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统计复用编码技术在有线电视网络的应用
发布时间:2023-02-04
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一、        有线电视网络发展概况

近年来,有线电视网络的生存和发展受到严重的挑战。受互联网视听业务的冲击,有线电视传统的电视用户持续流失、业务萎缩。各地都在不断地进行资源整合及网络升级改造工作。在传统的电视业务方面,不断提高传输节目的清晰度,普及高清、推广4K、试验8K等,增设IPTV、点播、OTT等业务,丰富节目内容和形式;同时,积极开展双向数据业务,打造新的生态,拓展2B2G业务,参与智慧城市、智慧乡村、应急广播等项目的建设和运营等。业务发展无止境,科学规划、高效利用承载这些业务的网络带宽资源,不仅能为有线网络公司带来良好的社会效益和经济效益,更能有效地提升有线网络公司的竞争力。

广播电视业务是有线电视网络公司的生存基础,做好这一业务更是政治任务,但这一业务目前至少占据网络公司一半的带宽,且随着总局要求加快推进高清超高清电视发展,标清频道基本关停,超高清电视频道和节目形成规模供给,不显著减少传送节目套数或全面升级网络系统(包括前端、网络及用户终端等),网络带宽会承受巨大压力。就目前网络公司普遍的情况看,减少传送节目或者全面升级系统都不现实。

统计复用编码技术在不更改音视频编码格式的前提下,提高编码效率3 倍以上,可以实现在不增加带宽将所有标清节目高清化(甚至更多),且升级简单,不影响用户终端接收。在投入有限且不影响有线网络公司业务的前提下,完成广播电视节目的高清化改造,或者节省大量宝贵的网络带宽资源。

二、        技术及特点

统计复用编码技术从时间和空间两个维度,对一个电视频道内所有电视节目流,逐帧统计分析各路节目流当前和未来可能的码率,根据分析结果,动态调控频道内所有节目每帧视频的编码参数,使频谱得到充分利用。

编码流程

n  对输入的各路节目按原编码标准进行预编码,将编码的码流放入缓存

n  分析各路编码的码流当前帧及未来帧的码率,适当调整,进行统计复用输出

n  如果需要,在一定的时间范围内,调整一路或多路节目的编码参数,重新编码分配码率,在不降低图像质量的前提下,满足统计复用输出

技术特点

n  采用时空域统计复用编码技术,利用节目间非相关性,频道内各路节目共享一个频道的带宽,节目间码流动态分配,提升编码效率3倍以上。

n  不改变原系统的编码格式,系统升级不需要升级或更换接收终端

n  以一台统计复用编码器代替原来的多台编码器和复用器,节省成本及前端机房空间

三、        实现方式

系统升级仅以一套统计复用超级编码器,替换原有的编码器及复用器,不改变编码格式及前端其他部分。

原系统(以一个频点计算)

64QAM调制计算,一个8M的电视频道,传输码率为38Mbps,以标清节目码率2M计算(一套高清节目基本相当于4套标清),一个频点可以传送19套节目。假设一台编(转)码器可以编4套节目,需要5台编码器及5台备份,共计10台编码器、两台复用器(一主一备)。


改造后的系统一个频点可以传送与原标清节目套数相同的高清节目。统计复用超级编码器含5个单元、一个热备份单元及一个实时监视、操作屏。一个单元可以编(转)码4路高清节目。

热备份单元可以实时无感替换故障单元,保障播出稳定;实时监看各路节目的编码码率及视觉效果;可以现场或远程对各路节目编辑飞字、台标等。

系统改造后可以节省大量的编码、复用设备,节省机房空间,实现远程维护等。

四、        预算

1、一路高清节目人民币6000元,一个频点按19套高清节目计算,改造一个频点需投资114,000元。如一个网络公司共传送200路节目,全部改造需投资人民币120万元。改造可以分期进行。

2、改造后的系统需要节目来源为IP信号,如网络公司前端系统还没有完成IP化改造,需要更换可以输出IP信号的节目接收设备,增加相关的交换机等。