通过组播技术实现交互式网络电视

张文美+段晓红

【摘 要】随着组播技术的成熟，其已经在企业、酒店等小型网络范围内广泛应用，并且传统的数字电视已经不能满足用户的需求。目前IPTV即交互式网络电视，是一种利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术，此种通过组播技术实现的IPTV业务可以在最大限度上满足用户的各种需求。

【Abstract】With the maturity of multicast technology， it has been widely used in small networks such as enterprises and hotels， and the traditional digital TV has not been able to meet the needs of users. At present， IPTV is an interactive network TV， is a new technology using the broadband cable network， and integrating internet， multimedia， communications and other technologies， to provide a variety of interactive services including digital television to home users， implementing IPTV via multicast technology can meet the various needs of users in the greatest extent.

【关键词】组播技术； 交互式网络电视 ；IPv6

【Keywords】multicast technology； IPTV； IPv6

【中图分类号】TN941 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）07-0149-02

1 组播技术简介

组播技术指的是单个发送者对应多个接收者的一种网络通信。组播技术中，通过向多个接收方传送单信息流方式，可以减少具有多个接收方同时收听或查看相同资源情况下的网络通信流量。对于 n 方视频会议，可以减少使用 a（n-1）倍的带宽长度。“组播”中较为典型的是采用组播地址的 IP组播[1]。IPv6 支持单播（Unicast）、组播（Multicast）以及任意播（Anycast）三种类型，IPv6中没有关于广播（Broadcast）的具体划分，而是作为组播的一个典型类型。此外组播定义还包括一些其他协议，如使用“点对多点”或“多点对多点”连接的异步传输协议（ATM）。组播技术基于“组”这样一个概念，属于接收方专有组，主要接收相同数据流。该接收方组可以分配在因特网的任意地方[2]。（图1）

2 实现IPTV业务步骤

根据不同类型网络组网可以基本分为以下步骤：

①中心平台包括华为、中兴，分别负责不同区域的本地网，直播节目源统一从央视国际获取；

②各个区域设置区域节点和边缘节点，其中区域节点直接接入中心，边缘节点下挂城域网；

③其余本地网，统一通过集团承载网获取节目流；

④不同本地网的平台资源配置不同，部分本地网设置区域中心结合边节点，其余仅设置边缘节点；

⑤中心節点从央视国际获取节目源后，进行编解码处理，然后下发给各本地网区域中心和边缘节点；

⑥本地网区域中心和边缘节点接收到中心平台下发的节目流再次进行编解码处理，然后再下发给用户终端；

⑦用户上线后根据归属关系依赖至不同CDN节点服务，以尽可能保证不同节点的资源利用均衡分担。

3 三层组播部署方案

组播源注册过程：区域直播平台就近寻找RP注册；所有节目会基本均衡在两台RP上注册；两台RP通告SA，存有所有活动源及组播节目；组播源直接注册的RP上有节目码流，但通过SA消息学习的组播组信息没有码流，必须待用户加入，才能发起加入组播组的请求，通过最短路径树下发节目码流至该RP。

用户join过程：Bras发起三层组播加入流程；Bras需要向RP发起加入请求，寻找最优路径RP；Bras申请会均衡到达两台CR，CR根据申请加入的组播组信息进行分步处理：

第一，如果当前有该节目的单播注册信息，则RP直接将 节目推送至Bras，同时向组播源申请加入组播组；

第二，如果当前没有该节目的单播注册信息则通过SA共 享获取，RP向组播源申请加入组播组 。

组播码流推送过程：

①RP有组播源注册信息，反向推送组播码流，生成共享树；

②RP没有直接注册信息，则由组播源收到申请后，反向推送组播码流至RP，并生成最短路径树；

③RP接收到组播码流后，发送组播注册停止信息给组播源，之后RP接收节目均通过最短路径树推送；

④Bras接收到组播码流后，得知源信息，默认开SPT/RPT切换，之后接收到组播码流进行RPF检测均基于源；

⑤由于向源发送加入请求，存在2条等值路径，所以有一定机率会发生最短路径树切换至另一条链路，原链路流量则剪切。（图2）

4 结语

IPTV用户在家可以有两种方式享受IPTV服务：计算机；网络机顶盒+普通电视机。它能够很好地适应当今网络飞速发展的趋势，充分有效地利用网络资源。IPTV既不同于传统的模拟式有线电视，也不同于经典的数字电视。而通过组播方式实现的IPTV能够在最大范围内节约成本，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。可以利用网络的组播特性方便地提供一些新的增值业务，包括在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等互联网的信息服务领域。

【参考文献】

【1】周贤伟.IP组播与安全[M].北京：国防工业出版社，2006.

【2】陈晓林，杨昌，陆桑璐，等.一个主动组播路由协议的设计与实现[A]// 全国开放式分布与并行计算机学术会议[C]，2004.endprint