簡(jiǎn)述下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)的家庭終端

宣 莉

（作者單位：煙臺(tái)廣播電視臺(tái)海陽轉(zhuǎn)播臺(tái)）

簡(jiǎn)述下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)的家庭終端

宣 莉

（作者單位：煙臺(tái)廣播電視臺(tái)海陽轉(zhuǎn)播臺(tái)）

下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)（NGB）的家庭終端——智能云電視，其采用觸摸屏來實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的人機(jī)交互，成為云應(yīng)用的客戶端，從而提供穩(wěn)定、安全、便捷的云服務(wù)，可以在近距離的兩臺(tái)終端之間進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)取Ｔ谶@種發(fā)展形勢(shì)下，智能云電視必將成為信息化家庭的核心終端。

NGB；智能云電視；人機(jī)交互；云應(yīng)用

下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)（Next Generation Broadcasting Network，NGB），它是建立在已完成的有線電視數(shù)字化與正推進(jìn)的移動(dòng)多媒體廣播（CMMB）的基礎(chǔ)上，以我國自主創(chuàng)新的“高性能寬帶信息網(wǎng)(3T-Net)”核心技術(shù)為支撐，以三網(wǎng)融合后的互聯(lián)互通、有線無線結(jié)合成一體、超高帶寬支持的雙向互動(dòng)，以及全程全網(wǎng)（即全廣電網(wǎng)絡(luò)跨區(qū)域、跨內(nèi)容、跨業(yè)務(wù)調(diào)度）、可管可控（即由平臺(tái)至終端、由網(wǎng)絡(luò)到內(nèi)容的全面管理與控制）為特征，適合我國國情的廣播電視網(wǎng)絡(luò)。NGB業(yè)務(wù)的全媒體性將為用戶帶來全新的人機(jī)交互體驗(yàn)，即以搜索引擎為基礎(chǔ)，通過家庭終端，訪問到互聯(lián)網(wǎng)上的海量資源，然后通過點(diǎn)播或定制等方式享受到視頻、音頻、圖片和監(jiān)控等多種媒體形式的服務(wù)。

基于NGB的家庭終端設(shè)備——智能云電視，遠(yuǎn)不是傳統(tǒng)意義上的電視機(jī)和機(jī)頂盒，也不是目前已有的“交互式網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）”，甚至也不是現(xiàn)在常規(guī)意義的“智能3D電視”，而是一個(gè)在劃時(shí)代的NGB環(huán)境下，運(yùn)用了云計(jì)算、云儲(chǔ)存技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的智能電視技術(shù)進(jìn)行升級(jí)的解決方案。它是集傳統(tǒng)廣播電視、多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、屏幕顯示與定位、數(shù)字家庭娛樂中心等功能于一體，以超寬帶網(wǎng)絡(luò)為載體，以高清數(shù)字電視、數(shù)字廣播等多媒體為形式，以開放、友好的人機(jī)交互為特性，向用戶提供包括視頻、音頻、資訊等內(nèi)容的全方位、互動(dòng)式、個(gè)性化業(yè)務(wù)的電視電腦終端設(shè)備，充分體現(xiàn)了數(shù)字化信息終端產(chǎn)品“以計(jì)算機(jī)技術(shù)為平臺(tái)、以通信技術(shù)為紐帶、以消費(fèi)類電子為產(chǎn)品形態(tài)”的發(fā)展趨勢(shì)。

1 人機(jī)交互是在智能云電視的觸摸屏上實(shí)現(xiàn)的

智能云電視采用具有觸覺反饋功能的觸摸屏，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化、友好的人機(jī)交互。觸覺反饋是指通過觸覺震動(dòng)來實(shí)現(xiàn)操作反饋，既可以為用戶操作提供準(zhǔn)確、即時(shí)的直覺確認(rèn)，還可用聲音和顯示變化來同步強(qiáng)化觸覺效果，從而形成富有吸引力的多種感覺體驗(yàn)。統(tǒng)一了視覺和觸覺的觸摸屏，則是一套透明的絕對(duì)定位系統(tǒng)，完全可以代替鼠標(biāo)或鍵盤。智能云電視的觸摸屏可以人為劃分不同區(qū)域，分別作為屏幕和鍵盤，用手指或其他物體觸摸鍵盤、圖標(biāo)或菜單位置等，由系統(tǒng)來定位選擇信息輸入或輸出。

智能云電視的觸摸屏主要類型有投射電容式、紅外線式及表面聲波式。屏幕大小和形狀可按用戶需要隨意定制。智能云電視所用的個(gè)性化智能遙控器，其實(shí)就是一個(gè)把鍵盤、鼠標(biāo)、智能家居遙控器集于一身的手持觸摸屏。它只需通過手指對(duì)屏幕的觸摸，即使凌空操作也可完成鼠標(biāo)所有功能；類似地，只需利用遙控器上的鍵盤或采用了投影觸控技術(shù)的投影鍵盤，即可完全取代傳統(tǒng)鍵盤。這種遙控器內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫可存入大量設(shè)備信息，并且隨時(shí)能夠更新。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)家中所有家電的遙控，只要用這樣一個(gè)遙控器即可。

智能云電視的觸摸屏，如果具備壓力感知功能，則可通過手指觸摸屏幕的用力大小實(shí)現(xiàn)不同操作；如果將觸摸屏和手寫辨識(shí)技術(shù)整合在一起，則可提供高分辨率的應(yīng)用，如直接用手寫的方式輸入中/英文及制表、繪圖等。

在觸摸屏上，用戶也可以直接同電視進(jìn)行3D交互，因?yàn)橹悄茉齐娨暠緛砭褪墙换ナ礁咔迓阊?D電視。借助互聯(lián)網(wǎng)與Web 3D技術(shù)，用戶可進(jìn)行3D網(wǎng)絡(luò)游戲、實(shí)現(xiàn)用戶和場(chǎng)景之間的交互甚至用戶和用戶之間的互動(dòng)；更為誘人的是，既可以將展覽館、旅游景點(diǎn)等逼真地展現(xiàn)給用戶，實(shí)現(xiàn)“不出家門游世界”的夢(mèng)想，也可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)的高度真實(shí)化，特別是如機(jī)械維修等操作技術(shù)要求高的專業(yè)，教學(xué)質(zhì)量必將獲得大幅度提高。

2 智能云電視成為云應(yīng)用的客戶端

云應(yīng)用是云計(jì)算、云儲(chǔ)存（與云計(jì)算類似的概念，其功能是通過應(yīng)用軟件把網(wǎng)絡(luò)中大量不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備集成起來，共同承擔(dān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問）技術(shù)直接為客戶解決實(shí)際問題的平臺(tái)。“云”是對(duì)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻。“云計(jì)算”則是繼20世紀(jì)80年代從大型計(jì)算機(jī)，到客戶端-服務(wù)器模式第一次大轉(zhuǎn)變之后的又一種巨變。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）對(duì)它作了如下定義：“云計(jì)算是按使用量付費(fèi)的一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式，這種服務(wù)模式為客戶提供可用、便捷、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，只需投入很少的管理工作或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互，即可快速提供按需配置的計(jì)算資源。”它把計(jì)算能力也作為一種商品進(jìn)行流通，就像水電一樣花錢取用，最大的不同僅在于——它依賴互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸。由于NGB的互聯(lián)互通、超高帶寬等特性，這就使智能云電視實(shí)際上成為云應(yīng)用的一個(gè)客戶端：它能夠利用“云”的海量數(shù)據(jù)等全部資源；獲得由應(yīng)用程序編程接口（API）、虛擬化技術(shù)、云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù)等提供的穩(wěn)定、強(qiáng)大、可持續(xù)的個(gè)性化云服務(wù)；在安全防護(hù)方面，云應(yīng)用通過監(jiān)測(cè)到的大量客戶端在網(wǎng)絡(luò)中軟件行為的異常，獲取網(wǎng)絡(luò)中各種木馬、病毒的最新信息，集中推送到服務(wù)器端進(jìn)行自動(dòng)分析和處理，再把病毒、木馬的解決方案通過網(wǎng)絡(luò)分發(fā)給客戶端，從而將傳統(tǒng)上由木馬、病毒導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失、隱私泄露、系統(tǒng)崩潰等風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

智能云電視還能把用戶的私人文檔、影視資料等信息存放在“云”端，再由NGB推送到用戶任何一臺(tái)顯示設(shè)備上，既方便又快捷。云應(yīng)用不但可以完全實(shí)現(xiàn)不亞于傳統(tǒng)軟件的強(qiáng)大功能，而且把復(fù)雜的軟件設(shè)置變得極其簡(jiǎn)單。用戶不再需要被動(dòng)地執(zhí)行如傳統(tǒng)軟件一樣的下載、安裝等步驟，而是憑借與“云”端服務(wù)器集群時(shí)刻同步的特性，永遠(yuǎn)免去了以前幾乎無止境的軟件更新之苦。無論云應(yīng)用有任何更新，用戶只需進(jìn)行如刷新網(wǎng)頁一樣簡(jiǎn)單地操作，便可順利完成升級(jí)并立即使用最新功能。

3 相鄰智能云電視之間可進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸

利用藍(lán)牙、WiFi或紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)，智能云電視可以在近距離的兩臺(tái)終端之間進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸。藍(lán)牙（4.0以上版本）的數(shù)據(jù)傳輸率最高可達(dá)25 Mbps，傳輸距離為100 m，在開放的環(huán)境中有可能高達(dá)1 km甚至更高；WiFi Direct的數(shù)據(jù)傳輸率已達(dá)250 Mbps，最大傳輸距離約為300 m；高速紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)則已實(shí)現(xiàn)1 Gbps傳輸速率。這些技術(shù)都能保證高清電視信號(hào)在兩臺(tái)終端之間無線傳輸成功。

4 結(jié)語

作為信息社會(huì)的細(xì)胞，信息化家庭是信息產(chǎn)業(yè)向消費(fèi)發(fā)展的必然結(jié)果。它在NGB環(huán)境下，以住宅為基礎(chǔ)平臺(tái)，將建筑裝潢、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字家電與設(shè)備自動(dòng)化等技術(shù)集成一體，而由智能云電視作為“家庭神經(jīng)中樞”，管理家中所有設(shè)備，使高效、時(shí)尚、安全、舒適的現(xiàn)代家居夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。

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通過信道均衡的具體結(jié)果可以知道，噪聲功率的比值不僅包括有效信號(hào)的功率，而且包括有效信號(hào)功率所迭加的噪聲功率。同時(shí)，在COFDM系統(tǒng)的調(diào)制端，大多數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)都是在經(jīng)過隨機(jī)處理后才被映像的，因此其常量的數(shù)值只與映射前的星座圖有關(guān)。考慮到實(shí)際過程中會(huì)盡量的避免進(jìn)行除法的相關(guān)運(yùn)算，進(jìn)而便可以將平均噪聲的功率率先計(jì)算出來：

其中，通過利用歸一的方法可以將ZK均方的功率計(jì)算出來，也就是常量，因此信道狀態(tài)的信息便可以利用相關(guān)的量化以及查表映像計(jì)算出來。

因此，在頻率衰落變化相對(duì)來說比較快的選擇性信道當(dāng)中，只有通過進(jìn)行大量的統(tǒng)計(jì)平均才能將噪聲本身的統(tǒng)計(jì)特性準(zhǔn)確的反映出來。本文所用的統(tǒng)計(jì)器主要是利用先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)緩存器實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的不斷更新然后再求其平均，系數(shù)P對(duì)于迭代速度的調(diào)節(jié)具有非常重要的作用，且時(shí)間越長(zhǎng)所反映出來的信道噪聲特性更準(zhǔn)確，進(jìn)而每個(gè)載波點(diǎn)的實(shí)時(shí)信道狀態(tài)信息值也能夠明確的計(jì)算出來。同時(shí)，CSI是長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行平均統(tǒng)計(jì)的重要結(jié)果，便在很大程度上避免了信道中窄帶對(duì)于信道估算所造成的干擾影響。

3.3 CSI提取后在軟判決中的具體應(yīng)用

數(shù)據(jù)信息在均衡過之后便需要將QAM所代表的映像星座圖和CSI所提取的信息有機(jī)的結(jié)合起來，然后對(duì)提取的信息進(jìn)行軟判決，每一次軟判決中的某個(gè)位置的可信度度量在一定程度上可以利用星座點(diǎn)與判決限之間的距離來表示的。由于判決信號(hào)的可信度往往可以由信道狀態(tài)信息CSI以及mi直接表示出來，因此最終可信度的度量值可以通過CSI與mi相乘得知。

利用歸一法所提取的CSI，在很大程度上經(jīng)歷了長(zhǎng)期迭代的考驗(yàn)，信道噪聲所具備的統(tǒng)計(jì)特性能夠充分準(zhǔn)確的展現(xiàn)出來。因此，在一些易受窄帶干擾和衰落變化速度相對(duì)較快的移動(dòng)類接收信號(hào)中更加適用。

4 結(jié)語

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字化時(shí)代悄然而至。本文通過對(duì)數(shù)字高清晰電視多載波傳輸方案的科學(xué)分析，采用FPGA方案樣機(jī)對(duì)其他硬件電路進(jìn)行科學(xué)的檢查，且在實(shí)際傳輸環(huán)境進(jìn)行相關(guān)的傳輸測(cè)試，證明了其所用的方法具有一定的可行性和數(shù)字高清晰電視具備良好的性能。

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宣莉（1972-），女，漢族，山東海陽人，大專，助理工程師，研究方向：廣播電視工程。