professionnel, type complet, etc. en fonction du niveau de fonction et de la différence de prix du décodeur.
Décodeur et interface de plate-forme IPTV
Décodeur et plateforme IPTV
L'interface implique beaucoup de contenu, parmi lesquels le processus métier de l'utilisateur peut être divisé en trois catégories: interface d'authentification, interface de paiement et interface d'utilisation du service.
1. Interface d'authentification
L'interface d'authentification comprend l'authentification de la couche réseau et l'authentification de la couche application, qui est le processus de réalisation de l'Internet précoce du décodeur, c'est-à-dire le processus d'accès des utilisateurs Internet à Internet. Selon la méthode de communication entre l'utilisateur et le périphérique réseau, les méthodes d'authentification d'accès à la couche réseau les plus utilisées actuellement sont divisées en deux types: PPPoE et DHCP + WeB.
(1) Technologie PPPoE
À l'heure actuelle, la technologie d'authentification PPPoE est la plus utilisée dans l'accès Ethernet et l'accès ADSL. Ses principes de mise en réseau sont fondamentalement les mêmes. Ils utilisent des commutateurs ou des DSLAM pour connecter les utilisateurs au réseau et placent l'équipement BRAS derrière les commutateurs et le DSLAM pour terminer PPP. Le serveur d'accès haut débit qui met fin à la connexion PPP peut gérer la connexion PPP séparément et peut effectuer des statistiques sur la durée et les informations de trafic de l'activité en ligne de l'utilisateur, et diverses méthodes de facturation peuvent fournir les informations en ligne nécessaires à l'utilisateur.
L'essence de PPPoE est d'exécuter le protocole PPP sur Ethernet et d'établir un canal PPP point à point entre l'utilisateur et le serveur d'accès à large bande. C'est-à-dire que si le service de multidiffusion est activé entre l'hôte utilisateur et le BRAS, les données de multidiffusion doivent utiliser le BRAS comme point de réplication d'extrémité de réception, ce qui entraînera le passage d'une grande quantité de données de multidiffusion sur le réseau et l'équipement DSLAM, contrairement à l'intention initiale de la multidiffusion. Par conséquent, le mode d'accès PPPoE restreint l'existence de protocoles de multidiffusion et affecte le développement des services vidéo.
(2) Technologie DHCP + Web
L'authentification DHCP + Web doit être utilisée conjointement avec le serveur DHCP et le serveur d'authentification Web. L'hôte obtient d'abord une adresse IP via DHCP et communique avec le serveur d'authentification Web. Il peut également permettre à l'utilisateur d'accéder uniquement à certains serveurs internes. Ensuite, le serveur d'accès force l'utilisateur à se connecter au serveur d'authentification Web et affiche la page d'authentification dans le navigateur. Entrez la clé et le mot de passe dans cette page, et le serveur Web en tant que client de Radius transmettra les informations d'authentification au serveur Radius pour authentifier l'utilisateur. Une fois l'authentification réussie, l'utilisateur obtient une nouvelle adresse IP légale et peut accéder à Internet ou à un réseau spécifique.
Dans la méthode d'authentification DHCP + Web, il n'y a pas de canal de couche 3 de type PPP entre l'hôte utilisateur et le serveur d'accès, et il n'y a aucune restriction sur le protocole de multidiffusion. Si l'utilisateur accède principalement au commutateur entre les serveurs d'accès ou si le DSLAM peut prendre en charge IGMP Snooping, le service multicast est facile à développer. Cependant, DHCP lui-même présente de nombreuses lacunes, en particulier des problèmes de sécurité. Comment garantir la légitimité et l'authenticité des informations utilisateur est un problème clé que DHCP doit résoudre.
(3) Plan d'amélioration
On peut voir que l'authentification de la couche réseau peut adopter l'authentification PPPoE ou le mode DHCP selon le degré de prise en charge du terminal STB. Cependant, aucune de ces deux méthodes d'authentification ne peut répondre aux besoins du développement de services IPTV. Par conséquent, nous devons fournir des solutions correspondantes pour les méthodes d'authentification actuelles et, dans le but d'assurer le développement des services IPTV, réduire autant que possible les modifications majeures des spécifications du réseau existant pour assurer la prise en charge des services d'origine.
Pour le terminal STB adoptant PPPoE pour l'authentification, le principal problème à résoudre est la distribution des données. Par conséquent, différents canaux de distribution de services peuvent être adoptés pour différents services d'utilisateurs. En d'autres termes, d'une part, le dispositif BRAS doit prendre en charge l'authentification PPPoE pour les services IPTV, et ses données de monodiffusion associées sont fournies via le canal PPPoE; cela nécessite que le BRAS soit capable de distinguer les types de services utilisateur par le biais des informations d'authentification, et le périphérique DLSAM doit prendre en charge la multidiffusion. Le contrôle des groupes de distribution et de multidiffusion nécessite également que l'équipement STB prenne en charge les piles de protocoles doubles. De cette manière, les fonctions du système d'authentification d'origine peuvent être garanties, et le bon développement du service de multidiffusion peut également être garanti.
Pour la méthode d'authentification DHCP, le principal problème est d'assurer la sécurité et l'authenticité de l'accès DHCP, ce qui nécessite l'introduction de l'option OPTION82 dans le paquet DHCP; pour les situations où plusieurs terminaux utilisent DHCP en même temps, afin de distinguer ces terminaux, il est également nécessaire d'introduire l'option OPTION60. L'option DHCP OOPTION82 est généralement utilisée par le périphérique DSLAM pour envoyer les informations produit et les informations sur le périphérique de l'utilisateur au message DHCP de l'utilisateur, et le serveur DHCP exécute la stratégie d'allocation d'adresses IP ou d'autres stratégies en identifiant OPTION82. L'option OPTION60 est généralement fournie par le terminal, et différents types de terminaux peuvent être identifiés en définissant différents OPTION60. Grâce à l'option OPTION60, différents terminaux peuvent se voir attribuer différents espaces d'adressage. Cependant, l'introduction d'OPTION82 nécessite le support du DSLAM, et l'équipement actuellement utilisé en fonctionnement n'a pas cette fonction, il est donc nécessaire de réaliser un équipement réseau
Transformation.
Les solutions actuelles ont tendance à adopter DHCP et à adopter une approche IPPOOL indépendante. Cette solution peut réaliser l'isolation entre les services IPTV et les services Internet traditionnels grâce à une configuration de politique spécifique IP. Lorsque le nombre d'utilisateurs IP-TV n'est pas élevé, un petit montant de capital peut répondre aux besoins de l'entreprise.
(4) Certification de la couche d'application
L'authentification de la couche application met en œuvre le processus d'authentification d'identité des utilisateurs de décodeurs dans le système IPTV. Seuls les utilisateurs qui ont réussi l'authentification de la couche application peuvent consommer et utiliser divers types de services fournis par les stations IPTV. Seule une technologie de reconnaissance de couche d'application sécurisée peut garantir que les fournisseurs de contenu peuvent utiliser en toute sécurité un contenu merveilleux sur le système IPTV.
2. Interface de consommation utilisateur
L'interface de consommation utilisateur doit implémenter un processus de consommation complexe des invites de prix système, des achats de confirmation utilisateur et des déductions système. Selon les différentes méthodes de facturation et de paiement, le processus d'interface est également différent.
3. Interface d'utilisation du contenu
L'interface d'utilisation de contenu réalise le processus selon lequel les utilisateurs obtiennent différents services d'application à partir d'opérations de contenu. Les applications fournies par le système IPTV sont devenues de plus en plus abondantes, telles que la vidéo en direct, la vidéo à la demande, les jeux, le karaoké, la recherche d'informations, etc. bande passante, nous avons des raisons de croire que toutes sortes d'applications Internet sur le PC seront présentées sur le téléviseur de l'utilisateur via le décodeur.
La direction du développement du décodeur IP
Des décodeurs de télévision numérique (DVB-C), des décodeurs satellite (DVB-S), des décodeurs de télévision en réseau, des décodeurs aux décodeurs IP les plus populaires, l'équipe de décodeurs top boxes continue de croître et de se développer. Pour le développement à grande échelle de décodeurs et le développement à grande échelle de décodeurs séparés par carte machine, les décodeurs avec cartes machine séparées sont progressivement devenus une tendance. En outre, les décodeurs bimodes et les décodeurs logiciels arrivent également à maturité. Avec le développement et la promotion du concept de maison numérique, le futur décodeur peut évoluer vers l'unité centrale de commande de la technologie du salon de la famille, appelée «Home Gateway» ou «Residential Gateway» dans l'industrie. En plus de la fonction de transmission vidéo existante, il s'agit davantage de fournir un transport intégré et complet pour tous les appareils intelligents de la famille. Ce siècle, réaliser l'interconnexion et l'intercommunication entre les appareils, et peut fournir différents terminaux pour différents terminaux. Entreprise personnalisée, réalisez "Multi-Play".
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