廣電多媒體的技術(shù)發(fā)展研究

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。