传统视频传输系统面临的带宽挑战与交换式数字视频的出现
在传统的视频传输系统中，有线电视公司会将所有频道合并成一个数据流，即便大多数频道无人观看。有线电视服务提供商正面临一个棘手的障碍：消费者对带宽的需求正在接近（在某些情况下甚至超过）网络容量。许多有线电视公司提供多种服务，包括有线电视节目、数字视频和音频频道、高清（HD）电视频道、视频点播（VOD）、电缆调制解调器互联网服务以及数字电话服务。虽然同轴和光纤系统具有相对较大的带宽容量，但如果太多用户同时使用，服务质量就会受到影响。有线电视公司正在考虑多种方案来满足客户需求，其中包括交换式数字视频（SDV）。
要理解SDV的工作原理，首先需要快速了解一下有线电视公司传统上是如何为客户提供服务的。在较旧的有线电视系统中，有线电视公司始终将每个频道的节目以单一数据流的形式广播到网络的每个区域。当您使用机顶盒（STB）调谐到特定频道时，机顶盒会在该数据流中搜索频道频率，并将信号传输到您的电视。
由于有线电视公司将每个频道信号发送到整个网络，所以可用于互联网服务或数字视频频道的闲置带宽就不多了。高清频道比普通数字视频占用更多带宽，因此随着有线电视公司在节目单中增加高清频道，闲置带宽会减少。由于高清电视变得更加经济实惠，越来越多的家庭购买了高清电视，对高清节目制作的需求也随之增加。鉴于高清电视提供商已经提供数十个高清格式的频道，有线电视公司必须找到满足客户期望的方法。
交换式数字视频（SDV）的工作原理与优势
交换式数字视频采用一种不同的传输系统。有线电视公司不再将所有频道合并成一个贯穿整个网络的节目流，而是仅选择最受欢迎的频道组成一个覆盖全网络的流。对于不太受欢迎的节目，当客户调谐到该频道时，公司才会响应个别客户的需求。换句话说，服务提供商只发送客户实际想要观看的频道。由于该系统只发送客户需求的频道，因此会有大量的闲置带宽可用于其他服务。
据为有线电视公司提供SDV解决方案的IneoQuest公司称，在特定区域内，约80%的观众观看的是排名前20的频道[来源：交换式数字视频解决方案]。仅提供请求的频道源将为有线电视公司释放足够的带宽，以便：
1. 增加任何特定区域内的可用频道数量，包括高清视频源。
2. 为不同区域定制频道选择，包括可能吸引公司部分客户群但不吸引其他客户群的小众节目。
3. 创建更多的视频点播内容，为用户提供更多观看选择。
4. 尝试互动电视格式。
5. 针对特定市场甚至个别客户投放特定广告。
6. 允许电缆调制解调器用户以更高的速率下载内容。
交换式数字视频（SDV）系统的架构
目前还没有建立SDV系统的标准化方法，但每个系统都可分为四个部分：前端、传输系统、接入系统和用户网络。
（一）前端（Headend）
SDV架构的前端部分是视频和互联网源进入系统的地方。它包括与有线电视公司直接相连的设备：
1. MPEG编码器，将原始数字或模拟信号转换为MPEG格式。
2. 大容量加密器，以一种只有合适的机顶盒（STB）才能解密的方式对信号进行加密。
3. 互联网服务器，允许客户使用电缆调制解调器访问互联网。
4. 应用服务器，包括会话和资源管理器（SRM）（它确定每个应用程序可访问的系统带宽）以及另一个用于监控和管理其他系统组件的服务器（SDV系统可能非常复杂，需要专门的强大机器来确保其正确配置）。
前端的一些元素仅单向流入系统，如有线电视公司的视频源。其他元素，如应用服务器，则与网络来回通信以确保一切运行顺畅。
（二）传输系统（Transport System）
前端将视频源转换为MPEG格式并加密后，会将信号发送到SDV架构的传输系统。传输系统的目的是将来自有线电视公司的视频和互联网源路由到接入系统。这一部分由节点（电缆连接相交和分支的点）和路由器组成。节点和路由器将信号重新分配到其他节点和路由器，以便原始源能够覆盖有线电视公司的整个客户群。传输系统的路径将前端连接到接入系统。
（三）接入系统（Access System）
接入系统是实际进行数字交换的地方。接入系统的核心是SDV服务器。SDV服务器的工作是跟踪客户的频道切换请求。SDV服务器是专门的计算机，运行旨在解释每个频道请求的软件。服务器向边缘资源管理器（ERM）和几个边缘QAM设备发送命令以满足需求。
（四）用户网络（Customer Network）
用户网络包括一个机顶盒（用于接收和解密来自接入系统的信号），如果用户订阅了电缆互联网服务，还包括一个电缆调制解调器。每个公司在用户网络和接入系统之间使用不同的接口。
交换式数字视频（SDV）的优势与劣势
（一）优势
交换式数字视频系统最明显的优势在于它解决了有线电视公司面临的最大问题之一——带宽耗尽。随着越来越多的人注册高清电视服务、高速电缆调制解调器和视频点播服务，有线电视公司必须找到一种传输方式。SDV系统有助于有线电视公司在不更换数英里电缆的情况下实施解决方案，因为该系统可在现有基础设施上运行。
增加的带宽还可以带来更多服务。有线电视公司可以选择增加其提供的频道数量，从而更有效地与卫星电视公司竞争。额外的频道可能包括更多的高清源或针对特定区域的节目。
有线电视公司提供互联网接入的方式与提供电视源的方式大致相同。公司通过电缆带宽中的6兆赫兹（MHz）通道向下游提供互联网服务。上游源（通过调制解调器发送回互联网的信息）进入一个2 MHz的通道。当客户需求较大时，有线电视公司会创建一个新的6 MHz通道以缓解系统压力。有了SDV，有线电视公司在客户需求高峰期有更多的带宽可转换为互联网通道。
SDV系统提供了一些对有线电视公司比对消费者更重要的选择。使用SDV系统，有线电视公司可以获取更多关于客户观看内容的信息——大多数SDV系统会保护客户的个人隐私，但它们仍然允许有线电视公司了解哪些频道在不同地区有高需求。一些SDV公司提供的系统允许有线电视公司根据观看习惯针对特定地区甚至特定家庭投放本地广告。当有线电视提供商与潜在广告商洽谈时，这可能是一个有力的谈判筹码，不过消费者可能对此不太感兴趣。
增加的带宽还可以让有线电视公司提供更多的互动选项。例如，假设您决定订购一场按次付费观看的拳击比赛。有线电视公司可以处理您的请求并向您发送一条消息，让您可以选择从当地餐馆订购披萨。您使用遥控器浏览菜单，选择您的披萨和配料，然后确认订单。半小时后，您就可以一边观看按次付费的节目，一边享用热披萨了。
（二）劣势
SDV系统最大的劣势在于系统中有许多组件。这意味着当出现问题时，有线电视公司可能很难找出问题的根源。问题可能出现在SDV系统架构的任何部分，不同的问题需要不同的解决方案。源自客户机顶盒的问题只会影响一个家庭，但SDV服务器或SRM的问题有可能影响数千名客户，并且可能需要技术团队来解决以使系统恢复正常。在许多情况下，有线电视公司将不得不依赖多个供应商的产品来构建一个SDV系统。一些产品可能与其他产品存在兼容性问题，这使得有线电视公司难以提供可靠的服务。即便如此，SDV系统相对于用更高容量的线路替换光纤和同轴电缆来说，仍然是一个有吸引力的替代方案。
交换式数字视频（SDV）的市场情况
设计和生产SDV系统组件的公司包括像科学亚特兰大（Scientific Atlanta）和摩托罗拉（Motorola）这样的大公司。一些公司生产SDV系统所需的所有组件，而其他公司则专门生产特定的硬件，如加密器或路由器。产品的多样性使有线电视公司可以货比三家，找到最适合客户需求的系统。
由于这项技术相对较新，而且SDV系统中的问题可能难以诊断和纠正，因此其实施是一个渐进的过程。康卡斯特公司（Comcast Corporation）、时代华纳（Time Warner）、考克斯通信公司（Cox Communications Inc.）和有线电视系统公司（Cablevision Systems Corporation）等有线电视公司正在通过在特定市场实施SDV设备进行试验[来源：有线电视数字新闻]。
这些市场包括有线电视系统公司的纽约都会区、时代华纳有线电视在德克萨斯州奥斯汀和南卡罗来纳州哥伦比亚的市场，以及康卡斯特在科罗拉多州丹佛和新泽西州的市场等等。这些试点市场包含数百万有线电视客户，但在整个客户群中所占比例仍然相对较小。到目前为止，试点项目还没有出现任何重大问题。几家有线电视公司计划从2008年开始在更多市场实施SDV系统。
假设试点项目进展顺利，我们可能会看到有线电视公司在未来几年采用SDV技术。公司还需要时间来制定策略，以便在网络出现问题时提供客户支持并解决问题。这可能包括聘请顾问来开发新的客户服务方法并培训员工，使他们知道如何解决出现的技术问题。
对于客户来说，最初的变化可能很细微。一些SDV系统可以与现有的机顶盒技术兼容，这意味着客户无需在家中升级设备。对他们来说，变化可能似乎在一夜之间发生。他们可能会发现自己有了更快的互联网连接或更多的频道选择。其他系统则需要新的客户设备，这将要求现有客户更换他们的机顶盒。
每次您在SDV系统中切换频道时，您的机顶盒都会与SDV网络进行复杂的数字交互。
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