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DVB地面数字电视服务家庭网络覆盖项目前瞻

DVB(欧洲数字电视标准组织)于2015年8月19日出版的DVB SCENE 9月刊(总第46期)刊登了由DVB商务组地面电视广播分组副主席Erik Stare先生(同时也是Teracom公司的高级研发工程师)所撰写的“Shared Access:DTT on In-Home Networks”——《共享接入:地面数字电视服务家庭网络覆盖》一文,介绍了DVB对于未来的一个潜在重要项目“地面数字电视服务家庭网络覆盖”及相关标准化工作的前期考量,具有一定的参考价值。下文对其进行综合性的编译介绍。
 
在大多数国家,地面电视广播(模拟制式或者数字制式)的传统接收方式均为屋顶接收天线连接至家中固定位置的大屏幕电视机终端。而由于无线传播链路预算较低,解决为室内的便携式视听终端设备提供地面数字电视服务的问题就具有很大的挑战性。
 
此外,从诸如桌面电脑、智能手机与平板电脑等其他类型的视听终端直接接收地面数字电视广播信号是根本不可能的,因为其中未内置地面数字电视广播射频信号接收机。
 
然而,如图1所示,上述问题均可以这样的方式来解决:在用户的家庭网络内,以Wi-Fi重传的方式提供室内地面数字电视服务。
 

“地面数字电视服务家庭网络覆盖”组网模型概念
 
目前,用户家庭中的宽带接入总体上可以分为两大部分:(1)固定宽带接入网络到户;(2)家庭Wi-Fi网络。从而深受广大用户的欢迎。
 
与之理念相同的是,地面数字电视服务接入总体上也可以分为两大部分:(1)室外天线接入(通过同轴射频电缆)到户;(2)家庭Wi-Fi网络分发/重传。
 
其中,通过同轴射频电缆连接地面数字电视信号室外接收天线的设备是地面数字电视广播机顶盒或者一体化电视机,其对接收到的信号进行解调或者部分解调,并在用户发起相关请求时对解调出来的信号帧重新以IP协议来封装,以将其通过家庭Wi-Fi网络分发到可联网型视听终端设备(其中也能可能包括用户家中其他的具有Wi-Fi功能的机顶盒或一体化电视机),无需再安装便携式室内接收天线。
 
这样,用户在自己的家中就可以通过任何一种可联网型视听终端设备请求观看自己想看的直播电视节目,而且相关内容可以被用户以与互联网在线视频相同的方式来消费(但是,其中已经不再包括固定宽带接入网络的到户环节)。由于地面数字电视广播无线信号的固定接收通常是非常稳定的而且具有很高的数据传输速率,在大多数的应用场景中,用户均可获得很高的QoS(Quality of Service,服务质量)——高度稳定、极低延迟。
 
非常值得一提的是,当在地面数字电视广播用户在其家中部署了上述的家庭Wi-Fi网络重传功能之后,室内的面向各类可联网型视听终端设备的地面数字电视覆盖质量就同室外的地面数字电视广播无线信号的相当(室外接收天线处)——在很多国家,地面数字电视广播无线信号的质量相当高,比如在瑞典,地面数字电视广播的人口覆盖率超过了99.8%。
 
另外也非常值得一提的是,这种解决方案的部署无需对现有网络架构进行改变,因为其是对现有地面数字电视广播服务在用户家庭侧的进一步增强,仅需用户购买具有Wi-Fi功能的地面数字电视广播机顶盒、PVRs(数字电视视频本地录制与存储)或者一体化电视机等——目前,市场上已经有相关的终端设备。此外,为保证用户家中各成员对不同电视内容的同时观看,这类相关的终端接收设备应该部署多个射频调谐器。
 
上述解决方案除了为家庭用户提供地面数字电视直播内容的室内流媒体服务,还可为家庭用户提供这样一种具有吸引力的服务:地面数字电视内容的本地缓存——相关的存储模块可以内置到终端接收设备,也可以是外接的外部存储设备(比如具有USB接口的硬盘),还可以是NAS(Network Attached Storage,网络附加存储)模块。本地缓存模块可以潜在地允许各类可联网型视听终端设备接入,并可部署于用户家中任何方便的位置。
 
这种服务模式的理念与传统的PVRs相同,均可使得家庭用户在不方便时对广播电视直播内容进行缓存,稍后待到方便时再观看,而且还具有诸如“节目重温”、暂停、快进等较受用户欢迎的个性化功能——故可称之为“本地VoD(视频点播)”。而不同之处就在于视听终端设备的类型。
 
此外,这种服务模式还可以具有更为高级的形式,比如,结合用户家庭网络对地面数字电视内容的本地缓存存储与用户的固定宽带接入网络,就可以为用户提供近乎无限的在线流媒体视频内容以及视频点播内容,而且,这两种方式可以做到优势互补:对于很受用户欢迎的热门电视与视频内容,就通过前一种方式以“点到多点、同时分发”的形式为用户提供(因为其是广播型网络,具有相当高的服务质量);而对于那些冷门的电视与视频内容,就通过前一种方式以“点到点”的形式为用户提供。
 
另外,整体解决方案还可以不仅仅局限于用户家庭环境,而是可以广泛地扩展到其他室内覆盖场景、公共热点区域场景、公共交通环境以及私家车等。
 
目前,DVB的CM-T(Commercial Module Terrestrial sub-group,商务组地面电视广播分组)已经明确要对“DTT on in-home networks(地面数字电视服务的家庭网络覆盖)”进行立项,并将其作为未来的一个潜在重要的项目来进行研究。
 
实际上,目前的市场上已经出现了具有上文所描述功能的一些增强型功能,所采取相关技术有SAT-IP(把卫星电视广播直播信号转换并封装成IP格式信号)与DLNA(数字生活网络联盟)协议。
 
可以预见的是,本文所提出的相关解决方案能够对用户具备吸引力、能够获得地面数字电视网络运营商大规模/超大规模部署的关键因素可能在于:系统与设备的互通性、使用相关服务的便捷性、搜索并接入用户感兴趣的电视/视频内容的高效性。
 
为了达到上述目标,就需要对相关解决方案进行进一步的标准化工作。DVB将于近期对相关标准化项目的立项进行讨论。
 
另外,本文所述的相关解决方案的里面不仅仅适用于地面数字电视广播,还可被应用于卫星数字电视广播与有线数字电视广播。
 
 
参考文献:
 
[1] Erik Stare. Shared Access:DTT on In-Home Networks [EB/OL].
https://www.dvb.org/resources/public/scene/dvb-scene46.pdf, 2015-08-19.
 
本文作者为上海情报服务平台兼职情报分析员

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