利用IP机顶盒实现宽带三网合一服务

 仅仅有一家公司独占广播电视资源的时代已经早就过去了，卫星和有线电视行业已经经历了这一变化。商业数字电视面临激烈的竞争，而且传输领域的竞争还远远没有结束。宽带连接的发展正在推动像British Sky Broadcasting这样的电信公司利用无处不在的因特网协议涉足视频点播和实时体育转播服务。

    为此提供支持的技术除了宽带连接以外就是IP机顶盒（IP STB），也就是是第三代机顶盒。最初，机顶盒可能仅提供视频服务。然而最终视频、语音（VoIP）和数据（因特网访问）将实现融合，成为所谓的三网合一服务（triple play service），并通过同一设备单元提供。
    包括Analog Devices （ADI）在内的一些半导体供应商认为这种支持三网合一业务的设备不仅会成为消费者必须拥有的设备，而且对于电信提供商的未来商业成功也会非常关键，因为激烈的竞争导致语音服务不断面临越来越大的价格压力。
    现在，宽带已经逐渐普及，提供视频点播（VoD）等服务已经成为可行的现实选择。这可能需要在电视旁增加另一个小小的设备盒。因此无论从服务价值方面还是从实用的角度来说，捆绑服务的想法都毫不令人奇怪。
    事实上，IP STB非常有可能成为始终未现身的“家庭网关”，因为IP STB可以成为同时提供视频、语音和数据三种服务的管道。再结合无线网络，就可以创建真正网络化的家庭环境。当然，最初的主要兴趣还是集中在视频部分，特别是对电信提供商而言。
IP STB中两个最主要的支持器件就是网络处理器和媒体处理器。当然还需要网络物理连接，通常是利用Ethernet连接到一台路由器，然后再连接到宽带（xDSL）。
    影响IP STB的因素很多，而且其中并非都是有利因素。但其中非常有利的两点是电话线能够提供的带宽不断提高，而且编码解码器的性能也在不断提高。
    ADI公司网络媒体部产品战略总监Roshan Gudapati介绍说，在德国的一种视频点播系统需要的带宽仅768 kbit/s。一般来说，视频特别消耗带宽，但有两种高质量的视频流可以利用不到1.8 Mbit/s的带宽进行传输。另一方面，VoIP所需要的带宽较小，还不到80kbit/s。
    目前的数字机顶盒和个人视频录像机采用的是针对卫星和有线电视技术的Mpeg2视频编码解码器。Mpeg2需要的带宽为2Mbit/s，对于卫星和有线电视这并没有什么问题。对于速率3至8 Mbit/s的高级ADSL服务，这也不是问题。问题是能够达到这一带宽水平的用户数量很少，从而使得Mpeg2在宽带部署中被排除在外。由于这一点，IP STB领域对于新兴编码解码器的支持更为积极。尽管这对于宽带供应商是一个好消息，但却也为STB制造商带来一些挑战。
    Mpeg2编码解码器相对比较成熟，并且通常用硬件实现，因为比较高效，但同时灵活性则不很高。另一方面，新兴的IP STB编码解码器则主要针对可编程解决方案，即媒体处理器而开发。事实上，媒体处理器领域的竞争很激烈，如Intel和Analog Devices，以及一些获的RISC内核技术授权的厂商。
    目前广泛讨论的是两种主要编码解码技术，Mpeg4和Windows Media Player 9，适用于非Windows平台。Mpeg的具体实现有多种，但有三种类（profile）目前比较热门。
    前两种是：简单类（Simple Profile）主要针对低处理能力编码、低延迟并主要应用于不太理想的传输环境；高级简单类（Advanced Simple Profile）建立在简单类的基础之上，但支持更高的位速率和视频点播。
    因特网流媒体联盟（ISMA） level 0对窄带因特网流采用了简单类，而高级简单类则被ISMA level 1用于宽带因特网流。
    第三种是Mpeg4 Part 10或Mpeg4高级视频编码（AVC）-即常说的H.264。H.264将高质量视频的带宽要求降低了一倍，同时降低了存储要求。其中采用的网络适配层为通过分组和位流网络的传输提供了灵活性，从而允许容易地升级到现有Mpeg2系统。
    在可预见的将来，多种编码解码器支持能力非常重要。根据Gudapati的说法，做为中间阶段，同时支持Mpeg2、Windows Media和H.264会比较有利，因此可编程解决方案会更有吸引力。
    压缩技术基本上是基于标准的，因此IP机顶盒仍然受到服务供应商的限制。这主要是因为服务质量（QoS）和数字版权管理（DRM）的实现机制不同，这方面虽然存在一些标准，但大多数解决方案主要还是定制的。
    这意味着机顶盒可能只能接受来自提供机顶盒的服务供应商的内容。对于服务供应商来说这并不意味着全是好消息，因为他们将需要一个后端系统来压缩视频内容和加入DRM，同时还要保证服务质量。当然，对于消费者来说更不是好消息，因为这使得消费者被限制选择固定的供应商。
    可能由于这一点，Gudapati认为市场需要混合型机顶盒，其中结合了以IP方式提供的免费观看服务。至少在最初阶段，此类机顶盒可能对于日益成熟的消费者更具吸引力。
    做为目前产品的一个例子，位于英国牛津的IP机顶盒公司Amino Communications公司在本月末举办的TelcoTV 2004上展出了其最新产品。Ammo公司的AmiNET500并不仅仅是一个IP STB，而且还是一台带有80GB硬盘的个人视频录像机。尽管功能如此强大，其尺寸仍然只有184 x 240 x 56mm。该产品先在美国推出，今年初将推出欧洲型号。
图1  90分钟DVD质量电影性能比较

Why more Mpeg?
为什么需要多种Mpeg格式？
    Mpeg1和Mpeg2主要是流式媒体技术，其中音频和视频内容是内在链接在一起的。但Mpeg4采用了面向对象的方法，其中音频或视频流、网页或动画图像都做为对象对等。这些对象以几乎随机的方式组装在一起构成完整的“作品”。这样就不仅可支持丰富的内容，而且还可支持更为复杂的交互性，远远超出最新的Mpeg2机顶盒所提供的简单“暂停、回倒”功能。