視聽新媒體發(fā)展技術(shù)環(huán)境

視聽新媒體發(fā)展技術(shù)環(huán)境

視聽新媒體是媒體技術(shù)與信息技術(shù)發(fā)展相結(jié)合的產(chǎn)物，并隨著各類相關(guān)技術(shù)的交叉與融合不斷成熟和完善。從業(yè)務(wù)流程來看，視聽新媒體的節(jié)目制作、存儲(chǔ)、發(fā)布、傳送、接收和顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)都與媒體技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，了解并掌握這些技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，對(duì)把握視聽新媒體的發(fā)展脈搏具有重要意義。當(dāng)前，媒體技術(shù)和信息技術(shù)整體呈現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、融合化的發(fā)展態(tài)勢(shì)，其中寬帶化、IP化、更高層面的智能化成為這個(gè)時(shí)代的技術(shù)亮點(diǎn)，這些技術(shù)變革不斷推動(dòng)著媒介形態(tài)的創(chuàng)新，推動(dòng)著傳統(tǒng)媒體與新媒體的融合發(fā)展。相關(guān)技術(shù)的進(jìn)展將為視聽新媒體不斷拓展新的成長(zhǎng)空間。一內(nèi)容制播與發(fā)布技術(shù)內(nèi)容的制作、播出與發(fā)布是視聽內(nèi)容產(chǎn)業(yè)的上游環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)的技術(shù)要素很大程度上決定著受眾消費(fèi)內(nèi)容的表現(xiàn)形態(tài)和體驗(yàn)質(zhì)量。該環(huán)節(jié)的主要技術(shù)包括全流程的數(shù)字化、編碼封裝格式的多樣化、圖像質(zhì)量的高清化、內(nèi)容處理的軟件化、內(nèi)容存儲(chǔ)的高效化等技術(shù)。從目前來看，數(shù)字化已經(jīng)成為信息技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性技術(shù)，在視聽內(nèi)容制播、發(fā)布的全流程中已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，其技術(shù)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在編碼封裝格式、內(nèi)容處理等應(yīng)用層面。（一）視聽內(nèi)容制播的技術(shù)質(zhì)量不斷提升為不斷滿足用戶對(duì)高質(zhì)量?jī)?nèi)容體驗(yàn)和不同場(chǎng)合內(nèi)容體驗(yàn)的要求，不斷提高視聽內(nèi)容的技術(shù)質(zhì)量和不斷適應(yīng)視聽內(nèi)容接收方式的可變性成為必然趨勢(shì)。一方面，視頻內(nèi)容的圖像分辨率（圖像格式）正由標(biāo)清（SD）向高清（HD）演進(jìn)，超高清電視也已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室。另一方面，內(nèi)容的編碼方式正由單一的恒定比特率（CBR）編碼向恒定比特率編碼與可變比特率（VBR）編碼兩種方式相互并存轉(zhuǎn)變；VBR編碼既保證了圖像質(zhì)量，又降低了傳輸碼率和文件大小，已經(jīng)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。視音頻壓縮編碼技術(shù)的進(jìn)步為視聽內(nèi)容技術(shù)質(zhì)量的不斷提升提供了重要保證。其中，信源編碼技術(shù)是多媒體信息通信系統(tǒng)發(fā)展和推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)性技術(shù)，其發(fā)展趨勢(shì)是利用先進(jìn)的壓縮算法使圖像重建質(zhì)量越來越高，同時(shí)壓縮效率也進(jìn)一步提升。MPEG-4、MPEG-2、AVS、H.264/AVC、VC-1、JPEG、JPEG2000等視音頻壓縮編碼技術(shù)均被應(yīng)用于視聽新媒體領(lǐng)域。由于MPEG-4/H.264現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到大屏幕電視領(lǐng)域，同時(shí)也是個(gè)人電腦和手持設(shè)備視頻編碼的主流選擇，全球運(yùn)營(yíng)商正在制訂并實(shí)施從MPEG-2到MPEG-4/H.264的過渡戰(zhàn)略。（二）視聽內(nèi)容的采集與制作封裝格式正在向多樣化演進(jìn)在內(nèi)容采集方面，通過手機(jī)、攝像機(jī)進(jìn)行視頻新聞采集，并通過3G（第三代移動(dòng)通信）網(wǎng)絡(luò)將新聞信號(hào)傳送到演播室正在興起，新聞采集的便捷性和靈活性得到提高。手機(jī)終端一般可選擇支持WindowsMobile、Android、Symbian等多種操作系統(tǒng)平臺(tái)，攝像機(jī)終端可支持CVBD、SDI等信號(hào)接入，媒體服務(wù)器可同時(shí)支持CIF或D1圖像格式的接入。在內(nèi)容制作封裝格式方面，目前已經(jīng)存在rm/rmvb/divx/xvid/mkv/mka/avi/節(jié)目流（PS）/傳輸流（TS）等多種制作封裝格式，未來還將不斷誕生新的制作封裝格式。由于內(nèi)容制作環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境及終端環(huán)境的多元化，加上運(yùn)營(yíng)商出于盈利模式及自身利益的考慮，內(nèi)容制作封裝格式向多樣化發(fā)展將在一定時(shí)期內(nèi)長(zhǎng)期存在。在接收端，播放設(shè)備通常必須支持多格式解封裝解碼，以適應(yīng)多種節(jié)目制作封裝格式，因此，增強(qiáng)和改善播放設(shè)備的適應(yīng)性和互操作性成為必然要求。（三）視聽內(nèi)容的處理與應(yīng)用軟件化隨著嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式應(yīng)用軟件在智能手機(jī)、手持終端、信息家電等各類終端中的廣泛應(yīng)用，這些終端的智能化程度越來越高，易用性越來越強(qiáng)。相應(yīng)的，這些智能化終端對(duì)內(nèi)容提供技術(shù)的要求也越來越高，內(nèi)容的傳播與交互必須更加方便與快捷，軟件化成為視聽內(nèi)容提供的重要技術(shù)特征。一是視聽內(nèi)容創(chuàng)建與制作軟件化。目前，視聽內(nèi)容在數(shù)字化創(chuàng)建、非線性編輯、特效制作、數(shù)字合成、動(dòng)畫制作、視頻轉(zhuǎn)碼等處理上均可以通過專用計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)，其中計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)和數(shù)字3D節(jié)目制作技術(shù)在視聽內(nèi)容創(chuàng)建和制作中的應(yīng)用越來越廣泛。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（CG）技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為主要工具來進(jìn)行視覺形象設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的一種技術(shù)，其中的計(jì)算機(jī)生成圖像（CGI）已經(jīng)成為CG技術(shù)中的一種典型應(yīng)用。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字3D節(jié)目制作已在立體影視制作中廣泛應(yīng)用，下一步很可能成為視聽新媒體節(jié)目制作的一個(gè)重要發(fā)展方向。二是視聽內(nèi)容發(fā)布與傳送軟件化。數(shù)字化的視聽內(nèi)容通過專用軟件進(jìn)行封裝打包，并以數(shù)據(jù)包的形式通過IP網(wǎng)絡(luò)傳送成為內(nèi)容發(fā)布與傳送的普遍性方式。IP電視、互聯(lián)網(wǎng)電視、網(wǎng)絡(luò)音視頻、流媒體手機(jī)電視以及有線電視服務(wù)中的互動(dòng)電視均使用了這一軟件化的技術(shù)手段。三是視聽內(nèi)容管理軟件化。計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在視聽內(nèi)容的管理中應(yīng)用廣泛。在內(nèi)容信息的獲取、處理上可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)，包括內(nèi)容訪問、檢索、瀏覽、分發(fā)、播放以及內(nèi)容的數(shù)字編目、數(shù)字摘要、數(shù)字版權(quán)管理、媒體資產(chǎn)管理等。（四）視聽內(nèi)容的存儲(chǔ)海量化與存取高速化為適應(yīng)視聽內(nèi)容生產(chǎn)與消費(fèi)的海量化、便捷化，數(shù)字視聽內(nèi)容的存儲(chǔ)正向海量存儲(chǔ)和高速存儲(chǔ)演進(jìn)。一方面，直接連接存儲(chǔ)（DAS）技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（NAS/SAN）技術(shù)轉(zhuǎn)變，本地存儲(chǔ)向中央存儲(chǔ)轉(zhuǎn)變，以實(shí)現(xiàn)集中化存儲(chǔ)、管理和調(diào)度。另一方面，藍(lán)光光盤技術(shù)、iSCSI（InternetSCSI）技術(shù)、虛擬存儲(chǔ)以及存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（SAN）等海量信息存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展迅猛，并逐步推廣應(yīng)用。SAN分為FC-SAN（光纖通道存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)）和IP-SAN（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)）兩大類。FC-SAN基于光纖通道（FC）協(xié)議，由光纖通道交換機(jī)、RAID磁盤陣列、元數(shù)據(jù)控制器（MDC）、高速以太網(wǎng)交換機(jī)、主機(jī)總線適配卡（HBA）和存儲(chǔ)管理軟件等組成；IP-SAN基于iSCSI協(xié)議，即小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（SCSI）協(xié)議與TCP/IP協(xié)議的結(jié)合及發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行SCSI協(xié)議，從而可利用IP技術(shù)來實(shí)現(xiàn)和延伸SAN。二傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國(guó)家信息化建設(shè)，特別是三網(wǎng)融合政策的推動(dòng)下，廣播電視網(wǎng)、電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施不斷升級(jí)和完善，有力地促進(jìn)了音視頻、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音等綜合業(yè)務(wù)的開展，視聽新媒體業(yè)務(wù)也因此受益匪淺。因高質(zhì)量視頻傳輸與交互化應(yīng)用的需求，網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的升級(jí)主要體現(xiàn)在寬帶化和IP化兩個(gè)層面。（一）傳輸網(wǎng)絡(luò)向?qū)拵Щ葸M(jìn)1.干線網(wǎng)絡(luò)寬帶化光纖通信網(wǎng)絡(luò)具有傳輸帶寬高、速度快、距離遠(yuǎn)、損耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。以光纖為傳輸載體，建設(shè)高速光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，已成為電信、廣電、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本做法。為進(jìn)一步提升干線網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和容量，物理擴(kuò)容與技術(shù)擴(kuò)容成為兩種主要的擴(kuò)容方式。物理擴(kuò)容是指通過增加光纜或者光纖數(shù)量，使新增業(yè)務(wù)在新增加的光纖中傳輸。技術(shù)擴(kuò)容是指采用技術(shù)方式擴(kuò)大單根光纖的容量，使新增業(yè)務(wù)與原有業(yè)務(wù)在同一光纖中傳輸。采用波分復(fù)用（WDM），特別是密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)，可極大地提升干線網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量。2.用戶接入網(wǎng)寬帶化為適應(yīng)視音頻等寬帶業(yè)務(wù)的消費(fèi)需要，對(duì)用戶接入網(wǎng)進(jìn)行寬帶化改造成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的普遍選擇。在有線電視接入網(wǎng)改造方面，一是積極推動(dòng)光纖同軸電纜混合網(wǎng)（HFC）向光纖入戶（FTTH）轉(zhuǎn)變；二是采用EPON（以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)）+EoC（以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通過同軸電纜傳輸）等多種方式對(duì)接入網(wǎng)進(jìn)行雙向化改造。在下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）的構(gòu)建中，用戶接入帶寬將達(dá)到100Mbps。在電話雙絞線的升級(jí)改造方面，已普遍采用非對(duì)稱數(shù)字用戶線（ADSL）技術(shù)，目前正在升級(jí)至ADSL2/2+，最大上行速率由1Mbps提升至2.3Mbps，可滿足視頻點(diǎn)播、互聯(lián)網(wǎng)電視直播等高速業(yè)務(wù)需要。在下一代通信網(wǎng)的建設(shè)中，將采取五類線入戶等接入方式，用戶接入帶寬也將達(dá)到100Mbps。在無線寬帶接入網(wǎng)建設(shè)方面，無線局域網(wǎng)技術(shù)（Wi-Fi）已得到普遍應(yīng)用，無線寬帶城域網(wǎng)（WiMAX）技術(shù)正在推廣應(yīng)用之中。（二）業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)和傳輸網(wǎng)絡(luò)向IP化演進(jìn)隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主導(dǎo)地位的逐步形成，IP技術(shù)成為網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)，IP協(xié)議成為網(wǎng)絡(luò)通信的主導(dǎo)協(xié)議，寬帶多媒體業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)和傳輸網(wǎng)絡(luò)都在向IP化演進(jìn)。基于IP推進(jìn)業(yè)務(wù)融合將成為未來廣電與電信業(yè)務(wù)的發(fā)展方向。在電信網(wǎng)的升級(jí)改造中，為適應(yīng)IP業(yè)務(wù)發(fā)展需要，傳輸網(wǎng)絡(luò)中基于SDH（同步數(shù)字系列）技術(shù)的MSTP（多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)）正在向基于分組交換技術(shù)的PTN（分組傳送網(wǎng)）演進(jìn)；基于波分復(fù)用的IP技術(shù)在干線傳輸網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。隨著3G技術(shù)的全面啟用，無線接入網(wǎng)的IP化也在積極推進(jìn)之中，并成為必然趨勢(shì)。在廣播電視網(wǎng)的雙向化改造中，承載視頻點(diǎn)播等雙向業(yè)務(wù)的技術(shù)也是IP技術(shù)，構(gòu)建下一代廣播電視網(wǎng)時(shí)就采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能寬帶信息網(wǎng)技術(shù)?；贗P技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)本身在積極推進(jìn)由IPv4向IPv6升級(jí)，以解決現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)地址空間不足問題（IPv4采用32位地址編碼，IPv6采用128位地址編碼）。相對(duì)于IPv4，IPv6不僅具有更大的地址空間，還支持端到端IP連接、組播、流量控制、服務(wù)質(zhì)量保證、網(wǎng)絡(luò)安全性、移動(dòng)性、即插即用等功能。（三）移動(dòng)通信技術(shù)由2G向3G及LTE演進(jìn)為適應(yīng)移動(dòng)環(huán)境下高速視頻通信業(yè)務(wù)發(fā)展需要，2G正向3G高速演進(jìn)。2G主要面向語(yǔ)音通信和低速數(shù)據(jù)通信，如短信業(yè)務(wù)；2.5G（GPRS，通用無線分組業(yè)務(wù)）主要面向中等速率數(shù)據(jù)通信，如彩信業(yè)務(wù)；3G（WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA/WiMAX）將面向高速移動(dòng)多媒體通信，如移動(dòng)環(huán)境下高速視頻通信。目前正在研發(fā)3GLTE/LTE-Advanced。3GLTE即3G長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE），其升級(jí)版本為L(zhǎng)TE-Advanced，主要面向移動(dòng)環(huán)境下更高速率多媒體通信，其中LTE-Advanced有望成為4G的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。3G制式能夠提供的網(wǎng)絡(luò)帶寬得到大幅提升，移動(dòng)視頻通信承載環(huán)境得到有效改善。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前TD制式速度為上行128kbps、下行2.8Mbps，CDMA2000速度為上行1.8Mbps、下行3.1Mbps，WCDMA速度上行5.76Mbps、下行14.4Mbps?；赥D-LTE的“即攝即傳”系統(tǒng)，將進(jìn)一步提高視頻內(nèi)容采集和傳送的時(shí)效性與便捷性，其廣泛應(yīng)用很可能給視頻傳播手段帶來一次新的革命。TD-LTE網(wǎng)絡(luò)上行速度可達(dá)50Mbps、下行100Mbps，是現(xiàn)有3G網(wǎng)絡(luò)速度的數(shù)十倍，非常適合傳送高清視頻，可充分保證圖像的清晰度和流暢性。三終端技術(shù)隨著芯片處理能力的不斷增強(qiáng)和嵌入式技術(shù)的廣泛應(yīng)用，信息接收終端的融合化、平臺(tái)化成為必然趨勢(shì)。這種融合化的終端為視聽新媒體內(nèi)容的消費(fèi)提供了極大便利。（一）音視頻芯片處理能力不斷提升隨著技術(shù)和工藝進(jìn)步，中央處理器運(yùn)算能力愈來愈強(qiáng)，處理速度愈來愈快，功耗也逐步降低。相應(yīng)地，在終端設(shè)備中，音視頻處理等專用集成電路（ASIC）實(shí)時(shí)處理能力也在不斷增強(qiáng)，處理速度不斷提升，功耗不斷下降?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）與復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）在終端產(chǎn)品中應(yīng)用愈來愈廣泛。由于具有可編程性，其靈活性大大提升，且易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)，處理能力和速度也不斷提升。系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）和系統(tǒng)級(jí)可編程芯片（SOPC）在終端設(shè)備中應(yīng)用越來越廣泛，可在單芯片上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)功能，且功耗顯著降低，符合未來發(fā)展趨勢(shì)。元器件特征尺寸越來越小，集成度越來越高，特征尺寸正逐步經(jīng)歷90納米、65納米、50納米、45納米等演變。（二）各類接收終端向融合型終端演進(jìn)在技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合的驅(qū)動(dòng)下，信息終端普遍向多業(yè)務(wù)、高質(zhì)量、多格式、多狀態(tài)下接收方向發(fā)展。一方面，信息終端的功能不斷增強(qiáng)，多數(shù)終端都能集通信、廣播電視、商務(wù)、娛樂等多種功能于一身；另一方面，信息終端的性能不斷提升，穩(wěn)定性、可靠性、便捷性以及美觀度都是終端廠商追逐的目標(biāo)。接收終端的融合化主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一是電視終端網(wǎng)絡(luò)化。2010年國(guó)內(nèi)外電視機(jī)廠商推出的大屏幕平板電視普遍植入了網(wǎng)絡(luò)接入功能，可直接下載和在線觀看互聯(lián)網(wǎng)上特定內(nèi)容平臺(tái)提供的節(jié)目?；ヂ?lián)網(wǎng)電視機(jī)的推出及熱銷將直接推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務(wù)的發(fā)展。二是電腦終端電視化。一方面，部分電腦終端向?qū)捚粱l(fā)展，以利于在電腦上觀看高清格式的電視節(jié)目。另一方面，部分電腦終端向大屏幕方向發(fā)展，以便于在電腦上觀看電視節(jié)目時(shí)保持舒適距離。目前，電腦已經(jīng)成為網(wǎng)民觀看電視節(jié)目的主要終端。三是電腦終端便攜化?，F(xiàn)在的筆記本電腦都在向輕薄型、平板化方向發(fā)展，iPad成為平板電腦的典型代表。四是手持終端綜合化。無論是手機(jī)，還是手持娛樂終端都在向多功能方向發(fā)展。現(xiàn)有大多數(shù)手機(jī)都具備上網(wǎng)功能，TD制式的3G手機(jī)還整合了中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播電視接收芯片，可觀看廣播式的電視節(jié)目。五是公共終端交互化。數(shù)字多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)如數(shù)字標(biāo)牌可為公眾提供商業(yè)、財(cái)經(jīng)和娛樂等專業(yè)多媒體視聽信息，目前正在公共場(chǎng)所廣泛應(yīng)用。新的數(shù)字多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)具有交互性，公眾可利用無線通信終端設(shè)備下載查詢相關(guān)信息。（三）平臺(tái)型終端將成為接收終端發(fā)展的一個(gè)重要分支因終端內(nèi)置芯片的處理能力不斷提升，接收終端應(yīng)用程序越來越豐富，功能不斷增強(qiáng)，操作界面越來越友好，人性化不斷提升。同時(shí)，與第三方平臺(tái)的開放性和互操作性不斷增強(qiáng)，應(yīng)用程序的可移植性不斷增強(qiáng)，開始向資源共享型平臺(tái)演進(jìn)。以iPad平板電腦為代表的平臺(tái)型終端已經(jīng)出現(xiàn)。由于注重信息消費(fèi)、內(nèi)容集成、隨時(shí)隨地聯(lián)網(wǎng)及個(gè)性化需求，并開啟了“終端+內(nèi)容+應(yīng)用”的新型運(yùn)營(yíng)模式，iPad將對(duì)電子書、電紙書（基于E-Ink電子墨水技術(shù)）、上網(wǎng)本、個(gè)人數(shù)字助理、手持移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備（MID）等終端產(chǎn)品產(chǎn)生重大沖擊。iPad開啟了終端設(shè)備的新時(shí)代，平臺(tái)型終端將成為信息終端發(fā)展的一個(gè)重要分支。四其他技術(shù)（一）計(jì)算技術(shù)的發(fā)展對(duì)視聽業(yè)務(wù)的影響愈來愈大計(jì)算技術(shù)正向云計(jì)算等下一代計(jì)算技術(shù)演進(jìn)。計(jì)算技術(shù)的發(fā)展將使人機(jī)交互能力不斷提升，更加人性化和多元化?？尚庞?jì)算將營(yíng)造一個(gè)安全、可信的計(jì)算環(huán)境，對(duì)于信息安全性要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。普適計(jì)算、移動(dòng)計(jì)算、云計(jì)算等下一代計(jì)算技術(shù)對(duì)視聽內(nèi)容產(chǎn)業(yè)無疑將產(chǎn)生重大影響。云計(jì)算和云存儲(chǔ)技術(shù)本質(zhì)上是一種大規(guī)模分布式并行計(jì)算和存儲(chǔ)技術(shù)，通過利用大規(guī)模低