胡曉東
本文所謂的廣電多媒體,系指廣播電視系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的多種媒體(主要指圖像和聲音)的綜合服務(wù)?!笆濉逼陂g,廣電多媒體創(chuàng)新技術(shù)成為推動三網(wǎng)融合進(jìn)程的必要條件之一,因此研究其發(fā)展意義重大。
廣電多媒體技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
從“九五”中后期計(jì)算機(jī)技術(shù)逐步普及和多媒體(Multimedia)概念引入以來,廣播電視從錄制播出、傳輸、到終端接收都取得了翻天覆地的變化,近幾年更是如此。
1. 廣電多媒體攝制現(xiàn)狀
“十一五”末至“十二五”初年,廣播電視各電視臺、有線網(wǎng)絡(luò)公司在多媒體節(jié)目制作上成效顯著。
1) 多媒體節(jié)目的技術(shù)質(zhì)量大幅提高?!笆濉逼陂g電視、廣播節(jié)目制作的數(shù)字化是廣電多媒體節(jié)目遠(yuǎn)離“噪點(diǎn)”與“雜音”,并實(shí)現(xiàn)了清晰度的提升。目前我國有多個(gè)中央及地方電視臺制作高清電視節(jié)目,在此基礎(chǔ)上今年已有中央、北京、天津、上海、江蘇、深圳六家電視臺開始攝制3D電視節(jié)目;各級廣播電臺的音頻質(zhì)量顯著提高。
2)攝制設(shè)備開始出現(xiàn)“中國創(chuàng)造”的聲影。長期以來,廣播電視工程用攝錄編播設(shè)備一直由進(jìn)口品牌統(tǒng)治。“十二五”期間,一批民族品牌脫穎而出。如北京華創(chuàng)科技生產(chǎn)的HDC-1680高清攝錄一體機(jī)采用500G大容量硬盤易盤卡存儲介質(zhì),采用無機(jī)械、耐抗震裝置,具有自主知識產(chǎn)權(quán)(采用DNxHD自主研發(fā)的節(jié)目源硬件編碼節(jié)目平臺),去年深圳大運(yùn)會期間正式投入新聞采訪和報(bào)道的前期拍攝工作;再比如按我國AVS編碼標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的AVS編碼器已在湖南等少數(shù)地區(qū)投入運(yùn)行。
2) 廣電多媒體播出技術(shù)不斷創(chuàng)新。去年,中國網(wǎng)絡(luò)電視臺(CNTV)和上海電視臺(百事通)實(shí)現(xiàn)了IPTV集成播控平臺的合并,并在三網(wǎng)融合12個(gè)試點(diǎn)城市實(shí)現(xiàn)成功對接;“十一五”至今,我國共有中央三臺(央視、國際臺和央廣)、上海電視臺、湖南電視臺、廣東電視臺、“杭州+浙江電視臺”(聯(lián)合)等七家廣電媒體建設(shè)了各自的互聯(lián)網(wǎng)電視(OTT)集成播控平臺。
2. 廣電多媒體傳輸現(xiàn)狀
目前,我國廣電多媒體傳輸呈現(xiàn)多樣化趨勢:衛(wèi)星、有線網(wǎng)絡(luò)、地面無線和互聯(lián)網(wǎng)“齊頭并舉”。
2.2.1 廣電多媒體的衛(wèi)星傳輸
廣電多媒體的衛(wèi)星傳輸在形式上可分為集體類和個(gè)體類。前者主要為廣播電視播出機(jī)構(gòu)(有線電視網(wǎng)絡(luò)公司、電視臺、廣播電臺)提供節(jié)目源;后者的服務(wù)對象為有線電視網(wǎng)和地面無線廣播電視網(wǎng)不能通達(dá)的邊遠(yuǎn)地區(qū)的家庭,俗稱直播衛(wèi)星。
按我國相關(guān)法規(guī)的規(guī)定,我國各級廣播電視機(jī)構(gòu)能廣泛傳播的衛(wèi)星廣播電視節(jié)目源集中在中星6B和中星6A(原鑫諾3號)兩顆衛(wèi)星上;全國農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育、文化共享工程等多媒體數(shù)據(jù)用亞太6號衛(wèi)星傳送,調(diào)制方式為DVB-S,其中包括CCBN-1 HD和北京、湖南、CHC高清電影等近二十套高清節(jié)目。
我國的直播衛(wèi)星廣播電視(多媒體)節(jié)目通過中星9號衛(wèi)星傳送。其采用了我國自主研發(fā)的ABS-S信道編碼技術(shù),相較DVB-S,其轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬的利用率提高了30%,同時(shí)具有技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜程度低、同步性能好等優(yōu)點(diǎn)。目前通過技術(shù)改造和升級,免費(fèi)傳送25套衛(wèi)星電視和17套衛(wèi)星廣播節(jié)目。
(1)廣電多媒體的有線傳輸
有線電視的大帶寬及抗干擾性決定了其在我國城鎮(zhèn)是廣電多媒體的最佳載體?!笆濉焙汀笆晃濉逼陂g,數(shù)字電視基帶傳輸、射頻傳輸和“混合”傳輸(與寬帶互聯(lián)網(wǎng)信息同傳)有力地保證了有線廣播電視多媒體的正常運(yùn)行。
1)廣電有線數(shù)字多媒體的基帶傳輸
“九五”末期和“十五”初期,全國SDH網(wǎng)建成(通達(dá)縣一級)。各地有線數(shù)字電視運(yùn)營商一般利用互聯(lián)互通的SDH網(wǎng)傳送(數(shù)字)廣電多媒體新聞素材和少量(數(shù)字)多媒體電視節(jié)目。也有的占用SDH資源向所轄區(qū)域(如縣市)傳送網(wǎng)內(nèi)全部數(shù)字多媒體廣播電視節(jié)目。但此種傳輸方式的收益極小或性價(jià)比較低。
2)廣電有線數(shù)字多媒體的射頻傳輸
典型數(shù)字電視網(wǎng)內(nèi)的傳輸采用射頻光(副)載波調(diào)制、光纖到小區(qū)或光纖到樓的形式與6套左右模擬電視混合傳送。多數(shù)地級市的數(shù)字電視多媒體也采用這種射頻光副載波調(diào)制利用1550nm光纖長距離傳送到下轄縣(市)。
3)廣電有線數(shù)字多媒體的混合傳輸
本文所謂的“混合”傳輸指廣電有線數(shù)字多媒體信號和寬帶互聯(lián)網(wǎng)信號同纖同纜傳送。我國主要地級市一般采用EPON+EoC、HFC+CMTS技術(shù)方案,前者成為首造方案。但目前存在EoC標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、設(shè)備不兼容、質(zhì)量參差不齊、網(wǎng)絡(luò)不互通等弊端。
(2) 廣電多媒體的地面無線傳輸
截至去年底,隨著我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的地面數(shù)字電視和CMMB(移動多媒體廣播)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的制定,全國有部分城市采用國標(biāo)單頻網(wǎng)傳送地面廣電多媒體數(shù)字信號,覆蓋個(gè)人用戶、商業(yè)固定場所及移動交通工具等,采用模擬與數(shù)字、標(biāo)清與高清同播的方式傳送;完成了近900個(gè)縣市區(qū)的CMMB基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)覆蓋,建成大功率站點(diǎn)近千個(gè),覆蓋人口8億,傳輸?shù)膬?nèi)容有全國5套衛(wèi)視節(jié)目、30套省級頻道和300套城市頻道。
(3)廣電多媒體的互聯(lián)網(wǎng)傳輸
廣電多媒體借助其進(jìn)行傳輸具有交互性強(qiáng)、傳輸便捷的優(yōu)勢,因而倍受關(guān)注。其中較典型的是OTT(互聯(lián)網(wǎng)電視)的傳送。由于OTT承載的是包含視頻的高碼率多媒體點(diǎn)播節(jié)目,因此要求承載網(wǎng)必須是連接互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),對網(wǎng)絡(luò)的要求是雙向?qū)拵?,最低傳輸速率?yīng)不小于2Mbps(視為寬帶)。目前普遍存在廣電網(wǎng)絡(luò)非雙向及部分電信網(wǎng)絡(luò)傳輸速率不高的情況?!笆晃濉背跗?,我國廣電有線電視網(wǎng)絡(luò)的雙向化改造已在三網(wǎng)融合試點(diǎn)城市全面鋪開。截至去年底,其雙向覆蓋率約為1/3;而中國電信已于去年2月正式啟動“寬帶中國.光網(wǎng)城市”工程,以改變目前接入層主要采用“銅纜+非對稱數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL)”接入方式的現(xiàn)狀,大幅提升帶寬。
(4) 廣電多媒體的監(jiān)測
從某種意義上說,廣電多媒體的運(yùn)行內(nèi)容和運(yùn)行質(zhì)量的好壞,將影響國家的穩(wěn)定和社會的安定。鑒于此情況,國家廣電總局投入巨資,在全國縣以上有線網(wǎng)絡(luò)機(jī)房安裝“安全播出
預(yù)警系統(tǒng)“,將地面廣播電視(多媒體)監(jiān)測范圍拓展到地市級,并建立了境外及境內(nèi)衛(wèi)視、IPTV、互聯(lián)網(wǎng)視聽節(jié)目監(jiān)管系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測監(jiān)管信息的資源共享。目前,我國廣電(多媒體)監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)模、質(zhì)量、范圍均居世界第一。
3. 廣電多媒體接收現(xiàn)狀
“十二五“初期,廣電多媒體接收系統(tǒng)主要通過電視機(jī)、收音機(jī)、有線數(shù)字電視機(jī)頂盒、直播衛(wèi)星接收系統(tǒng)、家用電腦、掌上電腦、TD-CMMB手機(jī)的實(shí)現(xiàn),
1) 電視機(jī)與收音機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國有4億多臺電視機(jī),收音機(jī)(設(shè)備)的普及率近70%,城鄉(xiāng)廣大居民家庭使用的各式電視機(jī)和收音機(jī)一直是廣電多媒體接收的主力。目前電視機(jī)正朝著大屏幕/超薄發(fā)展、收音機(jī)向多功能邁進(jìn)。4億多臺電視機(jī)仍以接收VSB-AM(殘留邊帶調(diào)幅)信號的模擬電視機(jī)為主。FM收音機(jī)(含立體聲調(diào)頻)為城鎮(zhèn)居民首選;MW和SW收音方式鄉(xiāng)村家庭采用較多。
2) 有線數(shù)字電視機(jī)頂盒。我國廣電多媒體接收的數(shù)字化從有線電視終端開始,因此其是各有線數(shù)字電視運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn)。截至今年第一季度,我國有線數(shù)字電視網(wǎng)內(nèi)終端已1.1億戶。但限于我國有線數(shù)字電視網(wǎng)的特點(diǎn)、運(yùn)營商的開發(fā)能力/經(jīng)濟(jì)實(shí)力/主營策略和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制約,發(fā)展不容樂觀。
a)終端的單一性。
可以毫不夸張地說,我國有線數(shù)字電視網(wǎng)借助全球史無前例地整體轉(zhuǎn)換策略在數(shù)年間使在役數(shù)字電視終端居全球首位。這種推廣策略客觀上造成了產(chǎn)品的單一性、終端業(yè)務(wù)的“單一性”、和終端功能的“單一性”。
① 產(chǎn)品的單一性
考慮到我國多數(shù)有線電視用戶的經(jīng)濟(jì)能力,有線數(shù)字電視終端從一開始推廣即采用以“機(jī)頂盒實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視信號接收、以電視機(jī)為顯示裝置”的模式,用戶不必購買專用有線數(shù)字電視接收機(jī)(業(yè)內(nèi)俗稱一體機(jī)),用戶家第一臺有線數(shù)字電視終端由運(yùn)營商買單(用戶一般只需預(yù)交一年收視費(fèi))。隨著一些地方整體轉(zhuǎn)換的結(jié)束,少數(shù)一體機(jī)開始作為一種第二終端在家電賣場銷售。有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的有條件贈送決定了產(chǎn)品硬件的單一性。一個(gè)10多萬用戶的中型有線數(shù)字電視網(wǎng)其機(jī)頂盒一般僅有3~5個(gè)品牌,5~10個(gè)型號,限制了用戶將其作為第二終端的購買欲望;而一體機(jī)由于必須與當(dāng)?shù)赜芯€數(shù)字電視運(yùn)營商合作開發(fā)才能實(shí)現(xiàn)商用,故產(chǎn)品更單一。
② 業(yè)務(wù)的單一性
目前有線數(shù)字電視網(wǎng)傳送的主要業(yè)務(wù)有單向數(shù)字電視、雙向互動電視、時(shí)移電視、高清電視(含高清互動電視)。因此各有線數(shù)字電視網(wǎng)在役的終端主要有單向機(jī)頂盒、雙向機(jī)頂盒、高清機(jī)頂盒(部分支持高清互動功能),在業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)上呈單一性。
③ 功能的單一性
目前一般有線數(shù)字電視網(wǎng)在役的終端僅能看電視、瀏覽數(shù)據(jù)廣播和提供簡單的游戲。杭州華數(shù)等少數(shù)數(shù)字電視運(yùn)營商開發(fā)的雙模機(jī)頂盒、IP機(jī)頂盒能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁瀏覽功能。
b)終端的不開放性。
由于歷史原因,我國各地?cái)?shù)字電視運(yùn)營商各自為政,加解擾方式多達(dá)十余種,中間件標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,導(dǎo)致各地終端不能互通,不能像手機(jī)終端那樣實(shí)現(xiàn)漫游;另一方面,限于成本原因,目前的有線數(shù)字電視終端還不能通標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)流媒體的播放。
3) 直播衛(wèi)星接收系統(tǒng)。我國正版的直播衛(wèi)星接收系統(tǒng)由國家廣電總局統(tǒng)一組織招標(biāo),由指定的直播衛(wèi)星地方服務(wù)機(jī)構(gòu)統(tǒng)一安裝。目前已累計(jì)招標(biāo)(正版)接收系統(tǒng)1.165億臺,且有數(shù)千萬臺山寨系統(tǒng)在運(yùn)行。其接收系統(tǒng)采用圓極化方式和30cm以下小口徑天線,安裝調(diào)試方便(因其半功率角HP較大)但接收機(jī)與DVB-S衛(wèi)星解碼器不兼容。
4) 家用電腦?!笆晃濉币詠?,我國家用電腦的配置不斷提升。今年一季度的主流配置為:2.4G雙核CPU,2G以上內(nèi)存,500G硬盤。這給通過互聯(lián)網(wǎng)或USB等外設(shè)接收(瀏覽、觀看)廣電多媒體提供了使用條件。另外,近幾年CNTV、芒果TV、CIBN等互聯(lián)網(wǎng)電視鏈接使家用電腦接收廣電多媒體呈快速增長趨勢。
5) 平板電腦。“十二五”末隨著ipad的上市,我國平板電腦呈現(xiàn)出多極化的趨勢:一是以蘋果ipad2、聯(lián)想樂Pad等為代表的主流機(jī)型,其CPU主頻不小于1GHz,容量不小于16G,內(nèi)存不小于2G,屏幕尺寸在10寸以上;二是以長城Gpad E2、創(chuàng)維M5為代表的“山寨”機(jī)型,其CPU主頻在600MHz左右,容量為8G左右,內(nèi)存為256M或512M,多為7寸屏幕;三是以本易M3、影樂M728為代表的低檔機(jī);四是以HTC Flyer、摩托羅拉X00M為代表的“奢侈品”,采用雙核CPU。上述平板電腦由于支持WiFi功能,故理論上能通過WiFi與互聯(lián)網(wǎng)電視實(shí)現(xiàn)鏈接。但筆者認(rèn)為以上第一種應(yīng)是主力,這是因?yàn)椋浩浣K端數(shù)量最大、硬件配置(含屏幕尺寸)支持流暢播放廣電多媒體;第二種對視頻的處理能力較差,畫面伴有停頓及聲音梗阻現(xiàn)象;第三種只能播放土豆網(wǎng)上的短視頻;第四種其高昂的價(jià)格令人難以接受。
6) TD-CMMB手機(jī)。其是廣電移動多媒體廣播(CMMB)的主要產(chǎn)品。該產(chǎn)品與中國移動合作在移動TD標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)上集成廣電CMMB接收模塊,目前已有4000萬終端用戶。持有TD-CMMB標(biāo)準(zhǔn)格式的手機(jī)用戶能夠在高速移動的狀態(tài)下穩(wěn)定地接收CCTV-1、CCTV-5、CCTV-新聞、晴彩電影、各省衛(wèi)視(一套)、當(dāng)?shù)仉娨暸_(一套),業(yè)務(wù)操作使用簡單,畫面清晰流暢,圖像質(zhì)量高,且不會因觀看數(shù)量的增加造成擁堵現(xiàn)象,也不產(chǎn)生流量費(fèi)。其次,TD-CMMB終端還支持?jǐn)?shù)據(jù)廣播(如“晴彩財(cái)經(jīng)”服務(wù)能把實(shí)時(shí)股市行情以廣播方式推送到手機(jī)終端。第三,其還支持“晴彩導(dǎo)航”服務(wù),變傳統(tǒng)的利用GPS進(jìn)行最短路線選擇為最佳路線選擇。第四,其還支持電子閱讀(即支持“晴彩閱讀”業(yè)務(wù))。
廣電多媒體技術(shù)“十二五”發(fā)展思路
廣電多媒體技術(shù)作為我國文化體制改革的支撐平臺,其發(fā)展要體現(xiàn)國家戰(zhàn)略。因此“十二五”中后期,廣電多媒體技術(shù)發(fā)展的主題是服務(wù)三網(wǎng)融合、滿足百花齊放的發(fā)展模式。具體思路如下:
1.多媒體編解碼技術(shù)的應(yīng)用更新
目前我國廣電多媒體編解碼以歐洲的MPEG-2為主。隨著高清和立體電視的應(yīng)用,編解碼效率更高的H.264和AVS技術(shù)將得到應(yīng)用,它們將與MPEG-2方式并存或單獨(dú)存在。對有線電視而言,由于“十二五”期間將是高標(biāo)清(含高清3D)混合傳輸方式,為保護(hù)原有MPEG-2編解碼投資,如傳送的高清節(jié)目在5套以下(即處于高清試播階段),筆者建議高標(biāo)清全部采用MPEG-2編解碼技術(shù)(標(biāo)清節(jié)目維持原編碼率,高清節(jié)目編碼率控制在18Mbps左右),如在10套以上,則建議高清采用H.264或AVS方式(編碼率可設(shè)為11Mbps,此時(shí)可達(dá)到全高清效果),標(biāo)清方式不變;對地面電視而言,由于此方式的數(shù)字電視未普及,加之“十二五”期間其傳輸形式為高標(biāo)清同播形式,故建議地面數(shù)字電視空白的地區(qū)直接全部采用H.264或AVS編碼方式實(shí)現(xiàn)高標(biāo)清同播(高清編碼率為11Mbps,標(biāo)清編碼率為3Mbps);對于衛(wèi)星電視而言,盡管目前標(biāo)清和高清節(jié)目均采用MPEG-2編解碼方式,但目前我國衛(wèi)星傳輸?shù)母咔骞?jié)目不到20套(主要為有線和地面電視傳輸網(wǎng)絡(luò)提供節(jié)目源)。如果衛(wèi)星高清節(jié)目實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,加之我國3D節(jié)目的逐步衛(wèi)星傳輸,則建議將其編碼方式轉(zhuǎn)為H.264或AVS。
需要說明的是:雖然H.264與AVS兩種編碼方式在編碼效率和性能上相似,但目前AVS編解碼設(shè)備的價(jià)格仍偏高,穩(wěn)定性和可靠性相較MPEG系列和H.264的成熟產(chǎn)品還有一定的差距,故目前廣電多媒體在高效編解碼上一般采用H.264。筆者認(rèn)為,廣電多媒體可從地面數(shù)字電視和互聯(lián)網(wǎng)電視的編碼著手推廣AVS應(yīng)用,時(shí)機(jī)成熟后(可能是“十二五”末或“十三五”)再以AVS逐步代替H.264;同時(shí)建議凡以后入網(wǎng)的數(shù)字電視終端解碼芯片,必須同時(shí)支持(兼容)H.264、MPEG-2和AVS,在實(shí)踐中不斷提高AVS終端的可靠性。
2.多媒體的覆蓋
“十二五”中后期,隨著多種終端的普及和多層次需求的增加,對廣電多媒體廣播電視的覆蓋提出了新的要求。
1)廣電多媒體的WLAN覆蓋。WLAN是無線局域網(wǎng)的統(tǒng)稱。它能將廣電多媒體節(jié)目通過互聯(lián)網(wǎng)以無線方式傳至筆記本電腦、平板電腦和手機(jī)等終端設(shè)備。其中炒得最火的是Wi—Fi無線接入技術(shù)。由于其發(fā)射功率低(不大于100mW,相比較而言手機(jī)在200mW和1W之間;對講機(jī)約5 W左右),輻射小,不需布線,且避免了3G網(wǎng)絡(luò)“昂貴”的流量費(fèi),因此“十一五”期間在世界各國得到了較為廣泛的應(yīng)用。尤其是公益性應(yīng)用,比如說賓館、火車站、廣場、圖書館、娛樂與休閑場所等的免費(fèi)開放(傳輸)。但在我國,公益性應(yīng)用尚未普及,這主要是因?yàn)槲覈哂凶灾髦R產(chǎn)權(quán)的WAPI無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)歷時(shí)五年,才2009年6月以獨(dú)立文本形式成為國際標(biāo)準(zhǔn)。因此為加速WLAN在我國的公益化普及,筆者以為“十二五”中后期對WLAN的發(fā)送與接收需進(jìn)行如下幾個(gè)方面的研發(fā)與攻關(guān):
a) 實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備對Wi—Fi和WAPI兩種局域網(wǎng)的同時(shí)支持并快速切換。
b) 實(shí)現(xiàn)WLAN的多頻發(fā)送與接收。
c) 實(shí)現(xiàn)WLAN多臺無線路由器混合覆蓋的基本無干擾。
2) 廣電多媒體的NGB傳輸。廣電多媒體傳輸?shù)奈磥韺⑹请p向高速和大寬帶。而有線網(wǎng)絡(luò)全國范圍內(nèi)的改造和互聯(lián)互通是重點(diǎn)。
鑒于廣電“十一五”末在上海啟動的NGB示范網(wǎng)項(xiàng)目基于有線電視網(wǎng)絡(luò)大帶寬,其用戶端速率為30Mbit/s,能滿足未來相當(dāng)長一段時(shí)間用戶的寬帶需求,故筆者建議按NGB標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)有廣電有線電視網(wǎng)(包括骨干網(wǎng))的改造。
a)骨干網(wǎng)的改造
“十.五”初建成的我國有線電視SDH骨干網(wǎng)的光傳輸速率為2.5Gbit/s,而NGB規(guī)化的(骨干網(wǎng))傳輸速率為3.2Tbit/s,因此必須對原SDH網(wǎng)進(jìn)行升級,增加ASON(自動光交換網(wǎng)絡(luò))設(shè)備、DWDM(密集波分復(fù)用)設(shè)備、將2Mbit/s為基本單位的交叉復(fù)用設(shè)備升級為2.5Gbit/s的設(shè)備等,同時(shí)進(jìn)行電源的擴(kuò)容和配套軟件的升級。據(jù)悉目前上海——杭州線已完成3.2Tbit/s的骨干網(wǎng)改造。
b)城域網(wǎng)的改造
城域網(wǎng)的改造事實(shí)上是對匯聚技術(shù)的升級,應(yīng)換用采用全分布式無阻塞交換結(jié)構(gòu)的大容量遠(yuǎn)程接入路由器,使交換容量達(dá)640G以上。
c)接入網(wǎng)的改造
接入網(wǎng)的改造是NGB戰(zhàn)略的重點(diǎn),更是難點(diǎn)??紤]到各接入?yún)^(qū)域的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)能力的不同,本著“保護(hù)原有投資,逐步升級”的原則進(jìn)行。
c-1)基于CMTS的接入網(wǎng)改造
CMTS接入網(wǎng)是我國最早應(yīng)用的雙向網(wǎng)絡(luò)技術(shù),采用DOCSIS2.0方式。進(jìn)行NGB改造時(shí),需進(jìn)行CMTS設(shè)備的升級:升級為DOCSIS3.0,以滿足NGB用戶接入速率(寬帶)的需求。
一期升級改造可按光纖到樓(FTTB)的設(shè)計(jì)來進(jìn)行。設(shè)到樓棟的光節(jié)點(diǎn)覆蓋50戶,樓內(nèi)繼續(xù)使用原有的電纜分配網(wǎng)絡(luò),其網(wǎng)改后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
設(shè)建設(shè)的接入網(wǎng)要覆蓋18萬NGB用戶(即要按接入18萬個(gè)CM終端設(shè)計(jì))。一般地,一個(gè)ACR(匯聚路由器)可以覆蓋6萬用戶,故需投入ACR數(shù)為:18÷6=3(個(gè))。
一個(gè)CMTS端口可帶250個(gè)CM,故一個(gè)ACR帶CMTS端口數(shù)為n=6萬/250=240(個(gè)),全網(wǎng)建成后CMTS端口數(shù)為240×3=720(個(gè))。
本方案每個(gè)ACR下光節(jié)點(diǎn)數(shù)為:60000/50=1200(個(gè)),故全網(wǎng)建成后光節(jié)點(diǎn)數(shù)為3×1200=3600(個(gè))。
c-2)基于EPON+纜橋Modem的接入網(wǎng)改造
“十.一五”末期,較多有線接入網(wǎng)采用EPON方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造,故對這種接入網(wǎng)進(jìn)行NGB(再)改造是研究的重點(diǎn)之一。以下仍按上文FTTB情形建設(shè)一期工程,仍按到樓棟的光節(jié)點(diǎn)覆蓋50戶為模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。實(shí)際改造的基本法則是:分前端到居民樓棟之間以完全的無源光鏈路(PON)覆蓋,(居民)樓之后繼續(xù)使用原電纜分配網(wǎng)絡(luò)。改造示意圖如圖2所示。
設(shè)建設(shè)的接入網(wǎng)要覆蓋18萬NGB用戶,即要接入18萬個(gè)纜橋Modem終端(也稱EoC終端),同3.3.1節(jié),需投入ACR數(shù)為3個(gè)。一個(gè)主流OLT帶16個(gè)PON口,每個(gè)PON口帶一個(gè)ONU/纜橋交換機(jī),每個(gè)纜橋交換機(jī)帶50個(gè)纜橋Modem,故每個(gè)OLT帶16×50=800個(gè)纜橋Modem,因此一個(gè)ACR帶OLT數(shù)為60000÷800=75(個(gè)),故全網(wǎng)建成后需投入OLT數(shù)為75×3=225(個(gè))。
本方案設(shè)置的光節(jié)點(diǎn)數(shù)同上文。
3)廣電多媒體的光纖入戶。廣電多媒體的光纖到戶主要是應(yīng)對部分地區(qū)電信固網(wǎng)的光纖到戶試點(diǎn)工程。實(shí)現(xiàn)廣電多媒體的光纖入戶其理論并不復(fù)雜,即將前文NGB接入網(wǎng)的光節(jié)點(diǎn)/ONU下移至用戶家用即可,目前揚(yáng)州廣電已采用EPON實(shí)施光纖到戶工程,但僅戶均網(wǎng)絡(luò)改造成本即達(dá)1500元。筆者認(rèn)為:廣電光纖入戶是NGB的終極目標(biāo),但目前必須大幅降低入戶光設(shè)備(如ONU)的成本。
4)廣電多媒體的無線通信傳輸?!笆晃濉蹦┢?,各電視臺利用電信、聯(lián)通、移動三大運(yùn)營商的3G無線網(wǎng)絡(luò)適時(shí)、低成本地進(jìn)行了不少場次的電視直播和新聞素材傳遞,但圖像質(zhì)量始終未突破標(biāo)清瓶頸,接收畫面不容樂觀:利用單通道移動TD-SCDMA(3G)網(wǎng)絡(luò)的,每秒不超過10幀,基本沒有實(shí)際應(yīng)用于電視領(lǐng)域的實(shí)例;利用單通道電信CDMA2000(3G)網(wǎng)絡(luò)的,每秒不超過20幀;利用單通道聯(lián)通WCDMA(3G)網(wǎng)絡(luò)的,可達(dá)到每秒25幀和352X288的分辨率,基本上可以短時(shí)間應(yīng)用。但在此分辨率下動態(tài)的畫面還有馬賽克和丟幀現(xiàn)象。故“十二五”期間應(yīng)在目前編碼技術(shù)的條件下(MPEG-4/H.264/AVS)對多通信模塊綁定技術(shù)進(jìn)行攻關(guān),同時(shí)升級3G網(wǎng)絡(luò)容量。
就前者而言,筆者以為應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以研究:a)信號延遲問題。目前以色列的相關(guān)產(chǎn)品LiveU LU-30延遲為5-10秒。b)不同鏈路(含不同運(yùn)營商的鏈路)數(shù)據(jù)率的動態(tài)控制。
后者是解決問題的根本。即加速TD-LTE 4G無線通信試驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)部署。TD-LTE是第四代無線通信標(biāo)準(zhǔn)(即“4G”),該系統(tǒng)運(yùn)營后終端的上網(wǎng)速度比現(xiàn)在3G的每秒幾百K左右的速度高出數(shù)十倍,達(dá)40-50Mbps,下行峰值可達(dá)80Mbps。利用這一技術(shù)可在飛馳的汽車上實(shí)現(xiàn)廣電新聞素材的傳遞和直播。今年元月,中國移動首個(gè)TD-LTE基站在北京美惠大廈開通并通過測試驗(yàn)收。截至筆者發(fā)稿之日止,北京移動已建成完工TD-LTE基站40個(gè)(其中開通測試31個(gè))。筆者建議中國移動在天津、深圳、上海、南京、青島等城市快速建設(shè)TD-LTE基站并實(shí)現(xiàn)區(qū)域開通,取得試驗(yàn)數(shù)據(jù);并建議其它電信運(yùn)營商也按此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究測試,力爭明年實(shí)現(xiàn)3G到4G的部分升級。
3.基于物聯(lián)網(wǎng)的廣電多媒體技術(shù)的發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)是國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,基于物聯(lián)網(wǎng)的廣電多媒體應(yīng)用是未來幾年重要的信息服務(wù)。比方說利用機(jī)頂盒遙控器實(shí)施家庭購物、利用手機(jī)測控廣電多媒體傳輸網(wǎng)等。前者必須使商店的每一件商品接入物聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)通過特定接口與廣播電視網(wǎng)相連,同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒界面(菜單)與商店的視(音)頻虛擬連接;后者要對廣電網(wǎng)機(jī)房(尤其是無人值守的有線電視分前端機(jī)房)傳輸設(shè)備(無線發(fā)射與接收天線、有線設(shè)備與纜線、CMMB基站等)進(jìn)行物聯(lián)標(biāo)識,通過TD-CMMB網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與指定手機(jī)的通訊。上述服務(wù)都需要使用傳感器,對電磁環(huán)境復(fù)雜/傳輸距離遠(yuǎn)的高山無線發(fā)射與接收天線以及傳感器(主要是靈敏度和抗干擾性指標(biāo))要求較高,要進(jìn)行攻關(guān);另外,由于物聯(lián)網(wǎng)對地址空間的巨大需求,使得其對具有豐富地址資源的IPv6協(xié)議?!扒橛歇?dú)鐘”。但其(IPv6)過于龐大,不能直接應(yīng)用到傳感器設(shè)備中,需對協(xié)議棧及路由機(jī)制進(jìn)行精簡,以滿足網(wǎng)絡(luò)低功耗的要求。目前uIPv6已發(fā)布,這是一款最小的IPv6協(xié)議棧。
三網(wǎng)融合終端的開發(fā)與應(yīng)用
“十二五”中后期,三網(wǎng)融合的實(shí)質(zhì)性推進(jìn)給廣電多媒體終端提出了更高的要求。
1)啟動中小型終端廣電有線網(wǎng)接收項(xiàng)目
“十二五”期間,生活節(jié)奏的加快使小型終端大有作為。中國移動的成功充分證明了這一點(diǎn)。筆者認(rèn)為在時(shí)下三網(wǎng)融合的大形勢下,有線數(shù)字電視網(wǎng)業(yè)務(wù)向中小屏推送大有作為。所謂中小屏,指電視和電腦屏之外的平板電腦、播放器(中屏)和手機(jī)(小屏)。目前濟(jì)南有線已率先啟動了中小型終端接收項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了三屏合一的夢想。該項(xiàng)目的亮點(diǎn)是支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)播服務(wù)。即實(shí)現(xiàn)同一視頻節(jié)目分別在電視機(jī)、電腦及手機(jī)三個(gè)顯示終端上播放,用戶若在任意一個(gè)終端暫停正在收看的節(jié)目,即可在其它兩個(gè)終端從暫停處繼續(xù)收看,以達(dá)到隨時(shí)隨地不間斷享受互動電視視聽盛宴的目的。濟(jì)南有線數(shù)字電視網(wǎng)的用戶在家通過電視收看精彩節(jié)目時(shí),若突然有公務(wù)(需外出)可即時(shí)暫停電視播放,在汽車上用手機(jī)繼續(xù)觀看,等到達(dá)目的地后又可暫停手機(jī)播放,再在電腦上繼續(xù)收看。但網(wǎng)內(nèi)手機(jī)終端需支持Symbian、Windows mobile、Andriod等主流智能手機(jī)操作系統(tǒng)。筆者認(rèn)為類似濟(jì)南有線的項(xiàng)目可能在“十二五”末期形成規(guī)模。那時(shí)隨著平板電腦(如ipad等)市場的日益火爆,用戶外出還可使用平板電腦實(shí)現(xiàn)“節(jié)目續(xù)播”,以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)于手機(jī)的收看體驗(yàn)。如果能實(shí)現(xiàn)中小型終端有線網(wǎng)的WiFi覆蓋,則更具靈活性和可操作性。
2)實(shí)現(xiàn)終端體驗(yàn)的優(yōu)化
終端體驗(yàn)是聯(lián)接用戶的紐帶。包括使用體驗(yàn)和觀看體驗(yàn)。就使用體驗(yàn)而言,如何將終端的啟動時(shí)間縮短至觀眾可以接受的程度是“十二五”期間需要攻克的難關(guān)。筆者建議通過軟件設(shè)立快速啟動通道,若用戶需快速啟動,可連續(xù)按動啟動鍵,系統(tǒng)可跳過某些自檢程序直接進(jìn)入操作界面;就觀看體驗(yàn)而言,主要是主體電視終端的顯示。立體電視是對真實(shí)場景的虛擬再現(xiàn),因此其顯示技術(shù)是“十二五”期間的研究要點(diǎn)之一。鑒于不需配戴眼鏡的指向光源式(立體電視)顯示技術(shù)具有分辨率高、透光性強(qiáng)、不影響原顯示器件的設(shè)計(jì)架構(gòu)等優(yōu)勢,但目前尚處于開發(fā)階段,未有成熟產(chǎn)品問世。因此筆者建議對其進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān),使觀眾連續(xù)觀看一個(gè)半小時(shí)無頭暈等不良感受,則產(chǎn)品大有“用于之地”。
3)實(shí)現(xiàn)終端的多功能化
終端的多功能是吸引用戶的手段之一。這一點(diǎn)智能手機(jī)走在了前列。如其帶有拍照、錄音等功能。而廣電數(shù)字電視機(jī)頂盒限于成本因素在多功能上幾乎未下功夫。筆者曾撰文呼吁給機(jī)頂盒增設(shè)“單獨(dú)聽”功能(即在機(jī)器內(nèi)安裝小功放及喇叭,實(shí)現(xiàn)不開電視機(jī)只聽伴音的功能)。
如今整轉(zhuǎn)已過半,因此筆者再次建議進(jìn)行“單獨(dú)聽”功能的開發(fā),使機(jī)頂盒能盡早地走進(jìn)商場的柜臺成為家電的一員,形成運(yùn)營商、商家的雙贏和用戶的特殊需求。再者,在利用與中國移動的合作開展IP電話業(yè)務(wù)的區(qū)域,可以對遙控器進(jìn)行攻關(guān),使之可接打電話。另外,還可給數(shù)字電視機(jī)頂盒和一體機(jī)增設(shè)WiFi功能,以使其通過無線“免流量”接入OTT。
目前,新入網(wǎng)的直播衛(wèi)星機(jī)頂盒本機(jī)帶功放和喇叭,而且通過與移動基站“綁定”的通訊模塊,實(shí)現(xiàn)接打電話;今年的CCBN展會上就展出了多款帶WiFi功能的數(shù)字機(jī)頂盒終端。
4)實(shí)現(xiàn)終端的軟開放性
“十一五”末期智能手機(jī)的火爆打開了數(shù)字電視終端的軟應(yīng)用之門。本文所謂的“軟應(yīng)用”是指由安裝于終端的多款軟件所產(chǎn)生的多種應(yīng)用,筆者稱之曰“軟開放性”。在數(shù)字電視終端的操作系統(tǒng)中,有基于數(shù)字機(jī)頂盒較低配置硬件的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),有基于平板電視、高檔手機(jī)等較高配置硬件的Android和IOS等操作系統(tǒng)。有著數(shù)十萬應(yīng)用程序和很高開放性、在智能手機(jī)領(lǐng)域大放異彩的Android操作系統(tǒng)如果能成功地移植到數(shù)字電視機(jī)頂盒和數(shù)字電視一體機(jī)中,則對于數(shù)字電視的深入普及事半功倍。鑒于機(jī)頂盒和一體機(jī)的顯示要求具有比手機(jī)更高的處理能力,更高的顯示分辨率、刷新率和OSD(屏幕顯示)色彩深度,因此,將開放性和高應(yīng)用的Android操作系統(tǒng)成功植移在數(shù)字電視機(jī)頂盒(或一體機(jī))中需要進(jìn)行如下攻關(guān):
a) 開發(fā)一套API(應(yīng)用程序編程接口),用于接收數(shù)字電視廣播、顯示EPG(電子節(jié)目指南);提供多媒體擴(kuò)展功能,建立一個(gè)框架以實(shí)現(xiàn)大屏幕、高清的動態(tài)圖像。
b) 實(shí)現(xiàn)在終端上播放包含F(xiàn)LASH的多媒體音視頻文件功能;瀏覽和編輯通用格式辦公軟件的功能。
c) 實(shí)現(xiàn)終端大數(shù)據(jù)量互聯(lián)網(wǎng)下載和電視節(jié)目(含點(diǎn)播節(jié)目)同步播放的功能。支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳(下載)和續(xù)播功能。
目前天津廣電正在研發(fā)基于Android系統(tǒng)的有線高清機(jī)頂盒,相信其應(yīng)用指日可待。
基于四網(wǎng)融合的
廣電多媒體發(fā)展思考
“十二五”中后期和“十三五”期間,隨著電力通信網(wǎng)的發(fā)展,四網(wǎng)融合的態(tài)勢會逐步形成(筆者本文將電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、電力通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合稱為四網(wǎng)融合),屆時(shí)國家電網(wǎng)將利用其資金和用戶資源強(qiáng)勢加入廣電多媒體陣營,但電力通信網(wǎng)與其它基礎(chǔ)網(wǎng)的互聯(lián)互通、電力線對并行傳輸?shù)膹V電及電信系統(tǒng)線纜及設(shè)備的干擾等技術(shù)問題需探討。