我国有线电视信源编码现有体制和对高清的制约

目前我国有线电视行业普遍使用的信源编码的标准化方案是MPEG-2,该方案是在MPEG-1的技术体系基础上，提高压缩码率，并向下兼容MPEG-1，用于数字电视和DVD；MPEG4开始大范围使用源于本世纪初的，随着互联网经济，产生的低码率标清视频节目；H.264由于具有良好的节目压缩比例和较少的损失，近年来成为高清高码率视频节目的主要载体，目前互联网上流行的高清电影一般都是采用该种方式进行压缩；AVS是我国自主研发并拥有自主知识产权的编码技术，该技术目前主要应用于“中国蓝光”即CBHD技术中。以上几种信源编码方案的应用见下表：

 

      1．频点数量不足
      按照国家广电总局规划，有线电视网络频段从A到E共有106个可用频点，其中航空导航业务频率重叠频点2个；航空通信业务频率重叠频点3个；固定通信、无线通信、移动通信、CDMA直放站、数字电话等干扰频点23个；双向数据下行通道频点8个，除去以上合计36个频点，有线电视网络中可供运营商自由支配和使用的频点仅剩70个。以一个省级广电网络运营商传送120套标清节目为例，按照每个频点传送6套节目，那么需要占用20个频点，数字广播占用1个频点，各市州传送自办节目2个频点，各县市传送自办节目2个频点，数据广播5个频点，VOD及附属业务20个频点，其他增值业务预留（电视短信、电视银行、水电费代收代缴等）10个频点，合计60个频点，则余下的可用频点数量仅为10个。这其中对于广播电视网络未来可能承载的交换电视、VOIP、可视电话等业务没有进行要求。广电网络频点分配规划见下表：

            
      当众多业务规划将我们原本认为足够宽，足够大的网络用满的时候我们才发现，原本认为带宽足够的网络留给我们剩余的频点已经不多了。

      2、带宽利用不灵活
      虽然广电拥有954Mbps的同轴电缆网，这相比电信的ADSL带宽大了数百倍，但是我们也应该看到，由于产业和技术体制的不完善，我们的网络在规划所有业务上都需要预先将网络资源的可用范围固定，也就是这个频点就是用来传送数字电视节目的，做不了其他的事情。这样大大限制了广电网络业务的灵活性。在广电网络中，任何业务都要提前做好规划，一旦要改变原有的规划变化，整个规划体系都面临变化，会造成原有的业务发生变化甚至中断。而电信虽然只是ADSL，但是其上却能灵活的承载各种业务，随着用户选择服务的不同，不需要进行任何规划，就可以针对不同用户传送不同业务。打个形象的比喻：广电网络就像
      一大串钥匙，每把钥匙只能开一把固定锁，虽然钥匙很多，但是一旦将钥匙和锁打乱，就会出现打不开的大问题，而电信的网络就像一把万能钥匙，虽然钥匙少，但是不会出对不上号的现象，什么锁都可以用这把钥匙打开。这是受广播电视的技术体制制约的，也可以说这是广播式业务的最大弊病。
      3、难以适应多变的业务模式
      目前我国有线电视行业普遍在使用MPEG-2信源编码方案，该方案由于出台时间较长，且相对稳定易于实施，所以虽然广电经历了数字化整体转换，该种方案还是得以延续下来。MPEG-2适用于NTSC和PAL制式，视频分辨率可以从352×240-1920×1080间变换，可以搭配5.1或7.1声道，码率可从4Mbps-30Mbps间变换。
      目前广电运营商在有线电视网络内传送的标清电视节目码率一般在4Mbps-6Mbps之间，高清节目的的码率一般在20Mbps以上。按照目前业界使用的QAM调制方式进行调制，
      符号率=频道物理带宽÷（1+a）=8Mbps÷1.16=6.8966MB/S
      频带利用率= log264=8
      总传输速率=符号率×频带利用率=6.8966×8=41.379Mbps
      频点有效传输速率=总传输速率×(188÷204)=38.134Mbps
      从以上计算可以看出每个频点有效带宽为38Mbps,如果传输标清节目，那么一个频点可传6套左右节目（每个频点需要预留EMM/ECM/网管等通道的带宽），这也就是目前全国广电运营商所采用的模式，就传输标清节目来说，MPEG-2是可以适用的。但是随着人们对高清节目的要求越来越高，如果按照38M每个频点来传输码率大于20M的高清节目，那么每个频点则只能传输一套高清电视节目，其他的增值业务只能利用各个频点的剩余空间。
      如果需要在广电网络中增加1套高清频道，那么首先就需要使用那些剩余的频点，如果一个地方的广电网络运营商的增值业务开展较多，或者剩余的10个频点用完之后呢？那么就只能改变原有的业务规划，将高清节目和标清节目进行混播。由于每个频点的38M带宽内只能传送一套高清电视节目，节目频点调整后用户需要重新搜索节目才能正常收看，大范围的调整甚至可能导致广电业务中断和瘫痪，即使可以平滑的过渡，高清电视节目的码率是标清节目的5倍，我们现有的频点资源也能承载足够的高清资源。
      业务体系和技术体系在客观上对广电网络起到了一定的制约作用，在目前的技术水平下是难以改变的，所以我们要从其他方面寻求解决办法，其中使用更为先进的信源编码方式是一个很好的选择。

     
      从以上分析不难看出，随着广播电视产业的不断发展和广电运营商业务的陆续开展，954Mbps的有线电视网络所能提供的带宽也会面临紧张，再加上未来标清电视节目向高清过渡过程中如果还是沿用原有的信源编码方式，那么就需要对已有的业务进行大范围的调整。这对广播电视的安全播出是非常不利的。由于目前新兴的H.264和AVS信源编码方式能够提供比MPEG-2高2-3倍的压缩比率，也就是说如果使用这两种先进的信源编码方式，原本20Mbps以上的MPEG-2编码的高清电视节目只需要10Mbps左右的码率即可达到相同的清晰程度。这样每个频点可以传送3套高清晰度电视节目。即使在标清电视节目向高清过渡的过程中，也可以大大缩减操作的复杂性，减小业务变更的风险，最重要的是可以节约大量的网络带宽，为广电网络运营商后续的增值业务留下更多的带宽。
      鉴于目前H.264编码方式在国际上较为流行，现在已经成为互联网上传播高清视频的最主要的压缩编码方案，而AVS作为我国拥有独立自主知识产权的本土技术已经在网通主导的IPTV业务和“中国蓝光”中开始应用，从实际的使用情况看，其各方面性能和H.264不相上下。应该说二者都可以作为未来广电网络信源编码的发展方向。
      广电总局应该尽早制定我国标清电视节目向高清过渡的时间表和路线图，并改变现有的MPEG-2编码形式为更先进的H.264或AVS信源编码方案。确定未来高清电视节目的信源编码方式和过渡办法，进一步规范各省市广电单位的业务模式，增强服务理念，真正建立全国完整的广电运营商体系，为实现全国广电网络的整合和迎接三网融合做好准备。