《電子技術應用》
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IPTV與互動電視主要技術模式的探討
摘要: 廣電開展互動電視業務,可充分依托HFC網絡的優勢,開展廣播、點播及其它交換式業務。某些地市廣電建設了少量LAN小區,在這些地方也可采用電信IPTV同樣的技術模式,用組播交換機來開展業務。無錫數字電視有限公司羅峰探討了包括IPTV和互動電視幾種主要技術模式,并進行初步的對比分析。
Abstract:
Key words :

廣電開展互動電視業務,可充分依托HFC網絡的優勢,開展廣播、點播及其它交換式業務。某些地市廣電建設了少量LAN小區,在這些地方也可采用電信IPTV同樣的技術模式,用組播交換機來開展業務。無錫數字電視有限公司羅峰探討了包括IPTV和互動電視幾種主要技術模式,并進行初步的對比分析。

1、廣播用DVB,點播和交互用CableModem的DVB+CM模式

DVB傳輸大量的電視廣播節目,具有成熟、可靠、價廉的優勢,并可隨數字電視平移進入千家萬戶。用CableModem進行點播和交互業務,點播節目流通過CableModem下行通道傳輸。DVB+CM模式實現了完整的互動電視方案。CableModem模塊最好集成在DVB機頂盒中,可降低成本和提高可靠性,并只用一個設備向用戶提高了全業務。目前己有芯片廠商推出了DVB+CableModem功能的單一芯片方案。

由于DVB采用MPEG-2編碼,而CableModem系統由于帶寬所限,一般采用MPEG-4、H.264或AVS編碼格式,因此需要DVB機頂盒增加對MPEG-4、H.264或AVS中至少一種編碼格式的支持。否則只有交互功能,而實現不了VOD業務。CableModem系統采用64QAM調制方式時每頭端下行速率為38Mbps,采用256QAM調制方式每頭端下行速率為5lMbps。在質量非常好的HFC網中,可以采用256QAM調制方式。但目前大多數HFC網采用664QAM調制方式,這樣在每個視頻流平均為1.5Mbps,每個頭端最多支持25戶同時點播。接照10%的同時點播率計算,即每頭端最多可發展250戶互動電視用戶。

如果頭端采購單體式小設備,每臺約13萬元左右,再加上CableModem終端的成本,每線成本達到了900元左右,這還不包括DVB機頂盒、認證計費網關、雙向HFC網等的成本。如果采購集中式大頭端,每線成本要達到1200元左右。按照每點播用戶ARPU值40元/月計算,需2-2.5年才能收回線路成本。由此可見,DVB+CM模式的價格太高,不適合大規模商業應用,只適合于業務開展初期的小規模應用和急需快速開展業務的情況。

2、廣播用DVB,點播和交互用LAN的DVB+LAN模式

這種模式與DVB+CM模式基本相同,只是將CableModem雙向通道改成了LAN通道。點播的節目流改走交換機構成的LAN通道,而廣播節目仍使用傳統的DVB系統。LAN接入有帶寬充足的優勢,到每個樓道交換機的帶寬可達100M,小區匯聚交換機上聯的速率可達1000M。因此完全可以滿足每個用戶的視頻點播要求,并有足夠的帶寬保證上網業務的需要。一個500戶的小區,如果點播用戶為20%,同時點播率60%,每個視頻流平均1.5Mbps時,占有帶寬只達90M。

正是由于帶寬豐富,因此編碼格式除采用MPEG-4、H.264或AVS外,還可選擇MPEG-2格式。同樣以上面小區為例,每個MPEG-2視頻流平均4Mbps時,小區總帶寬為240M,需要一條千兆鏈路的支持。采用與DVB廣播相同的MPEG-2編碼格式后,可簡化機頂盒解壓縮算法,降低機頂盒成本。但同時對骨干網帶寬要求更高,以及需要更大的片庫存儲系統。由于廣播己通過DVB完成,因此此模式與電信LAN接入模式不同,交換機不需要支持組播,可采用較簡單的交換機。一個可網管、注重運營的LAN網絡,入網率在20%左右時,每線成本為700-1000元左右,比DVB+CM模式稍低。因此適合入網率較高時的大規模應用,或原已有較多LAN小區的情況。

3、廣播與點播同樣走DVB的IPQAM模式

數字電視能夠傳輸兒百套節目的碼流,如果將其接區域分割,并在每個子區域用幾十個甚至一二百個節目碼流用于VOD業務,即可提供完整的廣播與點播全業務,這就是IPQAM模式的基本思路。子區域可以由幾個甚至幾十個光節點構成,覆蓋用戶2-5萬戶左右,每個子區域放置一臺或多臺IPQAM設備。各個子區域實際就是HFC網的各分中心。IPQAM設備是將DVB/IP視頻流完成復用及上變換后以RF信號輸出的設備。IPQAM輸出的不同RF信號將分別與總前端發來的廣播信號進行RF混合,混合后的信號將被分別送入不同的光發射模組(光接點)后直接傳輸到最后的接入網絡。在網絡頻點資源分配方式上將采用“頻道資源空間復用”技術。因此整個VOD系統將只需要少量模擬頻道即可實現大規模VOD應用。

每臺IPQAM調制器一般有可16或24個RF口,每個RF口輸出64QAM調制的信號時總碼率達到了608M(16口)。每個視頻流采用MPEG-2格式,約需4M左右速率,這樣一個16口的IPQAM即可支持150個并發點播要求。按照10%的同時點播率計算,即可發展1500戶互動電視用戶。這樣3萬戶的子區域,在互動電視用戶入網率10%時,只需二臺IPQAM設備即可支持。

由于點播也采用與DVB廣播相同的MPEG-2編碼格式,簡化了機頂盒解壓縮算法,降低了機頂盒成本。由于國產的IPOAM調制器每頻點成本約4000元左右,這樣不包括骨干網、機頂盒,回傳采用CableModem方式時,接入網每線成本約在400元左右。不需上網業務,只需點播業務的用戶,還可采用手機短信回傳的方式,這時接入網每線成本約在200元左右,為以上幾種技術模式中最低的。

通過以上對IPTV和互動電視主流技術模式的分析,可知IPTV和互動電視二者在業務模式上會各有側重。IPTV側重于VOD點播業務的開展,同時用組播技術來實現廣播業務,還會大力開展其他基于互聯網的交互業務。廣電的互動電視對廣播業務和點播業務同樣側重,并會借點播業務的開展提高廣播業務的人氣,隨著互動電視不同技術模式,基于互聯網的交互業務也可進入千家萬戶。

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