数字电视和宽带交互新媒体（上）

2019-11-03 10:37:06

字体：大中小

来源：转载

供稿：网友

中国科学院侯自强

　　我国数字电视的发展开始进入快速发展的轨道，广电总局张海涛副局长提出建立广播影视新体制和广播影视技术新体系的问题是非常重要和及时的。张海涛指出：“与传统的模拟技术体系相比，广播影视技术新体系的特征主要是：传播方式从单向、固定转变为交互、移动；服务方式从单一服务转变为多样化、个性化服务……”。单纯的数字电视只是将电视信号数字化以便于存储和传输，它提高了电视影像和伴音质量和信道传输容量，但是并没有改变电视的服务的基本模式，也不能提高更个性化的服务。这种单纯的技术改进将伴随产品的更新，很难形成新的消费热点。数字电视标准面世10年发展不尽人意，原因在于此。而数字电视和宽带互联网结合将产生宽带交互新媒体，能够提供多样化、个性化的服务，这将改变广播影视服务的模式，形成新体制，可能推动形成新的消费热点。传输数字电视的数字化的广播电视网络和宽带ip互联网将有一个长期共存的局面，如何实现数字化内容在这两个网络之间的互连互通和融合，成为发展广播影视新体制的关键。目前正在开展的 DVB over IP和IP over DVB的研究，就是为了解决这一问题。这里涉及的关键问题有：统一高效的信源编码，加扰和条件接收，统一的内容制作和供应，业务驱动型网络，统一的终端平台。

　　未来宽带交互媒体的基本结构如图1所示。

图1

　　广播内容服务商包括广播影视内容制作和分发商，它提供的内容除了通过电视网广播给用户外还可以通过宽带互联网以交互或广播方式提供给用户（DVB over IP）。宽带服务商的数据也可以以数据广播的方式提供给用户（IP over DVB）。用户使用通用终端（机顶盒、手持终端）连接两个网络，按照需要选择使用，以最低的价格获取优质的服务。

　　发展数字电视和宽带交互新媒体需要形成一个涵盖上述全过程的产业链，并且发展制定相应的标准。主要包括五部分:信源编码、条件接收、内容分发、业务驱动型传输设备和统一的终端平台。本文将分别论述这五个问题。

一信源编码

　　近年来音频和视频信号的编码压缩技术有了快速发展，数字电视标准，不论DVB还是ATSC的信源编码都采用MPEG－2。经过MPEG－2编码压缩后的数字电视信号的数据率从1995年的6Mbps降低到今天的大约2Mbps，但是好像遇到一堵墙，再也降低不了了。

　　 1998年面市的MPEG-4在当时编码压缩的效率比MPEG-2要高，随着技术发展在压缩效率方面MPEG-4对MPEG－2的优势逐渐减少，也遇到2Mbps这堵墙。与此同时ITU-T发展的H.26L采用新的方法却显示出更高的编码压缩效率，使压缩后的速率进一步降低到1Mbps以下仍然可以保证主观视觉可以接受的质量。2001年6月MPEG发出征集先进视频编码AVC方案，H.26L获胜，2001年底ITU-T和ISO成立联合视频组JVT，在H.26L基础上发展AVC（JVTCodec），ITU称为H.264，ISO称为MEPG-4 part10。2002年底已经完成草稿，将于2003年春季由两组织分别批准（以下统称H.264）。

　　为了使快速发展的新的编码技术能够尽快用于实际系统，必须采用MPEG-2平滑演进的方法。在发展MPEG-4的时候已经注意到这个问题。要求MPEG-4可以集成进基于硬件的MPEG－2环境，如何实现在MPEG－2传输流TS上传输MPEG-4对象、整个场景和交互材料，MPEG－2音频和视频编码（‘对象’）可以用于MPEG4系统中等。由于MPEG-4没有限定采用何种传输它允许各种类型的‘播’，可以使用现有的基础设施如 IP网和各种类型的网络，不需要发展新网络或传输系统。

　　目前第三代移动通信3G已经选择MPEG-4作为低带宽多媒体标准，互联网流媒体联盟ISMA也已经选择MPEG-4作为唯一的标准在互联网上提供视频业务实现各服务商之间的互通。MPEG－4工业论坛M4IF正在积极和DVB讨论Video over IP的传输标准。ITU和 ISO合作发展的 H.264（MPEG-4 Part 10）有可能为广播、通信和存储媒体（CD DVD）接受成为统一的标准，最有可能成为宽带交互新媒体的标准。

　　我国的信源编码标准尚未制定，密切关注H.264的发展，制定我国的信源编码标准的工作应该加紧进行。

二加扰和条件接收CA

　　数字电视的条件接收技术已经发展比较成熟，我国已经有不同厂家的设备用于实际运营系统中。但是在宽带IP网上的条件接收系统则是刚刚起步。

　　广播视频内容和VOD内容是有“价值”的，要收费收看。如何防止盗看，永远是运营商关心的主要问题。任何防止在IP多播流的传输网络中的渗透，是IP网上广播必须解决的问题。运营商要供应分等级的成套内容，必须解决授权问题，不同的授权看不同的内容。此外内容供应商也要求有CA以保护其内容产权。

　　要保证互联网上的内容不被盗看，盗播和套改，必须保证端到端的安全，保证在整个网络上四个关键部位的安全。

　　（1）保护前端IP网络。防止未授权接入前端服务器（VOD，内容管理等）和防止未授权用户进入网络基础设施。方法是设置防火墙阻止非法入侵前端。

　　（2）在骨干网上传输过程中保护内容。防止损失契约客户造成收入流失以及防止非法盗取广播和VOD内容。解决方法是对传输内容加扰。

　　（3）保护小区视频服务器资产。防止视频服务器内容被非法取走，防止VOD收入流失，内容服务商要求防止服务器内容被盗，解决方法是在本地环路加扰。

　　（4）防止客户端被盗。防止用客户欺骗技术盗取视频内容，防止盗取多播内容进行再广播，防止接入盗取内容存储在本地硬盘上进行再广播。解决方法是在机顶盒上对视频加扰。

　　用户的认证授权和计费管理是在下面介绍的业务结点完成的。

三内容管理和分发

　　未来交互新媒体将出现统一的内容管理平台，可以支持电视台，媒体制作公司，数字电影院和数字图书馆等各种业务，用户对象从数字电影院观众到手持终端用户，如图3所示。图中将内容加工管理和分发平台比喻为内容加工工厂。生产内容的材料可以是已经录制的原始素材，现场直播内容、档案材料、第三方提供内容以及相关数据等，用这些材料加工生产出内容节目，按照产权协议经过不同的传输平台以不同的形式提供给不同用户。如图中所示，在电视频道中传输的业务有标准清晰度和高清晰度电视、增强型电视和交互电视。在互联网和宽带IP网上传输的业务有Web广播、宽带交互新媒体，在宽带无线广域网（3G等），局域网上提供的移动娱乐业务。此外还可以向数字图书馆，数字电影院提供内容以及出版CD、DVD等存储媒体内容和报刊杂志等文字媒体出版物。如图3所示传输平台也可以是卫星和地面电视广播信道。

图3

　　图3中所示的是今天现实的情况，有多种不同的传输网络和运营平台，统一的内容加工、管理运营平台可以跨不同的传输业务平台提供内容。不同的用户用不同的终端得到不同的服务。今后传输和运营平台将出现进一步整合的局面。统一的终端使得用户可以用一个终端提供不同传输网络得到各种服务。

　　技术进步使得发展统一的平台支持跨不同传输运营平台提供服务成为可能，能否出现这种内容服务商还取决于生产竞争的需要和国家的政策导向。但应该说这种发展趋势是必然的。

四业务驱动型网络和生态系统

　　宽带交互新媒体业务不能只停留在包月收费的阶段。必须开展增值服务，对于不同内容，不同业务分别对待。给予不同传输服务质量保证，按照不同标准收费。这样就会形成一个差异化市场。传统的网络通信设备在传输时并不知道传输的是什么业务，很难满足这种差异化业务的需求。为此需要发展业务驱动型网络，将业务从承载网中剥离出来，在原有的传输平台和业务运行支持系统之间建立一个业务平台。如图4所示。

图4

　　业务平台的主要作用是在宽带网上交付业务和管理业务，提供各种业务模式。首先是交付业务，它是通过业务结点来实现的。其主要功能包括：首先是识别用户和选择业务进行认证和授权。然后按照业务要求，执行策略；提供所需要的带宽，保证要求的QoS，实施接入控制等。按照用户的要求提供所需要的安全性。对于移动用户提供越区切换和漫游等移动性管理。其次是业务管理．按照用户要求即时提供所需的业务（如传输一部用户点播的电影），对用户的认证、授权和计费（AAA）管理。提供VLAN管理以及存储链路和组播等业务保证。

　　具体实现方法是将智能设置在网络边缘的业务结点，在那里设置宽带IP业务路由器，业务路由器集中了接入服务器，三层交换机和边缘路由器的功能，提供完备的业务选路。用户认证授权和业务策略控制功能，并实现接入网与城域网的无缝对接。

　　对用户来说最方便的运营模式是用户可以在网上接受不同内客服务商的内容，通过网络运营商一个帐单付费，网络设备不仅完成对用户的认证，授权和计费，完成和内容服务之间的类似的过程，以实现和内容服务商之间的分帐。加扰和条件接收也需要双方配合进行。内容服务商，网络运营商和用户之间是一个生态系统，只有形成了健康的生态系统，业务才能蓬勃发展。目前国内已经有一些厂商开发出这类设备开始用于网络服务。（待续）

摘自　中国CATV

上一篇：数字电视和宽带交互新媒体（下）

下一篇：宽带Cable Modem业务的技术平台(二)