宣 莉
(作者單位:煙臺廣播電視臺海陽轉播臺)
簡述下一代廣播電視網(wǎng)絡的家庭終端
宣 莉
(作者單位:煙臺廣播電視臺海陽轉播臺)
下一代廣播電視網(wǎng)絡(NGB)的家庭終端——智能云電視,其采用觸摸屏來實現(xiàn)個性化的人機交互,成為云應用的客戶端,從而提供穩(wěn)定、安全、便捷的云服務,可以在近距離的兩臺終端之間進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。在這種發(fā)展形勢下,智能云電視必將成為信息化家庭的核心終端。
NGB;智能云電視;人機交互;云應用
下一代廣播電視網(wǎng)絡(Next Generation Broadcasting Network,NGB),它是建立在已完成的有線電視數(shù)字化與正推進的移動多媒體廣播(CMMB)的基礎上,以我國自主創(chuàng)新的“高性能寬帶信息網(wǎng)(3T-Net)”核心技術為支撐,以三網(wǎng)融合后的互聯(lián)互通、有線無線結合成一體、超高帶寬支持的雙向互動,以及全程全網(wǎng)(即全廣電網(wǎng)絡跨區(qū)域、跨內容、跨業(yè)務調度)、可管可控(即由平臺至終端、由網(wǎng)絡到內容的全面管理與控制)為特征,適合我國國情的廣播電視網(wǎng)絡。NGB業(yè)務的全媒體性將為用戶帶來全新的人機交互體驗,即以搜索引擎為基礎,通過家庭終端,訪問到互聯(lián)網(wǎng)上的海量資源,然后通過點播或定制等方式享受到視頻、音頻、圖片和監(jiān)控等多種媒體形式的服務。
基于NGB的家庭終端設備——智能云電視,遠不是傳統(tǒng)意義上的電視機和機頂盒,也不是目前已有的“交互式網(wǎng)絡電視(IPTV)”,甚至也不是現(xiàn)在常規(guī)意義的“智能3D電視”,而是一個在劃時代的NGB環(huán)境下,運用了云計算、云儲存技術對現(xiàn)有的智能電視技術進行升級的解決方案。它是集傳統(tǒng)廣播電視、多媒體個人計算機、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、屏幕顯示與定位、數(shù)字家庭娛樂中心等功能于一體,以超寬帶網(wǎng)絡為載體,以高清數(shù)字電視、數(shù)字廣播等多媒體為形式,以開放、友好的人機交互為特性,向用戶提供包括視頻、音頻、資訊等內容的全方位、互動式、個性化業(yè)務的電視電腦終端設備,充分體現(xiàn)了數(shù)字化信息終端產品“以計算機技術為平臺、以通信技術為紐帶、以消費類電子為產品形態(tài)”的發(fā)展趨勢。
智能云電視采用具有觸覺反饋功能的觸摸屏,實現(xiàn)了個性化、友好的人機交互。觸覺反饋是指通過觸覺震動來實現(xiàn)操作反饋,既可以為用戶操作提供準確、即時的直覺確認,還可用聲音和顯示變化來同步強化觸覺效果,從而形成富有吸引力的多種感覺體驗。統(tǒng)一了視覺和觸覺的觸摸屏,則是一套透明的絕對定位系統(tǒng),完全可以代替鼠標或鍵盤。智能云電視的觸摸屏可以人為劃分不同區(qū)域,分別作為屏幕和鍵盤,用手指或其他物體觸摸鍵盤、圖標或菜單位置等,由系統(tǒng)來定位選擇信息輸入或輸出。
智能云電視的觸摸屏主要類型有投射電容式、紅外線式及表面聲波式。屏幕大小和形狀可按用戶需要隨意定制。智能云電視所用的個性化智能遙控器,其實就是一個把鍵盤、鼠標、智能家居遙控器集于一身的手持觸摸屏。它只需通過手指對屏幕的觸摸,即使凌空操作也可完成鼠標所有功能;類似地,只需利用遙控器上的鍵盤或采用了投影觸控技術的投影鍵盤,即可完全取代傳統(tǒng)鍵盤。這種遙控器內置的數(shù)據(jù)庫可存入大量設備信息,并且隨時能夠更新。要想實現(xiàn)對家中所有家電的遙控,只要用這樣一個遙控器即可。
智能云電視的觸摸屏,如果具備壓力感知功能,則可通過手指觸摸屏幕的用力大小實現(xiàn)不同操作;如果將觸摸屏和手寫辨識技術整合在一起,則可提供高分辨率的應用,如直接用手寫的方式輸入中/英文及制表、繪圖等。
在觸摸屏上,用戶也可以直接同電視進行3D交互,因為智能云電視本來就是交互式高清裸眼3D電視。借助互聯(lián)網(wǎng)與Web 3D技術,用戶可進行3D網(wǎng)絡游戲、實現(xiàn)用戶和場景之間的交互甚至用戶和用戶之間的互動;更為誘人的是,既可以將展覽館、旅游景點等逼真地展現(xiàn)給用戶,實現(xiàn)“不出家門游世界”的夢想,也可以實現(xiàn)網(wǎng)上遠程教學的高度真實化,特別是如機械維修等操作技術要求高的專業(yè),教學質量必將獲得大幅度提高。
云應用是云計算、云儲存(與云計算類似的概念,其功能是通過應用軟件把網(wǎng)絡中大量不同類型的存儲設備集成起來,共同承擔數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問)技術直接為客戶解決實際問題的平臺。“云”是對網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻?!霸朴嬎恪眲t是繼20世紀80年代從大型計算機,到客戶端-服務器模式第一次大轉變之后的又一種巨變。美國國家標準與技術研究院(NIST)對它作了如下定義:“云計算是按使用量付費的一種網(wǎng)絡服務模式,這種服務模式為客戶提供可用、便捷、按需的網(wǎng)絡訪問,只需投入很少的管理工作或與服務供應商進行很少的交互,即可快速提供按需配置的計算資源。”它把計算能力也作為一種商品進行流通,就像水電一樣花錢取用,最大的不同僅在于——它依賴互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸。由于NGB的互聯(lián)互通、超高帶寬等特性,這就使智能云電視實際上成為云應用的一個客戶端:它能夠利用“云”的海量數(shù)據(jù)等全部資源;獲得由應用程序編程接口(API)、虛擬化技術、云計算平臺管理技術等提供的穩(wěn)定、強大、可持續(xù)的個性化云服務;在安全防護方面,云應用通過監(jiān)測到的大量客戶端在網(wǎng)絡中軟件行為的異常,獲取網(wǎng)絡中各種木馬、病毒的最新信息,集中推送到服務器端進行自動分析和處理,再把病毒、木馬的解決方案通過網(wǎng)絡分發(fā)給客戶端,從而將傳統(tǒng)上由木馬、病毒導致的數(shù)據(jù)丟失、隱私泄露、系統(tǒng)崩潰等風險降到最低。
智能云電視還能把用戶的私人文檔、影視資料等信息存放在“云”端,再由NGB推送到用戶任何一臺顯示設備上,既方便又快捷。云應用不但可以完全實現(xiàn)不亞于傳統(tǒng)軟件的強大功能,而且把復雜的軟件設置變得極其簡單。用戶不再需要被動地執(zhí)行如傳統(tǒng)軟件一樣的下載、安裝等步驟,而是憑借與“云”端服務器集群時刻同步的特性,永遠免去了以前幾乎無止境的軟件更新之苦。無論云應用有任何更新,用戶只需進行如刷新網(wǎng)頁一樣簡單地操作,便可順利完成升級并立即使用最新功能。
利用藍牙、WiFi或紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g,智能云電視可以在近距離的兩臺終端之間進行無線數(shù)據(jù)傳輸。藍牙(4.0以上版本)的數(shù)據(jù)傳輸率最高可達25 Mbps,傳輸距離為100 m,在開放的環(huán)境中有可能高達1 km甚至更高;WiFi Direct的數(shù)據(jù)傳輸率已達250 Mbps,最大傳輸距離約為300 m;高速紅外數(shù)據(jù)傳輸技術則已實現(xiàn)1 Gbps傳輸速率。這些技術都能保證高清電視信號在兩臺終端之間無線傳輸成功。
作為信息社會的細胞,信息化家庭是信息產業(yè)向消費發(fā)展的必然結果。它在NGB環(huán)境下,以住宅為基礎平臺,將建筑裝潢、網(wǎng)絡通信、數(shù)字家電與設備自動化等技術集成一體,而由智能云電視作為“家庭神經中樞”,管理家中所有設備,使高效、時尚、安全、舒適的現(xiàn)代家居夢想成為現(xiàn)實。
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通過信道均衡的具體結果可以知道,噪聲功率的比值不僅包括有效信號的功率,而且包括有效信號功率所迭加的噪聲功率。同時,在COFDM系統(tǒng)的調制端,大多數(shù)數(shù)據(jù)信號都是在經過隨機處理后才被映像的,因此其常量的數(shù)值只與映射前的星座圖有關??紤]到實際過程中會盡量的避免進行除法的相關運算,進而便可以將平均噪聲的功率率先計算出來:
其中,通過利用歸一的方法可以將ZK均方的功率計算出來,也就是常量,因此信道狀態(tài)的信息便可以利用相關的量化以及查表映像計算出來。
因此,在頻率衰落變化相對來說比較快的選擇性信道當中,只有通過進行大量的統(tǒng)計平均才能將噪聲本身的統(tǒng)計特性準確的反映出來。本文所用的統(tǒng)計器主要是利用先進先出的數(shù)據(jù)緩存器實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的不斷更新然后再求其平均,系數(shù)P對于迭代速度的調節(jié)具有非常重要的作用,且時間越長所反映出來的信道噪聲特性更準確,進而每個載波點的實時信道狀態(tài)信息值也能夠明確的計算出來。同時,CSI是長時間進行平均統(tǒng)計的重要結果,便在很大程度上避免了信道中窄帶對于信道估算所造成的干擾影響。
3.3 CSI提取后在軟判決中的具體應用
數(shù)據(jù)信息在均衡過之后便需要將QAM所代表的映像星座圖和CSI所提取的信息有機的結合起來,然后對提取的信息進行軟判決,每一次軟判決中的某個位置的可信度度量在一定程度上可以利用星座點與判決限之間的距離來表示的。由于判決信號的可信度往往可以由信道狀態(tài)信息CSI以及mi直接表示出來,因此最終可信度的度量值可以通過CSI與mi相乘得知。
利用歸一法所提取的CSI,在很大程度上經歷了長期迭代的考驗,信道噪聲所具備的統(tǒng)計特性能夠充分準確的展現(xiàn)出來。因此,在一些易受窄帶干擾和衰落變化速度相對較快的移動類接收信號中更加適用。
近年來,隨著社會經濟的發(fā)展和科學技術的進步,數(shù)字化時代悄然而至。本文通過對數(shù)字高清晰電視多載波傳輸方案的科學分析,采用FPGA方案樣機對其他硬件電路進行科學的檢查,且在實際傳輸環(huán)境進行相關的傳輸測試,證明了其所用的方法具有一定的可行性和數(shù)字高清晰電視具備良好的性能。
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宣莉(1972-),女,漢族,山東海陽人,大專,助理工程師,研究方向:廣播電視工程。