廣播網(wǎng)絡(luò )與通信網(wǎng)絡(luò )融合技術(shù)研究

1 引言

　　近幾年來(lái)隨著(zhù)數字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)的飛速發(fā)展，廣播電視也正經(jīng)歷由模擬信號轉向數字信號的巨大變革。清晰度大幅提升、交互性、多媒體信息豐富等是數字信號電視帶給人們的直觀(guān)感受。數字高清晰度電視(HDTV)、數字視頻廣播(DVB)、數字音頻廣播(DAB)已經(jīng)慢慢走近我們的生活。

　　在這場(chǎng)變革中，由數字電視衍生出來(lái)的一些增值技術(shù)也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，高速多媒體數據廣播是其中非常重要的一種。它利用現有的有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )資源，可提供文件、數據、音頻、視頻和綜合業(yè)務(wù)的廣播服務(wù)；接收終端為PC卡，系統兼容DVB系列標準；通過(guò)IP包可傳輸基于MPEG-l、MPEG-2或MPEG-4格式的視頻數據流，使用戶(hù)能享受到高質(zhì)量的視頻實(shí)況圖像，充分體現寬帶的技術(shù)優(yōu)勢。

　　同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)的普及和當今寬帶通信網(wǎng)絡(luò )(以下簡(jiǎn)稱(chēng)寬帶網(wǎng))技術(shù)的突飛猛進(jìn)，也使我們更加傾向于選擇有交互性特點(diǎn)的信息。寬帶網(wǎng)絡(luò )技術(shù)是多種多樣的，有基于PSTN網(wǎng)絡(luò )的xDSL技術(shù)、基于有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )的Cable Modem技術(shù)、基于LAN的社區寬帶綜合布線(xiàn)技術(shù)，以及將成為未來(lái)主流的FTTH技術(shù)，這些都為我們的交互式應用打下了堅實(shí)的網(wǎng)絡(luò )基礎。

　　當今，語(yǔ)音通信網(wǎng)絡(luò )、數據通信網(wǎng)絡(luò )和電視網(wǎng)絡(luò )之間的界限越來(lái)越模糊，三網(wǎng)融合的趨勢越來(lái)越明顯。

　　2 有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )多媒體數據廣播的概念

　　高速多媒體數據廣播是繼音頻和視頻廣播之后融合音頻、視頻以及文字為一體的第四代廣播方式。數據廣播分為逆程數據廣播（又可稱(chēng)之為圖文電視）和正程數據廣播（又被稱(chēng)為高速多媒體數據廣播）兩種。

　　有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )多媒體數據廣播利用電視信號加載的數字信號，可由一點(diǎn)向多點(diǎn)高速傳送數字化信息。它使用有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )作為傳輸媒體，充分發(fā)揮有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )覆蓋面廣、價(jià)格低廉、寬帶高速、穩定可靠的入戶(hù)優(yōu)勢，為廣大有線(xiàn)電視用戶(hù)提供影視節目、數字音頻、遠程教育、因特網(wǎng)網(wǎng)站廣播、金融和證券信息、電子報刊訂閱、高速點(diǎn)播下載及因特網(wǎng)游覽等服務(wù)。

　　與有線(xiàn)電視網(wǎng)一樣，高速數據廣播也是一種從上到下的單向傳輸機制。由于采用的是數字信號，用戶(hù)端可通過(guò)使用一些功能強大的軟件，有選擇地接收廣播數據，并根據自己的需要對這些信息進(jìn)行存儲、瀏覽、分析；它的交互方式是一種虛擬的交互，實(shí)際上是由PC首先將數據存儲到本地硬盤(pán)中，用戶(hù)再從本地選擇所需的內容，如果用戶(hù)提交的需求信息不在廣播內容之中，那么信息將無(wú)法取得。

　　3 寬帶通信網(wǎng)絡(luò )的概念

　　寬帶通信網(wǎng)絡(luò )指的是速率在1.544Mbps以上，等待時(shí)間在幾十毫秒以?xún)鹊母咚贁底滞ㄐ啪W(wǎng)絡(luò )，是建立在IP協(xié)議基礎上的計算機通信網(wǎng)絡(luò )。在短短的10年內，用戶(hù)接入速率便從早期的9.6kbps發(fā)展到現在的1Mbps、10/100Mbps，增長(cháng)了成千上萬(wàn)倍，而且接入方式也多種多樣，比如xDSL、WLAN、Cable Mode、WLAN、FTTH等。

　　電力線(xiàn)上網(wǎng)(PLC)是目前的主要接入技術(shù)。用戶(hù)端以PC為主，操作系統大多數采用微軟的Windows平臺，可在其上開(kāi)展視頻音頻點(diǎn)播及下載，遠程教育網(wǎng)絡(luò )游戲、即時(shí)通信、網(wǎng)頁(yè)瀏覽等交互性強的業(yè)務(wù)，同時(shí)各種網(wǎng)站數量更是以?xún)|計，幾乎沒(méi)有找不到的信息。如此豐富的內容，網(wǎng)絡(luò )已成為人們生活、工作、學(xué)習必不可少的工具，它的突出特點(diǎn)是雙向性，實(shí)時(shí)性、交互性，這也是高速多媒體數據廣播所欠缺的，且目前多媒體內容在寬帶網(wǎng)上的傳輸還不夠完善，比如，IPTV用戶(hù)接入帶寬的要求達到3Mbps-4Mbps(使用MPEG-2編碼)或2Mbps(使用MPEG-4或更高壓縮率的編碼)，一些清晰度較高的視頻節目帶寬需求更大，寬帶網(wǎng)難以滿(mǎn)足，這點(diǎn)正是高速多媒體數據廣播的特點(diǎn)，所以，融合多媒體數據廣播和寬帶網(wǎng)的應用有一定的互補性和必然性。

　　4 有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )多媒體數據廣播系統的組成及功能

　　有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )多媒體數據廣播系統主要由數據播出子系統、用戶(hù)子系統、外交互子系統、視頻直播子系統和衛星接收子系統等部分組成，各部分的功能分述如下。

　　4.1 數據播出子系統

　　數據播出子系統是寬帶多媒體數據廣播系統的一個(gè)核心部分，它的主要功能是有效地組織各種信息資源，通過(guò)特定的播出設備和軟件將資源數據轉化為可以在有線(xiàn)電視網(wǎng)上廣播的信息，并且把信息送到有線(xiàn)電視播出設備上，同時(shí)，對數據播出實(shí)行監控、對系統用戶(hù)進(jìn)行管理。數據播出子系統的主要設備包括：數據播出管理網(wǎng)絡(luò )、播放服務(wù)器和多媒體數據廣播系統前端調制器等。

　　4.2 用戶(hù)子系統

　　用戶(hù)為了接收多媒體數據廣播的數據或者利用寬帶網(wǎng)進(jìn)行Internet接入，需要配備相應的硬件設備和應用軟件，這些硬件、軟件就構成了用戶(hù)子系統。

　　4.3 外交互子系統

　　外交互子系統的主要功能是為系統實(shí)現雙向接入業(yè)務(wù)，它是在單向數據廣播業(yè)務(wù)基礎上的一個(gè)重要擴展。外交互子系統主要部件包括：城域網(wǎng)的匯聚層交換機、骨干路由器和網(wǎng)管服務(wù)器等。

　　4.4 視頻直播子系統

　　視頻直播子系統的主要功能是通過(guò)視頻采集模塊實(shí)時(shí)采集視頻信號，并將其送入播出系統，從而在數據廣播系統中實(shí)現視頻信號的實(shí)時(shí)轉播或直播。

　　4.5 衛星接收子系統

　　衛星接收子系統主要用于接收來(lái)自衛星信道的各種信息資源，并將接收到的數據送到數據播出管理網(wǎng)絡(luò )存儲或直接通過(guò)播放服務(wù)器轉播到有線(xiàn)電視網(wǎng)上。