胡曉東
本文所謂的廣電多媒體,系指廣播電視系統(tǒng)利用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(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”中后期計算機技術(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)目遠離“噪點”與“雜音”,并實現(xiàn)了清晰度的提升。目前我國有多個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)備一直由進口品牌統(tǒng)治?!笆濉逼陂g,一批民族品牌脫穎而出。如北京華創(chuàng)科技生產(chǎn)的HDC-1680高清攝錄一體機采用500G大容量硬盤易盤卡存儲介質(zhì),采用無機械、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),去年深圳大運會期間正式投入新聞采訪和報道的前期拍攝工作;再比如按我國AVS編碼標準生產(chǎn)的AVS編碼器已在湖南等少數(shù)地區(qū)投入運行。
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)實現(xiàn)了IPTV集成播控平臺的合并,并在三網(wǎng)融合12個試點城市實現(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體類。前者主要為廣播電視播出機構(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)不能通達的邊遠地區(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)村中小學現(xiàn)代遠程教育、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%,同時具有技術(shù)實現(xiàn)復雜程度低、同步性能好等優(yōu)點。目前通過技術(shù)改造和升級,免費傳送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。“十五”和“十一五”期間,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(通達縣一級)。各地有線數(shù)字電視運營商一般利用互聯(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標準不統(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)標準的制定,全國有部分城市采用國標單頻網(wǎng)傳送地面廣電多媒體數(shù)字信號,覆蓋個人用戶、商業(yè)固定場所及移動交通工具等,采用模擬與數(shù)字、標清與高清同播的方式傳送;完成了近900個縣市區(qū)的CMMB基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)覆蓋,建成大功率站點近千個,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行傳輸具有交互性強、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?!笆晃濉背跗冢覈鴱V電有線電視網(wǎng)絡(luò)的雙向化改造已在三網(wǎng)融合試點城市全面鋪開。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,廣電多媒體的運行內(nèi)容和運行質(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)機房安裝“安全播出
預警系統(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、收音機、有線數(shù)字電視機頂盒、直播衛(wèi)星接收系統(tǒng)、家用電腦、掌上電腦、TD-CMMB手機的實現(xiàn),
1) 電視機與收音機。據(jù)統(tǒng)計,目前我國有4億多臺電視機,收音機(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和收音機一直是廣電多媒體接收的主力。目前電視機正朝著大屏幕/超薄發(fā)展、收音機向多功能邁進。4億多臺電視機仍以接收VSB-AM(殘留邊帶調(diào)幅)信號的模擬電視機為主。FM收音機(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)字電視運營商關(guān)注的焦點。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、運營商的開發(fā)能力/經(jīng)濟實力/主營策略和技術(shù)標準的制約,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)濟能力,有線數(shù)字電視終端從一開始推廣即采用以“機頂盒實現(xiàn)數(shù)字電視信號接收、以電視機為顯示裝置”的模式,用戶不必購買專用有線數(shù)字電視接收機(業(yè)內(nèi)俗稱一體機),用戶家第一臺有線數(shù)字電視終端由運營商買單(用戶一般只需預交一年收視費)。隨著一些地方整體轉(zhuǎn)換的結(jié)束,少數(shù)一體機開始作為一種第二終端在家電賣場銷售。有線數(shù)字電視機頂盒的有條件贈送決定了產(chǎn)品硬件的單一性。一個10多萬用戶的中型有線數(shù)字電視網(wǎng)其機頂盒一般僅有3~5個品牌,5~10個型號,限制了用戶將其作為第二終端的購買欲望;而一體機由于必須與當?shù)赜芯€數(shù)字電視運營商合作開發(fā)才能實現(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頂盒、雙向機頂盒、高清機頂盒(部分支持高清互動功能),在業(yè)務(wù)實現(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)字電視運營商開發(fā)的雙模機頂盒、IP機頂盒能實現(xiàn)網(wǎng)頁瀏覽功能。
b)終端的不開放性。
由于歷史原因,我國各地數(shù)字電視運營商各自為政,加解擾方式多達十余種,中間件標準不統(tǒng)一,導致各地終端不能互通,不能像手機終端那樣實現(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準接口實現(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,由指定的直播衛(wèi)星地方服務(wù)機構(gòu)統(tǒng)一安裝。目前已累計招標(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?!笆濉蹦╇S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;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)電視實現(xiàn)鏈接。但筆者認為以上第一種應(yīng)是主力,這是因為:其終端數(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;第四種其高昂的價格令人難以接受。
6) TD-CMMB手機。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標準的手機上集成廣電CMMB接收模塊,目前已有4000萬終端用戶。持有TD-CMMB標準格式的手機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?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。其次,TD-CMMB終端還支持數(shù)據(jù)廣播(如“晴彩財經(jīng)”服務(wù)能把實時股市行情以廣播方式推送到手機終端。第三,其還支持“晴彩導航”服務(wù),變傳統(tǒng)的利用GPS進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方式并存或單獨存在。對有線電視而言,由于“十二五”期間將是高標清(含高清3D)混合傳輸方式,為保護原有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),筆者建議高標清全部采用MPEG-2編解碼技術(shù)(標清節(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,此時可達到全高清效果),標清方式不變;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編碼方式實現(xiàn)高標清同播(高清編碼率為11Mbps,標清編碼率為3Mbps);對于衛(wèi)星電視而言,盡管目前標清和高清節(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,時機成熟后(可能是“十二五”末或“十三五”)再以AVS逐步代替H.264;同時建議凡以后入網(wǎng)的數(shù)字電視終端解碼芯片,必須同時支持(兼容)H.264、MPEG-2和AVS,在實踐中不斷提高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,相比較而言手機在200mW和1W之間;對講機約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,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開放(傳輸)。但在我國,公益性應(yīng)用尚未普及,這主要是因為我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的WAPI無線局域網(wǎng)標準歷時五年,才2009年6月以獨立文本形式成為國際標準。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)送與接收需進行如下幾個方面的研發(fā)與攻關(guān):
a) 實現(xiàn)終端設(shè)備對Wi—Fi和WAPI兩種局域網(wǎng)的同時支持并快速切換。
b) 實現(xiàn)WLAN的多頻發(fā)送與接收。
c) 實現(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。
鑒于廣電“十一五”末在上海啟動的NGB示范網(wǎng)項目基于有線電視網(wǎng)絡(luò)大帶寬,其用戶端速率為30Mbit/s,能滿足未來相當長一段時間用戶的寬帶需求,故筆者建議按NGB標準進行現(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)進行升級,增加ASON(自動光交換網(wǎng)絡(luò))設(shè)備、DWDM(密集波分復用)設(shè)備、將2Mbit/s為基本單位的交叉復用設(shè)備升級為2.5Gbit/s的設(shè)備等,同時進行電源的擴容和配套軟件的升級。據(jù)悉目前上?!贾菥€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)的大容量遠程接入路由器,使交換容量達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,更是難點。考慮到各接入?yún)^(qū)域的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、經(jīng)濟能力的不同,本著“保護原有投資,逐步升級”的原則進行。
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。進行NGB改造時,需進行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)計來進行。設(shè)到樓棟的光節(jié)點覆蓋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CM終端設(shè)計)。一般地,一個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)。
一個CMTS端口可帶250個CM,故一個ACR帶CMTS端口數(shù)為n=6萬/250=240(個),全網(wǎng)建成后CMTS端口數(shù)為240×3=720(個)。
本方案每個ACR下光節(jié)點數(shù)為:60000/50=1200(個),故全網(wǎng)建成后光節(jié)點數(shù)為3×1200=3600(個)。
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方式進行網(wǎng)絡(luò)改造,故對這種接入網(wǎng)進行NGB(再)改造是研究的重點之一。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)點覆蓋50戶為模型進行設(shè)計。實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。一個主流OLT帶16個PON口,每個PON口帶一個ONU/纜橋交換機,每個纜橋交換機帶50個纜橋Modem,故每個OLT帶16×50=800個纜橋Modem,因此一個ACR帶OLT數(shù)為60000÷800=75(個),故全網(wǎng)建成后需投入OLT數(shù)為75×3=225(個)。
本方案設(shè)置的光節(jié)點數(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)的光纖到戶試點工程。實現(xiàn)廣電多媒體的光纖入戶其理論并不復雜,即將前文NGB接入網(wǎng)的光節(jié)點/ONU下移至用戶家用即可,目前揚州廣電已采用EPON實施光纖到戶工程,但僅戶均網(wǎng)絡(luò)改造成本即達1500元。筆者認為:廣電光纖入戶是NGB的終極目標,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┢冢麟娨暸_利用電信、聯(lián)通、移動三大運營商的3G無線網(wǎng)絡(luò)適時、低成本地進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,基本沒有實際應(yīng)用于電視領(lǐng)域的實例;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,可達到每秒25幀和352X288的分辨率,基本上可以短時間應(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)進行攻關(guān),同時升級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無線通信試驗和網(wǎng)絡(luò)部署。TD-LTE是第四代無線通信標準(即“4G”),該系統(tǒng)運營后終端的上網(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40-50Mbps,下行峰值可達80Mbps。利用這一技術(shù)可在飛馳的汽車上實現(xiàn)廣電新聞素材的傳遞和直播。今年元月,中國移動首個TD-LTE基站在北京美惠大廈開通并通過測試驗收。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(其中開通測試31個)。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基站并實現(xiàn)區(qū)域開通,取得試驗數(shù)據(jù);并建議其它電信運營商也按此標準進行研究測試,力爭明年實現(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)。比方說利用機頂盒遙控器實施家庭購物、利用手機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,同時還要實現(xiàn)機頂盒界面(菜單)與商店的視(音)頻虛擬連接;后者要對廣電網(wǎng)機房(尤其是無人值守的有線電視分前端機房)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)進行物聯(lián)標識,通過TD-CMMB網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與指定手機的通訊。上述服務(wù)都需要使用傳感器,對電磁環(huán)境復雜/傳輸距離遠的高山無線發(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)要求較高,要進行攻關(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)議棧“情有獨鐘”。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)議棧及路由機制進行精簡,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)融合的實質(zhì)性推進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。筆者認為在時下三網(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(小屏)。目前濟南有線已率先啟動了中小型終端接收項目,實現(xiàn)了三屏合一的夢想。該項目的亮點是支持斷點續(xù)播服務(wù)。即實現(xiàn)同一視頻節(jié)目分別在電視機、電腦及手機三個顯示終端上播放,用戶若在任意一個終端暫停正在收看的節(jié)目,即可在其它兩個終端從暫停處繼續(xù)收看,以達到隨時隨地不間斷享受互動電視視聽盛宴的目的。濟南有線數(shù)字電視網(wǎng)的用戶在家通過電視收看精彩節(jié)目時,若突然有公務(wù)(需外出)可即時暫停電視播放,在汽車上用手機繼續(xù)觀看,等到達目的地后又可暫停手機播放,再在電腦上繼續(xù)收看。但網(wǎng)內(nèi)手機終端需支持Symbian、Windows mobile、Andriod等主流智能手機操作系統(tǒng)。筆者認為類似濟南有線的項目可能在“十二五”末期形成規(guī)模。那時隨著平板電腦(如ipad等)市場的日益火爆,用戶外出還可使用平板電腦實現(xiàn)“節(jié)目續(xù)播”,以實現(xiàn)強于手機的收看體驗。如果能實現(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)實現(xiàn)終端體驗的優(yōu)化
終端體驗是聯(lián)接用戶的紐帶。包括使用體驗和觀看體驗。就使用體驗而言,如何將終端的啟動時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入操作界面;就觀看體驗而言,主要是主體電視終端的顯示。立體電視是對真實場景的虛擬再現(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、不影響原顯示器件的設(shè)計架構(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行重點攻關(guān),使觀眾連續(xù)觀看一個半小時無頭暈等不良感受,則產(chǎn)品大有“用于之地”。
3)實現(xiàn)終端的多功能化
終端的多功能是吸引用戶的手段之一。這一點智能手機走在了前列。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頂盒增設(shè)“單獨聽”功能(即在機器內(nèi)安裝小功放及喇叭,實現(xiàn)不開電視機只聽伴音的功能)。
如今整轉(zhuǎn)已過半,因此筆者再次建議進行“單獨聽”功能的開發(fā),使機頂盒能盡早地走進商場的柜臺成為家電的一員,形成運營商、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,可以對遙控器進行攻關(guān),使之可接打電話。另外,還可給數(shù)字電視機頂盒和一體機增設(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)星機頂盒本機帶功放和喇叭,而且通過與移動基站“綁定”的通訊模塊,實現(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)字機頂盒終端。
4)實現(xiàn)終端的軟開放性
“十一五”末期智能手機的火爆打開了數(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)字機頂盒較低配置硬件的實時操作系統(tǒng),有基于平板電視、高檔手機等較高配置硬件的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)字電視機頂盒和數(shù)字電視一體機中,則對于數(shù)字電視的深入普及事半功倍。鑒于機頂盒和一體機的顯示要求具有比手機更高的處理能力,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)字電視機頂盒(或一體機)中需要進行如下攻關(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);提供多媒體擴展功能,建立一個框架以實現(xiàn)大屏幕、高清的動態(tài)圖像。
b) 實現(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(含點播節(jié)目)同步播放的功能。支持斷點續(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),屆時國家電網(wǎng)將利用其資金和用戶資源強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。