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电视是20世纪对人类影响最大的发明之一，电视早已成为我们生活的一部分，成为家庭“客厅”里不可缺少的电器。然而，随着Internet网的异军突起，其优异的特性：可以自由选择节目和交互式能力，已开始在“客厅”里与广播电视激烈地争夺用户，直接威胁传统电视在“客厅”里独占鳌头的地位。但是，随着数字化时代的来临，一旦传统的广播电视系统进入数字化，则会焕发出新的青春和活力，这就是全新的具有交互能力的信息电视。一场汹涌澎湃的广播电视的革命将在21世纪初叶展开。
本文就广播电视革命的内容、步骤，信息电视产生的时代背景；信息电视与交互式业务标准，信息电视的通用软件平台；信息电视应用展望和我国将如何研发信息电视，开展广播电视革命等问题，加以简介。
1 广播电视革命
1.1 广播电视革命的两个阶段
在广播电视革命的问题上，早在1972年日本率先提出了在模拟制式上开展高清晰度电视的研究，后来美国提出了全数字高清晰度电视HDTV，欧洲由模拟平稳地过渡到数字电视时代，日本的模拟与数字之争一直持续到1988年，最终仍不甘心地放弃了模拟制式。这场以模拟制式高清晰度电视革命开始，结果是全数字化电视取得胜利。我国当然没有走模拟到数字的弯路，于国庆50周年大庆之际，成功地实现了数字高清晰度电视的试播。
我们从广播电视革命的简历中，可以归纳出广播电视的革命分两个阶段：那就是数字化和信息化（数据化）。
（1）数字化：是模拟到数字的转变
（2）数据化：单纯的视听业务向多种数据业务的转变， 而且是交互式的转变。
1.2 几种概念的含义
（1）模拟电视系统——指拍摄、制作、播出、发射、传输、 接收等广播电视各环节的全面模拟化。
（2）数字电视系统——指拍摄、制作、播出、发射、传输、 接收等广播电视各环节的全面数字化。
（3）信息电视（或称数据电视）系统—— 信息电视
（ITVInformation TV），包括数据资料采集、节目制作、播出机制、传输机制和接收显示等多个数据环节，即：
信息电视＝数字电视+数据层次（信息处理是这个层次的核心）＝数字电视+信息处理
在功能上：信息电视＝交互式电视+多种信息服务。
1.3 信息电视接收机的表现形式
信息电视系统的接收部分是信息电视接收机，简称信息电视机，统称为信息终端。目前形式多种多样，当前以机顶盒形式为主，它们是：
（1）机顶盒+数字电视机
（2）维纳斯
（3）女娲
（4）集成式全功能数字电视机
（5）增加了电视接收功能的计算机
（6）移动的手持电脑
（7）Internet TV.......。
2 数据电视实现的技术标准
数字技术为广播电视带来了一场深刻革命的同时，人们又发现了这场革命更广更深远的意义，那就是这场革命的意义不单是数字电视本身，而是它为任何数字信息的广播开辟了新的航线，通过这条航线，数字广播技术将在未来信息社会中占有重要的地位。
除数字电视之外，数据广播和借助上行通道实现的交互式业务是数字广播的两大应用方向， 典型的应用可包括多媒体广播、 软件下载、Internet接入和交互式电视等。
由于这一新兴领域的重要性，世界各国也展开了激烈的竞争，争先恐后地推出各自的标准。
（1）欧洲的DVB（数字视频广播），1999年6 月正式成为欧洲标准（EN），DVB的交互业务标准，是目前欧洲电信标准（ETS）。
（2）美国的ATSC （高级电视系统委员会）数据广播和交互业务标准分别由T3技术组的S13和S16专家组负责，目前正处于紧张的制定过程中，其中数据广播协议已基本完成，很快会得到ATSC的正式批准。
（3）日本的ISDB（综合业务数字广播）
DVB和ATSC的数据广播和交互业务标准在内容上无原则差别， 从制定和批准时间上，DVB领先，因此本文基本上以DVB为准加以介绍。
2.1 数据广播标准
2.1.1 数字电视广播标准： 数字电视广播标准就是用来定义在不同传输介质上如何实现TS流传输。
2.1.2 数据集装箱——TS流
无论是DVB、ATSC、ISDB 还是其他数字广播电视标准都是基于MPEG—2的传送流TS（Transport Streams）机制。在TS传送模式中，数据被分割成188字节的TS包，类似于分组交换或包交换中的分组。TS 数据流可以是经过压缩的MPEG—2视频和音频，也可以是任何数据，因此称 TS流为“数据集装箱”。
2.1.3 数据广播的类型
（1）数据管道（Data Piping），即数据直接由 MPEG—2TS包的负载携带，数据分割、组装和解释方法都留给用户去定义。微软公司的交互电视就是采用数据管道来广播数据信息。
（2）数据流（Data Streaming），数据由MPEG—2系统定义的 PES（节目基元流）携带。数据流分同步数据流、异步数据流和从同步数据流。传送方式可以是同步的、异步的和从同步的。同步数据流是有定时要求的数据流，异步数据流是指无定时要求的数据流，从同步数据流指有同步要求的数据流，流中的数据可以和其他类型的数据流，如视频流和音频流同时回放。
（3）多协议封装（Multi—protocol Encapsulation），多协议封装用来在广播网上传送协议数据报（Data—gram），例如Internet接入业务中IP数据报在广播网上传送就是采用这种方式。实现方法是把数据报封装成DSM—CC分段，其格式兼容MPEG—2私有分段。在ATSC中，封装数据报的DSM—CC分段称为可寻址分段。
（4）数据轮（Data Carousel）和对象轮（Object Carousel），数据轮是通过广播网周期性地发送数据模块。在数据轮中发送的数据被组织成“模块”，表示逻辑上相互独立的数据。模块进一步分割为“块”，所有“块”大小一样。数据轮的模块由控制消息描述。根据控制消息，客户可以从轮中选取需要的模块（例如文件）。在广播方面，模块（数据）可以随时更新，加入数据轮或从数据轮中删除。对象轮是建立在数据轮的基础上，在对象轮中，“模块”升级为对象。对象轮规范支持通过广播网周期性地广播DSM—CC用户到用户对象的业务。DVB的数据广播规范定义了对象在广播网上传送方法， 对象轮系统实现方法由DVB交互业务协议定义。
2.2 交互业务标准
广播网可以采用卫星、地面、有线电视、卫星共用天线电视和MMDS等多种方式， 目前可采用的交互式信道包括电话网、 经双向改造后的CATV网和其他办法。针对系统中的网络无关部分和网络有关部分， DVB定义了如下标准：
（1）“DVB交互业务的网络无关协议”——DVB—NIP，1997年11 月发布，现为欧洲电信标准（ETS）。
（2）DVB针对各种可能的物理信道，分别定义了网络有关标准，它们是：①双向有线电视网——DVB—RC，1997年7月。DVB—RC 实际上是欧洲的Cable Modem标准（DVB/DAVIC标准），为ITU—T推荐的3个CableModem规范之一。另外两个分别是北美有线电视的技术中心Cable Labs制定的DOCSIS和日本ISDB的Cable Modem方案。 北美和欧洲的有明显的不同，最重要的区别是欧洲的加了一个专用数据传输的下行信道，在应用上体现出既可收看电视节目（包括模拟电视节目），又可以接收高速数据广播业务，实现视听节目和数据业务的有机结合。
②DVB—RCT（PSTN/ISDN），1997年8月。
③数字增强无绳通信——DVB—RCDECT、局域多点分发系统——DVB—RCL，1999年1月。
④GSM无线通讯——SVB—RCGSMS，1999年2月。
⑤卫星中心天线分发系统——DVB—RCCS。
3 信息电视的通用软件平台
信息电视机不但要接收数字电视节目，还要接收大量的数据，并且用户和电视机之间、电视机和电视台之间，还要实现交互式。因此要求电视接收机有一定的信息处理能力和网络通信能力，这都需要软件支持，一个通用的软件平台是非常必要的。如何建立这种通用软件平台，电子消费产品的制造商、广播电视台的广播商和广播内容的作者都对制定通用软件平台十分关注，在这方面各方都必须同心协力走到一起来，共商内容、广播、设备大计，促进信息电视的茁壮成长。鉴于这种需要，DVBA和ATSC继数字广播电视标准、数据广播和交互业务标准之后，美国ATSC和欧洲DVB几乎同时都在1997 年正式宣布开始制定接收机的应用程序接口标准及相关软硬件标准。DVB的称为多媒体家庭平台（ MHP ），ATSC的称为数字电视应用软件环境，下面分别介绍。
3.1 多媒体家庭平台（MHP）
欧洲DVB以市场为导向，在研发信息电视系统方面， 采用了三步走的方案：
（1）初期的重点是广播基础设施建设， 建立广播数据标准是重要突破。
（2）在此基础上建立交互业务标准，工作进展更上一层楼。
（3）随着世界数据电视的发展，广播、计算机、Intemet在家庭中聚合，DVB适时地提出了多媒体家庭平台（MHP）。MHP 所带来的数字电视和相关多媒体业务的融合是WWW出现以来最大的技术奇迹， 也是现在能够想象到的广播电视的终极。1999年11月DVB的专家会议上就MHP达成一致意见。DVB承诺创建一个促进广播、 电信和计算技术在市场上相互融合的系统。
3.2 应用软件环境（DASE）
美国ATSC的应用软件环境（以下简化为DASE）包括4个组成部分：
（1）应用执行引擎（Application Execution Engine,AEE）
应用执行引擎AEE直接在接收机的操作系统和库之上实现， 以平台无关的方式解释或执行应用代码中的程序部分，为内容解码器和呈现引擎提供插件平台，作为底层软硬件平台的抽象，扮演DASE环境集成者的角色，同时负责管理多个应用可能竞争的资源。
（2）呈现引擎（Presentation Engine,PE）
呈现引擎PE的功能是：执行描述屏幕显示操作的代码；提供屏幕的空间布局；提供屏幕上小部件或对象的时间同步；允许小部件或对象在屏幕上合成；在屏幕上对已知的小部件或对象进行实例化。
（3）内容解码器（Content Decoder,CD）
内容解码器CD在DASE接收机中可以有多个CD。其功能是解释一种媒体类型的线性或流式内容。它不控制空间布局，也不进行任何合成。CD可以依赖接收机平台，也可下载平台无关的CD。
（4）应用程序接口（Application Program Interface,API）
面向系统服务的应用程序接口API是DASE 为应用程序提供的接口标准，应用通过它访问下层操作系统和接收机硬件提供的系统服务。这是操作系统自由库之上的抽象层，使用API必须通过应用执行引擎AEE，所以API是各方关注的核心。
4 建立具有中国特色的信息电视系统
从世界各主要国家的广播电视革命进程看，根据各自不同国情采取不同方案。日本曾走过一段弯路，美国的Internet在世界上的发展速度比欧洲国家都快，有1／4的人口上网，倾向于电视、电脑、Internet的一步到位， 实现“全合一”； 而欧洲则采取增强电视、 交互电视、Internet接入三步走的策略；我国的Internet网发展较欧洲迟缓也不如日本，日本有2000万人口上网，占总人口的20%，而中国只有700 万网民，网民不快速发展，Internet的发展就不会太快，中国不可能照搬欧洲和美国的广播电视革命的方案，应根据我国国情建立有中国特色的信息电视系统是当务之急。笔者根据了解不全面的情况提出自己的看法，与同行们共勉。
4.1 中国的广播电视革命的现状
（1）广播电视数字化已成为世界各国的共识，在数字化之后， 数据信息化必将会成为广播电视竞争的新热点。我国目前广播电视还是模拟化，是否等到数字化再谈数据化，再谈交互式业务呢？我们认为不是这样，我们可以根据国情实现超越。
（2）我国目前还没有自己的广播数据标准和交互式业务标准， 而建立通用软件平台还未引起高度重视。
（3）目前我国对广播电视革命有两种不同的看法：
①摸着石头过河，循序渐进。
②采取先进的方案，一步到位。
前者的理由是，我国这方面的积累不多，后者的理由是，我国这方面包袱不多。看起来都有道理，但都有点片面。我们的看法是：结合国情，两步到位。
4.2 结合国情，两步到位
所谓结合国情是：我国是一个有线电视网的大国，且模拟传输；我国的Internet发展刚起步，且潜在市场巨大。一方面有线电视网丰富的带宽资源未被充分开发，一方面上因特网的带宽不够，影响进一步发展。我们的观点是充分利用有线电视网的带宽资源，首先在现有模拟的网上，改造成双向网，采用电缆调制器的方式，传数据也传数字电视，实现中国特色的信息电视系统，这方面也有一些实验成果可供参考。其次是加紧数字电视的开发步伐，中国50周年国庆数字电视已有试播，实现由模拟转向数字化问题不是很大，我们已有了技术储备，在现有模拟网上进行双向改造和电视数字化建设可以同时进行，可称为两步到位。
4.2.1 中国的有线电视现状
我国的电脑和Internet的普及率比欧洲低得多，人们的电脑经验微乎其微，相比之下，电视在我国的普及程度很高，有3.17亿台电视机，相当于美国拥有PC的比例。我国有8000万有线电视用户，居全球第一。1999年政府又下大力气实现电视广播“村村通”，广播电视已成为中国老百姓获取信息的主要来源，因此，面向大众的信息电视，特别是交互式业务，其基础应该是有线电视网。
4.2.2 我国在改造有线电视网为双向交互式业务的有益尝试
面对有线电视网的宽带资源，有线电视台为实现业务综合化作了有益的尝试，近年来北京、上海、深圳、青岛、大连、苏州、南京、广东等有线电视台进行多功能业务先导网试验。现已实验开通的业务有高速接入Internet、计算机联网、视频点播、音频点播、网上购物、可视电话、电视会议等内容。实验验证了有线电视网的关键技术，如回传噪声的克服、Cable Modem应用等的可能性， 为多功能的全面铺开积累了经验。
4.2.3 中国第一个基于HFC+IP+Web模式的门户站点
牡丹江市有线电视网的改造是我国第一个以IP宽带网模式改造有线电视网的范例，它的成功又为中国有线电视网改造，为中国广播电视的革命，为信息电视系统的建立，开辟了一条新思路。
牡丹江市有线电视台，对现有网络改造的模式作了大量的技术和经济上的分析，从目前和长远的考虑，决定采用的模式是基于HFC 结构，在光纤网上架构宽带IP网，其下行通道传输音、视频信号，用吉（ 10[9]）位以太网传输交互式数据信号，协调解决了模拟网和数字网的关系，能高质量提供多媒体业务。
伴随牡丹江数字宽带视讯综合信息业务网的建成并投入使用，同时由北京你好万维网公司设计开发的中国牡丹江在线主站点（http://www.mdjonline.net）也同时开通。中国牡丹江在线网站是中国第一个基于HFC+IP+Web式的门户站点。
4.2.4
无需改造现有的有线电视网就可具有宽带多媒体数据广播功能
清华大学的“宽带多媒体数据广播系统”和中国工程物理研究院“充分利用有线电视网的宽带资源，成功地实现因特网、有线电视网、电信网的融合，而大大降低投资，非常适合国情，具有广阔的发展前景。
4.2.5 ATSC DASE和DVB MHP的出台， 北美有线电视系统运营商组建的研究和开发联盟（Cable Labs）Open Cable的软件平台也基本确定下来，接下来将是大规模的市场竞争。
综上所述，我国在各方面已有了技术储备，结合我国的特点，为争取主动，防止被动，我国应尽快制订适合我国国情的广播数据标准和交互业务标准。计算机界、广播界和通信界应通力合作，尽快提出我国信息电视的通用软件平台，开创我国的信息电视系统，去参与国际竞争。
5 展望信息电视的应用
数字电视广播相对于模拟电视广播是一场革命，但是广播的一点对多点的业务模式没有变；而信息（数据）电视则彻底走出这一固定模式，那就是交互式应用。而这正是人们企盼的方式。这一革命彻底改变家庭“客厅效应”的效果，人们由被动地接收信息，变为主动的选择信息，牢牢掌握了获得信息的主动权。这一革命打开了人们无限遐想的大视野，客厅效应将五光十色，光彩照人。信息电视的应用随着信息技术的发展层出不穷，这里的介绍仅沧海之一粟。
5.1 交互式节目指南
首先，打开电视机选择频道就与传统的电视不一样。因为我国模拟电视频道带宽是8MHz，传输一套电视节目，而数字方式下可传4 套电视节目，且带宽还有剩余，大量的新业务可以利用剩余带宽，这样通过传统的频道切换选择节目显然已不适用。一种节目指南的全新方式出现在人们面前，成为用户选择电视频道或其他业务的用户界面，节目指南以表格方式、期刊方式，图、文、声并茂，交互式节目指南将扮演“门户”的角色。
5.2 交互式电视怎样看
（1）点播：点播是相对于广播而言， 广播对所有观众一视同仁，观众是被动的。而点播把主动权交给观众，用户可以根据自己喜欢的节目，点播电影、音乐。卡拉OK、新闻等任何视听节目。使用方式类似于放像机、VCD、DVD等。
（2）增强电视：顾名思义就是在常规节目基础上， 可以提供相关信息，使节目得到增强。增强的形式可能是覆盖在画面上的文本、静态图像、对话、插话、图形。用户可以选择这些增强信息在画面上的布局等。例如播出一部电视剧，画面上出现女主角，根据文本可以查阅女主角的介绍，在看电视剧的同时你又想了解股市行情，可以在屏幕一角调出即时股票滚动行情。根据播出的行情，你要买卖股票，也可以进行网上交易。
5.3 交互式娱乐怎样玩
娱乐是广播电视的基本功能之一，交互性肯定更有趣。
（1 ）简单的交互式包括电视观众在家投票选举最佳男女主角演员、给演员评分等，当晚即可评出。
（2）竞猜、视频游戏、多用户游戏等。 例如在初参加交互式游戏节目中，初玩者还能从多通道音频系统的音箱中得到悄悄的提示。
5.4 交互式商务怎样作买卖
（1）目录购物：是一种重要的零售模式。 在交互电视的新环境中，零售商周期性地播出商品目录。目录中的产品介绍可以采用多种手段，包抬视音频和三维模型。消费者如果对某商品感兴趣，可通过交互方式与售货员进一步了解商品情况，可以直接订购。这种远程购物模式可称为目录式电视商务。
（2）关联推销：是电视商务的一种特殊形式， 即在观看电视节目时，可以直接进入联机商店选购相关商品。如看一部电影，这个电影是某制片厂摄制，这个厂又有相关的日用品商场，你即可去这个商场购买所需的商品。
（3）电视购物与互联网上购物的区别：目前就中国而言， 电视购物的优势是比互联网上电子商务用户群多，尤其是零售业。另外利用电视宽带的优越性，商品目录还将以三维虚拟环境的方式出现，用户的三维替身还可以进入商场选购商品，各用户的替身还可以在虚拟商场环境中讨论购买商品事宜。
5.5 接入Internet、广播Internet
（1）有线电视网是接入Internet的最佳选择：广播与交互、 CATV与Internet应该是互补的关系，而不是替代的关系。Internet的特性决定了它所消耗的信道资源始终与用户数量成正比，随着上网人数的激增，网络带宽难以满足要求。而CATV具有得天独厚的宽带资源，设想可以将CATV嫁架在Internet上，分流信息的作用，使之具有开放性，并将其统一在TCP／IP标准协议之下。
（2）有线电视网将Internet上的信息推向用户：在Internet 上获取信息是标准的“大海里捞针”的模式。我们利用CATV网作为信息下行通道改“捞”为“推”，把信息推送到用户的计算机硬盘上，既起分流作用又主动帮助用户获取所需信息，一举两得。
（ 3 ）广播 Internet ：目前单向宽带广播网、 有线电视网和Internet
的联姻可以创造出广阔的应用市场，
例如可以将精选的Internet的信息广播给广大电视用户，使得广大电视观众也能以极低的费用获取大量有益的信息。
5.6 走进虚拟世界
随着宽带技术的发展，双向宽带网的应用会越来越多，广播和宽带网的融合，会使我们透过电视屏幕，进入一个虚拟世界。例如：我们在收看一个电视节目时，可以在电视屏幕上显示远方朋友的影像，并且可以与其对话，或相约去虚拟商厦，这就是可视电话。还可以实现群体的交流即会议电视，以会议电视的技术基础，开展远程教育、远程医疗，还可以带你去任何一种虚拟环境，当数字地球实现以后，巨大的数据库任你遨游，鼠标一点（或说一句话：如设定“芝麻开门”），虚拟博物馆、海底世界……地球上的任何一处你都可以去漫游。
预测信息（数据）电视时代的应用，那就是突破时空地域限制的虚拟社会。虚拟现实技术会使这一切越来越接近真实。我们将同时生活在真实与虚拟的两个世界中，我们的替身将代表我们在虚拟社会中交流、购物、娱乐……那时人类自己可能会走向其他星球，去开拓新的世界。
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