网络数字信息家电的最新进展

随着信息时代的到来，数字化产业特别是数字化信息家电得到了蓬勃的发展，数字家电以其诸多优点正在受到越来越多消费者的青睐。

数字家电的主要特点包括：

（1） 数字化。众所周知，由于数字信号传播的抗干扰能力远远高于模拟传播，传送的节目具有质量好、清晰度高等特点，所以，数字家电得到了快速的发展，与之相应的数字电视和高清晰度电视（HDTV）等数字产品也得到了飞速的发展。

（2）智能化。 数字信号的传送和处理为信息家电提供了条件，特别是计算机技术的引入，使得数字家电又成为一种智能化的家电，可以通过灵活的软件系统解决变化多端的需求。

（3）网络化。计算机网络和Internet技术的迅猛发展，以及居民小区宽带网基础设施的完善，使得人们的生活越来越接近网络，从而为数字家电实现网络化创造了条件。

（4） 良好的交互性。网络化的数字信息家电改变了人们长久以来被动收看节目的娱乐习惯，同时也建立了一个人机交互的平台，使用户的娱乐方式更具个性化，生活也更加便捷了。

伴随着家电数字化和信息化的浪潮，作为消费类电子一员的碟机，也在发生着天翻地覆的变化。首先让我们看一看网络数字信息碟机的发展。

最早的数字化碟机是1981年出现的数字激光唱机，称为CD唱机，CD全称为Compact Disc，是专门播放音乐节目的。后期随着音质要求的提高，又相继出现了HDCD、DDCD、SACD和XRCD。1993年出现了VCD数字视频碟机，VCD全称为视频光盘(Video Compact Disc)，通常称为数字视盘或小影碟。VCD是利用MPEG-1压缩技术，对数字视音频信号进行压缩处理，然后记录在直径为12cm的光盘上。通常码流控制在1.5Mbps以内，可以通过使用1~2张CD光盘来存储视频节目。

VCD后期过渡到超级VCD及多用途DVD。DVD的英文全名是Digital Video Disk，即数字视频光盘或数字影盘，也有人称DVD是Digital Versatile Disk，是数字多用途的光盘。超级VCD与DVD都采用MPEG-2压缩技术,图像和音质在MPEG-1基础上得到大幅度提升。但随着时代的发展，数字家电特别是高清电视的发展和普及，DVD已经不再能够满足人们的需求了，因为从DVD所采用的MPEG-2格式压缩技术、画面质量(720×480)及盘片容量来看，均无法满足高画质数字高清电视的需求。

碟机虽然看似一件普通的家用电器，但作为电视和音响的信号输入源，它的效果好坏将直接决定着电视和音响的输出效果，正是在这种情况下，为了使高清晰电视的效果达到极致，高清碟机便应运而生了，高清碟机采用的是新的不同于MPEG-2的压缩技术，画面质量可达到1920×1080，特别是高清碟机的DVI端口真正实现了纯数字信号输出，是其他任何模拟输出的碟机所无法比拟的。典型的如高清碟机HDV（High Definition Video），采用自主的压缩算法HD12，压缩效率比MPEG-2高5倍，解决了如果以MPEG-2压缩高清节目需要5～10张DVD光盘的困难，用1张DVD光盘就可以记录完整的高清电影。HDV正是以其高质量的画面和音效得到了越来越多拥有高清晰度电视和追求高品质生活的消费者的欢迎和认可。

虽然目前的高清碟机拥有了很好的画质和音效，但它还没有实现网络化，要想成为真正意义上的数字信息家电，网络化将是一条必经之路，因此，在越来越多家电实现数字化和信息化的同时，碟机的发展趋势必将是数字化、智能化以及和因特网的连接实现网络化。

高清网络碟机

高清网络碟机作为真正意义上的数字信息家电，其最大的特点在于其可交互性。用户可按需获取宽带IP网提供的媒体节目，实现实质性的互动。现在我们就通过对市场上出现的第一款高清网络碟机IP-HDV的介绍来感受一下高清网络碟机的功能和特点。

IP-HDV是北京凯诚高清电子技术有限公司推出的，是基于IP网络的HDV高清网络多媒体机。

IP- HDV是一款真正意义上的高清数字信息家电，是后碟机时代的标志产物，也是市场发展趋势下的必然，在继3C（计算机、通讯、家电）和4C（计算机、通讯、家电、内容）融合之后，达到了前所未有的5C融合（计算机、通讯、家电、内容、可控性）。

1．IP-HDV结构图（图1）及主要功能

IP-HDV主要功能为：（1）支持高清碟片播放功能，兼容目前几乎所有类型的碟片和计算机上的各种音视频文件；（2）支持在线点播观看和下载节目进行播放，支持IPTV和ISMA流媒体协议；（3）支持网络浏览、收发邮件的NC专用功能；（4）支持数字家庭多媒体管理，把数码相片、摄像节目、各种格式音乐与电影节目进行分类管理，支持通过局域网共享家庭PC的多媒体节目在大屏幕电视上进行播放；（5）具备数字内容安全网络平台，支持安全节目下载和授权播放，为广大节目商提供了新的安全的媒体发展空间，为产品和增值服务提供了新的运营模式。

IP-HDV是以自身为主要终端，以电视机为主要显示设备，以遥控器为主要输入设备，以宽带IP为主要传输网络，提供多媒体信息服务。由此可以看出，IP-HDV既不同于传统的碟机，也不同于模拟有线电视和正在兴起的有线数字电视。它解决了普通碟机只能完成碟片的本地播放和有线电视侧重于单向广播的问题。IP-HDV将改变人们过去的影视消费习惯，使越来越多的用户可以享受到通过网络满足自己各种各样多媒体需求的快乐。IP-HDV也是目前最高端的IPTV应用平台，可以通过互联网下载和播放IPTV的各种节目。

高清网络碟机最大的发展瓶颈无非是网络的带宽，那么我国现在的网络的情况又是怎么样呢？让我们来了解一下：在经过数年的高速发展之后，宽带网络的多项新技术于今年在中国投入商用，其中包括ADSL2、ADSL2+、FTTH、WLAN、无线城市间网络以及WiMAX。更重要的是，以IPv6为基础的下一代网络已在中国建成，提供移动宽带的3G也在喧闹中涌动，宽带平台可谓触手可及。

IP-HDV是“利用宽带网的基础设施，以家用电视机作为主要终端设备，集互联网、多媒体、通讯、安全等多种技术于一体，通过互联网络协议（IP）向家庭用户提供多种交互式数字媒体服务的崭新技术”。IP-HDV最大的特点在于其交互性，用户可按需获取宽带IP网提供的媒体节目，实现实质性互动。其次，IP-HDV借助先进高效（800kbps时接近DVD水平）的视频压缩技术（HD12、MPEG-4、WMV9等），能为用户提供高质量的数字媒体信息服务。

此外，IP-HDV还可以为用户提供包括数字电视节目、可视电话、VOD、Internet、网络游戏、网上购物和远程教育等在内的交互式多媒体信息服务。而受制于数字电视技术标准等各种因素，目前的有线电视仍以单向广播为主，互动电视还难以普及。

传统的碟机已是进入大滑坡的夕阳产业。因此单纯的高清播放机并不足以引爆市场。其实最大化满足用户体验才是IP-HDV异军突起的原因。这是所有新技术成功的根源。同样单纯的机顶盒也由于不能兼顾各种需求即不能完整满足用户体验而迟迟不能上量。

窄带网络时代成功的企业，至少给了我们一个启示，他们业务成功的背后其实是他们极大地满足了人们的需求。而简单地说，人生活的一切就是追求各种需求的被满足。网络在它的领地内，给人们提供了一个个新的需求的满足。特别是那些在现实世界无法满足的需求。其实，在一个技术不断催生产业升级的年代里，在下一轮发展中，谁能在明白网络核心价值的情况下，迅速掌控资源并将技术应用转化为市场价值，谁就必将能脱颖而出。

网络的下一轮发展，势必产生新的融合。其中，最重要的融合来自终端。电视、电脑将相互融合，家庭网络中心的形成，不仅是设备与软件生产商以及网络运营商的利润盛宴，更重要的是，在带宽障碍被突破后，这里将创建出新的商业消费方式，内容与服务将以最便捷的方式被消费。而这种新的消费，在电视与电脑的功能被融合到手机终端上后，视频、音频、语音与电子图书等文字都将在瞬间被消费者购买与消费，基于此平台上的新的服务也将抓住人们的钱包，以人们现在还无法想象的方式出现。IP-HDV在眼前的市场上能让企业抢先整合资源寻获市场价值的网络应用，势必在今年进入一个新的发展阶段。

2. IP-HDV技术优势概述

凯诚高清科技团队在过去的五年里完成了高清视频压缩算法HD12的技术研究并开发了基于HD12的芯片和HDV及IP-HDV整机。凯诚高清把IP-HDV定义为新一代高清数字信息家电。IP-HDV不仅具备高清视频播放功能，还具有互联网的浏览和下载功能。

图2是IP-HDV的一个技术生产流程。从图中可以看到，目前国内大部分家电企业是处在组装层面，企业的核心技术控制在国外专利持有人的手中。凯诚高清从事了最底层的HD12算法的设计，并完成芯片开发，进一步完成了HDV整机开发和产品上市。

3．凯诚高清HDV对比指标优势（见附表）

4．算法对比情况

MPEG1（1988-1992）分辨率为CIF（352*288），25Hz或30Hz帧频，视频码流为1.5M bps，同分辨率下压缩率为20∶1，使用DCT余弦变换和双向预测。支持4∶3幅形比，已产业化，主要应用于VCD和部分视频通讯系统。是过去普遍使用的算法，目前基本已经被替换。无特殊安全技术。

MPEG2（1994-1998） 低级分辨率同MPEG1，码流为1~3M bps；主级为标准清晰度分辨率720*576和720*480，码流为4~15M bps；1440高级为1440* 1080，码流为16~30M bps；高级为1920*1080，码流为20~40M bps。同分辨率下压缩比为40∶1，使用带运动补偿预测和内插的DCT余弦变换和双向预测。支持16∶9、4∶3和4∶3信箱幅形比，已产业化。主要应用于DVD和部分数字视频系统。是目前使用最普遍的算法，无特殊安全技术。

MPEG4（1998-2004）分辨率为CIF以下，15Hz帧频以下，码流为5~64kbps ，不考虑帧频时压缩比为100∶1，相当于正常的50∶1。使用DCT余弦变换和双向预测，增加对象层和虚拟现实的技术提高压缩比。有网络应用模式。基本形成产业化，有硬件解码平台。无特殊安全技术。

H.264 （2004-）主级可实现标准清晰度分辨率，高级可实现1920*1080的分辨率，目前算法主要应用的是1280*720。压缩率是MPEG2的两倍，可达80∶1。码流在15M bps左右。使用DCT余弦变换和多模式多帧预测，增加对象层的灵活和细致划分，提高了差错恢复能力。未实现产业化，硬件平台在测试中，无产品，无特殊安全技术。

WMV9（2004-）主级可实现标准清晰度分辨率，高级可实现1920*1080的分辨率。压缩率是MPEG2的两倍，可达80∶1。码流在5~20M bps 实现新一代DVD应用。使用DCT余弦变换和多模式多帧预测，有运动矢量，可扩展移动应用。未实现产业化，硬件平台在测试中，无产品，有基于计算机上证书体系的安全技术。

HD12（2001-2004） 支持从标清到高清到更高级别的任意分辨率的组合，0.5~1.5M bps实现标清应用，6~10M bps实现高清应用，压缩效率是MPEG2的4～5倍。采用多特征提取的小波算法,增加特殊形状块类型描述视频对象，带增量的量化器降低运算量，素材库为形状编码提供了良好模型，带关键点信息的对象框来修正最后图像，提高图像质量。已实现产业化，已经在凯诚高清HDV系列播放机中应用。有专用的安全技术保障网络传输和控制播放，安全性能高于微软的证书系统。有专用的数字院线播放系统、网络节目服务系统等。

5．凯诚高清网络碟机六大技术

（1）数字高清 目前的DVD播放机和高清播放机的产品(含国外产品)都是模拟信号输出给高清电视，无法称之为数字高清。HDV是使用DVI的纯数字信号输出的高清播放机，可实现信号的无损传输，避免了模拟传输中的干扰问题；其次HDV的VGA类信号输出除了支持标清的VGA（640*480）和SVGA（800*600）外，支持高清的XGA（1024*768）和SXGA（1280*1024）格式输出，目前其余播放机的产品都只支持到标清的VGA格式。

（2）超强压缩 独有的超强压缩功能实现一张盘片播放9～10小时高画质节目，在压缩比和低码率图像质量等关键指标上，HD12不低于H.264、WMV9。HDV还兼容MPEG4和DIVX算法，使得网上和多节目的盘片均可播放。事实上，也只有采用了超强压缩算法，才能在红光条件下，在一张盘片上实现高清节目回放。HDV超强压缩算法压缩率可以超过200倍，但仍然保持极佳的音质和画质，用最少的数据获得最佳的图像质量，满足低码率应用的需求，确保红光高清产业化的理论基础。解决高清视频大数据容量存储要求与红光小存储容量之间的矛盾。

（3）网络功能 新一代的机器已经研发出来，可以直接上网，访问互联网上的各种信息和媒体，同时美亚等大的音像公司正合作提供节目网站，用户可以下载和点播节目。同时可以把家庭PC或社区服务器作为图书馆性质，通过HDV实现VOD的功能，在高清电视上直接播放网络和计算机中的电影、音乐、照片等各种多媒体。

（4）安全功能 独有的智能卡技术使得网络播放的安全性得到保障，收费的良性循环会使节目的种类和服务日趋丰富。并且可以提供给有条件的播放机构以前无法实现的授权播放功能，还可实现对节目的保护。

（5）无线传输通过802.11无线技术，无线连接PC和高清电视，使得家庭和公共娱乐场所的娱乐自主性大大加强。

（6）超强音频 在只有目前音频码流十分之一的容量下，实现高保真音质，支持比MP3更好的最新OGG和WMA等国际主流音频格式，当前的播放机产品都无法支持这些目前流行的超强音频制式。

这6项技术代表着消费市场发展的主流方向，缺少任何一项都将大大降低竞争力。而这些技术，传统播放机及多媒体设备一般都不具备，只支持传统算法模式下的模拟输出这一项功能。

要想在竞争中不被淘汰，就必须迎头赶上科技发展潮流，进一步推动高清网络碟机的发展。通过以上的介绍我们可以了解到：网络的发展可谓突飞猛进，有了这么好的网络带宽作保障并利用宽带网的基础设施，以家用电视机作为主要显示设备，集互联网、多媒体、通讯、安全等多种技术于一体，通过互联网络协议（IP）向家庭用户提供多种交互式数字媒体服务的高清网络碟机已经成为碟机发展的新趋势。