全球4G電視廣播市場發展現狀分析

李遠東

（DVBCN，上海 201100）

全球4G電視廣播市場發展現狀分析

李遠東

（DVBCN，上海 201100）

4G（第四代移動通信）技術是通信技術、互聯網技術、廣播電視技術融合發展的產物，傳統廣播電視臺與4G移動通信運營商由此找到了各自需求的契合點——4G電視廣播。2014年是全球4G電視廣播發展的元年。介紹了4G電視廣播在2014年取得突破性發展的原因，總結了廣播電視臺發展4G電視廣播的重大意義及4個實際案例、國內的相關發展動態，最后對全球4G電視廣播的市場發展現狀進行了總結與分析。

4G；廣播電視臺；4G電視廣播

當下，移動視頻業務迅猛發展，由于移動視頻基于自適應流媒體單播，所以給移動運營商的網絡容量與性能的提升帶來巨大壓力，而且當大量用戶接入時，用戶體驗也得不到保障。在此背景下，2014年以來，具有全球統一標準的4G電視廣播受到各方青睞，電信業務與電視廣播媒體業務合作甚至融合發展的新時代開始到來[1]。

1 縱向比較：4G電視廣播相對于傳統基站單播的優勢

基于4G電視廣播的移動視頻解決方案可充分利用4G移動通信網絡的全IP、高帶寬、低時延、可聚合射頻載波等優勢，在時間與業務兩個維度上有效調配網絡資源，以組播和廣播等多種方式靈活提供移動視頻業務[2]。4G電視廣播相對于傳統基站單播的優勢如圖1所示。

具體地，由圖1可見，在相同的基站覆蓋范圍內，對于同時收看相同高清電視節目內容：

1）若該基站部署了4G電視廣播，則所需的無線接入帶寬容量并不會隨著同時收看人數的增加而增加，而是一直維持在約7.5 Mbit/s的水平。

圖1 4G電視廣播相對于傳統基站單播的優勢

2）若該基站尚未部署4G電視廣播，仍采用傳統單播技術，則所需的無線接入帶寬容量會隨著同時收看人數的增加而線性地增加，對此，不妨粗略地進行定量描述：設圖1中的橫軸為x軸且單位為“個”（即x∈Z+）、縱軸為y軸且單位為Mbit/s，根據相同視頻內容的單播特性，可以對二者關系進行數學建模大致為y=kx，則根據圖1里的兩組數據（1，4）和（10，40），k=（40-4）÷（10-1）=4，于是，y=4x，由此可以看出，這個定量的結論很令人吃驚，因為是4倍的關系。

3）只有當1個人收看高清視頻節目時，4G電視廣播體現不出相對于傳統單播的優越性，相反，前者還不如后者的效率高——定量的解釋是：設采用傳統單播技術時所需接入帶寬與采用4G電視廣播技術時所需接入帶寬的差值為b，且單位為Mbit/s，于是b=y-7.5=4x-7.5，則欲使4G電視廣播體現出相對于傳統單播的優越性，就必須滿足b≥0，即4x-7.5≥0，x≥1.875，在此處顯然應向上取整，即x的數值至少為“2個人”，可見僅有1個人時顯然不行。

4）當多于1個人收看相同的高清電視節目時，4G電視廣播就體現出相對于傳統單播的優越性了，而且同時收看的人數越多，這種優越性就越明顯，定量地解析就是：b=4x-7.5，其中x≥2且x∈Z+，b的數值越大就說明優越性越發明顯，而只有當此處x的數值越大，b的數值才會越大，反之亦然。

5）基于以上4點觀察可以看到，對于熱門電視/視頻或其他數字視頻內容，采用4G電視廣播技術進行分發相對于采用傳統單播更具有現實意義，而對于冷門電視/視頻或其他數字視頻內容，則宜采用傳統單播技術。

基于上述分析，加之4G電視廣播技術所依托的LTE的物理帶寬（20 MHz）是3G網絡（5 MHz）的4倍，使得移動通信運營商通過4G移動通信網絡能傳輸更多的電視頻道內容和更加清晰、更低時延的電視畫面，所以特別適合很多精彩賽事、大型表演、重大活動的實時電視直播，因此在現階段被越來越多的運營商、設備商、廣播電視臺等關注。

目前，在移動通信陣營所研究與試驗的面向多屏視聽終端（電視機、智能手機、平板電腦等）的4G電視廣播中：

1）面向智能手機等小屏終端的4G電視廣播，采用HEVC編碼的1套540P視頻節目的碼率僅為0.5 Mbit/s，在城市熱點區域中的頻譜效率可達2bit/（s·Hz），對于信道帶寬為10 MHz的LTE-FDD網絡，當分配60%的資源用于4G電視廣播時，可同時承載的熱門電視節目套數就可達[（10 MHz×60%）×2 bit/（s·Hz）]÷0.5 Mbit/s=24套。

2）面向大屏電視機終端的4G電視廣播：采用HEVC編碼的1套4K超高清視頻節目的碼率為16 Mbit/s，在城市熱點區域與鄉村非熱點區域（安裝室外定向接收天線）中的頻譜效率均值可達2 bit/（s·Hz），對于信道帶寬為40 MHz的LTE-FDD網絡，當分配所有的資源用于4G電視廣播時，可同時承載的熱門4K超高清電視節目套數就可達：[（40 MHz×100%）×2 bit/（s·Hz）]÷16 Mbit/s=5套。

2 廣播電視臺發展4G電視廣播的重大意義及實際案例

2.1 重大意義

不斷創新的信息通信技術已深刻影響著傳統廣電媒體的傳播方式、傳播理念和傳播規律，而對包括4G技術在內的移動新媒體與新興媒體的研究，也已經成為當代新聞傳播學科的一個前沿的、熱門的領域。從傳播角度看，能夠便捷快速地接觸到廣播電視臺的傳播內容是用戶的一個基本需求。而傳播渠道和傳播內容一直是一對矛盾，每一次傳播渠道的拓展和改進（包括時下正發展如火如荼的4G移動通信網絡），都會對廣播電視臺內容的傳播產生巨大的促進作用。

美國著名傳播學者威爾伯·施拉姆曾根據經濟學“最省力的原理”提出了用戶選擇媒體服務的概率公式：選擇的概率=可能得到的報償÷需要付出的努力。也即，用戶從某一媒體服務中獲得的收益與報酬越大，在獲取過程中付出的精力與財力越小，用戶選擇這一媒體服務的概率就越大，反之就越小。這也表明，傳統廣播電視媒體要想獲得更大的競爭力和影響力，要么不斷創新內容，要么不斷改進傳播渠道。而在當今用戶為王的時代，在4G迅猛發展的背景下，那些能夠將優質的媒體服務內容和便捷快速的傳播渠道結合在一起的傳統廣播電視媒體，無疑將成為新時代最具競爭力的媒體。

2.2 實踐案例

2.2.1 以移動通信運營商為主導的實踐案例

1）溫和方式：在高頻段推出商用的4G電視廣播業務。

2014年1月27日，韓國電信KT商用全球第一個4G電視廣播業務，其中集成了KT此前已商用的mobile IP?TV中的所有高清直播電視頻道。

2014年6月中旬，Vodafone在荷蘭正式推出基于4G電視廣播系統的移動電視商用服務，實時直播6個熱門電視頻道（荷蘭1臺、荷蘭2臺、荷蘭3臺、24 kitchen、CNN、National Geographic）的內容，每月費用為7.95歐元，首月免費收看。

2）激進方式：移動運營商建設大型的基于700 MHz等低頻段的4G電視廣播網絡，欲以之取代傳統地面數字電視網絡。

2014年7月29日，Nokia Networks宣布其成功試驗德國全國范圍內的4G電視廣播，而且是全球首次基于700 MHz頻段的面向超大地域范圍的4G電視廣播試驗，用10個4G基站同頻覆蓋了高達200 km2的地域（采用單頻網組網）。

相關試驗的目的在于架起廣播電視臺與移動運營商之間的“橋梁”，如果價格（網絡租賃費用等）合適，前者也可能會將4G網絡作為傳輸媒介。Nokia Networks的首席技術官Hossein Moiin評論說：“這種4G電視廣播可以在歐洲取代傳統的DVB地面數字電視廣播?！?/p>

Nokia Networks還將通過試驗證實4G電視廣播系統除了面向智能手機與平板電腦，也能面向機頂盒（連接大屏幕傳統電視機）與大屏幕智能電視機開展相關業務，以8 Mbit/s碼率支持高清電視廣播，以2 Mbit/s碼率支持標清電視廣播。

據悉，該項試驗將會持續至少1～2年的時間，將來有可能采用450 MHz頻段或繼續采用700 MHz頻段。除了德國，將來還有望在澳大利亞、瑞士等地應用相關系統。

以往其他大多數運營商的相關試驗均是基于單個4G基站，而此次試驗中則組建了由10個4G基站組成的單頻網，技術難度更大，但對于大規模商用基于傳統經典地面電視廣播網絡所使用的UHF頻段的新興4G電視廣播業務在技術成熟度、社會效益、經濟成本、經濟效益等反面的驗證能力更強。

2.2.2 以傳統廣電為主導的實踐案例：2014年8月發生了英國電視廣播歷史上的又一個里程碑事件

2014年7月24日—8月3日期間，英國廣播公司BBC聯合英國目前最大的移動通信網絡運營商EE、華為、高通等，于Commonwealth Games（英國聯邦運動會）期間在Glasgow Science Centre（格拉斯哥科學中心）啟用其4G電視廣播技術與系統，對Commonwealth Games進行了實時直播，大獲觀眾好評[3-5]。這是英國電視廣播歷史上的又一個里程碑事件——英國首次通過4G移動通信網絡以廣播方式來進行大型體育賽事的電視直播。

BBC此前通過相關研究發現，人們希望在任何時間與任何地點通過任何設備或不同的網絡收看BBC的電視節目，但是由于移動視頻流量急劇增大，移動通信網絡就面臨著越來越大的擴容壓力——即使是可用帶寬更大的4G網絡也同樣面臨著這樣的問題。

BBC研究與發展部門認為，解決上述問題的最佳途徑是采用4G電視廣播技術與相關系統，比如有很多人同時想通過智能手機、平板電腦等移動智能視聽終端收看熱門內容的實時直播（往往是一種受大眾歡迎的電視節目內容），若采用4G電視廣播技術，則4G基站就可以在相同的時間向所有的移動智能終端廣播相同的內容。所以，相比單獨向各個終端發送同樣的內容（單播），4G電視廣播可大大節約寶貴的移動網絡帶寬、降低4G網絡擁塞的可能性，而且不會產生視頻緩沖、馬賽克、中斷等現象，很大程度地提高了用戶在收看移動視頻/電視時視頻質量與可靠性等重要方面的感知體驗。

BBC擁有許多優質內容，想將它們通過各種新的媒介（比如新興的4G網絡）傳輸送達到更多的用戶，BBC研究與發展部門從2013年就開始探索將其電視節目通過4G移動通信網絡進行廣播式直播。由于現在移動智能終端已經很流行，人們的移動視頻消費習慣已經逐步養成，面向移動應用場景的直播/線性電視具有很大的市場發展潛力，BBC研究與發展部門認為現在發展4G電視廣播是正當其時的。

其實，BBC研究與發展部門一直在研究基于端到端IP（互聯網協議）網絡的全新型電視廣播系統，4G電視廣播直播即是這樣的一種系統。

EE表示，在英國，4G電視廣播的普及將是必然要發生的事，4G電視廣播技術成為主流也將只是時間問題。

2.2.3 國內的發展動態

今年以來，中央領導多次強調要堅持傳統媒體與新興媒體優勢互補、一體發展，加快建設形態多樣、手段先進、具有強大傳播力和競爭力的新型主流媒體，不斷開創媒體融合發展新局面。

推動傳統媒體和新興媒體融合發展是個戰略命題、長期任務。進入4G移動通信時代，數字和網絡技術裂變式發展，媒體轉型窗口期越來越短，發展良機轉瞬即逝。推動媒體融合發展，國內傳統電視媒體應積極把握4G技術快速發展的機遇，主動運用新技術新應用，創新媒體傳播方式，占領信息傳播制高點。

2014年，中國進入4G時代，移動互聯網大潮的來勢更加洶涌，給中國電視與視頻行業的發展帶來了前所未有的機遇及挑戰。根據華數2013年年報，在手機電視業務方面，華數將重點考慮基于移動互聯網和4G的應用，形成視頻為主、應用覆蓋的市場格局。此外，海南網絡廣播電視臺、CIBN、CNTV等也在做相關布局。BIRTV 2014期間，CNTV甚至在其展臺上打出要做“4G時代網絡視聽領導者”的宣傳語。

可見，國內的傳統廣電媒體/陣營是有著強烈的相關需求的，要是能與4G電視廣播系統相結合（國內移動運營商對4G廣播系統也很重視），加之若有政策鼓勵而且商業模式能為各方所接受，相信會有很快的發展。雖然4G技術本身就是通信技術、互聯網技術、廣播電視技術融合發展的產物，但是在國內，4G所帶來的電視媒體內容的傳播模式轉變，也必將涉及到體制、機制、多方利益格局調整等深層次問題。

3 4G電視廣播的市場發展現狀

3.1 商用、預商用、試驗等情況

截至2014年8月31日，澳大利亞、中國、法國、德國、印度、荷蘭、菲律賓、葡萄牙、新加坡、韓國、阿聯酋、英國、美國在內的13個國家的18家頂級移動基礎網絡運營商已進行了4G電視廣播的現網試驗、部署、預商用、商用[6-21]。

3.1.1 澳大利亞

Telstra于2014年1月31日在墨爾本板球場進行了全球首次以4G電視廣播對板球賽事進行實時直播的試驗。

3.1.2 中國

中國移動于2013年進行了基于TDD LTE現網的4G電視廣播試驗，并面向公眾演示、展示。中國電信已經預商用4G電視廣播業務，8月16—28日期間于江蘇南京舉行的“2014夏季青年奧運會”，中國電信對其進行了基于4G電視廣播系統的實時直播。

3.1.3 法國

Orange對2014年的法國網球公開賽進行了基于4G電視廣播系統的實時直播。

3.1.4 德國

Vodafone在2014年進行過歐洲首次以4G電視廣播對英式足球賽事進行實時直播的試驗，之后也對一次帆船比賽進行過4G電視直播。IRT于2014年在慕尼黑進行基于700 MHz頻段的4G電視廣播試驗，該項試驗在目前仍處于運行狀態。

3.1.5 印度

Reliance于2014年在孟買進行4G電視廣播試驗。

3.1.6 荷蘭

2014年5月3日，KPN對Ajax足球比賽進行了基于4G電視廣播系統的實時直播。2014年6月中旬，Voda?fone在荷蘭正式推出基于4G電視廣播系統的移動電視商用服務。

3.1.7 菲律賓

Smart曾于2013年進行基于2.1 GHz頻段的4G電視廣播試驗。

3.1.8 葡萄牙

Meo目前正在進行4G電視廣播試驗。

3.1.9 新加坡

Singtel從2014年下半年開始試驗4G電視廣播，目前仍在進行。

3.1.10 韓國

KT于2014年1月27日在全球范圍內第一個商用4G電視廣播業務。

3.1.11 阿聯酋

Etisalat目前正在進行4G電視廣播試驗，并在進行相關的網絡部署。

3.1.12 英國

2014年7月末及8月初，EE聯合BBC對英國聯邦運動會進行了基于4G電視廣播的實時直播與點播。3 UK曾在Maidenhead（梅登黑德）進行4G電視廣播試驗。

3.1.13 美國

Verizon與AT&T目前正在進行4G電視廣播試驗，均計劃于2015年正式商用4G電視廣播業務。

另外，值得一提的是，上述僅是對頂級運營商部署4G電視廣播的情況進行了統計，筆者進一步查閱最新文獻，發現根據華為最近的相關說法，全球目前已經有將近30家大大小小的移動通信基礎運營商正在部署4G電視廣播系統。

3.2 4G電視廣播終端生態系統

截至目前，在大多數的4G電視廣播試驗中，被使用得最多的終端是Samsung Note 3，其所采用的是高通公司生產的“驍龍800”芯片及相關中間件。中國電信于8月進行的4G電視廣播預商用，首批發放了18 000部華為C8817。此外，在美國，可接收和處理4G電視廣播信號的HDMIDongle產品也已問世。

在2014年接下來的幾個月，將會有更多的移動通信基礎運營商進行4G電視廣播試驗或預商用，也將會有幾款新的可支持4G電視廣播功能的移動智能終端面世[22]。

4 總結

可以看出，在移動視頻業務的迅猛發展給移動運營商的網絡容量和性能的提升帶來巨大壓力的現實背景下，4G電視廣播的相關試驗與商用在2014年取得了很大的發展，從而開啟了電信業務與電視廣播媒體業務合作（初級階段）甚至融合（高級階段）發展的新篇章?？梢灶A見的是，4G電視廣播將在2014年及以后迎來一個全新的發展時期。

[1] 李遠東.傳統廣播與移動寬帶融合網絡的4種方案解析[J].電視技術，2014，38（17）：43-46.

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[7] BICHENO S.EE says 4G Broadcast in UK is inevitable[EB/OL]. [2014-08-05].http://www.telecoms.com/275302/ee-says-4g-broad?cast-in-uk-is-inevitable/.

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[10] BBC Media Certer.BBC R&D to showcase future of broadcasting [EB/OL].[2014-08-05].http://www.bbc.co.uk/mediacentre/latest?news/2014/rd-future-of-broadcasting.

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[21] GOLDSTEIN P.AT&T to launch LTE Multicast in 2015[EB/OL]. [2014-08-14].http://www.fiercewireless.com/story/att-launch-lte-m ulticast-2015/2014-08-13?utm_source=Twitter&utm_medium=Edi?tor&utm_campaign=SocialMedia.

[22]華為攜手中國電信實現全球首個LTE eMBMS預商用，移動視頻體驗進入新時期[EB/OL].[2014-08-29].http://www.teletraining. cn/htm l/1793.htm l.

Developm ent Status Analysis of G lobal 4G Television Broadcasting M arket

LI Yuandong
（DVBCN,Shanghai 201100,China）

4G technology is the product of communication technology,Internet technology,and broadcast and television technology integrating.The traditional broadcast and TV stations and 4G mobile communications operators find the point of meeting their own demand——4G television broadcast.This year is the first year of the global 4G television broadcast development.The reason of 4G television broadcasting development in 2014 is introduced,and the significance of the broadcast and TV station developing 4G TV broadcast and four actual cases,the relevant developments in China are summed up.Finally, the development situation of the global markets of 4G television broadcast are summed and analyzed.

4G；broadcast and TV station；4G TV broadcast

TN949

A

?? 京

2014-09-11

【本文獻信息】李遠東.全球4G電視廣播市場發展現狀分析[J].電視技術，2014，38（21）.