杜百川 國(guó)家新聞出版廣電總局科技委

媒體融合競(jìng)爭(zhēng)策略

杜百川 國(guó)家新聞出版廣電總局科技委

本文分析了互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)致媒體產(chǎn)業(yè)融合的主要原因，深入闡述了媒體融合競(jìng)爭(zhēng)策略的四個(gè)優(yōu)先：內(nèi)容優(yōu)先、移動(dòng)優(yōu)先、云優(yōu)先及AI優(yōu)先。對(duì)涉及的核心技術(shù)、新技術(shù)及其演進(jìn)并聯(lián)系中國(guó)廣電媒體融合轉(zhuǎn)型實(shí)際做了深入闡述。

媒體融合 競(jìng)爭(zhēng)策略 內(nèi)容優(yōu)先 移動(dòng)優(yōu)先 云優(yōu)先 AI優(yōu)先

1.引言

今天紫金論壇的主題是媒體產(chǎn)業(yè)和融合?；ヂ?lián)網(wǎng)是導(dǎo)致今天媒體產(chǎn)業(yè)融合的主要原因。圖1是47歲的互聯(lián)網(wǎng)，背景圖是1969年12月Alex McKenzie畫(huà)的4節(jié)點(diǎn)互聯(lián)網(wǎng)圖初期連接圖，一共四個(gè)節(jié)點(diǎn)，到2017年連接到IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量是世界人口的3倍，且仍在不斷地增長(zhǎng)。

圖2是全球網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的連接速度，在圖2全球網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)連接速度中中國(guó)顯示為紅線，表明在發(fā)達(dá)國(guó)家中基本處于中下位置，所以網(wǎng)絡(luò)連接速度并不快。從中國(guó)目前來(lái)看，中國(guó)廣電受到很大的壓力，如果互聯(lián)網(wǎng)連接速度繼續(xù)提高，我們廣電受到的壓力會(huì)繼續(xù)增加。

同時(shí)，各種媒體每天發(fā)布的時(shí)間也發(fā)生了非常大的變化。如圖3所示，就電視來(lái)說(shuō)，全球電視收視率基本是在下降，但是下降還不算太厲害。但是有兩個(gè)增長(zhǎng)非常快，一個(gè)是OTT，從2004年開(kāi)始從零增長(zhǎng)到現(xiàn)在將近每天2小時(shí)；另一個(gè)是移動(dòng)，增長(zhǎng)最快，從2011年開(kāi)始增長(zhǎng)到現(xiàn)在接近每天3小時(shí)，對(duì)比電視僅占每天3個(gè)半小時(shí)左右。由此可以看出移動(dòng)、互聯(lián)網(wǎng)的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

圖1 47歲的互聯(lián)網(wǎng)

圖2 全球網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)連接速度

圖3 不同媒體平均每天花費(fèi)時(shí)間

如圖4所示，還有一個(gè)特點(diǎn)是到2020年，新的觀看習(xí)慣可以總結(jié)為三條：大于50%的時(shí)間是在移動(dòng)屏，大于50%的時(shí)間是在點(diǎn)播，大于50%的時(shí)間是在使用指令。

圖4 2020年…的新觀看習(xí)慣

2.媒體融合競(jìng)爭(zhēng)策略

如圖5 所示，從市場(chǎng)角度來(lái)看現(xiàn)在三大行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)和融合。我們現(xiàn)在都強(qiáng)調(diào)融合，實(shí)際上這里面有非常大的競(jìng)爭(zhēng)，而各行業(yè)有各自的競(jìng)爭(zhēng)策略。比如有線和媒體的策略是什么？?jī)?nèi)容優(yōu)先，互聯(lián)網(wǎng)或者說(shuō)OTT以云優(yōu)先，通信以移動(dòng)優(yōu)先。媒體和有線以?xún)?nèi)容優(yōu)先，因?yàn)槊襟w和有線一直做內(nèi)容，內(nèi)容是媒體和有線的強(qiáng)項(xiàng)。那么OTT為什么是云優(yōu)先？因?yàn)镺TT沒(méi)有網(wǎng)，連接的是電信網(wǎng)或廣電網(wǎng)，所以應(yīng)打造一個(gè)平臺(tái)，無(wú)論如何傳輸，都利用云優(yōu)先戰(zhàn)略與其他兩家競(jìng)爭(zhēng)。通信非常簡(jiǎn)單，移動(dòng)是通信的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，所以通信做的是移動(dòng)優(yōu)先。但是隨著媒體的融合，每個(gè)行業(yè)都要做這三個(gè)優(yōu)先，也就是說(shuō)有線和媒體也要做云和移動(dòng)，移動(dòng)也要做云和內(nèi)容，OTT也要做內(nèi)容和移動(dòng)，最后就發(fā)展成為三者融合。也正因?yàn)槿诤系倪^(guò)程，廣電面臨的技術(shù)升級(jí)壓力非常大。

圖5 三大市場(chǎng)融合態(tài)勢(shì)

2.1 內(nèi)容優(yōu)先

首先是內(nèi)容優(yōu)先。2016年9月BCT未來(lái)電視研究報(bào)告提到一個(gè)現(xiàn)象，即最近幾年廣播業(yè)者內(nèi)容的“文藝復(fù)興”。但實(shí)際上廣播業(yè)者中有一些原來(lái)就從事內(nèi)容制作，有一些是剛剛開(kāi)始轉(zhuǎn)向。因?yàn)橛泻芏鄰V播業(yè)者曾經(jīng)是以廣告為主，而非以?xún)?nèi)容為主。如ITV已經(jīng)在原創(chuàng)內(nèi)容進(jìn)行了重大投資，創(chuàng)立了B2B “movie-studio” 模式，這一措施幫助ITV增加了國(guó)際業(yè)務(wù)的貢獻(xiàn)，作為總收入的一部分，過(guò)去5年增加了19%。

在美國(guó)內(nèi)容戰(zhàn)略已經(jīng)流行多年，許多有線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)將其業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換到內(nèi)容生產(chǎn)和許可為重點(diǎn)。目前這種方法在歐洲也開(kāi)始流行，認(rèn)為較數(shù)字?jǐn)U展風(fēng)險(xiǎn)更小。廣播業(yè)者建立一個(gè)數(shù)字業(yè)務(wù)，如OTT平臺(tái)，不能保證能吸引足夠的觀眾來(lái)付清技術(shù)上的預(yù)付投入，但轉(zhuǎn)向內(nèi)容生產(chǎn)，投入到跨不同標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和面對(duì)不同平臺(tái)，總會(huì)有多種選項(xiàng)的預(yù)期買(mǎi)家。埃森哲Pulse of Media 2015報(bào)告中稱(chēng)其為廣播業(yè)者內(nèi)容的“文藝復(fù)興”。

廣播業(yè)者本來(lái)就是制作內(nèi)容，會(huì)更加擅長(zhǎng)。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，廣播業(yè)者采用內(nèi)容優(yōu)先戰(zhàn)略能夠取得很好的效果。研究報(bào)告表明內(nèi)容收入超過(guò)總收入20%的都是采用內(nèi)容為導(dǎo)向策略的，而內(nèi)容為導(dǎo)向的廣播業(yè)者要比廣告為導(dǎo)向的廣播業(yè)者達(dá)到更高的投入資本金回報(bào)率 (ROIC)。

就少數(shù)大型運(yùn)營(yíng)商而言，年復(fù)合增長(zhǎng)率奈菲達(dá)到29%，亞馬遜達(dá)到57%。從內(nèi)容上可以看到新的內(nèi)容生產(chǎn)者參與OTT在數(shù)字環(huán)境復(fù)制傳統(tǒng)視頻，包括光碟出租都是廣電的模式，現(xiàn)在都成為互聯(lián)網(wǎng)以交易為支撐，我付一次錢(qián)點(diǎn)一次東西。

原來(lái)有線付費(fèi)電視變成互聯(lián)網(wǎng)OTT也就是訂戶為支撐，地面廣播和免費(fèi)店面廣播變成廣告位支撐。目前對(duì)短視頻長(zhǎng)視頻到底長(zhǎng)的好還是短的好，也有很大的爭(zhēng)議。短視頻是入門(mén)，長(zhǎng)視頻贏得觀看時(shí)間，大多數(shù)啟動(dòng)視頻都是短視頻，但是長(zhǎng)視頻在觀看時(shí)間超過(guò)短視頻，真正要掙錢(qián)的部分還是長(zhǎng)視頻。同時(shí)頂級(jí)和小眾的內(nèi)容更有價(jià)值。一般節(jié)目的價(jià)值在迅速下降，頂級(jí)和小眾的內(nèi)容具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。

從視頻生態(tài)系統(tǒng)可以看到，傳統(tǒng)視頻生態(tài)系統(tǒng)包括衛(wèi)星、有線、IPTV網(wǎng)絡(luò)和在線視頻生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)銷(xiāo)方式不一樣。不管怎么說(shuō)，OTT競(jìng)爭(zhēng)下，商業(yè)模式會(huì)有非常大的變化。

圖7 視頻生態(tài)系統(tǒng)

在以往非常明顯，就是由內(nèi)容提供商給廣播商，廣播商給集成商，集成商再給到消費(fèi)者，錢(qián)是反過(guò)來(lái)，由消費(fèi)者給集成商，集成商給廣播商，廣播商再給到內(nèi)容商。但是由于有了OTT的競(jìng)爭(zhēng)，現(xiàn)在的趨勢(shì)是有可能內(nèi)容直接給到內(nèi)容提供者，這是有線電視和廣播電視廣告下降非常重要的一個(gè)原因，也就是被旁路。這個(gè)旁路在具有增強(qiáng)屏幕的時(shí)候，有可能還會(huì)回來(lái)。比如說(shuō)在廣播上點(diǎn)一個(gè)衣服，就可以買(mǎi)等等，這時(shí)候又要經(jīng)過(guò)廣播商和集成商，這也和采取技術(shù)有關(guān)。

從內(nèi)容來(lái)說(shuō)有非常多的內(nèi)容，比如標(biāo)清向高清轉(zhuǎn)換、超高清4K、HDR超高清、3D音頻、AR/VR、360度視頻，還有PGC、UGC，線性頻道、點(diǎn)播、直播、彈幕、社交聯(lián)網(wǎng)、第二屏幕以及VOD、SVOD、TVOD、AVOD、DMVPD、FTA等種種內(nèi)容。廣電也面臨著升級(jí)。超高清HDR是電視系統(tǒng)(視頻和音頻)和工作流程再造。實(shí)際上超高清有五個(gè)方面，高清晰度、高動(dòng)態(tài)范圍、畫(huà)面更多顏色、畫(huà)面更流暢、高質(zhì)量音頻。

第一個(gè)階段純4K，對(duì)我們系統(tǒng)影響不大，現(xiàn)在4K內(nèi)容并不多。目前HDR是高清的主要驅(qū)動(dòng)力，目前的流行的超高清電視主要是沒(méi)有高動(dòng)態(tài)范圍、寬色域、高幀率和3D聲音的純?cè)黾酉袼氐乃^4K電視，有的甚至是原來(lái)高清電視的上變換；去年7月國(guó)際電聯(lián)頒布ITU-R BT.2100-0《用于制作和國(guó)際節(jié)目交換的高動(dòng)態(tài)范圍電視圖像參數(shù)值》建議書(shū)。去年8月歐洲標(biāo)準(zhǔn)組織頒布ETSI TS 103 433 V1.1.1《用于消費(fèi)電子設(shè)備的高性能單層直接與SDR兼容的HDR系統(tǒng)架構(gòu)(SL-HDR1)》標(biāo)志著超高清最重要標(biāo)志性性能HDR電視即將快速推廣；所謂的只有像素增加的4K電視不久將全面退出市場(chǎng)。

我們現(xiàn)在正在制定標(biāo)準(zhǔn)，今年到明年這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就要出來(lái)，包括3D聲音。一旦標(biāo)準(zhǔn)出來(lái)和實(shí)施，整個(gè)系統(tǒng)就要有變化。這里面包括重新決定系統(tǒng)的最小和最大電平。根據(jù)理論分析、實(shí)驗(yàn)和調(diào)查，按90%滿意的黑電平為0.005 cd/m2。而目前典型的LCD TV (SDR)為0.1 cd/m2，只能滿足50%的觀眾，整個(gè)范圍在0.004到20 000 cd/m2。綜合來(lái)說(shuō)，研究結(jié)果黑電平大約是在0.001到0.005 cd/m2之間對(duì)UHDTV比較合適。但考慮到實(shí)際觀看條件，2100設(shè)置的背景亮度為5cd/m2，環(huán)繞電視的亮度為≤ 5cd/m2，最小顯示亮度即黑電平為≤ 0.005 cd/m2。視頻系統(tǒng)參考白不是信號(hào)最高的白電平，也不是顯示器最高的亮度電平。當(dāng)用標(biāo)定測(cè)試卡標(biāo)定時(shí)，參考白是彌漫性的反射光，高于參考白的通常稱(chēng)為高光，可以是鏡面反射或光源。傳統(tǒng)視頻高光設(shè)置為不大于1.25x，實(shí)際測(cè)量彌漫表面的鏡面反射亮度可以高出1000倍，像太陽(yáng)那樣的發(fā)射光源會(huì)達(dá)到16億cd/m2。因此要對(duì)高光作非線性處理。所以在標(biāo)準(zhǔn)中最終將顯示的峰值亮度定義為≥ 1000 cd/m2，但這里不是指整個(gè)屏幕都超過(guò)而是指高光。

再者要重新定義電視系統(tǒng)架構(gòu)。電視系統(tǒng)從場(chǎng)景光攝取到顯示輸出光可以分為以下三大類(lèi)信號(hào)處理:

（1）OETF: 將線性場(chǎng)景光轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)，通常在攝像機(jī)；

（2）EOTF: 將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成顯示輸出的線性光；（3）OOTF: 光到光的轉(zhuǎn)換，一種藝術(shù)創(chuàng)作意圖的呈現(xiàn) (“rendering intent”)。

電視系統(tǒng)顯示的光與攝像機(jī)攝取的光不是線性關(guān)系，整體上加上了非線性，即OOTF。 “參考”O(jiān)OTF對(duì)攝像環(huán)境和顯示環(huán)境的差別進(jìn)行補(bǔ)償，規(guī)范和使用 “參考 OOTF” 可以使端到端的再現(xiàn)一致，這對(duì)電視制作非常重要。藝術(shù)調(diào)整是指人為的藝術(shù)創(chuàng)作，使圖像呈現(xiàn)出相應(yīng)的創(chuàng)作意圖，這是人為的OOTF，稱(chēng)之為“藝術(shù) OOTF”。藝術(shù)調(diào)整可以加在參考OOTF前面或者后面。

參考OOTF究竟放在什么地方，現(xiàn)在不同的電視系統(tǒng)是不一樣的，比如說(shuō)BT.709電視系統(tǒng)架構(gòu)也就是高清，它的藝術(shù)調(diào)節(jié)部分是放在前端，有參考顯示來(lái)觀看調(diào)整，最后顯示端是非參考顯示。

為了避免輪廓效應(yīng)，量化視頻信號(hào)要利用人眼對(duì)相鄰量化電平的識(shí)別能力，用剛好能識(shí)別的亮度電平差作為量化級(jí)的量化方法稱(chēng)為感知量化(PQ:Perceptual Quantiser)。人眼對(duì)亮度電平差的識(shí)別通信符合遵循Weber定律 (在低電平時(shí)由De Vries-Rose律修正)。 Weber定律指出剛好能覺(jué)察到的亮度差與亮度成正比，也就是說(shuō)可以用百分比來(lái)表示，稱(chēng)為Weber分?jǐn)?shù)(Weber fraction)，人眼圓錐細(xì)胞Weber分?jǐn)?shù)通常為2%-3%。

圖8 超高清的五個(gè)方面

圖9 藝術(shù)調(diào)整在電視系統(tǒng)中的位置

Weber定律表明log OETF (信號(hào)signal ∝ log(相對(duì)亮度)) 可以提供最大的動(dòng)態(tài)范圍，同時(shí)又不會(huì)覺(jué)察到量化電平變化。如果Weber分?jǐn)?shù)為2%意味著100:1動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，不覺(jué)察量化電平變化需要233級(jí)（1.02233=100），即可用 8比特表示。

為了制作高動(dòng)態(tài)范圍視頻信號(hào)和克服Rec 709 OETF (即使加拐點(diǎn))局限性，許多攝像機(jī)制造商設(shè)計(jì)了自己的OETF (大多10 bit)：Filestream (Thomson),S-Log (Sony), Panalog (Panavision), Log C (Arri),Canon Log (Canon, 只有8 bit)，大多是近似log曲線。如果Weber分?jǐn)?shù)小于1%，10 bit log 轉(zhuǎn)換特性的動(dòng)態(tài)范圍可以達(dá)到大于10000:1。

感知量化PQ電視系統(tǒng)EOTF是固定的，在前端放置參考OOTF，這部分是放在攝像端。

圖10 BT.709電視系統(tǒng)架構(gòu)

圖11 PQ電視系統(tǒng)特性及架構(gòu)

HLG電視系統(tǒng)恰恰相反，包括藝術(shù)創(chuàng)造在內(nèi)的OOTF在顯示側(cè)，OETF是固定的。

PQ電視系統(tǒng)和HLG電視系統(tǒng)這兩個(gè)電視系統(tǒng)架構(gòu)就決定了在前一個(gè)架構(gòu)也就是PQ架構(gòu)需要有元數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明原來(lái)做了什么，而HLG架構(gòu)就不需要元數(shù)據(jù)。另外可能會(huì)采用新的彩色空間，新的系統(tǒng)可能有更好的恒定亮度和恒定顏色。采用新彩色空間 LMS的 ICTCP：

ICTCP是HDR和WCG設(shè)計(jì)的彩色空間和分量，用來(lái)替代非恒定亮度(NCL)Y’C’BC’R。NCL Y’C’BC’R系統(tǒng)在SDR的情況下已經(jīng)會(huì)產(chǎn)生失真，包括色彩的線性和亮度恒定，在顯示能力大幅度改進(jìn)和HDR的情況下會(huì)更加明顯。在定義新的非線性曲線、新的基色和范圍及增大比特深度時(shí)，必須提高彩色表述精度。同時(shí)彩色處理混合，淡出，色亞取樣和變換都需要失真快速處理。新的彩色分量設(shè)計(jì)考慮了上述因素。

ICTCP遵 從 與 NCL Y’C’BC’R同 樣 的操作并具有與ITU-R Rec.2020恒定亮度方式CL Y’CC’BCC’RC 好處，同時(shí)改善了一致性。利用了人眼的視覺(jué)系統(tǒng)特點(diǎn)，最佳化恒定色彩線，一致的剛能識(shí)別區(qū)別(JND)橢圓和恒定亮度等技術(shù)。

人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)(HVS)彩色處理過(guò)程可簡(jiǎn)化為3步：首先進(jìn)來(lái)的光線由三種對(duì)不同波長(zhǎng)敏感的光敏細(xì)胞(錐狀)捕捉，分別為長(zhǎng)波長(zhǎng)(L)，中波長(zhǎng)(M)和短波長(zhǎng)(S)；第二步，線性光被圓錐細(xì)胞根據(jù)自適應(yīng)響應(yīng)特性轉(zhuǎn)換成非線性信號(hào)；第三步，非線性信號(hào)通過(guò)一個(gè)彩色處理過(guò)程被分解為三個(gè)不同的通道(亮暗強(qiáng)度軸Intensity，黃藍(lán)Tritan等亮度軸和紅綠Protan等亮度軸)。

超高清HDR和原來(lái)SDR兼容的問(wèn)題。如何將原來(lái)SDR系統(tǒng)和新的HDR系統(tǒng)兼容，有兩種辦法。一種是用HDR內(nèi)容進(jìn)行分配，在顯示端導(dǎo)出SDR內(nèi)容；另一種是用SDR內(nèi)容進(jìn)行分配，在顯示端導(dǎo)出HDR內(nèi)容。

圖12 HLG電視系統(tǒng)特性及架構(gòu)

圖13 SDR/HDR兼容單一信號(hào)傳輸方法

下面介紹制作到分配的元數(shù)據(jù)全程管理。

HDR元數(shù)據(jù)可以分為兩種不同的類(lèi)型：信令參數(shù)和與內(nèi)容有關(guān)的參數(shù)。

顯示器需要知道是哪一種HDR出現(xiàn)在其輸入，如果需要還有知道一些或所有正確顯示HDR圖像所需的參數(shù)(保持端到端的整個(gè)藝術(shù)創(chuàng)意)。

描述內(nèi)容相關(guān)的元數(shù)據(jù){Content Related Metadata)有兩個(gè)術(shù)語(yǔ):靜態(tài)元數(shù)據(jù)(Static Metadata)在整個(gè)節(jié)目中不改變，動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)(Dynamic Metadata)有可能逐幀改變。

HLG系統(tǒng)不使用或不需要任何內(nèi)容相關(guān)的元數(shù)據(jù)，一個(gè)UHD顯示只需要知道出現(xiàn)在其輸入端的是HLG信號(hào)就可以了。

分配以PQ為基礎(chǔ)的系統(tǒng)可能需要靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種元數(shù)據(jù)，例如當(dāng)顯示特性與制作時(shí)調(diào)色用的參考顯示明顯不同時(shí)，動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)需要用來(lái)保持藝術(shù)創(chuàng)意參數(shù)。

目前有5種不同的HDR系統(tǒng)，5種不同HDR系統(tǒng)及其兼容性如下：

系統(tǒng)1: HDR10：使用ST2084 EOTF，具有靜態(tài)元數(shù)據(jù)的單一內(nèi)容層，與SDR電視不兼容；采用CTA規(guī)范的HDR-兼容電視顯示，Ultra HD Blu-ray強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

系統(tǒng)2: Dolby Vision：使用ST2084 EOTF，由一個(gè)帶靜態(tài)元數(shù)據(jù)的基本內(nèi)容層和一個(gè)帶有動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)的增強(qiáng)內(nèi)容層組成，可選與HDR10電視和SDR電視兼容；在Ultra HD Blu-ray中是可選項(xiàng)。

系統(tǒng)3: HLG BBC/NHK：使用沒(méi)有元數(shù)據(jù)的混合對(duì)數(shù)-伽馬(HLG) EOTF；可在HLG-兼容的HDR電視上或SDR電視上重放。

系統(tǒng)4: JTP Technicolor/Philips：使用ST2084 EOTF，有元數(shù)據(jù)的單內(nèi)容層；在Ultra HD Blu-ray中為可選項(xiàng)；通過(guò)外部解碼設(shè)備(即STB或BD放機(jī))與SDR電視兼容。

系統(tǒng)5：AVS AVS2 + China HDR：即將發(fā)布。

第二大部分是3D音頻。傳統(tǒng)音頻系統(tǒng)以通道為基礎(chǔ)的3D音頻，聽(tīng)到的聲音依賴(lài)與揚(yáng)聲器布置和現(xiàn)場(chǎng)布局，如果家里揚(yáng)聲器布置和現(xiàn)場(chǎng)布局不正確，重放的聲音就跟原來(lái)的聲音相差非常大。

圖14 傳統(tǒng)音頻系統(tǒng)以通道為基礎(chǔ)的音頻

目前新出現(xiàn)的還有以對(duì)象為基礎(chǔ)的音頻和以場(chǎng)景為基礎(chǔ)的音頻。以對(duì)象為基礎(chǔ)的音頻形式是浸入式音頻的基礎(chǔ)，由一組單聲道音頻元素及其描述數(shù)據(jù)組成，描述數(shù)據(jù)是對(duì)象在3維空間中位置的元數(shù)據(jù)。位置元數(shù)據(jù)生成的頻率足夠高以精確反映重放時(shí)對(duì)象的動(dòng)態(tài)移動(dòng)軌跡和空間位置。在重放時(shí)，有一個(gè)音頻呈現(xiàn)引擎利用這些元數(shù)據(jù)將每一個(gè)音頻對(duì)象都適配到一個(gè)或一組揚(yáng)聲器輸出，以達(dá)到希望的空間效果。每個(gè)對(duì)象位置都用3維空間坐標(biāo)來(lái)描述，能夠用頭頂置和/或上置-火炬式揚(yáng)聲器，3D耳機(jī)，以及直到22個(gè)基本聲道的ITU-R BS.2051揚(yáng)聲器布置都能被呈現(xiàn)。對(duì)一般的家庭，5.1 + 2頭頂置揚(yáng)聲器或7.1 + 4頭頂置揚(yáng)聲器是最為普遍采用的3D揚(yáng)聲器設(shè)置。聲道為基礎(chǔ)的音頻要求預(yù)先確定揚(yáng)聲器布局和特性，對(duì)象為基礎(chǔ)的音頻描述聲音的方法與揚(yáng)聲器的設(shè)置/布局和位置無(wú)關(guān)，其空間位置的準(zhǔn)確性，一致性和分辨率為聲音設(shè)計(jì)師、混錄師和導(dǎo)演提供了新的可能性。

以對(duì)象為基礎(chǔ)的音頻使用VBAP實(shí)現(xiàn)音頻對(duì)象，哪個(gè)音量大，哪個(gè)音量小，應(yīng)用對(duì)象就會(huì)在什么地方。但是有一個(gè)缺點(diǎn)，隨著音頻對(duì)象數(shù)的增大，碼率增加會(huì)非常快，有256個(gè)對(duì)象，就要有256個(gè)通道，256個(gè)通道碼率是一個(gè)相當(dāng)大的碼率。

以聲道和以對(duì)象為基礎(chǔ)的音頻系統(tǒng)區(qū)別在于：在傳統(tǒng)的聲道為基礎(chǔ)的混音中，聲音混音后的重放使用固定的揚(yáng)聲器位置和角度，并假設(shè)每一個(gè)重放環(huán)境都是相同的。例如，5.1聲道音頻制作根據(jù)ITU-R BS.755使用左，右，中，左環(huán)繞和右環(huán)繞，但在用戶家中有偏差。而對(duì)象為基礎(chǔ)的混音可以將單一或組合的聲音元素在3維空間進(jìn)行描述 ，然后提交給重放設(shè)備，根據(jù)使用場(chǎng)地?fù)P聲器布置，呈現(xiàn)在1-, 2-或 3-維空間聲音。使用對(duì)象混音創(chuàng)作過(guò)程是對(duì)聲音的‘空間’位置而不是對(duì)固定揚(yáng)聲器位置，根據(jù)聲音的空間位置和現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)聲器的位置計(jì)算每個(gè)揚(yáng)聲器的增益。對(duì)象可分為位置對(duì)象和交互對(duì)象,前者是固定位置，后者可根據(jù)用戶需要設(shè)置位置，如播音員的位置。

下面介紹以場(chǎng)景為基礎(chǔ)的音頻：高階聲界(HOA)。

聲界(Ambisonics)是一種全-球形(full-sphere)環(huán)繞聲技術(shù)，除了水平面，還覆蓋聽(tīng)者的上面和下面。與其他多聲道環(huán)繞聲格式不同，傳輸?shù)牟⒉皇菗P(yáng)聲器信號(hào)，而是獨(dú)立與于揚(yáng)聲器的稱(chēng)之為B-Format的聲場(chǎng)重現(xiàn)信號(hào)，然后根據(jù)聽(tīng)者的揚(yáng)聲器布置還原聲場(chǎng)，制作者要考慮的更多的是聲源的方向而不是揚(yáng)聲器位置。

B-Format的階數(shù)越高，角度分割越細(xì)，空間分辨率越高，需要的通道數(shù)也越多。階數(shù)提高時(shí)系數(shù)會(huì)在較低階的基礎(chǔ)上增加?！?”階只有一個(gè)全向單聲道；“1”階，再增加3個(gè)不同方向空間聲道，X, Y,Z 軸；“2”階再增加5個(gè)通道，但不是對(duì)應(yīng)于簡(jiǎn)單的方向的概念，而是和與方向有關(guān)的數(shù)學(xué)模型對(duì)應(yīng)，或稱(chēng)為球諧函數(shù)(“spherical harmonics”)，階數(shù)可不斷增加。

把整個(gè)聲音生產(chǎn)模擬出來(lái)叫高階聲界，越是高階，分的越細(xì)，一般3到4階就可以。

下面介紹MPEG-H 3D音頻。

通過(guò)全球10個(gè)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，50多個(gè)測(cè)試聽(tīng)者41000個(gè)樣本的測(cè)試，MPEG選擇Fraunhofer IIS聲道/對(duì)象/聲場(chǎng)為基礎(chǔ)的3D音頻格式為未來(lái)高質(zhì)量3D音頻內(nèi)容遞送標(biāo)準(zhǔn)。

該建議主要考慮了多種用戶場(chǎng)景：聲道、對(duì)象和場(chǎng)景為基礎(chǔ)的音頻信號(hào)。Fraunhofer提供的建議是Extended HE-AAC為基礎(chǔ)的音頻編解碼和3D呈現(xiàn)引擎，支持3D音頻的傳輸和多種收聽(tīng)場(chǎng)景靈活的3D音頻重放成型，包括3D家庭影院，22.2揚(yáng)聲器系統(tǒng)，汽車(chē)音響系統(tǒng)和平板手機(jī)耳機(jī)連接的重放。

3DA可適應(yīng)多種場(chǎng)景，包括耳機(jī)、嘈雜環(huán)境、揚(yáng)聲器數(shù)量和大小有限制、響度法規(guī)(CALM act等)、可糾正錯(cuò)誤放置的揚(yáng)聲器、聲音信號(hào)分量電平調(diào)節(jié)、多語(yǔ)言、拾音傳感器故障等，MPEG-H 3D音頻標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在2015年底頒布。

圖16給出了MPEG-H 3D音頻主要特點(diǎn)，我估計(jì)在一兩年內(nèi)MPEG-H 3D會(huì)在我們的音頻制作中得到應(yīng)用。

圖15 通道為基礎(chǔ)的音頻

圖16 MPEG-H 3D音頻主要特點(diǎn)

此外演播室完全由SDI路由轉(zhuǎn)換成IP連接也是需關(guān)注的熱點(diǎn)。但演播室完全由SDI路由轉(zhuǎn)換成IP連接，需要我們整個(gè)演播室的改變，目前大多數(shù)還沒(méi)有做到。

內(nèi)容優(yōu)先的背后是電視系統(tǒng)和流程的再造和商業(yè)模式的改造?；蛘哒f(shuō)預(yù)示著廣電要轉(zhuǎn)型升級(jí)，也就是盡管內(nèi)容是你的優(yōu)勢(shì)，但是新的內(nèi)容需要電視系統(tǒng)和流程的再造和商業(yè)模式的改造。

2.2 移動(dòng)優(yōu)先

移動(dòng)優(yōu)先是技術(shù)最活躍、變化最大的一個(gè)部分，跟無(wú)線有關(guān)的首先就是5G。5G對(duì)廣電有非常大的影響，因?yàn)?G把所有將來(lái)有可能的業(yè)務(wù)都包含在內(nèi)。比如IMT20205G愿景，分為增強(qiáng)的移動(dòng)寬帶、大規(guī)模機(jī)器通信、特可靠和低延時(shí)通信，包括云上工作和游戲、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、工業(yè)自動(dòng)化、困難任務(wù)應(yīng)用、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、智慧家庭、智慧城市等所有東西都包含在5G范疇內(nèi)。

圖17 演播室SDI路由轉(zhuǎn)換成IP連接

圖18 IMT20205G愿景

圖19 ITU-R IMT-2020 Vision建議的5G各方面能力

將來(lái)有可能的業(yè)務(wù)都在5G，可能不可能，不能說(shuō)不可能，但有一定的困難。具體要達(dá)到的數(shù)據(jù)，我們就不多說(shuō)了。我要說(shuō)的一個(gè)問(wèn)題就是5G目前優(yōu)勢(shì)在什么地方？在于目前沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)，不是標(biāo)準(zhǔn)上沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)，而是5G統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是非常明確的目標(biāo)，或者說(shuō)目前沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家會(huì)單獨(dú)提出5G標(biāo)準(zhǔn)，日本、韓國(guó)現(xiàn)在不出，歐洲不出，美國(guó)不出，中國(guó)現(xiàn)在也不會(huì)出5G標(biāo)準(zhǔn)，所以說(shuō)國(guó)家為基礎(chǔ)不會(huì)單獨(dú)提出5G標(biāo)準(zhǔn)，第二以標(biāo)準(zhǔn)組織為基礎(chǔ)的也不會(huì)單獨(dú)提出5G標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)組織有三大類(lèi)，ITU、3GPP和IEEE，現(xiàn)在都沒(méi)有專(zhuān)門(mén)形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)的趨勢(shì)，從這個(gè)角度說(shuō)，5G有可能形成全球不分國(guó)家的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這也就是為什么剛才所有的內(nèi)容有可能都包括在內(nèi)的原因。

第二個(gè)跟無(wú)線有關(guān)的是Wifi，Wifi是5G最大的競(jìng)爭(zhēng)或互補(bǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球IP流量只有16%將由移動(dòng)蜂窩網(wǎng)即5G產(chǎn)生，而全球IP流量的50%將由固定Wi-Fi產(chǎn)生。從這個(gè)角度可以看到，5G在移動(dòng)通訊不會(huì)占統(tǒng)治的地位。

Wifi的標(biāo)準(zhǔn)，目前也到了5G。5G這個(gè)詞用的很好，沒(méi)有說(shuō)5G什么，第五代什么？都沒(méi)有說(shuō)。也就是實(shí)際上第五代并不是第五代移動(dòng)通信，也不是第五代移動(dòng)電話，而是第五代移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)，這是一個(gè)非常不同的概念或者有點(diǎn)偷換概念的意思。Wifi第五代傳輸速率可以做到最高3.6Gbps并還有望繼續(xù)提升。

Wi-Fi的后續(xù)發(fā)展：

802.11 ac Wave 2使用下行MU-MIMO (multi-user MIMO)同時(shí)可發(fā)送數(shù)據(jù)到4個(gè)用戶，減少了用戶間的競(jìng)爭(zhēng)并明顯改善了整體網(wǎng)絡(luò)通過(guò)率。相比802.11ac Wave 1使用SU-MIMO (single user MIMO)，要順序處理多個(gè)用戶，Wave 2使用波束成形技術(shù)將波束對(duì)準(zhǔn)每個(gè)用戶。

802.11 ax是802.11ac的下一代，調(diào)制增加到256-QAM并使用OFDMA，用不同的子載波對(duì)準(zhǔn)不同的用戶，可以增加同時(shí)接收5 GHz信號(hào)的客戶端數(shù)量，標(biāo)準(zhǔn)提升了每個(gè)用戶的功率譜密度(PSD)，因此增加了整體網(wǎng)絡(luò)通過(guò)率。標(biāo)準(zhǔn)還增加了上行MU-MIMO:單設(shè)備峰值數(shù)據(jù)率可達(dá)10-14Gbps；UL OFDMA較高的PSD增加了UL鏈路預(yù)算9 dB；將MU-MIMO波束和天線從4增加到8，用于雙波段工作時(shí)需要多達(dá)16個(gè)天線；可在2.4 GHz頻段加MU-MIMO；預(yù)計(jì)IEEE在2019年通過(guò)802.11ax標(biāo)準(zhǔn)，但使用802.11ax草案的設(shè)備在2017年出現(xiàn)。

802.11 ad，出貨量較小，802.11ac加上60 GHz，可達(dá)非常高的數(shù)據(jù)率(4.6 Gbps)，2016年許多高端手機(jī)會(huì)開(kāi)始使用802.11ad。

802.11 ay是802.11ad的增強(qiáng)，把MU-MIMO加到60 GHz，峰值數(shù)據(jù)率可達(dá)100 Gbps。

圖22給出了802.11各標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)的時(shí)間表。

圖20 2020年Wi-Fi流量遠(yuǎn)超蜂窩流量

第三個(gè)跟無(wú)線有關(guān)的是衛(wèi)星，OneWeb要做全球的Wifi。OneWeb星座衛(wèi)星寬帶： 2020年第一批648顆衛(wèi)星，1200km低軌衛(wèi)星，18層軌道平面，每層36顆，Ku-和Ka-band，高質(zhì)量寬帶全球覆蓋，還將與Intelsat混合組網(wǎng)；參數(shù)：速度可達(dá)行50 Mbps，上行25 Mbps；數(shù)據(jù)量為10 -150+ GB/月；延時(shí)來(lái)回小于50 ms；Coverage:Everywhere thanks to High elevation angles；目標(biāo)應(yīng)用：衛(wèi)星寬帶，蜂窩回傳，企業(yè)垂直市場(chǎng)；具體應(yīng)用：e-Government，e-Medicine，e-Learning，e-Commerce，e-Office，e-Games，緊急通信，飛機(jī)輪船寬帶，遠(yuǎn)程會(huì)議，云計(jì)算。

聽(tīng)說(shuō)我們中國(guó)也要做。所以從這個(gè)角度說(shuō)，全球不只一家要做。如果這樣的話，會(huì)改變整個(gè)移動(dòng)的格局。

圖21 Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)和最高速度

圖22 802.11各標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)時(shí)間表

第四個(gè)跟無(wú)線有關(guān)的是地面數(shù)字電視。地面數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)FCC已經(jīng)授權(quán)ATSC3.0為下一代電視標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)CC根據(jù)廣播業(yè)者和消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的請(qǐng)求，認(rèn)為ATSC 3.0能明顯改善廣播信號(hào)接收，可以不用戶外天線在移動(dòng)設(shè)備和電視機(jī)上接收，使廣播業(yè)者提供增強(qiáng)和創(chuàng)新的服務(wù)，包括超高清和浸入式音頻，更本地化的內(nèi)容，先進(jìn)的應(yīng)急通知系統(tǒng)(EAS)能夠喚醒設(shè)備提醒消費(fèi)者緊急情況發(fā)生，更多方便的選擇和交互業(yè)務(wù)。今天的決定可以幫助私營(yíng)部門(mén)創(chuàng)新和保持美國(guó)在全球廣播行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位。FCC的NPRM的內(nèi)容要點(diǎn)包括：自愿采用，本地同播，MVPD繼續(xù)ATSC1.0傳輸，服務(wù)和干擾保護(hù)，消費(fèi)者保護(hù)和培訓(xùn)。

地面ATSC2.0就是寬帶和廣播網(wǎng)，盡管兩個(gè)都有，但是完全分開(kāi)，到了ATSC 3.0，物理上的寬帶和廣播網(wǎng)，上層完全合在一起。

圖23 美國(guó)電視地面電視標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)ATSC 3.0我介紹幾個(gè)重要概念。第一概念是廣播網(wǎng)關(guān)，把地面數(shù)字電視變成為一個(gè)廣播網(wǎng)關(guān)，是連接演播室到發(fā)射機(jī)的一個(gè)廣播網(wǎng)關(guān)。這個(gè)概念，我覺(jué)得是一個(gè)非常突破性的概念，把廣電也成為了互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)部分。

ATSC 3.0引導(dǎo)序列和幀結(jié)構(gòu)，-6dB就可以接收。

ATSC 3.0采用層分復(fù)用(LDM Layered Division Multiplexing)。LDM是一種傳輸方案，使用頻譜重疊技術(shù)(spectrum overlay technology)，重疊多物理層數(shù)據(jù)流，對(duì)不同業(yè)務(wù)和接收環(huán)境選擇不同功率電平，糾錯(cuò)碼和調(diào)制方式；對(duì)每個(gè)LDM層, 100% RF帶寬和100%時(shí)間都可用來(lái)發(fā)射多層信號(hào)，以提高頻譜效率和靈活使用頻譜；信號(hào)抵消(Signal cancellation)能用來(lái)先恢復(fù)魯棒的上層信號(hào)，然后將其從接收信號(hào)中抵消掉，再開(kāi)始較低層信號(hào)的解碼；上層(UL upper layer)是特-魯棒層，非常適合HD便攜， 室內(nèi)，移動(dòng)接收。 高碼率低層 (LL high data rate lower layer)傳輸系統(tǒng)特別適合多套-HD和4k-UHD 高碼率固定接收。未來(lái)擴(kuò)展層(FEL Future Extension Layer)可用于將來(lái)附加完全反向兼容。

圖24 廣播網(wǎng)關(guān)概念

圖25 ATSC 3.0引導(dǎo)序列和幀結(jié)構(gòu)

圖26 LDM頻譜重疊技術(shù)

ATSC 3.0定義了6種不同的調(diào)制方式: 一致QPSK調(diào)制和5個(gè)非一致星座(NUC)階; 16QAM,64QAM, 256QAM, 1024QAM和4096QAM。每個(gè)NUC調(diào)制階和碼率的組合都是不同的星座存在。但星座不改變碼長(zhǎng)，當(dāng)碼率和調(diào)制階數(shù)保持恒定時(shí)，Ninner=64800和Ninner=16200兩者可以使用同一星座，QPSK星座可用于所有碼率。QPSK星座是QAM的1-維形式。NUC 16QAM, 64QAM和256QAM是2-維(2D)象限-對(duì)稱(chēng)QAM星座，可以從單一象限構(gòu)建。為了減少接收機(jī)QAM解調(diào)的復(fù)雜性，1024QAM和4096QAM星座同相(in-phase (I))和正交 (quadrature (Q))分量可由非一致1-維(1D)脈沖幅度調(diào)制 PAM (pulse amplitude modulation)星座導(dǎo)出。

ATSC 3.0物理層概況見(jiàn)圖27。

LDM接收系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖28。

圖27 ATSC 3.0物理層概況

圖 28 LDM接收系統(tǒng)架構(gòu)

ATSC 3.0可以利用物理層管道實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)同時(shí)覆蓋，對(duì)于不同的管道，可以設(shè)置不同的物理參數(shù)，比如說(shuō)UHD可以用一個(gè)業(yè)務(wù)參數(shù)，SD業(yè)務(wù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以用一個(gè)業(yè)務(wù)參數(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)覆蓋，也就是管道方式。

圖29 利用物理層管道實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)同時(shí)覆蓋

下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)包括高頻通道技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)分片技術(shù)、大規(guī)模天線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)、超密集組網(wǎng)技術(shù)、云無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)、智能移動(dòng)邊緣計(jì)算技術(shù)、多層發(fā)射和基站智能混合技術(shù)等。

未來(lái)的無(wú)線融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可按三個(gè)層面來(lái)描述：底層是可重組的物理資源層，可根據(jù)上層的需要任意分割組合成所需碼率、保護(hù)率、延時(shí)等參數(shù)的資源分配；中層是可重構(gòu)的虛擬網(wǎng)絡(luò)層，根據(jù)上層業(yè)務(wù)需要構(gòu)建所需網(wǎng)絡(luò)，包括低功率、小碼率、延時(shí)不敏感的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)，大碼率、低延時(shí)，不對(duì)稱(chēng)的視頻網(wǎng)(NGB-W)，相對(duì)低碼率、低延時(shí)對(duì)稱(chēng)通信網(wǎng)(5G/車(chē)聯(lián)網(wǎng))，相對(duì)低碼率、級(jí)低延時(shí)車(chē)聯(lián)網(wǎng)和純數(shù)據(jù)網(wǎng)(Wi-Fi)；頂層為具有AI的認(rèn)知控制層，對(duì)下面各層感知，收集數(shù)據(jù)，計(jì)算和自組織；通過(guò)人工智能與環(huán)境和用戶交互并主動(dòng)學(xué)習(xí)，形成最適合各行各業(yè)環(huán)境和用戶的使用方式。未來(lái)網(wǎng)絡(luò)不應(yīng)當(dāng)是下一代通信網(wǎng)或下一代廣播網(wǎng)，而應(yīng)當(dāng)是泛在、感知、自治、多業(yè)務(wù)、云加邊緣計(jì)算的智能數(shù)據(jù)網(wǎng)。大概介紹一下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，首先是網(wǎng)絡(luò)分片技術(shù)。

圖30 網(wǎng)絡(luò)分片技術(shù)

廣播站、基站和小區(qū)混合覆蓋技術(shù)。廣播站(Broadcast Station)：原有廣播反射臺(tái)，典型覆蓋范圍為十幾到幾十公里，主要播放廣播信號(hào)。宏站(Macro Cells): 是大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在RAN中采用的方式，基站(或LTE的eNodeB)的任務(wù)包括無(wú)線電資源管理(RRM)，無(wú)線電環(huán)境監(jiān)測(cè)(REM)，和自-組織網(wǎng)絡(luò)(SON)。由于價(jià)格和功耗相對(duì)較高，通常只部署在用戶密集地區(qū)，覆蓋約幾公里的范圍。小站(Small Cells): 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)部署小站經(jīng)濟(jì)地增加覆蓋密度，通常覆蓋幾十米到2公里，履行所有基站的功能，可用于城區(qū)郊區(qū)和樓內(nèi)許多不同環(huán)境，如在大型商場(chǎng)內(nèi)每一個(gè)走廊可部署一個(gè)小站。小站還可以分為室內(nèi)(微蜂窩femtocells, 企業(yè)小站enterprise small cells)， 和室外小站 (即 metrocells)。廣播網(wǎng)有它的優(yōu)勢(shì)，尤其在大規(guī)模轉(zhuǎn)播一個(gè)球賽，用原來(lái)4G方式滿足不了要求，所以一定是廣播站、基站和小區(qū)混合覆蓋。

最近Sinclair廣播技術(shù)集合機(jī)構(gòu)，在ATSC3.0發(fā)布以后很快就發(fā)布了NGBP平臺(tái)，用于移動(dòng)優(yōu)先。移動(dòng)優(yōu)先來(lái)做什么？主要是針對(duì)使用電池的設(shè)備和IoT，而且是使用ATSC3.0發(fā)射機(jī)，專(zhuān)門(mén)切入NGBP一段，引導(dǎo)序列還是一樣。這個(gè)平臺(tái)有一個(gè)非常大的架構(gòu)，完全是全新架構(gòu)的SDN/EFV架構(gòu)。

圖31 Sinclair下一代廣播平臺(tái)(NGBP)

圖32 新的廣播社團(tuán)云系統(tǒng)架構(gòu)(SDN/NFV)

比如有一個(gè)廣播市場(chǎng)交換實(shí)體為主體的BMX業(yè)務(wù)功能，有一個(gè)管理業(yè)務(wù)分析面板，有一個(gè)軟件定義的頻譜控制，有一個(gè)本地?cái)?shù)據(jù)中心和遠(yuǎn)地云中心，這樣一個(gè)架構(gòu)使得廣電廣播架構(gòu)完全和新一代廣播架構(gòu)融合。像這樣一些架構(gòu)，已經(jīng)成為新一代廣播電視架構(gòu)的一個(gè)標(biāo)配，在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)分片和SDN/EV架構(gòu)形成了廣播與服務(wù)的架構(gòu)。

NGBP地方/中心分布式團(tuán)體云架構(gòu)，使用開(kāi)源軟件如OpenStack作虛擬架構(gòu)管理(VIM: Virtual Infrastructure Manager),通過(guò)虛擬網(wǎng)絡(luò)功能管理(VNFM)進(jìn)行管理和編排(MANO: The Management and Orchestration)， 提供整體流程的編排，自動(dòng)執(zhí)行和管理，形成NGBP的 “BaaS”模式。

圖33 NGBP地方/中心分布式云架構(gòu)

Sinclair認(rèn)為可以用新的廣播及服務(wù)的概念來(lái)形成一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行分片，來(lái)對(duì)不同的設(shè)備形成不同的業(yè)務(wù)，而且這個(gè)分片注意是固網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)聯(lián)合的，比如說(shuō)核心網(wǎng)，固網(wǎng)分片，針對(duì)的是家庭固定連接網(wǎng)，無(wú)線的分片是連接的移動(dòng)設(shè)備和家庭，所以可以看到這種核心網(wǎng)分片和廣播網(wǎng)分片合成使得將來(lái)我們的業(yè)務(wù)可以在固網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)和有線網(wǎng)真正做到漫游。用VNF鏈產(chǎn)生NGBP網(wǎng)絡(luò)分片的方法，Sinclair實(shí)現(xiàn)了在廣電范圍內(nèi)的C端架構(gòu)，也就是用通用的激勵(lì)器，放在云上，形成廣電C端架構(gòu)。

圖34 網(wǎng)絡(luò)分片和SDN/NFV架構(gòu)BaaS

圖35 用VNF鏈產(chǎn)生NGBP網(wǎng)絡(luò)分片的方法

圖36 帶有RRH(通用激勵(lì)器)的廣播C-RAN

有線和無(wú)線融合，有兩個(gè)名詞，HFC叫做光纖同軸混合網(wǎng)，HFW光纖無(wú)線混合網(wǎng)。如果把HFC和HFW融合，也就是說(shuō)光纖既到Node又到天線，就形成混合光纖無(wú)線固網(wǎng)覆蓋，實(shí)現(xiàn)一種戶內(nèi)戶外固網(wǎng)混合網(wǎng)覆蓋。

最近有一個(gè)新項(xiàng)目5G-Xcast。5G-XCast是5GPPP Phase II項(xiàng)目，主題是實(shí)現(xiàn)5G廣播和組播通信能力，滿足未來(lái)媒體，包括4k/8k UHDTV, HDR,HFR和WCG，對(duì)象為基礎(chǔ)的內(nèi)容，VR/AR/MR，360°視媒體和NGA市場(chǎng)和技術(shù)兩方面需求。項(xiàng)目將定義包括系統(tǒng)架構(gòu)在內(nèi)的傳送和應(yīng)用層頂級(jí)規(guī)范，開(kāi)發(fā)公共API確保能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)和從任何設(shè)備無(wú)縫接入內(nèi)容。5G-XCast系統(tǒng)會(huì)利用單播，組播，廣播以及本地緩存等遞送模式，設(shè)計(jì)從原系統(tǒng)到新系統(tǒng)的過(guò)渡策略。在開(kāi)發(fā)媒體遞送解決方案時(shí)會(huì)充分考慮5G的廣泛應(yīng)用，包括車(chē)聯(lián)業(yè)務(wù)，公共安全和健康，IoT等，以確保與其協(xié)調(diào)。目標(biāo)包括動(dòng)態(tài)自適應(yīng)5G網(wǎng)絡(luò)，具有點(diǎn)到多點(diǎn)能力和試驗(yàn)性演示，做到媒體業(yè)務(wù)能在固網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)和廣播網(wǎng)靈活進(jìn)行分配和漫游。

廣電行業(yè)試圖努力進(jìn)入5G，主要實(shí)現(xiàn)廣播和主播通信能力，包括未來(lái)媒體，包括4K、8K、UHDTV、HDR、HFR和WCG。5G-Xcast系統(tǒng)會(huì)利用單播、組播、廣播及本地緩存等遞送模式，設(shè)計(jì)從原系統(tǒng)到新系統(tǒng)的過(guò)渡策略。目標(biāo)包括動(dòng)態(tài)自適應(yīng)5G網(wǎng)絡(luò)等。實(shí)現(xiàn)5G中點(diǎn)到多點(diǎn)的應(yīng)用，包括多媒體和娛樂(lè)、互聯(lián)汽車(chē)、IOT、公共告警和安全。這些都是點(diǎn)到多點(diǎn)，而點(diǎn)到多點(diǎn)的架構(gòu)，實(shí)際上跟5G大部分架構(gòu)不一樣。5G-XCast要實(shí)現(xiàn)的5G用戶場(chǎng)景包括：混合廣播業(yè)務(wù)：線性和非線性節(jié)目組合編排加社交媒體；對(duì)象為基礎(chǔ)的廣播業(yè)務(wù)：節(jié)目以元素集的形式存儲(chǔ)（音頻，說(shuō)明，字幕，元數(shù)據(jù)…）；具有為接收狀態(tài)量身定制的富媒體內(nèi)容遞送方式的公共告警消息；緩存：以靈活和動(dòng)態(tài)的方式實(shí)現(xiàn)組播/廣播和緩存，達(dá)到媒體內(nèi)容和業(yè)務(wù)遞送的高效和可擴(kuò)展；融合: 5G展現(xiàn)了移動(dòng)寬帶和廣播網(wǎng)絡(luò)空前的融合機(jī)遇：用戶可以在三個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)和環(huán)境自由移動(dòng)；5G-Xcast架構(gòu)提供無(wú)縫和不中斷的業(yè)務(wù)漫游。

做到這點(diǎn)需要有很多的技術(shù)支持，目前國(guó)際上已成立了5G-Xcast工作組，包括項(xiàng)目分工。

圖37 5G-Xcast 工作組劃分

如果把觀眾數(shù)和節(jié)目數(shù)作為兩個(gè)坐標(biāo)，移動(dòng)寬帶移動(dòng)在剛開(kāi)始觀眾增加的時(shí)候，費(fèi)用會(huì)增加很多，但是到一定數(shù)量時(shí)是固定的。剛開(kāi)始肯定是點(diǎn)播人越來(lái)越多，費(fèi)用就越來(lái)越高，但是等到一定的階段后，都是一對(duì)一。對(duì)于地面電視來(lái)說(shuō)，如果節(jié)目數(shù)、頻道持續(xù)增加，在剛開(kāi)始的時(shí)候因?yàn)槭菑V播，所以費(fèi)用不會(huì)增加太大，但是如果不斷增加頻道數(shù)，費(fèi)用也會(huì)迅速上升。

從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，這兩者可以分開(kāi)，也就是地面電視管前面這一段，VOD管后面這段。這樣一來(lái)，兩個(gè)費(fèi)用就會(huì)解決。

移動(dòng)優(yōu)先就是要拓展廣電在移動(dòng)媒體的主導(dǎo)地位，進(jìn)入智慧家庭、智慧社區(qū)、智慧城市和物聯(lián)車(chē)聯(lián)等新的領(lǐng)域。其實(shí)質(zhì)是拓寬和提高廣電生產(chǎn)力。

2.3 云優(yōu)先

云優(yōu)先其實(shí)質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向虛擬化架構(gòu)轉(zhuǎn)變。網(wǎng)絡(luò)虛擬化(NV：Network Virtualization)：將實(shí)際物理網(wǎng)虛擬為多個(gè)邏輯網(wǎng)，使用重疊(Overlaying)實(shí)現(xiàn)多客戶的隔離 (Cloud)，隔離的好處是可擴(kuò)展性，故障隔離，安全性，抽象化；軟件定義的網(wǎng)絡(luò)(SDN：Software Defined Network)：在軟件定義的網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)鏈路層的控制和分發(fā)功能被分離出來(lái)，管理和業(yè)務(wù)建立等功能移至 SDN 編排和控制器中，將專(zhuān)用設(shè)備轉(zhuǎn)換為軟件應(yīng)用；網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV：Network Function Virtualization)：將網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源現(xiàn)實(shí)統(tǒng)一調(diào)度和管理，并將專(zhuān)用設(shè)備轉(zhuǎn)換為通用服務(wù)器、存儲(chǔ)器和交換機(jī)。

圖38 移動(dòng)/地面線性電視分配價(jià)格比較

圖39 SDN架構(gòu)

圖40 云為基礎(chǔ)的虛擬CDN架構(gòu)

現(xiàn)在每一家電視傳媒機(jī)構(gòu)都有中心機(jī)房、有線電視機(jī)房，都是IT機(jī)房，只不過(guò)是架構(gòu)不一樣，現(xiàn)在的趨勢(shì)是將中心機(jī)房改造為數(shù)據(jù)中心。

路由器作用越來(lái)越小會(huì)是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)新趨勢(shì)，為什么？因?yàn)楝F(xiàn)在大多數(shù)都直接接到CDN，直接接到數(shù)據(jù)中心，將來(lái)以云和數(shù)據(jù)中心為中心形成一種新的架構(gòu)，這種架構(gòu)會(huì)取代原來(lái)的脊交換、葉交換等路由方式，整個(gè)虛擬化方式也使得廣電面臨一個(gè)新的改造。

不同層有不同云服務(wù)，大部分都是走PaaS，應(yīng)用PaaS、集成PaaS和數(shù)據(jù)庫(kù)PaaS。實(shí)際上云將來(lái)可以把這三種東西都融合在一起，也就是廣播、家庭和視頻，或者說(shuō)IPTV電視、OTT和單向廣播。

圖41 將中心機(jī)房改造為數(shù)據(jù)中心

圖42 目前單一業(yè)務(wù)的分割結(jié)構(gòu)

圖43 多業(yè)務(wù)統(tǒng)一云平臺(tái)

這里面有五個(gè)重要的轉(zhuǎn)換趨勢(shì)，從服務(wù)轉(zhuǎn)向微服務(wù)、從虛擬化轉(zhuǎn)向容器化、從靈活反映到開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)保障、從自管理到“為服務(wù)”（From Self Managed to “as a Service”）、從持續(xù)集成到持續(xù)開(kāi)發(fā)部署。開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)保障DevOps將成為新常態(tài)，伴隨云優(yōu)先來(lái)改變我們?cè)瓉?lái)的整個(gè)運(yùn)營(yíng)部署概念。

圖44 DevOps成為新常態(tài)

云優(yōu)先的背后是廣電架構(gòu)的重新設(shè)計(jì)和改造，其實(shí)質(zhì)是廣電生產(chǎn)關(guān)系的調(diào)整和優(yōu)化。

2.4 AI優(yōu)先

國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》指出：人工智能發(fā)展進(jìn)入新階段，人工智能成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎，并帶來(lái)社會(huì)建設(shè)的新機(jī)遇。我國(guó)發(fā)展人工智能具有良好基礎(chǔ)，要牢牢把握人工智能發(fā)展的重大歷史機(jī)遇。但人工智能發(fā)展的不確定性帶來(lái)新挑戰(zhàn)和安全風(fēng)險(xiǎn)，要加強(qiáng)前瞻預(yù)防與約束引導(dǎo)，確保人工智能安全、可靠、可控發(fā)展。

什么是人工智能？美國(guó)總統(tǒng)行政辦公室/國(guó)家科技委技術(shù)委員會(huì)認(rèn)為，還沒(méi)有被從業(yè)者一致認(rèn)可的單一AI定義，有些人將AI寬泛地定義為一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)表現(xiàn)出通常被認(rèn)為是需要智能的行為。也有將AI定義為一個(gè)不管是遭遇怎樣的實(shí)際環(huán)境，都能夠理性解決復(fù)雜問(wèn)題或采取相應(yīng)行動(dòng)以達(dá)到其目的系統(tǒng)。

人工智能現(xiàn)狀：在窄義AI(Narrow AI)方面已經(jīng)取得明顯進(jìn)步，主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括, 對(duì)弈策略游戲，語(yǔ)言翻譯，自駕駛汽車(chē)和圖像識(shí)別。 窄義AI支撐了許多商務(wù)，如旅行策劃，顧客推薦系統(tǒng)和廣告定位等，并且在醫(yī)療診斷，教育和科學(xué)研究方面有重要應(yīng)用，有明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。通用AI(General AI，有時(shí)也稱(chēng)為人工通用智能AGI Artificial General Intelligence) 指一種想象的人工智能系統(tǒng)，面對(duì)所有認(rèn)知任務(wù)時(shí)表現(xiàn)得至少優(yōu)于與人。目前在NAI到更難實(shí)現(xiàn)的GAI 之間還有很大距離，想把NAI擴(kuò)展到GAI，每前進(jìn)一小步就要幾十年的研究。NSTC技術(shù)委員會(huì)非常同意民間機(jī)構(gòu)專(zhuān)家團(tuán)體的意見(jiàn)，GAI至少在幾十年內(nèi)還做不到。人們長(zhǎng)期以來(lái)猜測(cè)計(jì)算機(jī)會(huì)比人更智能，有人預(yù)測(cè)一種足夠智能的AI可以完成更好更智能的系統(tǒng)，反過(guò)來(lái)產(chǎn)生更強(qiáng)的智能，不斷循環(huán)將產(chǎn)生“智能爆炸”或“奇點(diǎn)(singularity)”，快速超越人類(lèi)智能。這種人工超級(jí)智能(ASI：Artificial Super-Intelligent)機(jī)器將超出人類(lèi)的理解和控制，如果計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制人類(lèi)許多關(guān)鍵系統(tǒng)將是浩劫。但NSTC技術(shù)委員會(huì)評(píng)估，對(duì)超級(jí)智能的擔(dān)心對(duì)目前AI政策影響有限。

這里引用庫(kù)克2017MIT畢業(yè)演講的一段話：“我并不擔(dān)心AI像人一樣思考，我更擔(dān)心人類(lèi)像AI一樣思考，沒(méi)有價(jià)值觀，沒(méi)有同情心，沒(méi)有對(duì)結(jié)果的敬畏之心。”

AI離廣播電視還有多遠(yuǎn)？2015年Yahoo!與美聯(lián)社都開(kāi)始引入機(jī)器人來(lái)撰寫(xiě)部分財(cái)經(jīng)報(bào)道和體育新聞，采用Automated Insights研發(fā)的軟件WordSmith，由機(jī)器人撰寫(xiě)的文章可以套用即時(shí)數(shù)據(jù)，一分鐘可以寫(xiě)出2000篇的報(bào)道。

AI在內(nèi)容生產(chǎn)的應(yīng)用-新聞機(jī)器人。牛津大學(xué)路透學(xué)院的研究報(bào)告認(rèn)為機(jī)器人平臺(tái)的誕生將改變媒體格局，機(jī)器人是智能計(jì)算機(jī)程序，聊天機(jī)器人能給你更新新聞，幫你預(yù)定出租或幫你定中午飯菜譜，而不需要再下載另外的APP。

現(xiàn)在主要有三類(lèi)機(jī)器人：語(yǔ)言新聞機(jī)器人、事實(shí)核查機(jī)器人，對(duì)話式商務(wù)機(jī)器人。去年上線的百度機(jī)器人Writing-bots可涵蓋社會(huì)、財(cái)經(jīng)、娛樂(lè)等15大類(lèi)全機(jī)器寫(xiě)作。人工智能的應(yīng)用還包括機(jī)器人主持人、機(jī)器人選手，內(nèi)容創(chuàng)作決策智能化，用戶畫(huà)像精準(zhǔn)投放，以及在我們EPG等應(yīng)用。還有云平臺(tái)智能化， Adobe開(kāi)發(fā)了一個(gè)智能云平臺(tái)，獲取內(nèi)容和數(shù)據(jù)，分別加上創(chuàng)作AI、文件AI和市場(chǎng)AI，形成智能創(chuàng)作云、智能文件云、智能市場(chǎng)云，也就是說(shuō)云如果加上智能，那么它的功效就會(huì)大幅度的發(fā)生變化。

圖45 云平臺(tái)智能化：Adobe智能云平臺(tái)

AI是新的UI。實(shí)際上AI就是一種新的UI，很多人認(rèn)為APP現(xiàn)在如日中天，但是也有人認(rèn)為APP馬上消亡，但是認(rèn)為APP消亡不可能一夜發(fā)生，現(xiàn)在指令為基礎(chǔ)的會(huì)替代APP為基礎(chǔ)的，APP都要?jiǎng)?，但是現(xiàn)在用口語(yǔ)指令，也就是說(shuō)新一代的機(jī)器人對(duì)話AI正在興起，包括語(yǔ)音模仿。蒙特利爾初創(chuàng)公司開(kāi)發(fā)了一種語(yǔ)音合成技術(shù)，訓(xùn)練一分鐘，就能復(fù)制任何人的聲音。

安全最能體現(xiàn)AI的問(wèn)題。2016年8月DARPA“世界上首次機(jī)器黑客比賽”，7臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)展開(kāi)網(wǎng)絡(luò)攻防，借此通過(guò)軟件來(lái)實(shí)驗(yàn)無(wú)人干預(yù)條件下的入侵、補(bǔ)丁、網(wǎng)絡(luò)防御，DARPA的目標(biāo)是通過(guò)類(lèi)似競(jìng)賽打造在查找漏洞、編寫(xiě)利用、以及部署補(bǔ)丁上比人類(lèi)更強(qiáng)大的機(jī)器人。獲冠軍的機(jī)器人將會(huì)參加今后的DEF CON與人類(lèi)進(jìn)行對(duì)抗。

AI優(yōu)先是內(nèi)容、移動(dòng)和云優(yōu)先的靈魂，只有三個(gè)優(yōu)先都加上AI，我們才能夠獲得最后的優(yōu)勢(shì)。