笔者注:本文题目及文中的“互联网”,指的是Internet或“国际互联网”,而非“互连网”或侠义的互联网。而且,这还不是现有的Internet,而是基于SDN(软件定义网络)互联的下一代Internet。
此前,日本NHK已完成以互联网为传输媒介的数次大型国际体育赛事的8K超高清电视直播试验,但都是基于已有的技术。能否采用最新的技术?这就是本文所重点关注的。
2014年的巴西世界杯是第20届世界杯足球赛,将于2014年6月12日至7月13日在巴西境内12座城市中的12座球场内举行。
届时,NHK、NTT以及下一代网络的部分科研组织(如RNP、Internet2、SINET4)将会联合起来,以互联网为传输媒介,对巴西世界杯进行8K超高清电视直播。所属的相关研究项目为《网络虚拟化技术的研究与发展》。基于笔者的理解,下文简要介绍其中将要用到的关键技术。
笔者对上图的简要理解(不当之处,请大家指正,欢迎大家参与讨论):
1)今年的巴西世界杯期间,8K超高清电视互联网直播的信号,源于巴西的圣保罗、里约热内卢两座城市,最终的接收点在日本的东京(可能还有美国的西雅图)。在传输过程中,上图特意提到将经过美国的迈阿密、纽约、西雅图,并将形成两张传输网络。至于为何特意提到要经过美国的3个地方、为何要形成两张网络,下文的适当地方会提及。
(1)信源编码:对8K摄像机(笔者注:这里的8K,特指的是“8K超高清电视”。严格说来,4K、8K与4K超高清电视、8K超高清电视并不是一回事儿)输出的信号进行H.264编码。至于为何他们将不会采用H.265编码,值得大家深思和讨论。
封装:对被压缩的8K超高清电视直播信号进行IP格式封装。笔者心生疑问:按照IPv4协议、还是IPv6协议、还是同时两种协议进行封装?大家也可以详细探讨这个问题。
笔者认为,从上图看来,巴西世界杯的8K超高清电视直播将通过SDN网络传输,所以,如果采用IPv6协议进行封装,即使从巴西到日本的互联网中有些或全部都还是IPv4网络,也可以利用开放的SDN北向接口以及创新的流表技术,在SDN转发设备上灵活地生成并加载各种过渡或隧道技术(至于最终采用哪种过渡或隧道技术,可通过前期的试验来确定)。
FEC(前向纠错):为保证8K超高清电视直播信号在互联网上的高可靠传输,将对封装后的信号进行基于LDGM(低密度发生器矩阵)的FEC技术。
经过信道编码之后,巴西世界杯的8K超高清电视直播信号的传输码流将达到320Mbps。笔者感概:在“尽力而为”的互联网上进行这么大码率的视频的超长距离的高可靠传输,LDGM-FEC技术、SDN的应用等可谓“功不可没”。
从上图看来,巴西世界杯的8K超高清电视直播信号将会有两条传输路径,互为动态热备(笔者理解:所谓“动态”,意即SDN对网络的可编程、自主灵活可控性;图中说成“虚拟多径传输”可能是借鉴了地面数字电视网络单频组网SFN中利用(无线)多径来提高接收性能的思想,才有如此一说,意在强调这样可以提高8K超高清电视直播信号的IP网络传输性能):