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“卫星电视广播射频信号转IP”的标准化、市场化现状及趋势

供稿人:李远东  供稿时间:2016-9-23   关键字:SAT>IP  卫星电视广播  家庭IP网络  DVB  DRM  SAT>IP联盟  

10年前,全球知名的卫星电视广播运营商SES在公司内部与全行业范围内发起了一场关于研发NCTNetwork Connected Tuner,联网型卫星电视广播调谐器)的讨论。在当时,业界对于NCT产品的期望是:直接把广播视频、音频、数据流输出至用户的家庭IP(互联网协议)网络之中。于是,最终的NCT产品设计目标就定位于“IP-LNBIP高频头)这一概念。IP-LNB是一种工作于Ku波段的低噪声块转换器,可以将电视广播射频信号实时转换成IP格式的数据信号并输出。但是,在那时,集成式高带宽模/数转换器件的成本很高而且一直降不下来,IP-LNB产品的研发也就搁置暂停。

 

2010年初,来自Sky UK(英国天空电视台)、CraftworkSES的技术研发专家联合起来,目标是研发出一种协议规范/标准,以将卫星电视广播视频信号转换成能在用户的家庭IP网络中承载的分组数据基带信号。最终,该研发计划所取得的成果是:SAT>IP通信协议。

 

如图1所示,采取了SAT>IP通信协议之后,直播电视卫星所传送的DVB-S/S2卫星电视广播射频信号先由卫星电视天线接收,再输入到SAT>IP服务器(部署于用户家中)之中,完成射频广播信号解调制、IP数据包生成。SAT>IP服务器可高效地移除DVB-S/S2的射频层,并将其替换为IP传输层。而在实际的产品之中,SAT>IP服务器可以单独部署(SAT>IP交换机或转换器),也可以集成于卫星电视广播接收天线的IP-LNB,还可以集成于卫星电视机顶盒之中。

 

DVB图1

1  SAT>IP在用户家庭之中的组网[1]

 

SAT>IP所采取的是典型的服务器--客户端模式,可以把DVB的射频层移除,然后将视频、音频、辅助数据(业务信息SI、授权管理信息EMM、授权控制信息ECM等)进行IP分组打包。SAT>IP均是基于已有的、已经十分成熟的IP技术标准,比如:把UPnP(通用即插即用协议)用于寻址、设备发现;把RTSP/RTP协议用于会话控制及音视频的流媒体传输/分发。

 

SAT>IP服务器的相关技术理念也同样适用于把DVB-T/T2(地面数字电视广播)、DVB-C/C2(有线数字电视广播)、DVB-S2X(新一代卫星数字电视广播)的射频广播信号转换成IP基带信号。从而,SAT>IP通信协议最终延伸至涵括所有的DVB电视广播平台(包括DVB-IPTV信号传送)。

 

无论对于可免费接收的电视广播射频信号,还是对于已加密的电视广播射频信号,SAT>IP通信协议均是透明的。考虑到数字电视广播传统的CA(条件接收)加密信号不能由软件进行解密解扰处理,从而,诸如平板电脑、智能手机等一些现代化的、市场渗透率很高的智能终端设备就无法接收这些电视信号。于是,电视网络运营商就很有必要在SAT>IP服务器中部署可以把CA转换成DRM(数字版权管理)的解决方案。SAT>IP系统中的“CADRM”方案如图2所示。全球第一个成功部署CADRM方案的电视网络运营商是德国的“HD+ platform,使得用户可以在其家中任何一个有无线宽带网络覆盖的地方用各种类型的智能移动终端观看加密的电视广播节目。

 

2  SAT>IP系统中的“CADRM”实施方案[1]

 

对于广大的家庭用户而言,使用SAT>IP产品的好处在于:可以通过所有的IP终端设备(智能电视、智能机顶盒、智能手机、平板电脑等)实时观看卫星电视直播节目,只要是在家庭有线及无线IP网络覆盖的地方,无地点和时间的限制。另外,SAT>IP也使得“Future of TV is apps(电视的未来是应用这个愿景成为现实,所有的市场渗透率很高、很受大众欢迎的视听型消费电子终端,无需内置或外设射频调谐器,通过家庭有线或/及无线IP网络,就可享受到广播级质量的视听体验。

 

因此,在部署了SAT>IP相关设备之后,用户就无需通过家中的同轴电缆网络/线路在自己除了大屏幕电视机之外的第二屏终端设备上实时观看卫星数字电视广播节目、地面数字电视广播节目、有线数字电视广播节目。

 

消费电子产品制造商Panasonic(松下)公司已经把SAT>IP技术集成至其多款平板电视产品之中,而且,其中的一些高端平板电视品牌甚至还集成了SAT>IP服务器。

 

CENELEC(欧洲电工标准化委员会)对SAT>IP技术进行了标准化。截至目前,已有45家消费电子产品制造商支持该项创新技术,一共推出了将近80款不同类型的SAT>IP服务器及客户端产品。全球顶尖的芯片商也刚已发布了全波段射频信号捕获”SAT>IP芯片(其可接收所有位于卫星电视广播中频里的射频信号,使得SAT>IP服务器可同时为更多部IP智能视听终端提供服务,并使得SAT>IP服务器具备诸如快速频道切换等高级功能)——目前,此类芯片可做到在一个SoC(片上系统)中集成高达16个射频调谐器。

 

最近,业界又推出了最新的SAT>IP产品:一款基于波导、集成有高达32个射频调谐器(两个上述的SoC)的Ku波段卫星电视广播平板接收天线。面向喜欢在野外露营的用户群体,这款平板天线可以自动定向(自动对准地球同步轨道中的直播电视卫星),具有集成有8个射频调谐器的SAT>IP服务器,并部署有遵循IEEE 802.11ac标准的WiFi热点,以方便人们在野外也能通过智能手机和平板电脑等IP终端观看卫星电视。最新一代集成有32个射频调谐器的SAT>IP服务器可以同时为32部终端提供观看不同电视节目的服务。而且,最新一代的SAT>IP服务器除了可以处理标清电视、高清电视,还具备处理超高清电视的能力。

 

最近,欧洲数字电视标准组织DVB的一些成员单位Eutelsat(一家卫星电视运营商)、Hispasat(一家卫星电视运营商)、Nagra(一家DRM解决方案提供商)、MaxLinear(议案及芯片商)、Panasonic(松下公司)、SES(一家卫星电视运营商)共同组成了“SAT>IP AllianceSAT>IP联盟)这个非盈利的组织。该组织也向其他消费电子设备制造商开放,以开拓SAT>IP技术的全球市场。

 

目前,下一代数字电视广播标准DVB-T2DVB-C2DVB-S2DVB-S2X均采取传统/经典的广播方式,正在探索广播电视信号的IP传输技术。SAT>IP技术就可以以极高成本效率的方式实现把现有基于传输流TS的实时电视广播节目信号转换成可以在用户家庭IP有线/无线网络之中分发/传输的信号。因此,SAT>IP联盟认为,对于SAT>IP标准(已由欧洲电工标准化委员会进行了标准化)未来的进一步扩展,欧洲数字电视标准组织DVB是最为理想的机构。

 

 

参考文献

 

[1] Thomas Wrede. Sat>IP: Live Broadcast over in-home IP Networks[EB/OL].

https://www.dvb.org/resources/public/scene/dvb-scene48.pdf, 2016-08-22.

 


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