互聯(lián)網(wǎng)（OTT）視頻分發(fā)的崛起給有線電視公司帶來了戰(zhàn)略和技術(shù)上的挑戰(zhàn)。戰(zhàn)略層面上面臨著有線電視企業(yè)“在云中”的崛起。這些企業(yè)能夠繞過有線電視網(wǎng)絡(luò)而直接向消費者銷售內(nèi)容，使用下一代網(wǎng)絡(luò)（包括無線）、新標(biāo)準(zhǔn)和新技術(shù)來保證用戶體驗的質(zhì)量（QoE）。與此同時，不僅有線電視企業(yè)的付費內(nèi)容在互聯(lián)網(wǎng)上越來越多地被非法傳播，某些打擊在線盜版的措施本身也在侵蝕他們的利潤，例如好萊塢制片廠的紫外模式，授權(quán)與現(xiàn)有視頻點播器服務(wù)窗口重疊的視頻流。應(yīng)對這樣復(fù)雜的情況極為困難，選擇最優(yōu)的技術(shù)同樣困難。
多屏——付費電視的戰(zhàn)場
無處不在的高速寬帶和用戶友好的網(wǎng)絡(luò)視頻門戶網(wǎng)站使得PC開始替代客廳中的電視機(jī)。這是“第二屏”革命的開始。隨后是兩個獨立但并行的發(fā)展趨勢：其一，聯(lián)網(wǎng)游戲機(jī)把PC上的視頻流體驗帶到電視機(jī)。新一代寬帶數(shù)字電視機(jī)頂盒首先推動了這個趨勢，隨后是智能電視或網(wǎng)絡(luò)電視的演進(jìn)；其二，在PC引領(lǐng)的第二屏現(xiàn)象基礎(chǔ)上，iPhone和iPad（以及類似設(shè)備）使其成為一個大規(guī)模的市場發(fā)展趨勢。
圖1：各類設(shè)備訪問BBC iPlayer節(jié)目的次數(shù)2009-2012（百萬）
圖1清晰地顯示了對英國平臺運(yùn)營商的影響——2012年平板電腦和手機(jī)開始侵蝕‘受控’機(jī)頂盒上的OTT消費。有線電視運(yùn)營商應(yīng)注意，受控設(shè)備（例如機(jī)頂盒）正讓位于消費相同OTT內(nèi)容的非受控設(shè)備。
一系列調(diào)查結(jié)果顯示，對有線電視運(yùn)營商意味著：1. 用戶希望在隨時隨地在自己碰巧擁有的設(shè)備上欣賞內(nèi)容（包括運(yùn)營商或其他人的內(nèi)容）；2. 如果運(yùn)營商無法以這種方式提供內(nèi)容，其用戶將尋求在他們無法控制的設(shè)備上消費。鑒于這種情況，轉(zhuǎn)向多屏對有線電視運(yùn)營商是一個極具吸引力的選擇。同時，轉(zhuǎn)向多屏不僅僅只是一個戰(zhàn)略選擇，而是將很快變得必須。
新技術(shù)
大多數(shù)有線電視運(yùn)營意識到他們必須為客戶建立多屏生態(tài)系統(tǒng)。但他們應(yīng)當(dāng)采用哪種新技術(shù)或結(jié)合使用哪些新技術(shù)？一般來說，除了PC、筆記本電腦和游戲機(jī)，我們這里主要談?wù)摰氖莍OS和安卓設(shè)備。但是，這些設(shè)備很可能由別人控制（例如微軟、蘋果和谷歌），這就帶來了與他們合作所涉及的業(yè)務(wù)成本問題；另外，他們可以使用多種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，例如可變碼率（ABR）技術(shù)和內(nèi)容保護(hù)方案。源自互聯(lián)網(wǎng)和移動領(lǐng)域的新一代開放式標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)正在緩慢地改變這種情況，并偏向于開源模式。
可變碼率流媒體
通過非受控網(wǎng)絡(luò)向第二屏交付IP視頻的一個重大障礙是無法確保平滑地交付高質(zhì)量的視頻。通過降低質(zhì)量（降低分辨率、幀速或提高壓縮級別）應(yīng)對可用帶寬的突然降低，可變碼率（ABR）流媒體技術(shù)解決了這個問題。選擇低碼率視頻流直至帶寬瓶頸消失，這樣可以避免在網(wǎng)絡(luò)帶寬變差的情況下，視頻播放停頓并出現(xiàn)等待緩沖的問題（見圖2）。
圖2：ABR流示意圖
這可能造成圖像質(zhì)量下降，但實際經(jīng)驗表明：觀眾寧可臨時觀看低質(zhì)量圖像，也不愿意停止觀看。ABR技術(shù)可以提供適用不同客戶端設(shè)備的靈活性。對于處理能力或者顯示能力較弱的客戶端，可以選擇接入低比特率的流媒體。通過ABR技術(shù)，可以讓比較老舊的客戶端使用更長的時間，而新設(shè)備完全不必去適應(yīng)這些低比特率的流媒體。在實踐中，全球消費者寬帶的普遍提升意味著用戶更喜歡基于ABR技術(shù)的流媒體，而不是下載。另外一個優(yōu)勢是ABR還支持一些高級特性
新的DRM方式
過去，捆綁瀏覽器、媒體播放器、內(nèi)容加密和DRM的專有方式造成了各種消費電子設(shè)備對DRM的支持出現(xiàn)嚴(yán)重的碎片化。結(jié)果，服務(wù)提供商不得不為不同設(shè)備提供格式不同的相同內(nèi)容。MPEG-DASH和HbbTV等標(biāo)準(zhǔn)的一個關(guān)鍵特性是引入了通用加密——允許多個DRM使用相同加密的ABR資產(chǎn)。
有線電視運(yùn)營商如何受益于OTT技術(shù)
利用新技術(shù)和框架
有線電視運(yùn)營商已經(jīng)邁開“創(chuàng)建全面多屏環(huán)境”的第一步。然而，帶來最大機(jī)會的是接下來的三步：
第二步是把當(dāng)前的QAM點播服務(wù)轉(zhuǎn)向基于IP的ABR技術(shù)
第三步是把小眾直播線性QAM服務(wù)（例如例如平均每個節(jié)點少于一個觀眾的頻道）轉(zhuǎn)向單播模式
第四步是把所有傳統(tǒng)QAM直播線性服務(wù)轉(zhuǎn)向IP/ABR單播
第二步和第三步轉(zhuǎn)變極具挑戰(zhàn)性，第四步最為困難，因為它需要擴(kuò)展有線電視DOCSIS網(wǎng)絡(luò)以支持持續(xù)的使用高峰，但這也是向全面、IP的視頻環(huán)境過渡的最后一步。有線電視運(yùn)營商注意：與QAM基礎(chǔ)設(shè)施相比，在IP上提供視頻點播更容易。
把視頻點播轉(zhuǎn)向OTT
基于IP的ABR方案的一個優(yōu)勢是可以通過把某些或全部點播和回看服務(wù)卸載到DOCSIS而節(jié)約QAM網(wǎng)絡(luò)上的容量，有望釋放更多廣播容量。如果之前在QAM網(wǎng)絡(luò)上交付的點播視頻流以相同的碼率通過DOCSIS在OTT模式下交付，這不能實現(xiàn)任何總?cè)萘抗?jié)約。事實上，DOCSIS通道的效率稍微要低一些。如果所有視頻流都通過DOCSIS交付，而不是QAM，那么管理可變點播容量就會更簡單，使用單個后臺IP平臺而不是在兩者之間散播。廣播QAM通道的分配隨 后就是固定的。這意味著運(yùn)營商為支持多屏需求而建設(shè)的OTT基礎(chǔ)設(shè)施得到了重新利用。未來，這些OTT容量可以通過CDN按需擴(kuò)展。
把SDV廣播頻道轉(zhuǎn)向OTT
在美國，解決QAM容量壓力問題的一個方式是使用交換式數(shù)字視頻（SDV）。簡單地說，SDV是一種基于點播原理，來提供小眾廣播頻道的方式。這是因為大多數(shù)用戶只會觀看HFC網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)向家庭交付的大約250個廣播頻道中一小部分。借助SDV，不需要的頻道就不需要發(fā)送。
運(yùn)營商使用IP組播網(wǎng)絡(luò)分發(fā)廣播頻道。當(dāng)機(jī)頂盒從分發(fā)中樞請求一個頻道時，該頻道當(dāng)前并未傳輸給與其相連的任何家庭，分發(fā)中樞動態(tài)地分配一個新的QAM端口并通過本地節(jié)點把之前未觀看過的頻道傳輸至相關(guān)的家庭。但我們不建議利用IP組播代替，因平板電腦和智能手機(jī)等手持設(shè)備通常還不兼容IP組播；有證據(jù)表明與單播ABR方式相比，IP組播方式在網(wǎng)絡(luò)容量上的優(yōu)勢不明確。
網(wǎng)關(guān)的情況
使用一個家庭網(wǎng)關(guān)，它為家中的任何DVB-C設(shè)備（IDTV和機(jī)頂盒）控制（通過使用多個DVB調(diào)諧器）標(biāo)準(zhǔn)的DVB-CA設(shè)置，也能夠把收到的廣播頻道轉(zhuǎn)碼為第二屏設(shè)備所需的視頻/DRM形式。在有線電視運(yùn)營商已經(jīng)投資ABR OTT的情況下，合理的方式是在家中為視頻流以相同的方式使用ABR。在這種情況下，網(wǎng)關(guān)處理所有進(jìn)入家庭的帶寬，不僅僅是QAM頻道，還有DOCSIS頻道。
“全I(xiàn)P”有線電視模式
“全I(xiàn)P模式”可以有不同理解。其一，意味著端到端的IP組播模式；其二，意味著基于IP的單播ABR方法。雖然我們認(rèn)為，全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)是運(yùn)營商渴望實現(xiàn)的狀態(tài)，但本白皮書并不倡導(dǎo)IP組播方式。
如果有線電視運(yùn)營商必須支持多屏，我們已經(jīng)提到這需要使用在ABR單播模式下IP視頻，增長速度最快的消費類電子設(shè)備（智能手機(jī)和平板電腦）使用的正是這種方式。IP組播不是一種跨開放式互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)（至少目前不是）。還有，很少消費類電子設(shè)備支持它。ABR還有很多其它優(yōu)勢，在數(shù)字電視環(huán)境中，切換頻道的速度經(jīng)常很慢。但是，ABR可以緩解這一問題，因為它可以快速地先載入低碼率流，然后隨著可用帶寬的增加而轉(zhuǎn)向高碼率流。該技術(shù)也基于廣泛使用并驗證過的TCP協(xié)議。
這與IP組播形成了鮮明的對比。IP組播在網(wǎng)絡(luò)容量方面較IP單播的優(yōu)勢經(jīng)常被夸大。在大多數(shù)情況下，組播交付與ABR單播交付相比只有很少或沒有帶寬容量優(yōu)勢。
圖6：IPTV模式——單播/組播混合的影響（500個家庭節(jié)點）
我們倡導(dǎo)的方法假定終極目標(biāo)是全I(xiàn)P方法，利用單播模式的ABR流提供全面的多屏生態(tài)系統(tǒng)。
與電信運(yùn)營商的對比
有些有線電視運(yùn)營商可能會驚訝，為什么不倡導(dǎo)使用IP組播方法來轉(zhuǎn)換到全I(xiàn)P多屏環(huán)境？這個模式第一眼看對有線電視運(yùn)營商極具吸引力，因為其HFC網(wǎng)絡(luò)的核心已經(jīng)在使用IP組播來向邊緣QAM調(diào)制器分發(fā)廣播頻道；但是，這種方法對于全新IPTV部署越來越多地被質(zhì)疑，因為提供受控組播網(wǎng)絡(luò)要求核心網(wǎng)和接入網(wǎng)的升級，其成本很高。
西班牙電信公司Jazztel就是一個例子，它在2010年結(jié)束了組播IPTV服務(wù)，其后，利用基于IP的ABR重新推出了直播和視頻點播服務(wù)。在從組播轉(zhuǎn)向ABR方面，Jazztel并不是唯一的公司。在這種背景下，切換到基于IP的ABR方法看上去并不激進(jìn)，并且從容量規(guī)劃的角度來說相對直接，而接入網(wǎng)由傳統(tǒng)CDN（就像Jazztel的例子）或某些其他類型的受控網(wǎng)絡(luò)提供。就像我們提到的，有線電視運(yùn)營商最開始應(yīng)當(dāng)采用混合模式，為廣播頻道使用DVB-C并結(jié)合IP/ABR方法。
OTT技術(shù)對QoE的影響
ABR方法是否會因為提供低質(zhì)量圖像而不可避免的降低用戶體驗的質(zhì)量（QoE）？這其實取決于觀眾本身。
在基于QAM的視頻點播環(huán)境中，運(yùn)營商計算可以分配給視頻點播的QAM資源，這個決定將反過來決定同時支持多少個并發(fā)流。只要系統(tǒng)在這個數(shù)字內(nèi)運(yùn)行，觀眾看到的圖像質(zhì)量將很高。但在高峰期視頻點播流的數(shù)量會超過系統(tǒng)支持的最大并發(fā)流數(shù)量，這種情況下，視頻點播服務(wù)就變得不可用。因為點播數(shù)量的突然飆升將擠壓帶寬，這種災(zāi)難性的后果使用ABR就不太可能發(fā)生。視頻流的質(zhì)量會下降，因為客戶端不得不選擇更低碼率的視頻流，但點播視頻的服務(wù)不會中斷。
對某些觀眾來說，與根本無法觀看相比，短暫的低質(zhì)量服務(wù)是可以接受的；對于很受歡迎的直播回看相比于視頻質(zhì)量，用戶更加關(guān)注的是能否接收該服務(wù)。因此，ABR與較差的用戶體驗相關(guān)聯(lián)是不正確的，很大程度上要取決于有線電視運(yùn)營商如何管理用戶的預(yù)期。
OTT作為一種離網(wǎng)解決方案
有線電視在西方是一個成熟的行業(yè)，運(yùn)營商增加收入的唯一方式是提高ARPU（每用戶平均收入）。但是，如果運(yùn)營商能夠在其服務(wù)區(qū)之外提供全部或部分服務(wù)，這明顯將帶來進(jìn)一步增長的潛力。把網(wǎng)絡(luò)遷移到多屏，也就是我們之前描述的以O(shè)TT為中心的模式，其好處在于：一旦運(yùn)營商能夠使用ABR提供OTT服務(wù)，本質(zhì)上就能在其網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍之外的任何地方提供服務(wù)，也就是離網(wǎng)服務(wù)。
總結(jié)
正如一開始所提到的，有線電視運(yùn)營商面臨兩個風(fēng)險：其一，OTT視頻分發(fā)可能繞過他們；其二，他們可能因錯誤的戰(zhàn)略和技術(shù)遷移路徑而浪費資金。鑒于多屏視頻交付正在快速成為必須的業(yè)務(wù)，所有有線電視公司應(yīng)當(dāng)支持OTT或至少朝這個方向前進(jìn)。雖然有線電視運(yùn)營商的終極目標(biāo)是全I(xiàn)P交付，但這很難實現(xiàn)，因為需要升級網(wǎng)絡(luò)和更換機(jī)頂盒。
在很長時間內(nèi)，我們預(yù)計某些觀眾數(shù)量較高的廣播服務(wù)將繼續(xù)通過DVB-C以及各種直播線性和點播IP服務(wù)提供。網(wǎng)關(guān)設(shè)備這個過渡中扮演重要角色，讓家庭中的IP設(shè)備能夠獲得DVB-C廣播服務(wù)。