中心議題：
- 次世代IPTV技術發展經緯
- IPTV服務概要
- 次世代IPTV播放技術
- 輕量化IP播放技術
日本NTT公司針對數字電視等家電制品，率先制定次世代IP電視（以下簡稱為IPTV）標準規格相關技術。本文要探討利用光纖到家（FiberToTheHome）技術，提供影像傳送服務的IPTV技術動向與功能。
發展經緯
繼PC與電話之后被視為第三終端，利用寬頻IP網路提供影像傳送服務是IPTV主要訴求。事實上IPTV服務（service）從2002年至2004年業者才真正認知它的播放內容、品質與功能。
IPTV服務的成功范例首推義大利的ISP，它是FASTWEB公司提供IPTV服務，2002年10月開播以后加入者急速增加，IPTV甚至提供地表數字節目的轉播服務。
目前各公司採用獨自方式開發系統與終端提供IPTV服務，隨著事業規模的擴大，基于終端的經濟化與促進流通考量，一般認為必需實現Interoperability，因此各國開始檢討規格共通化相關作業。
2006年4月美國CEA家電廠商與AT&T、Verizon、BellSouth等公司相互締結有關網路與終端連接的方針（Guideline）協議，試圖通過通信、播放、家電業擴大IPTV市場，今年4月ITU-I特別針對IPTV標規范策略啟動IPTVFocusGroup。
IPTV服務概要
目前IPTV提供的服務可以分成3種影像傳送服務，分別如下：
①使用Multicast傳輸技術提供IP節目
②使用Unicast術提供VOD
③使用檔案發信下載電影
次世代IPTV服務針對各影像傳送服務，擴大高品質（從SDTV一直到HDTV）與擴大數量龐大的節目服務區（servicearea）管理，對多數加入者提供更經濟的節目傳輸效益（圖1）。
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現行IPTV服務使用besteffort網路，與其它服務同時併用時經常發生品質劣化現象，因此次世代IPTV服務要求能夠支援各種條件影下的像像傳輸品質。此外有關像像密碼化方式，到目前為止支援SDTV的MEPG-2（~6Mbit/s）一直是主流，不過去年開始HDTV用適用H.264，因此目前支援次世代IPTV服務的H.264HighProfile反而成為主流，它的解析度超過1440×1080Pix。
有關播放與通信具體整合，基本上它是使節目配信技術、節目導覽（Navigation）技術、內容保護技術共通化。如圖2所示播放與通信利用IP，可以使服務實現共通化，利用IP的播放服務預定2008年開始提供Server型播放服務。
Server型播放服務隨著播放波利用通信線路，在終端下載節目服務或是從Server以VOD（VideoOnDemand）形式提供視聽服務。此處使用的下載與VOD服務，由于通信業者透過提供相同服務與共通化，因此可以產生各種相乘效果。例如通信業者與（節目）播放業者的服務，可以輕易切換成Seamless，進而提高使用者的便利性。
上述整合技術透過終端的共通化，可以實現系統的經濟化要求。圖3是播放與模組共通化的收訊機結構范例；圖4是支援次世代IPTV的數字電視機的實際外觀，它不需要傳統STB就能夠提供IPTV服務。
今年4月召開的首次會合開始討論IPTV的定義，分析目前既有的復數系統差異、，進行不同系統之間是否可協調，同時還檢討新共通規范，全球各國總共提案46件相關文件，今后IPTV-FG分成以下6大項目進行檢討，分別是：
?Architecture與要求條件
?QoS與功能
?安全與保護內容
?網路與控制
?終端系統與Interoperability
?Middleware與application
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實現次世代IPTV服務必需與可作QoS控制的次世代網路（NGN）整合。如圖5所示NGN與次世代IPTV系統整合，藉此建立次世代IPTV全新服務的要件。
如上所述IP網路（Network）服務的寬頻化，與H.264/AVC（AdvancedVideoCoding）等密碼化技術發展背景下，業者已經可以在IP網路上實現高品質影像播放傳輸服務。對消費者而言，透過IP播放服務周邊設備的擴大，可以輕易享受多頻道影像播放傳輸服務，此外VOD（VideoOnDemand）等通信服務，與傳輸周邊設備的共通化，即使服是務應用的水準也能夠與播放、通信進行整合，作更具魅力的服務應用。
2000年與2003年問世的BS數字播放與地表波等代表性數字播放，在傳統模擬播放提供的影像與聲音之外，還提供BML（BroadcastMarkupLanguage）的資料播放服務，以及利用EPG（ElectronicProgramGuide）的服務。基于消費者的服務性負擔與降低收訊機供應成本等觀點，它能夠提供標準數字播放方式下，作最大整合極限的節目服務。
接著具體介紹次世代IPTV的代表實例，同時說明實現泛用性、經濟性IPTV播放技術。
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次世代IPTV播放技術
圖6是次世代IPTV播放系統架構，如圖所示IPTV播放系統透過送出設備的IPMulticast傳送節目，收訊機端消費者的選臺操作，可以使該傳輸該節目的MulticastStream收訊再生。
表1是次世代IP電視播放方式的諸元，該方式以標準數字播放為平臺，同時追加以IP網路傳送數字播放節目的內容。圖7是IP播放方式的ProtocolStack，如圖所示該ProtocolStack與數位播放一樣，可以利用TS（TransportStream）使多重化Stream收容在Multicast內。
影像格式480i，480p，720p，1080i
影像編碼化MPEG-2Video，H.264/AVC
聲音編碼化MPEG-2ACC，MPEG-1Layer2
多重化MPEG-2Systems
SI密碼化根據ARIB-B10規范節目排列資訊
傳輸協議RTP/UDP/IPv6
選臺協議MLD
再生時序控制附TimeStampTS方式
修正錯誤ProPEGFEC
表1次世代IP電視播放方式的諸元
IP播放方式的特征與技術方式分別如下：
?利用附TimeStampTS形式的再生時序控制
儲存再生用的形式是利用ARIBSTD－B24第二篇規定的附TimeStampTS形式送出Stream。所謂附TimeStampTS形式，是指每隔188byte的TSpacker賦予4byte的TimeStamp資訊（27MHz的計數值）的形式。收訊機根據該TimeStamp對解碼進行TS的packer時序控制，同時適當補正IP網路的傳輸延遲使影像再生。
?利用專用頻道送出SI
在數字播放有關SI的節目控制與屬性資訊，已經被規格化廣泛應用，因此SI與節目本身的多重化，可以應用在收訊機控制與節目內容的提示。
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表2是次世代IP電視播放的SI內容，表中的EIT（EventInformationTable）記述節目標題（Title）、內容、播放時間與其它屬性等資訊，資料量可以依照節目數量增加。類似BS數位播放利用全頻道使各頻道共通發佈時，傳輸資料量會大幅增加，此時採取類似地表波播放，以某個頻道將播放節目的EIT在同一個頻道內配信，某種程度可以抑制傳輸資料量。在此同時為取得全頻道的EIT，從收訊機端的MulticastJoint/Leave會有頻發與集中等問題，因此本方式的SI針對資料量很大卻不要求與節目作嚴密同步的EIT【schedule】資訊，會在送出系統端集中全頻道份，當作單一的SI專用MulticastStream送出。
資訊名稱內容
NIT描述MulticastAddress等網路資訊與編輯等相關資訊
SDT描述頻道名稱、IP播放事業單位名稱等有關Service等相關資訊
BIT描述IP播放事業單位相關資訊
EIT描述節目Title、播放日期、播放內容等節目相關資訊
與播放節目同步傳送目前節目資訊與下個節目資訊的EIT【p/f】
傳送N日份節目資訊的EIT【Schedule】
表2次世代IP電視播放的SI內容
?網路選臺資訊的發布
如上所述收訊機為了再生接收選臺后的頻道，必需辨識各頻道與IPMulticastStream的對應關系。
以往數字播放與CATV的規范，是將頻率、變調方式等頻道的物理性位置、資訊描述在NIT（NetworkInformationTable），并採取隨著選臺使頻道復調的方式。因此本方式也比照上述方式擴充NIT的描述內容，描述IPMulticastStream的位置資訊，當作網路選臺資訊發布，使收訊機可以充分掌握服務提供的IP播放頻道與Stream物理位置的對應。在NIT除了Multicast位置以外，它可以記述參數資訊等IP傳輸時利用的FEC（ForwardErrorCorrection）。
輕量化IP播放技術
次世代IPTV播放方式與傳統數位播放方式的親和性很高，不過卻必需送出傳統通訊系影像配信服務未提供的以播放方式為準則的Stream。利用專用硬體處理送出Stream時，會面臨服務提供成本增加等問題，為實現次世代IPTV播放服務低成本的要求，必需開發輕量化IP播放技術，具體內容如下：
①以泛用伺服機針對送出IP的播放處理作業，進行整合送出處理
②進行無依存性輸入影像Stream的SI多重狀態的送出處理
藉此達成降低送出成本，提高服務運作性。圖8是利用上述技術構成傳送節目的Server作業流程，如圖所示它是利用：
?產生播放方式為準則的TS多重化處理
?將Stream送出到網路的TTS化（附TimeStamp）
?可以收容IPpocket處理
等單一泛用伺服機進行通訊系統處理。由于今后播放業者可能會以IP播放服務提供各種影像內容，一般認為輸入至IP播放設備的影像source，可能會與SI已經被多重成為播放方式準則物，或是還未被多重化的東西混雜。
由于輕量化IP播放技術并不會與這類輸入source資料差異有依存性，因此它能夠依照共通性次世代IP播放方式，實現節目送出的要求。例如輸入source內的SI未被多重化時，從外部以CSV等泛用格式輸入資訊，就可以進行節目與多重送出，或是送出SI專用Stream。輸入source內的SI已經被多重化時，利用該資訊自動執行產生SI專用Stream。
系統結構
本系統是由SI送出管理伺服機、節目送出伺服機、SI專用送出伺服機構成。SI送出管理伺服機執行NIT、SDT、BIT、EIT的送出管理與控制。節目送出伺服機將影像、聲音、字幕構成的節目，配合節目多重對象的SI，以IPv6Multicast送出。從節目送出伺服機與SI送出伺服機送訊的SI，則被當作SI專用Stream再建構，接著再利用IPv6Multicast送出。
在輸入source內存有EIT的頻道α，與輸入source內無EIT的頻道β的送出處理。頻道α的送出處理是將EIT【schedule】以外的資料當作IP收容送出，來自SI專用送出伺服機者，在節目送出伺服機進行再構成，接著再將已分離、抽出的EIT【schedule】送出。頻道β的送出處理根據從外部輸入的資訊，進行從SI送出管理伺服機對節目送出伺服機與SI專用送出伺服機的SI送訊指示。被指示的各伺服機執行、送出SI與節目的多重處理，或是進行SI專用Stream的構建。
以上介紹利用IP網路與利用光纖到家（FiberToTheHome）技術，提供影像傳送服務的IPTV技術動向與功能。今后基于與內容保護、存取控制的CAS（ConditionalAccessSystem）、H.264/AVCTransCoder等外部系統整合的需求，必需開發安全、高品質次世代IP播放服務相關技術。
