我国有线电视信源编码现有体制和对高清的制约
生活随笔
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我国有线电视信源编码现有体制和对高清的制约
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
目前我國有線電視行業普遍使用的信源編碼的標準化方案是MPEG-2,該方案是在MPEG-1的技術體系基礎上,提高壓縮碼率,并向下兼容MPEG-1,用于數字電視和DVD;MPEG4開始大范圍使用源于本世紀初的,隨著互聯網經濟,產生的低碼率標清視頻節目;H.264由于具有良好的節目壓縮比例和較少的損失,近年來成為高清高碼率視頻節目的主要載體,目前互聯網上流行的高清電影一般都是采用該種方式進行壓縮;AVS是我國自主研發并擁有自主知識產權的編碼技術,該技術目前主要應用于“中國藍光”即CBHD技術中。以上幾種信源編碼方案的應用見下表:
? 1.頻點數量不足
????? 按照國家廣電總局規劃,有線電視網絡頻段從A到E共有106個可用頻點,其中航空導航業務頻率重疊頻點2個;航空通信業務頻率重疊頻點3個;固定通信、無線通信、移動通信、CDMA直放站、數字電話等干擾頻點23個;雙向數據下行通道頻點8個,除去以上合計36個頻點,有線電視網絡中可供運營商自由支配和使用的頻點僅剩70個。以一個省級廣電網絡運營商傳送120套標清節目為例,按照每個頻點傳送6套節目,那么需要占用20個頻點,數字廣播占用1個頻點,各市州傳送自辦節目2個頻點,各縣市傳送自辦節目2個頻點,數據廣播5個頻點,VOD及附屬業務20個頻點,其他增值業務預留(電視短信、電視銀行、水電費代收代繳等)10個頻點,合計60個頻點,則余下的可用頻點數量僅為10個。這其中對于廣播電視網絡未來可能承載的交換電視、VOIP、可視電話等業務沒有進行要求。廣電網絡頻點分配規劃見下表:
????????????
????? 當眾多業務規劃將我們原本認為足夠寬,足夠大的網絡用滿的時候我們才發現,原本認為帶寬足夠的網絡留給我們剩余的頻點已經不多了。
????? 2、帶寬利用不靈活
????? 雖然廣電擁有954Mbps的同軸電纜網,這相比電信的ADSL帶寬大了數百倍,但是我們也應該看到,由于產業和技術體制的不完善,我們的網絡在規劃所有業務上都需要預先將網絡資源的可用范圍固定,也就是這個頻點就是用來傳送數字電視節目的,做不了其他的事情。這樣大大限制了廣電網絡業務的靈活性。在廣電網絡中,任何業務都要提前做好規劃,一旦要改變原有的規劃變化,整個規劃體系都面臨變化,會造成原有的業務發生變化甚至中斷。而電信雖然只是ADSL,但是其上卻能靈活的承載各種業務,隨著用戶選擇服務的不同,不需要進行任何規劃,就可以針對不同用戶傳送不同業務。打個形象的比喻:廣電網絡就像
????? 一大串鑰匙,每把鑰匙只能開一把固定鎖,雖然鑰匙很多,但是一旦將鑰匙和鎖打亂,就會出現打不開的大問題,而電信的網絡就像一把×××,雖然鑰匙少,但是不會出對不上號的現象,什么鎖都可以用這把鑰匙打開。這是受廣播電視的技術體制制約的,也可以說這是廣播式業務的最大弊病。
????? 3、難以適應多變的業務模式
????? 目前我國有線電視行業普遍在使用MPEG-2信源編碼方案,該方案由于出臺時間較長,且相對穩定易于實施,所以雖然廣電經歷了數字化整體轉換,該種方案還是得以延續下來。MPEG-2適用于NTSC和PAL制式,視頻分辨率可以從352×240-1920×1080間變換,可以搭配5.1或7.1聲道,碼率可從4Mbps-30Mbps間變換。
????? 目前廣電運營商在有線電視網絡內傳送的標清電視節目碼率一般在4Mbps-6Mbps之間,高清節目的的碼率一般在20Mbps以上。按照目前業界使用的QAM調制方式進行調制,
????? 符號率=頻道物理帶寬÷(1+a)=8Mbps÷1.16=6.8966MB/S
????? 頻帶利用率= log264=8
????? 總傳輸速率=符號率×頻帶利用率=6.8966×8=41.379Mbps
????? 頻點有效傳輸速率=總傳輸速率×(188÷204)=38.134Mbps
????? 從以上計算可以看出每個頻點有效帶寬為38Mbps,如果傳輸標清節目,那么一個頻點可傳6套左右節目(每個頻點需要預留EMM/ECM/網管等通道的帶寬),這也就是目前全國廣電運營商所采用的模式,就傳輸標清節目來說,MPEG-2是可以適用的。但是隨著人們對高清節目的要求越來越高,如果按照38M每個頻點來傳輸碼率大于20M的高清節目,那么每個頻點則只能傳輸一套高清電視節目,其他的增值業務只能利用各個頻點的剩余空間。
????? 如果需要在廣電網絡中增加1套高清頻道,那么首先就需要使用那些剩余的頻點,如果一個地方的廣電網絡運營商的增值業務開展較多,或者剩余的10個頻點用完之后呢?那么就只能改變原有的業務規劃,將高清節目和標清節目進行混播。由于每個頻點的38M帶寬內只能傳送一套高清電視節目,節目頻點調整后用戶需要重新搜索節目才能正常收看,大范圍的調整甚至可能導致廣電業務中斷和癱瘓,即使可以平滑的過渡,高清電視節目的碼率是標清節目的5倍,我們現有的頻點資源也能承載足夠的高清資源。
????? 業務體系和技術體系在客觀上對廣電網絡起到了一定的制約作用,在目前的技術水平下是難以改變的,所以我們要從其他方面尋求解決辦法,其中使用更為先進的信源編碼方式是一個很好的選擇。
????? 從以上分析不難看出,隨著廣播電視產業的不斷發展和廣電運營商業務的陸續開展,954Mbps的有線電視網絡所能提供的帶寬也會面臨緊張,再加上未來標清電視節目向高清過渡過程中如果還是沿用原有的信源編碼方式,那么就需要對已有的業務進行大范圍的調整。這對廣播電視的安全播出是非常不利的。由于目前新興的H.264和AVS信源編碼方式能夠提供比MPEG-2高2-3倍的壓縮比率,也就是說如果使用這兩種先進的信源編碼方式,原本20Mbps以上的MPEG-2編碼的高清電視節目只需要10Mbps左右的碼率即可達到相同的清晰程度。這樣每個頻點可以傳送3套高清晰度電視節目。即使在標清電視節目向高清過渡的過程中,也可以大大縮減操作的復雜性,減小業務變更的風險,最重要的是可以節約大量的網絡帶寬,為廣電網絡運營商后續的增值業務留下更多的帶寬。
????? 鑒于目前H.264編碼方式在國際上較為流行,現在已經成為互聯網上傳播高清視頻的最主要的壓縮編碼方案,而AVS作為我國擁有獨立自主知識產權的本土技術已經在網通主導的IPTV業務和“中國藍光”中開始應用,從實際的使用情況看,其各方面性能和H.264不相上下。應該說二者都可以作為未來廣電網絡信源編碼的發展方向。
????? 廣電總局應該盡早制定我國標清電視節目向高清過渡的時間表和路線圖,并改變現有的MPEG-2編碼形式為更先進的H.264或AVS信源編碼方案。確定未來高清電視節目的信源編碼方式和過渡辦法,進一步規范各省市廣電單位的業務模式,增強服務理念,真正建立全國完整的廣電運營商體系,為實現全國廣電網絡的整合和迎接三網融合做好準備。
? 1.頻點數量不足
????? 按照國家廣電總局規劃,有線電視網絡頻段從A到E共有106個可用頻點,其中航空導航業務頻率重疊頻點2個;航空通信業務頻率重疊頻點3個;固定通信、無線通信、移動通信、CDMA直放站、數字電話等干擾頻點23個;雙向數據下行通道頻點8個,除去以上合計36個頻點,有線電視網絡中可供運營商自由支配和使用的頻點僅剩70個。以一個省級廣電網絡運營商傳送120套標清節目為例,按照每個頻點傳送6套節目,那么需要占用20個頻點,數字廣播占用1個頻點,各市州傳送自辦節目2個頻點,各縣市傳送自辦節目2個頻點,數據廣播5個頻點,VOD及附屬業務20個頻點,其他增值業務預留(電視短信、電視銀行、水電費代收代繳等)10個頻點,合計60個頻點,則余下的可用頻點數量僅為10個。這其中對于廣播電視網絡未來可能承載的交換電視、VOIP、可視電話等業務沒有進行要求。廣電網絡頻點分配規劃見下表:
????????????
????? 當眾多業務規劃將我們原本認為足夠寬,足夠大的網絡用滿的時候我們才發現,原本認為帶寬足夠的網絡留給我們剩余的頻點已經不多了。
????? 2、帶寬利用不靈活
????? 雖然廣電擁有954Mbps的同軸電纜網,這相比電信的ADSL帶寬大了數百倍,但是我們也應該看到,由于產業和技術體制的不完善,我們的網絡在規劃所有業務上都需要預先將網絡資源的可用范圍固定,也就是這個頻點就是用來傳送數字電視節目的,做不了其他的事情。這樣大大限制了廣電網絡業務的靈活性。在廣電網絡中,任何業務都要提前做好規劃,一旦要改變原有的規劃變化,整個規劃體系都面臨變化,會造成原有的業務發生變化甚至中斷。而電信雖然只是ADSL,但是其上卻能靈活的承載各種業務,隨著用戶選擇服務的不同,不需要進行任何規劃,就可以針對不同用戶傳送不同業務。打個形象的比喻:廣電網絡就像
????? 一大串鑰匙,每把鑰匙只能開一把固定鎖,雖然鑰匙很多,但是一旦將鑰匙和鎖打亂,就會出現打不開的大問題,而電信的網絡就像一把×××,雖然鑰匙少,但是不會出對不上號的現象,什么鎖都可以用這把鑰匙打開。這是受廣播電視的技術體制制約的,也可以說這是廣播式業務的最大弊病。
????? 3、難以適應多變的業務模式
????? 目前我國有線電視行業普遍在使用MPEG-2信源編碼方案,該方案由于出臺時間較長,且相對穩定易于實施,所以雖然廣電經歷了數字化整體轉換,該種方案還是得以延續下來。MPEG-2適用于NTSC和PAL制式,視頻分辨率可以從352×240-1920×1080間變換,可以搭配5.1或7.1聲道,碼率可從4Mbps-30Mbps間變換。
????? 目前廣電運營商在有線電視網絡內傳送的標清電視節目碼率一般在4Mbps-6Mbps之間,高清節目的的碼率一般在20Mbps以上。按照目前業界使用的QAM調制方式進行調制,
????? 符號率=頻道物理帶寬÷(1+a)=8Mbps÷1.16=6.8966MB/S
????? 頻帶利用率= log264=8
????? 總傳輸速率=符號率×頻帶利用率=6.8966×8=41.379Mbps
????? 頻點有效傳輸速率=總傳輸速率×(188÷204)=38.134Mbps
????? 從以上計算可以看出每個頻點有效帶寬為38Mbps,如果傳輸標清節目,那么一個頻點可傳6套左右節目(每個頻點需要預留EMM/ECM/網管等通道的帶寬),這也就是目前全國廣電運營商所采用的模式,就傳輸標清節目來說,MPEG-2是可以適用的。但是隨著人們對高清節目的要求越來越高,如果按照38M每個頻點來傳輸碼率大于20M的高清節目,那么每個頻點則只能傳輸一套高清電視節目,其他的增值業務只能利用各個頻點的剩余空間。
????? 如果需要在廣電網絡中增加1套高清頻道,那么首先就需要使用那些剩余的頻點,如果一個地方的廣電網絡運營商的增值業務開展較多,或者剩余的10個頻點用完之后呢?那么就只能改變原有的業務規劃,將高清節目和標清節目進行混播。由于每個頻點的38M帶寬內只能傳送一套高清電視節目,節目頻點調整后用戶需要重新搜索節目才能正常收看,大范圍的調整甚至可能導致廣電業務中斷和癱瘓,即使可以平滑的過渡,高清電視節目的碼率是標清節目的5倍,我們現有的頻點資源也能承載足夠的高清資源。
????? 業務體系和技術體系在客觀上對廣電網絡起到了一定的制約作用,在目前的技術水平下是難以改變的,所以我們要從其他方面尋求解決辦法,其中使用更為先進的信源編碼方式是一個很好的選擇。
????? 從以上分析不難看出,隨著廣播電視產業的不斷發展和廣電運營商業務的陸續開展,954Mbps的有線電視網絡所能提供的帶寬也會面臨緊張,再加上未來標清電視節目向高清過渡過程中如果還是沿用原有的信源編碼方式,那么就需要對已有的業務進行大范圍的調整。這對廣播電視的安全播出是非常不利的。由于目前新興的H.264和AVS信源編碼方式能夠提供比MPEG-2高2-3倍的壓縮比率,也就是說如果使用這兩種先進的信源編碼方式,原本20Mbps以上的MPEG-2編碼的高清電視節目只需要10Mbps左右的碼率即可達到相同的清晰程度。這樣每個頻點可以傳送3套高清晰度電視節目。即使在標清電視節目向高清過渡的過程中,也可以大大縮減操作的復雜性,減小業務變更的風險,最重要的是可以節約大量的網絡帶寬,為廣電網絡運營商后續的增值業務留下更多的帶寬。
????? 鑒于目前H.264編碼方式在國際上較為流行,現在已經成為互聯網上傳播高清視頻的最主要的壓縮編碼方案,而AVS作為我國擁有獨立自主知識產權的本土技術已經在網通主導的IPTV業務和“中國藍光”中開始應用,從實際的使用情況看,其各方面性能和H.264不相上下。應該說二者都可以作為未來廣電網絡信源編碼的發展方向。
????? 廣電總局應該盡早制定我國標清電視節目向高清過渡的時間表和路線圖,并改變現有的MPEG-2編碼形式為更先進的H.264或AVS信源編碼方案。確定未來高清電視節目的信源編碼方式和過渡辦法,進一步規范各省市廣電單位的業務模式,增強服務理念,真正建立全國完整的廣電運營商體系,為實現全國廣電網絡的整合和迎接三網融合做好準備。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的我国有线电视信源编码现有体制和对高清的制约的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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