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浅谈广播电视技术体系与新媒体的发展

2013-02-27中广电广播电影电视设计研究院王新喆

数字通信世界 2013年1期
关键词:广电广播电视广播

中广电广播电影电视设计研究院 管 斌 王新喆

一、引言

按照广播电视系统的组成和功能分类,广播电视系统可分为广播电视中心、广播电视发射系统、广播电视有线传输系统、广播电视卫星传输系统和广播电视监测系统五大类。按技术体系可以分为中心制播技术、传输技术(包括无线、有线、卫星)和监测监管技术三大体系。近年来,随着技术的进步,三大技术体系都获得了一定程度的发展,近期广电行业也应用这些技术建设了一些重大工程,提高了广播电视的覆盖率,丰富了广播电视的传输方式。21世纪以来,新媒体及相关技术的蓬勃发展给广电行业带来了机遇和挑战,如何面对是广电行业必须解决的新课题。

二、广播电视技术体系综述

1.广播电视中心技术

随着技术的发展,广播电台电视台制播系统多采用全台全网概念,以面向服务的体系架构(SOA)为基础,以企业服务总线(ESB)、企业媒体总线(EMB)为核心,搭建采访收录板块、新闻制播板块、综合制作板块、媒资管理板块、演播共享板块、播出分发板块以及节目生产管理系统和集中监控管理系统等。采用了松散耦合设计思路,各子系统能够独立运行,通过数据交换平台的搜索引擎和数据交换引擎,实现了数据的传输和存储等资源的共享,实现全台内部的网络化流程及节目制播一体化。基于SOA双总线的典型的台内网总体架构如图1所示。

图1 台内网总体架构

2.广播电视传输技术

广播电视传输技术体系包括发射技术和各种传输方式,经过几十年的发展,广播电视传输手段从过去的无线发射发展到现在的无线、有线、卫星等多种传播渠道相结合的方式。目前,城市用户收听收看广播电视的方式包括有线数字电视(上百套节目+信息服务+互动业务)、地面数字电视(10余套节目)和移动多媒体广播(10余套节目+信息服务+互动业务)三种;农村用户收听收看广播电视的方式为地面数字电视(10余套节目)和卫星直播广播电视(上百套节目+信息服务+信息推送点播)。

3.广播电视监管技术

随着广播电视制播技术的发展和传输方式的不断进步,国家对广大人民群众收听收看节目的质量和内容的管理也提出了新的要求。当前已经建立了现代化的广播电视监测体系,建立了以国家广电总局监测台为主体、地方监测台为补充,本地与远程遥控相结合的现代化广播电视监测网。监测监管的范围包括有线模拟电视、有线数字电视、调频广播、卫星、CMMB、地面数字电视、IPTV、互联网音视频节目等。当前随着集成技术的进步,传统广播电视监测监管多采用多源集成设备实现对节目数据和技术指标的采集,系统组成示意图如图2所示。

图2 系统组成示意图

三、重点工程建设

结合上述技术体系的发展,广电行业充分利用已掌握的先进技术进行了一系列重点工程的建设,使我国的广播电视事业获得了新一轮的发展。

1.村村通工程

广播电视村村通工程是为了解决广播电视信号覆盖“盲区”农民群众收听广播、收看电视问题而由国家组织实施的一项民心工程,从1998年开始实施。采用直播卫星加密方式,实现对每个用户、每个机顶盒实行精细化管理和服务,为下一步推动广播电视户户通奠定了良好基础。完成全国71.66万个20户以上自然村“盲村”村村通建设任务,其中,通过直播卫星方式将解决1230万户、近5000万人听广播看电视难的问题。村村通工程是数字电视技术和卫星直播技术有机结合的产物。

2.无线覆盖工程

建立了中央广播电视无线覆盖体系,从根本上扭转了无线覆盖滑坡的问题,保证了人们打开电视机、收音机就能免费听到广播、看到电视。确保无线覆盖质量的基础上,积极研究利用新技术手段,使无线覆盖地区2亿多户群众能够接收到更多的高质量的节目,努力做到城乡广播电视服务均等化。目前已完成6626部发射机的更新改造和运行维护任务,使中一广播、中一电视、中七电视的人口无线覆盖率从2005年底的61%,38%,0%,提高到目前的85%,85%,69%以上,无线覆盖人口分别超过11亿、11亿、9亿。无线覆盖工程是无线传输技术不断优化的结果。

3.有线数字电视工程

有线数字电视呈快速发展势头,把数字化转换、双向化改造、新业态服务结合起来,推动有线网络成为三网融合和现代服务业的重要支撑平台。在有线电视用户的终端通过对同轴电缆的改造实现广播电视有线网提供双向互动服务。当前PON+EOC(Ethernet over COAX,以太网数据通过同轴电缆传输)和CMDS+CM(Cable Modem)技术是广电终端接入技术的主流。

广电总局将按照三网融合总体方案的要求,抓紧研究提出组建国家级有线电视网络公司方案,积极争取国家政策支持和资金投入,充分利用市场手段,尽快形成有线电视网参与三网融合的市场主体,实现全国有线电视网络统一规划、统一建设、统一运营、统一管理、联合发展的新格局。

4.移动多媒体广播电视

CMMB(移动多媒体广播)是我国自主创新的移动多媒体技术和标准,已经形成完整的产业链。全国已有300多个城市开通了CMMB信号,30个省份完成了业务运营支撑系统建设和运营签约,并与中国移动一道,推动我国自主创新的TD+CMMB的融合发展。

另外,为加紧优化网络覆盖,创新业务形态,完善服务体系,加快手机、手持电视机、笔记本电脑、车载等各类CMMB终端的推广普及,满足移动人群随时随地听广播、看电视、查信息的需求。数字音频广播/数字多媒体广播/数字数据广播/数字调幅广播(DAB/DMB/DDB/DRM)等移动广播技术也迅速的发展。车载移动电视,包括交通工具上安装的电视广播;非车载移动电视,包括如城市电视、商场电视、楼宇电视等。虽然非车载移动电视的显示屏幕相对固定,但因采用的是移动发射技术,因此也归入移动电视。

四、新媒体的发展

随着互联网和相关技术的发展,新媒体获得了蓬勃的发展,对广播电视行业形成了空前冲击,如何面对新媒体的挑战,首先应该对新媒体有充分的认识。

1.新媒体范围界定

除传统的纸质出版物(报纸、刊物、书籍等)、模拟广播、模拟电视以外的一切媒体形式或形式媒体均属新媒体。从新媒体的技术属性上,将其划分为三大类:数字电视(DTV)——因其近期在广电的普及程度,广电内部一般不划入新媒体范畴;移动电视广播(手机电视+CMMB);基于IP的媒体广播(IPTV+互联网电视)。

2.IPTV

IPTV即为互联网协议(IP协议,Internet Protocol)电视广播,它是电视技术与网络技术相结合的产物。目前,业界对IP电视广播的概念还未形成共识,一种比较常见的理解是“利用宽带网,采用流媒体技术,通过互联网协议提供包括视音频节目在内的多媒体交互式业务”。

当前广电已经建立了国家级IPTV集成播控平台,并在试点城市建立分平台,整个系统结构如图3所示。

图3 IPTV平台系统结构

IPTV有五个突出的特性:强互动性、大容量性、跨地域性、无时限性、分众特性。推进三网融合后,12试点城市开始建设IPTV集成播控平台和监管平台。IPTV可以非常容易地将电视服务和互联网浏览、电子邮件收发以及多种在线信息咨询、娱乐、教育及商务功能结合在一起。IP电视广播是交互式电视的一种实现方式,它既可以在广电双向网络上传输,也可以在电信网络上传输。根据用户终端的不同,一般将采用“IP机顶盒+电视机”接收的业务叫IP电视,将采用“宽带+计算机”接收的业务叫网络电视。此外,IP电视与网络电视还有一个重要区别在于IP电视的前端(节目源)一般是可控的,而网络电视的前端(节目源)一般是不可控的。

3.互联网电视

互联网可以视作数据、图文类的互动广播媒体。互联网音视频技术现已呈现出以下三种发展趋势:浏览功能从Web1.0发展到Web2.0;下载功能从C/S模式发展到P2P模式;互联网自身从第一代发展到第二代。这一切为互联网电视发展提供了坚实的技术基础。

五、新媒体关键技术分析

新媒体是技术发展的产物,是广播电视技术与现代通信技术和计算机技术相互融合的结晶。网络广播、网络电视、IPTV、手机电视等视听新媒体形态既与数字技术、光通信技术、IP协议、软交换技术等基础技术密切相关,也与通信骨干网、宽带接入网、移动通信网等技术直接相关,同时还涉及一些网络音视频传播的特有技术。

1.信源编码技术

信源编码技术是指对数字音视频信息进行编码压缩,以便于存储、传输和接收的技术,也称数字音视频编解码技术。目前已出现两代信源编码技术,第一代是以MPEG-1,MPEG-2为标志,其中MPEG-2已被广泛应用于数字电视系统和DVD等家电产品,意大利、中国香港的IPTV系统中也采用了MPEG-2标准作为信源编码标准。第二代信源编码标准主要包括MPEG-4,H.264,AVS,其共同特征是编码效率比第一代高高,H.264和AVS的编码效率是MPEG-2的两倍以上。因此,它们更适应于对带宽资源要求更高的视听新媒体业务中。

2.骨干网技术

骨干网也叫核心网,是通信网、计算机网的干线网络,目前的骨干网一般都是指光纤干线网。近年来,数据、视频业务量爆炸性激增,已逐步超越语音业务量,成为通信干线链路的主要信息流,传输网络的容量需求飞速飙升。骨干网技术的发展方向主要在于不断寻求新的解决方案,以进一步增加通信容量。

光纤通信的发展经历了从短波长到长波长,从单波长的较低传输速率到波分复用(WDM)的较高传输速率,从较短中继距离到较长中继距离的演进,从准同步数字体系(PHS)过渡到同步数字体系(SDH)的演变,目前正在采用WDM技术组建光传送网(OTN)。作为提高每个信道上传输容量的有效技术——光时分复用(OTDM)也正在研究中。

3.宽带接入网技术

当前为终端用户提供宽带接入服务的方式主要包括有线接入方式和无线接入方式。有线接入包括ADSL(非对称数字用户线)、LAN(五类线)、Cable Modem(有线调制解调器)等;无线接入包括LMDS(本地多点分配业务)、WLAN(无线局域网)、固定无线接入WLL(无线本地用户环)等。近年来,随着终端用户对业务的需求不断变化,用户对带宽的需求也越来越大。未来在有线接入方面,光纤接入将在有线全业务宽带接入中占有较大比例,ADSL技术向ADSL2/2+方向发展,可以为用户提供更高的带宽。未来在无线接入方面,LMDS传输速率可以提高到155Mb/s,可提供话音、数据、图像等任何种类的业务。同时MINO(多入多出天线)、智能天线、OFDM(正交频分复用)、多维调制技术和多址接入等技术的发展,也为无线接入带宽进一步提高奠定了坚实的技术基础。

4.移动通信技术

移动通信网早期主要用于话音通信,目前移动话音、数据和多媒体通信业务与基于互联网的信息服务业务的结合日益紧密,移动互联成为业务增长最为强劲和最受投资者青睐的领域。第三代移动通信网(3G)的核心网正朝着基于IP技术的方向发展,在手机上可实现各种IP应用,移动IP技术正逐步成为人们关注的焦点之一。与2G相比,3G的主要目标是提供更大的系统容量、更好的通信质量,且能在全球范围内更好地实现无缝漫游,以及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务,同时还要考虑与已有第二代系统良好的兼容性。为解决3G在移动端高速运动的情况下传输速率小的问题,目前又提出了B3G(Beyond 3G)或4G系统,以提供更高的传输速率和更高的可靠性。

5.流媒体技术

流媒体(Streaming Media)技术是一种可以使音视频和其他多媒体内容能在互联网或局域网上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。在流式传输方式的系统中,用户只经过几秒或几十秒的启动延时,即可在自己的计算机观看到相应内容。而此时多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。与单纯的下载方式相比,流式传输方式不仅使启动延时大幅度地缩短,而且对系统缓存容量的需求也大大降低。流媒体技术目前已广泛用于实时视频会议、网上新闻发布、在线直播、网络广告等。

6.P2P技术

流媒体服务的最大问题是带宽瓶颈,服务器出口、用户接入带宽以及干线网带宽者将影响网络音视频传播的质量。要解决这一问题的方式,一方面是从扩大带宽入手,如扩大服务器础中、扩展干线传输容量、用户接入尽量改为宽带(如ADSL等);另一方面是从改进流媒体相关技术入手,如提高信源压缩效率、采用镜像服务器、缓冲服务器等。近年来,P2P技术的成熟和应用,使网络音视频传播的质量有了大幅度改善。目前网络电视和IPTV中都采用了该项技术,手机电视服务中也将采取该技术。

7.CDN技术

CDN的目的是通过在现有的互联网上增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使用户可以就近取得所需的内容。CDN可有效解决网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,提高用户访问网站的响应速度。CDN的关键技术有内容路由技术、内容分发技术、内容存储技术、内容管理技术等。CDN负载均衡系统实现CDN的内容路由功能,其作用是将用户的请求导向整个CDN网络中的最佳节点。最佳节点的选定可以根据多种策略,例如距离最近、节点负载最轻等。负载均衡系统是整个CDN的核心,负载均衡的准确性和效率直接决定了整个CDN的效率和性能。内容分发包含从内容源到CDN边缘节点的过程,有PUSH(推)和PULL(拉)两种分发方式。内容存储包括对内容源的存储和内容在边缘节点中的存储。内容管理则涵盖了从内容的发布、注入、分发、调整、传递等一系列过程,其重点在内容进入节点后的管理。

8.终端技术

电视接收终端是将数字广播电视与互联网两种方式作为传送路径的一种新型电视接收机。这种接收机配备大容量存储模块,可存储两种方式所传送的影像内容,具备通信、广播电视、存储三种功能。发展电视综合信息终端的目的是希望电视机能与唱主角的个人电脑一争高下,使其成为信息设备的中枢。

当前计算机均带有多媒体播放器、音乐软件,但为了发挥在家庭娱乐方面的作用,使其成为“家庭媒体中心”,计算机正在向具有观看电视功能的多媒体终端方向发展。为计算机安装一套特制的操作系统,以及可录制电视节目的数字视频录制(DVR)组件和电视收视向导组件,用户通过鼠标或红外遥控器操控计算机,就可以在计算机上方便地实现影碟播放、音乐欣赏、照片浏览、电视收录等功能。

目前的手机已成为名符其实的多媒体智能终端。通过手机,人们可以随时、随地、随意地获取和交流资讯娱乐信息。手机目前面临的主要问题是存储容量及电池的续航能力,手机流媒体的传输速率也是手机与无线网络需要共同面对的问题。

六、对新媒体发展的思考和应对

1.新媒体发展存在的问题

技术标准和产业模式的不明晰严重制约新媒体的发展,核心技术标准国有化程度和节目内容的生产力水平不高造成了大规模发展新媒体的门槛上升和新媒体的市场认同度偏低,技术标准和产业模式的多元化导致了管理的多元化和无序化,新媒体和新技术正在洞穿传统媒体管理方式的层层壁垒,安全隐患近在咫尺、迫在眉睫却难以应对。

2.对新媒体发展的思考

三网融合从业务的角度来讲,是指不同的网络平台倾向于承载实质相似的业务;从终端的角度来讲,是指消费者通信装置的趋同;从传输的角度来讲,是指三种网络的互联互通。狭义的三网融合是指电信网、广电网与计算机网技术、业务和网络的融合与趋同;广义的三网融合是指电信、广电与信息技术三者产业的融合。新媒体业务的运营一般存在以下三种模式:电信运营商单独运营、广电运营商单独运营和两者合作运营。在三网融合的趋势下,广电与电信惟有从竞争走向合作,才能实现共赢。为了更好地发挥每一方的优势,广电和电信都需要以开放和合作的心态投入到产业的发展过程中,投入到政策的制定过程中,投入到频谱的规划过程中,既不片面强调某一方的主导作用,也不片面强调短时间的利益分成,而是着眼市场的快速启动和产业的长远发展,这样才能够将新媒体的发展推向新的高度。

不同的新媒体对内容的需求是不同的:数字电视需要丰富而专业化的节目;高清电视需要视听效果非凡的节目;手机电视需要短小精悍的节目;IP电视需要互动性超强的节目;移动电视需要广而告之的节目。针对不同新媒体的不同特点,内容建设大有可为,新媒体除了可以提供视音频节目外,还可以提供大量的信息服务,以此来更好地满足受众多层次、多方位、多样化、个性化、个人化、专业化的需求。

新媒体技术的发展,改变了信息的生产、传播、交换、消费方式,使信息传播从资源垄断向资源共享、从单向传播向互动交流的方向转变。模拟时代的管理观念已不再适应新媒体、新技术等新生事物的发展要求。管理观念必须跟上数字时代的步伐,新媒体产业人才的培养与储备也必须立即提上日程,技术人才、运营人才、管理人才都必须是数字时代的产物,这样广电行业才能在新媒体发展中破浪前进。

总之,在带来挑战的同时,新媒体也为广电发展带来了机遇:为广播影视开辟了新的经济增长点;拓展了广播影视的服务领域和功能;为广播影视满足多样化需求提供了新的方式;为广播影视的内容资源提供了新的传播平台。

3.广电三网融合的NGB战略

面对新媒体发展带来的机遇和挑战,广电行业制定了NGB战略,总体实施分为三个步骤:

第一阶段(2009~2011):试点示范,体系建设。进行骨干网建设,在20个省市进行三网融合试点示范,试行3DTV,进行标准体系研究,建立NGB产业创新体系和环境,进行成套装备研制并开始工程化。

第二阶段(2012~2015):战略性新兴产业,示范实质性进展。开展有线无线融合,智慧家庭延伸,全媒体、全业务、全程全网运营标准体系建设,创新成果产业化,实现业务创新群集效应,三网融合规模示范并取得实质性进展。

第三阶段(2016~2019):全面运营监管,市场主体形成。完成全网建设,实现全网业务的开展与运营,建成分级结算和管理体系,完成监管网络的全面建设,建成为国家网络文化传播和社会信息服务的主要基础设施。建成后承载的业务分类如图4所示。

图4 NGB承载的业务分类

七、结束语

新媒体是一块举目可见的诱人的大蛋糕,当前各个利益主体正博弈在新媒体的大棋盘之中。新媒体的快速发展,对于广电系统而言,是一次全方位的考验,但是无论由谁来主导新媒体的发展与管理,广电管理部门对此都有着义不容辞的责任。当前广电部门要做的工作主要有三点:一是加快相关法规的制定和政策的引导;二是加强有效的行业监管;三是确保安全播出。在完成重点工作的同时,加强对新媒体关键技术的学习,加强合作共赢,这样在新媒体蓬勃发展的今天,广电行业将续写新的篇章。■

见www.dcw.org.cn

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