利用IP機(jī)頂盒實(shí)現(xiàn)寬帶三網(wǎng)合一服務(wù)

2005年2月A

    僅僅有一家公司獨(dú)占廣播電視資源的時(shí)代已經(jīng)早就過(guò)去了，衛(wèi)星和有線電視行業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了這一變化。商業(yè)數(shù)字電視面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng)，而且傳輸領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束。寬帶連接的發(fā)展正在推動(dòng)像British Sky Broadcasting這樣的電信公司利用無(wú)處不在的因特網(wǎng)協(xié)議涉足視頻點(diǎn)播和實(shí)時(shí)體育轉(zhuǎn)播服務(wù)。

    為此提供支持的技術(shù)除了寬帶連接以外就是IP機(jī)頂盒（IP STB），也就是是第三代機(jī)頂盒。最初，機(jī)頂盒可能僅提供視頻服務(wù)。然而最終視頻、語(yǔ)音（VoIP）和數(shù)據(jù)（因特網(wǎng)訪問(wèn)）將實(shí)現(xiàn)融合，成為所謂的三網(wǎng)合一服務(wù)（triple play service），并通過(guò)同一設(shè)備單元提供。
    包括Analog Devices （ADI）在內(nèi)的一些半導(dǎo)體供應(yīng)商認(rèn)為這種支持三網(wǎng)合一業(yè)務(wù)的設(shè)備不僅會(huì)成為消費(fèi)者必須擁有的設(shè)備，而且對(duì)于電信提供商的未來(lái)商業(yè)成功也會(huì)非常關(guān)鍵，因?yàn)榧ち业母?jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致語(yǔ)音服務(wù)不斷面臨越來(lái)越大的價(jià)格壓力。
    現(xiàn)在，寬帶已經(jīng)逐漸普及，提供視頻點(diǎn)播（VoD）等服務(wù)已經(jīng)成為可行的現(xiàn)實(shí)選擇。這可能需要在電視旁增加另一個(gè)小小的設(shè)備盒。因此無(wú)論從服務(wù)價(jià)值方面還是從實(shí)用的角度來(lái)說(shuō)，捆綁服務(wù)的想法都毫不令人奇怪。
    事實(shí)上，IP STB非常有可能成為始終未現(xiàn)身的“家庭網(wǎng)關(guān)”，因?yàn)镮P STB可以成為同時(shí)提供視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)三種服務(wù)的管道。再結(jié)合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，就可以創(chuàng)建真正網(wǎng)絡(luò)化的家庭環(huán)境。當(dāng)然，最初的主要興趣還是集中在視頻部分，特別是對(duì)電信提供商而言。
IP STB中兩個(gè)最主要的支持器件就是網(wǎng)絡(luò)處理器和媒體處理器。當(dāng)然還需要網(wǎng)絡(luò)物理連接，通常是利用Ethernet連接到一臺(tái)路由器，然后再連接到寬帶（xDSL）。
    影響IP STB的因素很多，而且其中并非都是有利因素。但其中非常有利的兩點(diǎn)是電話線能夠提供的帶寬不斷提高，而且編碼解碼器的性能也在不斷提高。
    ADI公司網(wǎng)絡(luò)媒體部產(chǎn)品戰(zhàn)略總監(jiān)Roshan Gudapati介紹說(shuō)，在德國(guó)的一種視頻點(diǎn)播系統(tǒng)需要的帶寬僅768 kbit/s。一般來(lái)說(shuō)，視頻特別消耗帶寬，但有兩種高質(zhì)量的視頻流可以利用不到1.8 Mbit/s的帶寬進(jìn)行傳輸。另一方面，VoIP所需要的帶寬較小，還不到80kbit/s。
    目前的數(shù)字機(jī)頂盒和個(gè)人視頻錄像機(jī)采用的是針對(duì)衛(wèi)星和有線電視技術(shù)的Mpeg2視頻編碼解碼器。Mpeg2需要的帶寬為2Mbit/s，對(duì)于衛(wèi)星和有線電視這并沒(méi)有什么問(wèn)題。對(duì)于速率3至8 Mbit/s的高級(jí)ADSL服務(wù)，這也不是問(wèn)題。問(wèn)題是能夠達(dá)到這一帶寬水平的用戶數(shù)量很少，從而使得Mpeg2在寬帶部署中被排除在外。由于這一點(diǎn)，IP STB領(lǐng)域?qū)τ谛屡d編碼解碼器的支持更為積極。盡管這對(duì)于寬帶供應(yīng)商是一個(gè)好消息，但卻也為STB制造商帶來(lái)一些挑戰(zhàn)。
    Mpeg2編碼解碼器相對(duì)比較成熟，并且通常用硬件實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楸容^高效，但同時(shí)靈活性則不很高。另一方面，新興的IP STB編碼解碼器則主要針對(duì)可編程解決方案，即媒體處理器而開(kāi)發(fā)。事實(shí)上，媒體處理器領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)很激烈，如Intel和Analog Devices，以及一些獲的RISC內(nèi)核技術(shù)授權(quán)的廠商。
    目前廣泛討論的是兩種主要編碼解碼技術(shù)，Mpeg4和Windows Media Player 9，適用于非Windows平臺(tái)。Mpeg的具體實(shí)現(xiàn)有多種，但有三種類（profile）目前比較熱門。
    前兩種是：簡(jiǎn)單類（Simple Profile）主要針對(duì)低處理能力編碼、低延遲并主要應(yīng)用于不太理想的傳輸環(huán)境；高級(jí)簡(jiǎn)單類（Advanced Simple Profile）建立在簡(jiǎn)單類的基礎(chǔ)之上，但支持更高的位速率和視頻點(diǎn)播。
    因特網(wǎng)流媒體聯(lián)盟（ISMA） level 0對(duì)窄帶因特網(wǎng)流采用了簡(jiǎn)單類，而高級(jí)簡(jiǎn)單類則被ISMA level 1用于寬帶因特網(wǎng)流。
    第三種是Mpeg4 Part 10或Mpeg4高級(jí)視頻編碼（AVC）-即常說(shuō)的H.264。H.264將高質(zhì)量視頻的帶寬要求降低了一倍，同時(shí)降低了存儲(chǔ)要求。其中采用的網(wǎng)絡(luò)適配層為通過(guò)分組和位流網(wǎng)絡(luò)的傳輸提供了靈活性，從而允許容易地升級(jí)到現(xiàn)有Mpeg2系統(tǒng)。
    在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，多種編碼解碼器支持能力非常重要。根據(jù)Gudapati的說(shuō)法，做為中間階段，同時(shí)支持Mpeg2、Windows Media和H.264會(huì)比較有利，因此可編程解決方案會(huì)更有吸引力。
    壓縮技術(shù)基本上是基于標(biāo)準(zhǔn)的，因此IP機(jī)頂盒仍然受到服務(wù)供應(yīng)商的限制。這主要是因?yàn)榉?wù)質(zhì)量（QoS）和數(shù)字版權(quán)管理（DRM）的實(shí)現(xiàn)機(jī)制不同，這方面雖然存在一些標(biāo)準(zhǔn)，但大多數(shù)解決方案主要還是定制的。
    這意味著機(jī)頂盒可能只能接受來(lái)自提供機(jī)頂盒的服務(wù)供應(yīng)商的內(nèi)容。對(duì)于服務(wù)供應(yīng)商來(lái)說(shuō)這并不意味著全是好消息，因?yàn)樗麄儗⑿枰粋€(gè)后端系統(tǒng)來(lái)壓縮視頻內(nèi)容和加入DRM，同時(shí)還要保證服務(wù)質(zhì)量。當(dāng)然，對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)更不是好消息，因?yàn)檫@使得消費(fèi)者被限制選擇固定的供應(yīng)商。
    可能由于這一點(diǎn)，Gudapati認(rèn)為市場(chǎng)需要混合型機(jī)頂盒，其中結(jié)合了以IP方式提供的免費(fèi)觀看服務(wù)。至少在最初階段，此類機(jī)頂盒可能對(duì)于日益成熟的消費(fèi)者更具吸引力。
    做為目前產(chǎn)品的一個(gè)例子，位于英國(guó)牛津的IP機(jī)頂盒公司Amino Communications公司在本月末舉辦的TelcoTV 2004上展出了其最新產(chǎn)品。Ammo公司的AmiNET500并不僅僅是一個(gè)IP STB，而且還是一臺(tái)帶有80GB硬盤的個(gè)人視頻錄像機(jī)。盡管功能如此強(qiáng)大，其尺寸仍然只有184 x 240 x 56mm。該產(chǎn)品先在美國(guó)推出，今年初將推出歐洲型號(hào)。
圖1  90分鐘DVD質(zhì)量電影性能比較

Why more Mpeg?
為什么需要多種Mpeg格式？
    Mpeg1和Mpeg2主要是流式媒體技術(shù)，其中音頻和視頻內(nèi)容是內(nèi)在鏈接在一起的。但Mpeg4采用了面向?qū)ο蟮姆椒?，其中音頻或視頻流、網(wǎng)頁(yè)或動(dòng)畫圖像都做為對(duì)象對(duì)等。這些對(duì)象以幾乎隨機(jī)的方式組裝在一起構(gòu)成完整的“作品”。這樣就不僅可支持豐富的內(nèi)容，而且還可支持更為復(fù)雜的交互性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出最新的Mpeg2機(jī)頂盒所提供的簡(jiǎn)單“暫停、回倒”功能。