據工信部統計,截至2019年2月,中國IPTV用戶已經達到了2.67億。這的確是三網融合的一大成績。OTT互聯網用戶超過了3億。2019年也是8K元年,或許你想不到,如果IPTV/OTT發展到8K電視階段,傳輸能耗或將成為碳排放、增加溫室效應的主要來源。8K電視的傳輸速度有多高?
高品質的8K超高清電視碼流速度可達200Mbps,折算成40GB手機流量,只需20幾分鐘就能用完。
2018年固網實際下載速度大約20M,需要提升至少15倍才能滿足8K電視的要求,如果寬帶平均每年提速50%,大約需要7年時間,這還不能確保高峰期不卡頓。
從另一個角度看,8K電視的大流量給寬帶和5G流量業務帶來巨大的
市場空間,即使提速降費,用戶看8K電視也需要交更多錢。所以電信運營商和終端廠家積極宣傳和推動8K電視產業。
然而,8K電視的傳輸耗電也是驚人的,這是由基本的通訊原理決定的。信息的傳輸和處理本身就是能量消耗的過程 描述信息傳輸和處理的理論有香農定律和蘭道爾極限。香農定律共有3個,其中香農第二定律對發展網絡通訊產業的指導意義最大,數學表達公式為:
C是信道容量,B是信道帶寬,S是信號功率,N是噪聲。香農公式指出,在帶寬和信號功率一定時的C,就是通訊設施能得到的最大信道容量,或稱做香農極限。要線性增加信道容量,需要指數級增加信號功率,或線性增加信道帶寬;蘭道爾極限是指消除或記錄1比特信息需要的最小能量是 0.0178 電子伏特(eV),指出了信息處理環節的最低能耗單位,該極限說明數字信息經過的處理節點越多,消耗的能量就越大。
香農第二定律描述物理信道的能耗,適合所有有線、無線通訊,包括我們看到的網線、光纖,以及看不到的計算機內部的總線通訊。受能耗所限,所有通訊設施的通訊距離和帶寬都有上限。 安道爾極限描述的是數字存儲環節的能耗。信息存儲在計算機、交換機、路由器中無處不在,包含看不見的芯片緩存,和看得見的硬盤、內存條、U盤等等。 將香農第二定律和蘭道爾極限合起來就可以解釋,為什么電腦運行速度越快用電就越多,散熱風扇轉得就越快。
ICT信息和通訊產業在信息傳輸和處理過程中的每個環節,其能耗可能微不足道,但累計起來會讓你大吃一驚!ICT產業的碳排放比例快速上升 根據美國研究人員發表的論文,信息和通信技術產業(ICT)的碳排放量在2020年將達到全球排放量的3.5%,超過
航空和航運。到2025年,ICT將消耗掉全球20%的發電量,碳排放比例提升至5.5%。其中,數據中心(IDC/CDN)的能耗將占ICT行業總能耗的33%,其次是智能手機(15%),網絡(10%)和電視(9%),合計68%。按照現在的趨勢發展下去,到2040年,全球信息和通信技術產業的碳排放量占比會上升到14%。
如果4K/8K超高清視頻在若干年之后成為網絡上的主要數據來源,占比一定會超過90%。
照此推算,2040年IPTV/OTT會占碳排放量的12.6%。屆時,這個比例或成為第一碳排放來源!使用IPTV/OTT的主要支出將是電費。 不需要等到2040年,現在就可以看出一些端倪:IPTV的CDN開銷占成本的70%以上,并不賺錢,用戶要“免費”得到IPTV業務,需要訂購高價套餐;收費的視頻網站VIP會員并不便宜卻在虧錢。 互聯聯網的基因是去中心化,實現點對點的通訊。任何兩端通訊時,都要單獨建立連接通道進行單線聯系。IPTV/OTT都要為連接每一個用戶的通道付出消耗一定能量的代價。電視信號IP化傳輸時,要求接收終端要有更快的運行速度,這本身就是在增加能耗。
隨著使用IPTV/OTT服務的人越來越多,在進入8K電視互聯網時代后,會讓ICT成一個資源消耗型產業。在技術實踐接近香農極限之后,降低ICT產業的能耗將主要靠接近蘭道爾極限了。現在的存儲(也包括緩存)能耗遠遠大于蘭道爾極限,有巨大的潛力可挖。物理及材料科學家能夠在這個過程中發揮重要作用。
補貼下的IPTV/OTT 既然IPTV/OTT高耗能,為什么還得到了如此快速發展呢? 首先,IPTV并不是作為一個單獨核算的服務產品,而是靠寬帶、手機業務利潤補貼,以“免費”的名義提供的。這也說明,手機、寬帶業務的高毛利還有較大的下降空間。所以今年的政府工作報告又要求運營商降費20%以上。
寬帶費在OTT業務中的成本占比很高,中小OTT運營商難以長期燒錢而被淘汰出局,只剩下互聯網土豪為獲取大屏媒體入口繼續堅持。OTT不是一個簡單的業務,而是一個大屏媒體入口的話語權之爭,所以土豪們志在必得?;ヂ摼W流量成本的上升,除了巨頭壟斷外,各類視頻信息含量大所導致的高能耗也是主因。
對IPTV/OTT的補貼,本身就是對市場的扭曲,其繁榮不是對資源優化配置的結果,也是曾經的霸主-廣電網絡在資源配置能力上更差、給IPTV/OTT留下發展空間的結果。長期捆綁機頂盒發展業務,運營成本高;大量性能落后的機頂盒不能及時淘汰更換,成為家電中的耗電大戶,業務承載能力弱服務質量提升困難,廣播IP化與電信運營商硬碰硬;這些都對有線電視造成了沖擊。 要消除這種扭曲,除了繼續讓看不見的市場之手發揮作用外,也需要出臺符合科學規律的頂層設計,通過推動終端融合,加快廣播電視和互聯網電視融合的步伐,進而發揮各自的優勢降低碳排放,保護綠水青山。5G廣播將大幅降低
電力消耗 在目前缺少8K電視傳輸手段的情況下,人們對“5G+8K”廣播比較期待。5G引入廣播機制,減少信號傳輸和處理環節,提高能源使用效率。這也讓人們重新認識到廣播技術的優勢。針對普遍性的大眾化電視服務,沒有比廣播更高效更綠色的通訊方式了。這對打算通過IP化廣播或組播代替DVB廣播的有線電視運營商也是一個提醒:在一次性投資過后面臨的是高能耗,即使有財力支撐下去,在8K電視時代或將成為一個環保
問題。 OTT在滿足由用戶發起的個性化點對點服務時無可替代,而全覆蓋的公共服務非廣播通訊莫屬。借媒體融合
政策東風實現綠色發展 DVB終端技術的封閉,一直是三網融合最后的
難題,阻礙了廣播電視的傳播力向互聯網終端的延伸,限制了主流電視媒體的影響力和電視媒體融合的發展。
三網融合的三網都是媒體網絡,所以媒體融合實際上也是三網融合上升到一定高度的新提法,終端融合也同樣是媒體融合的基礎,消除DVB終端技術的封閉是關鍵。
DVB終端的封閉并非DVB技術標準的封閉落后,而是與其捆綁的落后封閉的CA加密安全技術。通過升級DVB C2提升DVB網絡的業務承載力,在媒體融合政策的引領下,促使廣播電視終端與互聯網終端的融合,用DVB C2方式卸載掉通過IP傳輸的8K廣播數據,將會大幅降低能耗,實現媒體融合的綠色發展。