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依终端用户的接收方式,电视分为有线电视和无线电视,在互联网出现并大量使用视频信息以后,这种分法仍然可以被沿用,只是定义上有了改变。有线电视里的“线”,不再只是cable一种,它可以是电话线、网线、光纤等,无线电视里的无线频率也不再只是严格规定的电视频道频段,电视信号也可以加载在手机通讯的频率中。
新技术的涌现不断颠覆着旧有的条条框框,商家对利益的考虑虽然十分必要,国家对相关法规和标准的制订也刻不容缓,但长远地看,只有将用户利益放在首位,处处从用户的需求出发,媒体的经营和建设才能获得大发展。本文避开政策法规和各方利益因素,只在技术层面进行可行性分析。
电视覆盖的突出矛盾
电视传媒正向公众化发展,专业化的频道层出不穷。卫星频道、地方有线频道、广电网络中传送的数字专业频道,还有暂时被拦挡在国门之外的境外频道等,节目源选择余地越来越大,各电视机构的竞争也愈演愈烈。但普通的城市用户能收到的节目,包括一些收费频道,也就30至50之间,这与全国各地正规的自办节目总共300套左右形成强烈对比。除央视和省级卫星频道以外,百分之八十以上的电视节目都严重存在覆盖面小,覆盖率低的问题。由于节目套数的增加,传统的无线电视发送方式早已不能满足需求,这种无线方式存在很大的弱点,覆盖面小、可用频道数少、信号发射端对人体有伤害等等都是无法解决的问题。为了解决节目覆盖矛盾,只能从“天上”(卫星直播)和“地面”(有线网络)下功夫了。
卫星频道介入门槛太高1985年以后国内开始模拟电视信号上星业务,至上世纪九十年代获得了飞速发展,到1999年,全国的31个省级电视台节目全部上星传输,加上中央电视台的11套节目,共有42套电视节目在卫星上传输。进入新世纪,发展速度有所减缓,至2005年底,只新增了央视共8套,省级、副省级共6套,其中有三套卡通节目(北京卡通、金鹰卡通、炫动卡通)和南方卫视、深圳卫视、海峡卫视(后改名厦门卫视)。为了满足各地广播电视发展的需求,广电总局已经许可各省台在现有一个卫星频道的基础上,再增加一套节目上星传输。可以预见,未来若干年内,卫星频道数将超过百套(不含通过卫星传播的收费数字电视频道)。一套电视节目在上星之初,要花千万元以上的基础建设费,每年还要支付上千万的租星费和日常维护费用。就算信号成功上星,落地也是一个难题,强势省、市已开始采用竞拍的方式界定落地费,基本费用都超过200万元。要想打造成全国性的媒体,每年的落地费将是以亿为单位的数字。卫星频道的经营和发展似乎只能定位于财大气粗的央视和几家实力雄厚的广电集团,多数省级电视台恐怕短时间内无法在卫星上大做文章。
有线电视信道资源紧张多数现成的有线电视网络都是模拟的邻频传送模式,有效带宽550MHz至860MHz之间,就算达到1000MHz,理论上也只有99套电视节目。尽管有线网络的数字化升级改造已是大势所趋,原来传送一个模拟频道的带宽,采用数字技术后可以传送6个左右频道,除去上传数据的带宽预留部份,仍可以传送多达五百套节目,但是数字改造的投入非常大,需要有实力的投资商参与,这在中小城市实施起来难度不小,短期内很难预测前途。更有大量的企业级有线网络和广大农村的有线电视网,可能要等到设备和技术完全被淘汰而需要重新建设新网时才会被考虑了。由此有见,有线电视的信道资源紧张状况将会存在相当长一段时间,按广电总局初步设想,最早到2015年才能完成模拟向数字的完全过渡。付费的数字频道也好,免费的卫星频道或地方频道也罢,短期内无法大量地直接接入千家万户中,电视节目对覆盖资源的争夺才刚刚开始。
P2P流媒体的组播技术
IPTV,指通过TCP/IP网络传输视音频内容并用电视机或计算机收看的业务,主要提供直播电视(转播电视频道)、移动电视、视频点播(VOD)以及交互信息等服务,其中视频点播服务是运营商推介的重点。
尽管IPTV作为交互电视的发展方向,几年来在国内的应用并不尽人意,技术层面的原因形成了制约因素。客户机/服务器模式的定位使得实现IPTV需要很高的技术门槛和巨额的投资。
一套低品质的勉强达到用户收视需求的电视节目至少占用500Kbps的独立速率,若有一万个用户以点播方式从服务器上获得他们需要的节目,则服务器端须提供:
10000*500Kbps=5Gbps的总速率,而且还要有QoS保证。若用户数字达到十万以上或用户要求更高清晰的电视节目,以目前的技术,根本就无法在一个接入点实现。唯一的办法是将服务器分散,让用户就近接入,但投资额度将难以控制。所以,IPTV只能分别在一定区域内小规模进行,待网络技术进一步发展后才能考虑融合的事情,正如当初的有线电视网络建设一样,无法织成全国一体的大网。
以互联网传播视音频数据有下载和流式传输两个方案,下载整个文件至本地硬盘后再观看需要很长时间,不符合用户的收视习惯,所以现在的网络多媒体数据的传输方案多是流式,只需缓冲十几秒时间就可以观看,称为流媒体(Streaming Media)。流媒体有顺序流(Progressive streaming)和实时流(Realtime streaming)之分,一般已知文件长度的前提下,点播方式都是顺序流,而不定长度的实时直播方式都是实时流媒体。
随着用户的计算机运算能力的大幅提高,网络计算正在从集中走向分布,P2P(Peer-to-Peer)技术的出现很好地解决了客户机/服务器模式的瓶颈。P2P将许多有相同需求的用户结合成一个网络,共享其中的速率,共同处理其中的信息,每一个客户端既是客户机又是服务器。如果下载同一个文件,每一个用户只需下载文件的一部份,然后互通有无,最终每个用户都得到了完整的文件,由此大大缓解了服务器的压力。这一技术应用于视音频传送便是P2P流媒体技术。现已发展得比较成熟的是直播技术,这也是对电视频道覆盖十分有益的技术。
第一套用于P2P视频直播系统(ESM系统)出现于2000年,只能支持几千人同时在线。06年央视春晚使用P2P和CDN技术向全球同步视频直播,最高同时在线人数接近50万。目前拥有用户最多的PPLive网采用Synacast系统,这是一套完整的网上视频传输和运营支撑业务平台,可以方便地完成节目采集、发布、认证、统计分析等功能。一台接入传输量为100 Mb/s的普通PC服务器可以同时提供10路码流在400kbps视频节目的直播,每一路节目则可以支持百万用户同时收视。使用P2P流媒体进行电视转播有以下优势:
1、轻松实现跨区域覆盖,只要有宽带网络连接的地方便可收看,走出国门也很简单;
2、码流越大,清晰度越高,直至与高清电视的无缝连接;
3、介入门槛极低,不必花费巨额的费用;
4、避免不同产商的网络设备开启相互间并不兼容的组播功能(IPTV实现组播功能的条件);
5、收看的人越多,播放越流畅。
6、用户付费极少甚至零付费便能够看到数百套电视节目。
目前收看P2P流媒体电视的用户都是互联网用户,一般依托于电脑显示屏或通过计算机显卡视频输出到电视机上观看。在巨大商机的驱动下,针对P2P流媒体的机顶盒产品会很快出现,由于个人终端上需要较少硬件的支持,所以这种产品可以很廉价地实现。
P2P 流媒体节目源的实施过程
将视音频信号进行编码,较流行的格式有微软的WindowsMedia编码格式,RealNetworks公司的RealMedia编码格式和Apple公司的QuickTime格式。如图所示,构建相应格式的P2P流媒体服务器,然后通过互联网发布。
P2P流媒体直播技术发展很快,提供相关服务的网站形成规模的目前已有十几家之多,其中较大的有PPLive(Synacast软件)、PPStream、QQ直播、猫扑网等,与他们取得联系并建立链接后可以快速推广本地电视频道。如果地理位置相邻或条件许可,还可以在电视台与直播网站之间建立固定的连接线路,以保证节目源信号质量的稳定。
通过P2P流媒体技术在互联网上试播的电视频道几乎囊括了所有的卫星频道,部份数字加密频道和较发达城市的地方频道,这一技术正被越来越多的用户和节目内容提供机构所认同。随着相关标准的出台和技术的进步,相信会为地方频道扩大收视群体提供很大帮助。
注:文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
新技术的涌现不断颠覆着旧有的条条框框,商家对利益的考虑虽然十分必要,国家对相关法规和标准的制订也刻不容缓,但长远地看,只有将用户利益放在首位,处处从用户的需求出发,媒体的经营和建设才能获得大发展。本文避开政策法规和各方利益因素,只在技术层面进行可行性分析。
电视覆盖的突出矛盾
电视传媒正向公众化发展,专业化的频道层出不穷。卫星频道、地方有线频道、广电网络中传送的数字专业频道,还有暂时被拦挡在国门之外的境外频道等,节目源选择余地越来越大,各电视机构的竞争也愈演愈烈。但普通的城市用户能收到的节目,包括一些收费频道,也就30至50之间,这与全国各地正规的自办节目总共300套左右形成强烈对比。除央视和省级卫星频道以外,百分之八十以上的电视节目都严重存在覆盖面小,覆盖率低的问题。由于节目套数的增加,传统的无线电视发送方式早已不能满足需求,这种无线方式存在很大的弱点,覆盖面小、可用频道数少、信号发射端对人体有伤害等等都是无法解决的问题。为了解决节目覆盖矛盾,只能从“天上”(卫星直播)和“地面”(有线网络)下功夫了。
卫星频道介入门槛太高1985年以后国内开始模拟电视信号上星业务,至上世纪九十年代获得了飞速发展,到1999年,全国的31个省级电视台节目全部上星传输,加上中央电视台的11套节目,共有42套电视节目在卫星上传输。进入新世纪,发展速度有所减缓,至2005年底,只新增了央视共8套,省级、副省级共6套,其中有三套卡通节目(北京卡通、金鹰卡通、炫动卡通)和南方卫视、深圳卫视、海峡卫视(后改名厦门卫视)。为了满足各地广播电视发展的需求,广电总局已经许可各省台在现有一个卫星频道的基础上,再增加一套节目上星传输。可以预见,未来若干年内,卫星频道数将超过百套(不含通过卫星传播的收费数字电视频道)。一套电视节目在上星之初,要花千万元以上的基础建设费,每年还要支付上千万的租星费和日常维护费用。就算信号成功上星,落地也是一个难题,强势省、市已开始采用竞拍的方式界定落地费,基本费用都超过200万元。要想打造成全国性的媒体,每年的落地费将是以亿为单位的数字。卫星频道的经营和发展似乎只能定位于财大气粗的央视和几家实力雄厚的广电集团,多数省级电视台恐怕短时间内无法在卫星上大做文章。
有线电视信道资源紧张多数现成的有线电视网络都是模拟的邻频传送模式,有效带宽550MHz至860MHz之间,就算达到1000MHz,理论上也只有99套电视节目。尽管有线网络的数字化升级改造已是大势所趋,原来传送一个模拟频道的带宽,采用数字技术后可以传送6个左右频道,除去上传数据的带宽预留部份,仍可以传送多达五百套节目,但是数字改造的投入非常大,需要有实力的投资商参与,这在中小城市实施起来难度不小,短期内很难预测前途。更有大量的企业级有线网络和广大农村的有线电视网,可能要等到设备和技术完全被淘汰而需要重新建设新网时才会被考虑了。由此有见,有线电视的信道资源紧张状况将会存在相当长一段时间,按广电总局初步设想,最早到2015年才能完成模拟向数字的完全过渡。付费的数字频道也好,免费的卫星频道或地方频道也罢,短期内无法大量地直接接入千家万户中,电视节目对覆盖资源的争夺才刚刚开始。
P2P流媒体的组播技术
IPTV,指通过TCP/IP网络传输视音频内容并用电视机或计算机收看的业务,主要提供直播电视(转播电视频道)、移动电视、视频点播(VOD)以及交互信息等服务,其中视频点播服务是运营商推介的重点。
尽管IPTV作为交互电视的发展方向,几年来在国内的应用并不尽人意,技术层面的原因形成了制约因素。客户机/服务器模式的定位使得实现IPTV需要很高的技术门槛和巨额的投资。
一套低品质的勉强达到用户收视需求的电视节目至少占用500Kbps的独立速率,若有一万个用户以点播方式从服务器上获得他们需要的节目,则服务器端须提供:
10000*500Kbps=5Gbps的总速率,而且还要有QoS保证。若用户数字达到十万以上或用户要求更高清晰的电视节目,以目前的技术,根本就无法在一个接入点实现。唯一的办法是将服务器分散,让用户就近接入,但投资额度将难以控制。所以,IPTV只能分别在一定区域内小规模进行,待网络技术进一步发展后才能考虑融合的事情,正如当初的有线电视网络建设一样,无法织成全国一体的大网。
以互联网传播视音频数据有下载和流式传输两个方案,下载整个文件至本地硬盘后再观看需要很长时间,不符合用户的收视习惯,所以现在的网络多媒体数据的传输方案多是流式,只需缓冲十几秒时间就可以观看,称为流媒体(Streaming Media)。流媒体有顺序流(Progressive streaming)和实时流(Realtime streaming)之分,一般已知文件长度的前提下,点播方式都是顺序流,而不定长度的实时直播方式都是实时流媒体。
随着用户的计算机运算能力的大幅提高,网络计算正在从集中走向分布,P2P(Peer-to-Peer)技术的出现很好地解决了客户机/服务器模式的瓶颈。P2P将许多有相同需求的用户结合成一个网络,共享其中的速率,共同处理其中的信息,每一个客户端既是客户机又是服务器。如果下载同一个文件,每一个用户只需下载文件的一部份,然后互通有无,最终每个用户都得到了完整的文件,由此大大缓解了服务器的压力。这一技术应用于视音频传送便是P2P流媒体技术。现已发展得比较成熟的是直播技术,这也是对电视频道覆盖十分有益的技术。
第一套用于P2P视频直播系统(ESM系统)出现于2000年,只能支持几千人同时在线。06年央视春晚使用P2P和CDN技术向全球同步视频直播,最高同时在线人数接近50万。目前拥有用户最多的PPLive网采用Synacast系统,这是一套完整的网上视频传输和运营支撑业务平台,可以方便地完成节目采集、发布、认证、统计分析等功能。一台接入传输量为100 Mb/s的普通PC服务器可以同时提供10路码流在400kbps视频节目的直播,每一路节目则可以支持百万用户同时收视。使用P2P流媒体进行电视转播有以下优势:
1、轻松实现跨区域覆盖,只要有宽带网络连接的地方便可收看,走出国门也很简单;
2、码流越大,清晰度越高,直至与高清电视的无缝连接;
3、介入门槛极低,不必花费巨额的费用;
4、避免不同产商的网络设备开启相互间并不兼容的组播功能(IPTV实现组播功能的条件);
5、收看的人越多,播放越流畅。
6、用户付费极少甚至零付费便能够看到数百套电视节目。
目前收看P2P流媒体电视的用户都是互联网用户,一般依托于电脑显示屏或通过计算机显卡视频输出到电视机上观看。在巨大商机的驱动下,针对P2P流媒体的机顶盒产品会很快出现,由于个人终端上需要较少硬件的支持,所以这种产品可以很廉价地实现。
P2P 流媒体节目源的实施过程
将视音频信号进行编码,较流行的格式有微软的WindowsMedia编码格式,RealNetworks公司的RealMedia编码格式和Apple公司的QuickTime格式。如图所示,构建相应格式的P2P流媒体服务器,然后通过互联网发布。
P2P流媒体直播技术发展很快,提供相关服务的网站形成规模的目前已有十几家之多,其中较大的有PPLive(Synacast软件)、PPStream、QQ直播、猫扑网等,与他们取得联系并建立链接后可以快速推广本地电视频道。如果地理位置相邻或条件许可,还可以在电视台与直播网站之间建立固定的连接线路,以保证节目源信号质量的稳定。
通过P2P流媒体技术在互联网上试播的电视频道几乎囊括了所有的卫星频道,部份数字加密频道和较发达城市的地方频道,这一技术正被越来越多的用户和节目内容提供机构所认同。随着相关标准的出台和技术的进步,相信会为地方频道扩大收视群体提供很大帮助。
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