廣播網絡與通信網絡融合技術研究

1 引言

　　近幾年來隨著數字技術和網絡通信技術的飛速發展，廣播電視也正經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)已經慢慢走近我們的生活。

　　在這場變革中，由數字電視衍生出來的一些增值技術也越來越受到人們的關注，高速多媒體數據廣播是其中非常重要的一種。它利用現有的有線電視網絡資源，可提供文件、數據、音頻、視頻和綜合業務的廣播服務；接收終端為PC卡，系統兼容DVB系列標準；通過IP包可傳輸基于MPEG-l、MPEG-2或MPEG-4格式的視頻數據流，使用戶能享受到高質量的視頻實況圖像，充分體現寬帶的技術優勢。

　　同時，互聯網的普及和當今寬帶通信網絡(以下簡稱寬帶網)技術的突飛猛進，也使我們更加傾向于選擇有交互性特點的信息。寬帶網絡技術是多種多樣的，有基于PSTN網絡的xDSL技術、基于有線電視網絡的Cable Modem技術、基于LAN的社區寬帶綜合布線技術，以及將成為未來主流的FTTH技術，這些都為我們的交互式應用打下了堅實的網絡基礎。

　　當今，語音通信網絡、數據通信網絡和電視網絡之間的界限越來越模糊，三網融合的趨勢越來越明顯。

　　2 有線電視網絡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（又可稱之為圖文電視）和正程數據廣播（又被稱為高速多媒體數據廣播）兩種。

　　有線電視網絡多媒體數據廣播利用電視信號加載的數字信號，可由一點向多點高速傳送數字化信息。它使用有線電視網絡作為傳輸媒體，充分發揮有線電視網絡覆蓋面廣、價格低廉、寬帶高速、穩定可靠的入戶優勢，為廣大有線電視用戶提供影視節目、數字音頻、遠程教育、因特網網站廣播、金融和證券信息、電子報刊訂閱、高速點播下載及因特網游覽等服務。

　　與有線電視網一樣，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，用戶端可通過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行存儲、瀏覽、分析；它的交互方式是一種虛擬的交互，實際上是由PC首先將數據存儲到本地硬盤中，用戶再從本地選擇所需的內容，如果用戶提交的需求信息不在廣播內容之中，那么信息將無法取得。

　　3 寬帶通信網絡的概念

　　寬帶通信網絡指的是速率在1.544Mbps以上，等待時間在幾十毫秒以內的高速數字通信網絡，是建立在IP協議基礎上的計算機通信網絡。在短短的10年內，用戶接入速率便從早期的9.6kbps發展到現在的1Mbps、10/100Mbps，增長了成千上萬倍，而且接入方式也多種多樣，比如xDSL、WLAN、Cable Mode、WLAN、FTTH等。

　　電力線上網(PLC)是目前的主要接入技術。用戶端以PC為主，操作系統大多數采用微軟的Windows平臺，可在其上開展視頻音頻點播及下載，遠程教育網絡游戲、即時通信、網頁瀏覽等交互性強的業務，同時各種網站數量更是以億計，幾乎沒有找不到的信息。如此豐富的內容，網絡已成為人們生活、工作、學習必不可少的工具，它的突出特點是雙向性，實時性、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上的傳輸還不夠完善，比如，IPTV用戶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，寬帶網難以滿足，這點正是高速多媒體數據廣播的特點，所以，融合多媒體數據廣播和寬帶網的應用有一定的互補性和必然性。

　　4 有線電視網絡多媒體數據廣播系統的組成及功能

　　有線電視網絡多媒體數據廣播系統主要由數據播出子系統、用戶子系統、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核心部分，它的主要功能是有效地組織各種信息資源，通過特定的播出設備和軟件將資源數據轉化為可以在有線電視網上廣播的信息，并且把信息送到有線電視播出設備上，同時，對數據播出實行監控、對系統用戶進行管理。數據播出子系統的主要設備包括：數據播出管理網絡、播放服務器和多媒體數據廣播系統前端調制器等。

　　4.2 用戶子系統

　　用戶為了接收多媒體數據廣播的數據或者利用寬帶網進行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現雙向接入業務，它是在單向數據廣播業務基礎上的一個重要擴展。外交互子系統主要部件包括：城域網的匯聚層交換機、骨干路由器和網管服務器等。

　　4.4 視頻直播子系統

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

　　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絡存儲或直接通過播放服務器轉播到有線電視網上。