IPTV应用能有效地将娱乐内容、网络通讯和显示设备产品三个领域结合在一起，不但能接收广播信号，也能实现用户与ISP的互动。由于使用的是最普遍成熟的TCP/IP协议，透过IPTV还可以非常容易地，将视讯节目服务和INTERNET浏览、电子邮件收发，以及多项在线信息查询、娱乐、教育及商务应用结合在一起，让IPTV成为一个宽带网重量级的应用。

所以当影音讯号数字化技术、整体频宽大幅提升、应用产品已经内建完整数字讯号收发能力、以及ISP业者完成架构布建与内容节目之后，事实上，IPTV来临已经是近在眼前了。但是以今天整体的环境来说，虽然IPTV的营运尚未到达全面化的程度，不过已经开始有ISP业者开始提供IPTV的营运服务。所以，除了网络运营商之外，包括了系统业者、消费性电子产品业者和ICP相关的产业链业者等等，开始关心IPTV的相关技术发展趋向、目前的应用状况，以及技术与整体网络环境的关系。

多样化服务的背后还是需要一定基本架构要求

基本上，IPTV与目前的传统电视相较，具有互动性和实时性的两大特点，提供终端用户利用宽带网络来收看所需的节目，而在视讯编码的部分，则是采用了MPEG-4、H.264等等的技术，让视讯数据透过宽带网络达到768kb/s的传送速度，而这个数据流的速度已经相当的接近DVD水平，而提供高质量的数字媒体信息。除了串流媒体之外，透过IPTV的架构还可以让ISP业者对终端用户提供视讯电话、VOD、上网服务、网络游戏购物，以及远程教育等等，可达到互动能力的多媒体信息服务。

一般而言，对于IPTV环境的架构上应具备一些基本要求，例如，对于整体网络来说，需要呈现层次化的结构，也就是说包括管理服务器、传送服务器和缓冲服务器等等的节点之间，并且能够提供负载均衡和备份的功能。

有完整的能力提供服务认证、计费体系等等的监控和管理系统。能够支持MMS、RTSP、HTTP等等的应用协议，并且可以将终端用户的要求导向靠近终端用户的缓冲服务器上，可以透过节点来与远程媒体服务系统取得支持，提供高弹性的服务。此外来能够跨越网络地址转换NAT，解决负载均衡不能跨越NAT转到私有网络问题等。

IPTV节目是相当适合利用Multicast传输

目前就技术上而言，IPTV的终端用户有两种传送方式，包括了随选视讯，以及数字广播。随选视讯的方式，是利用用户存取网络（VDN/CDN）的技术，可以依终端用户的喜好与决定，来收看节目或媒体内容，具有双向讯息传送的能力，而数字元广播的方式则是利用Multicast的技术，以串流媒体广播，让用户在特定的频道上接受。

Multicast的技术的基本概念是，提供一个以上的广播者，利用网络的架构发送特定的串流媒体封包，让特定的Multicast终端用户透过网络来接收串流媒体封包。而应用在IPTV中，大多的情况下，只会有一个Multicast Source，也就是说，单一个ISP业者或ICP业者，可以透过一组网址来向终端用户传送串流媒体封包，所以即使终端用户急速成长，主干的频宽也不需要随之扩充，无论增加了多少的终端，因为是在组内传送单向串流媒体广播方式，而提高了数据传送效率，避免掉壅塞的现象。

IPTV适合利用Multicast来当做传输媒介。(图片来源：工研院)

利用Multicast传输的考虑课题

IPTV的电视节目是相当适合利用Multicast技术传输的，不过由于所有用户收看的电视节目都是同一个内容，所以在IPTV中应用Multicast有几个问题不的不做一些考虑，包括了 Multicast复制节点的问题、静态还是动态Multicast的问题、Multicast管理、Multicast QoS的问题等等。

对于复制节点来说，当然Multicast的复制节点，如果越接近用户就越能节省网络频宽。在ADSL网络的环境之下，Multicast复制节点可选择BRAS（宽带远程接取服务器）或DSLAM（DSL 接取多任务器）。不过，现在似乎是倾向采用BRAS，新一代的BRAS已经具备2Mpps Multicast的复制能力，如果按照512Kbyte/packet来计算，传输量便可以高达8G，可以满足4,000个用户所需要的同时复制能力。而DSL接取多任务器因为数量多而分散，对于IPTV中Multicast的管理控制来说，是相当困扰的一件事，此外将DSLAM由二层传输提升为三层网络，这也增加了DSLAM的复杂度，影响到整体节点的稳定性和成本。

而在选择静态或者是动态Multicast的部分，静态Multicast的群播树（Multicast Tree）是不管有没有终端用户接收，Multicast串流都会都沿群播树传输，当用户的IGMP请求一经接收即可进行分发，而动态的Multicast群播树，是则是根据终端用户是否有IGMP请求而建立Multicast群播树，再进行Multicast数据的传输。 所以就传输的效率来说来说 ，静态Multicast所造成的Timing Delay现象会比动态Multicast来的小，似乎比较适合应用IPTV的环境上。

Multicast管理架构，包括了对于终端用户接收Multicast数据的管控、Multicast Source管理、Multicast群播范围管理等等，是展开Multicast的基础架构。

目前的路由器基本上已经具备一定程度的Multicast控制管理能力，而新一代的BRAS也提供了RADIUS协议的管控Multicast解决方案，不过可惜的是，这些技术在标准上还是缺乏统一，所以目前大规模使用存在一定的困难，以目前设备的开发进展来看，相信这一方面相信在未来可以获得不错的解决。

Multicast是架构在UDP协议之下的，这也就代表着Multicast并没有封包遗失重传的机制，这对于Multicast QoS来说，是一项相当严苛的考验。不过，这项问题点可以透过路由器的技术来提高QoS的保证。就对于实际的应用状况，有些业者会在利用Multicast提供IPTV服务时，通常会把网络做一个区隔，也就是说，为了降低网络使用的复杂度，都会将一般上网与IPTV的网络分开，建立专门提供的Multicast所使用的通道，来提高QoS，不过，背后所代表的就是成本的负担以及降低了可扩充性。

(图片来源：工研院)

VDN/CDN能满足终端用户互动需求

而VDN/CDN的基本架构与Multicast不同的是，并非是广播的技术，而是把经过用户选择的、点阅率极高的节目内容，从服务器复制、分发到最靠近终端用户的缓冲服务器上，当终端用户点选某一特定节目的时候，则是由最靠近终端用户的缓冲服务器来提供串流媒体封包。不过，因为提供了互动的功能，所以，在整体的架构上也显的比较复杂，对于核心服务器来说，并不需要繁复的处理来自终端用户的要求，将要求交由靠近终端用户的缓冲服务器来做响应，这样的架构，可以快速的响应终端用户以及传送终端用户所需的节目。

这样的架构特色可以用集中管理、分散存储来作为形容，因为整个的结构就是建立以分散存储、流量管理、内容管理以及网络请求复位向为主，而完成VDN/CDN的管理则是交由内容管理，和流量管理这两大部分负责。

目前，已经有相当多的国家开始采用VDN/CDN的架构，而应用的范围也包含了以地方业者提供娱乐服务等等的城域性网络，以及大型广播业者联盟小ICP的广域性网络环境。

不过在应用上，随选视讯与Multicast有一定的差异，一般来说，随选视讯的方式较能够获得ISP业者的青睐，再加上因为和传统的电视广播，或是Multicast相比，随选视讯更能够达到终端用户的使用期望与偏爱，再加上如果节目内容够丰富精采的话，VDN/CDN变能够快速获得市场的认可。并且，随选视讯在技术上的问题复杂度并没有Multicast来的高，虽然包括安全、实时性等等的问题还是存在着，但是，这些都和应用层等等的二、三层设备无关联。除此之外，利用Multicast的方式，目前仅能针对小范围网群做广播服务，因为Multicast的架构涉及了整体网络的安全与复杂度等等的问题，对于较大范围的广播服务来说，还是不容易被实现。所以整体而言，就对于未来IPTV所需要的互动性应用来看，VDN/CDN的技术似乎是比较符合需要。

IP技术用于网络电视存在几大问题

屏除其它因素，就技术上而言，在实际的应用环境中，因为是以收费方式，在授权和认证的方面的问题点还是有诸多需要克服的地方，所以对于IPTV来说最大的挑战还是来自于内容保护的议题。数字版权管理的概念是类似授权以及认证的技术，来防止内容背非法的使用，而在整体的做法上是采用了数据加密、版权保护、数字水印（Digital Watermark）和数字签名等等技术。利用对原始视讯封包重新加工，并且将可以合法使用作品内容的条款和场所进行编码，以及把代表著作权人身份的特定信息、发行业者的信息和使用条款嵌入到数据中等等作业，当终端用户在存取这些视讯内容时，必须提供密码以及满足合法使用作品内容的条款和场所条件时，才能合法的收看所下载的视讯节目。

虽然这些技术的出现，最终的目的是用来保护内容避免被非法使用，但是，就现实的环境中，这些技术还是存在着一些问题，例如包括，缺乏统一的编解碼标准、缺乏良好的网络QoS，以及缺乏系统之间的互通性等等。

缺乏统一的编解碼标准长久以来就是一项大问题，这一直是困扰各运营业者，原因当然是来自于商业策略以及考虑所造成的，因为缺乏了统一的编解碼标准，现有的各系统之间，特别是因为不同编码格式，以及PC和TV平台间缺乏良好的互通性，节目内容很难顺利地跨系统传输，而导致成本增加。所以对于节目的生产、制作、存储、传输、管理等各个环节，都会因为格式的不同带来相当程度的困扰。再加上，现有对于网络稳定性管控能力，使得在节目数据流封包传出时，所出现的时延、抖动和误码等等，都会影响终端用户的收看意愿，所以，编译码是对供应业者带来困扰，而网络QoS则会对于终端用户造成意愿影响。

尽管目前对于IPTV来说，还是存在着这些问题，但是，对于不断进步的网络环境、终端产品以及IP技术，基本上已经可以实现，透过网络将视讯内容传送到每一个终端用户的数字网络设备上。

目前的网络环境尚无法满足IPTV所需的结构需求，而Fastweb是现在较为成功的方式。
(图片来源：工研院)

IPTV朝向多元化环境提供服务前进

以目前来说，利用网络直接连接到PC终端，是最普遍也相当简易的收看方式，但是对于不熟悉计算机的用户来说，业者还是必须提供其它的方式，经由现有的网络架构，来完成IPTV的视讯服务。

现在最背推广的是利用IP机上盒加上电视来收看IPTV，基本上来说，这样的方式在技术上是相当完善的，但由于技术标准、技术体制不同造成的不兼容，以及外接机上盒带来的费用和麻烦，是目前需要被克服的困扰。 另外，因为行动通讯技术的提升，使得透过行动电话的网络，来收看电视的目标也能够得以实现，让终端用户身处户外时，仍然可以透过相同的IP，在不中断通话的的情况下，继续享受IPTV的各项服务。尤其是在2.5G/3G/WLAN 等无线网络环境普及之后，行动IP的应用更是可以透过无线网络，以及无线网络间的无缝切换或者漫游实现应用。

继INTERNET之后　再次推动宽带新一波建设潮

期望能够「一步就走向IPTV的时代」仍旧尚嫌早些，虽然在基本的技术上来讲，IPTV所需要的已经可算是成熟。但是，除了网络环境和保护机制之外，还有几项问题问题仍旧阻碍着IPTV的发展。每一个国家的本身政策就是大问题，因为各国的法规限制不一，使得IPTV在各国的合法性也就被受考验，另一方面IPTV所能提供的节目内容服务，也是值得关注的问题，假设IPTV的存在只是单纯只有将传统的电视节目，转成以网络环境来转播，就无法吸引潜在的终端用户出现，所以IPTV最主要的优势，还是应该在于互动的能力上，对于这样的功能性来说，VOD的服务才会是重点。

虽然，新一代的编码技术已经可以将IPTV的基本频宽要求，降低到2G/s以下，而提供高分辨率节目的频宽也可以降到6G，不过以目前业者所能提供ADSL网络的频宽来看，还是无法能完全满足这样的需求。现今大多的ADSL网络业者所提供所谓的IPTV服务还只是相当低阶的层次，还无法达到进行视讯互动传送的能力。

因为在宽带网络建设的初期，就没有把提供视讯互动传送这样的服务考虑进去，所以目前的网络环境确实做不到完全满足IPTV所需的结构需求，换句话说，从某种角度来解释，可以说目前的宽带网络是无法进行视讯互动传送的服务。

就今天而言，现有的宽带和数据交换技术已经达到了一个高容量低成本的能力，也就是说，过去，一条网络主干的铺设成本是100美元，虽然今天的铺设成本还是100美元，但是所能获得的网络频宽却可以增加100倍，所以不过也并非无解，只是需要再进行程度不一的调整，例如进行宽带IP改善的话，那就可以支持视讯互动传送的能力。相信对于宽带网络而言，IPTV将是一个重量级的应用，而这个重量级的应用将会继INTERNET之后，再次地推动宽带网络的新一波建设。