2007年10月5日 星期五

IPTV STB需採用多編解碼器的平台

IPTV最吸引人的特點是它克服了有線電視(Cable TV)將同時將所有的頻道發送到收視戶的限制。上述限制意味著有線電視始終面臨著網路頻道數容量限制,因此不得不在每次增加一個新頻道時關閉某個舊頻道。

IPTV可以讓這個難題獲得紓解,方法是採用BTV(UDP Boadcasting)只傳輸觀眾正觀看的頻道,因而能夠節省網路頻寬。另外IPTV可以實現點播觀看(VOD)及利用瀏覽器提供各種線上即時資訊。但是隨著IPTV大規模實施的步伐加速,設備供應商也面臨著提供新一代低成本視訊轉換盒的巨大壓力。而與此同時,由於業界在確定不同高階編解碼器中哪種會成為 IPTV系統主流技術方面無能為力,這也為供應商敲響了警鐘。尤其是市場正隨著視訊標準的精簡和壯大而穩定下來並且不斷成長,因此視訊轉換盒製造商不可避 免地應當推出能夠提供更快速、更低整合成本以及更高靈活性的平台。

幾乎每個家庭都擁有電視機,因此IPTV是一種殺手級應用,使電信廠商能夠從接取寬頻網路的客戶那裡獲得新的收益。不過,在鈔票進入口袋之前,電信廠商還有一些工作要做,而且需要選擇支援IPTV所需的正確技術。電信廠商可以採用xDSL/ADSL 2+或UDSL技術向其客戶提供IPTV三重業務整合內容。上述內容透過DSL線路發送至家庭網路閘道或視訊轉換盒,然後由家庭網路閘道或視訊轉換盒將收到的內容可靠地發送至家庭網路設備,這些設備可能是有線或無線設備。如果是視訊傳輸,也可以兩種設備兼而有之。

電信廠商必須決定採用分佈式還是集中硬碟架構為家庭的所有電視機提供PVR功能。在分佈式方案中,硬碟可以部署到家庭中的每台電視機(或每台視訊轉換盒)中。而在集中方案中,PVR功能可以駐留在主IP視訊轉換盒的硬碟中,後者可以用於為家中的所有電視機提供服務。無論在家庭中如何實現 PVR,對於家庭網路閘道連接的每台客戶設備都必須支援QoS、安全/認證與內容保護功能。

保密性、數位版權管理(DRM)和最終用戶體驗也是IPTV取得成功必須解決的重要問題。即使是建設先進的FTTN和FTTP網路,最重要的問題仍然是提供多IPTV頻道所需要的頻寬,大部份用戶都需要多條頻道。即使電信廠商的新建網路提供相當可觀的頻寬,但是HDTV和SDTV也會很快使其消耗殆盡。

在採用MPEG-2傳輸時,HDTV內容需要20Mbps頻寬,而SDTV內容需要4Mbps頻寬。由於預計許多家庭都需要 3、4個HDTV頻道內容,顯然電信廠商需要更有效的方法向其用戶傳輸內容。而H.264格式的MPEG-4 Part 10與VC-1高階編解碼器可謂雪中送炭─其頻寬效率是傳統MPEG-2編解碼器的2.5~3倍。例如,採用MPEG-2格式時需要20Mbps傳輸頻寬的HDTV內容只需8Mbps頻寬即可發送至高階編解碼器。另外,原來需要3.5~5Mbps頻寬的SDTV內容只需1.5Mbps~2Mbps頻寬即可發送到高階編解碼器。

在IPTV三重業務整合網路中決定最終用戶頻寬需求的另一個要素是頻道數量,以及最終用戶距數位用戶線路接取多工器(DSLAM)或 DSL遠端終端的距離。網路的實現方式也有助於確定哪種編解碼器能夠最佳地實現廠商的目標。降低頻寬要求的優勢包括能夠為更多家庭提供服務。如圖2所示,不同的情況存在不同的頻寬/距離閾值。簡而言之,因為先進的編解碼器能夠用較低的成本擴大網路覆蓋範圍,所以它們始終是IPTV網路的首選。更大範圍的網路覆蓋意味著潛在客戶數量的增加,電信公司可從中增加收入。


目前主要電信廠商仍未決定將支援哪種編解碼器,因此他們有很好的機會在不做出明確承諾情況下進入實施階段。由於新一代壓縮標準仍懸而未決,因此互通作業性成為一項需要考慮的重要因素,尤其對視訊轉換盒供應商而言更是如此。除非各方實現單個格式的標準化,否則視訊轉換盒就應當支援多種格式,如 MPEG-2、H.264與VC-1。值得注意的是,由於IPTV是一種封閉式的系統,因此可多多少少簡化互通作業性問題,這樣的話,您只需要證明相關計劃涉及的有限供應商的互通作業性。除了支援多種編解碼器的能力之外,高階視訊轉換盒還需要多種格式的編碼轉換,以支援DVD-RW和數據至PMP的傳輸。

在這種變幻不定的環境中,數位訊號處理器(DSP)可以給IPTV視訊轉換盒供應商帶來顯著的優勢,因為它們能夠透過韌體下載方式更新數位壓縮處理功能,而無需更改視訊轉換盒。DSP可提供高度靈活的平台,能夠輕鬆支援不同編解碼器並且以最低的成本添加新的功能。最新一代的DSP可以在 50ms之內轉儲一個編解碼器並下載一個新的編解碼器,因而能夠實現用戶在多種格式之間的無縫切換。

系統開發人員顯然希望盡可能多地了解DSP及其他處理元件執行H.264/MPEG-4壓縮與解壓縮的原理,但是新標準在改進性能方面的成功同時也是造成難以為其制訂基準的原因。

TI的600MHz TMS320DM64x提供了部份指標。該表還提供了執行H.264與MPEG-4所佔用的處理器週期比,同時提供了用於對比的JPEG、MPEG-2 與Windows Media Video 9。



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