采用MPEG-4方式的VBI数据广播系统（上）

　　 提 要：本文较详细地介绍了采用MPEG-4方式的VBI数据广播的原理及特点，同时阐述了VBI多媒体课件的制作和接收，以及VBI数据广播在中国教育电视台的应用及未来的发展方向。
　　 关键词：MPEG-4，VBI数据广播，图文电视，教育信息网
　　 目前MPEG-4数据压缩格式已经广泛应用于低码流的视音频传输和纪录系统中。中国教育电视台的VBI数据广播系统就是采用MPEG-4方式。MPEG-4对视、音频信号的处理范围很广，是一种能将巨大的数字包压缩成能在线传输的小型文件的音视频处理技术。该技术，很象目前一些通用的媒体格式，如MP3、Real Video和Windows Media。但更重要的是MPEG-4可以提供交互式功能。
　　 一、VBI数据广播系统
　　 VBI(Vertical Blanking Interval)是指利用电视画面的逆程消隐期间传送数字信号的技术。我们知道电视图像画面是通过电视的正程信号传输的，而VBI数据广播系统是将各类信息，以数字形式迭加在电视信号场消隐期的若干行上，与电视信号一起传输的广播系统。
　　 VBI数据行的基本结构见图1：
　　 第一场：7～22行（第6行之前的几行产生场同步信号，23行之后是图像信号），
　　 第二场：320～335行，

图1

　　 图1 VBI数据行的基本结构

　　 原则上每场最多可使用16个行用于数据广播。一般只使用13个行，其它3个行做信道监测使用。VBI数据广播属于数字信号在模拟信号信道上搭载运行，这种形式不影响电视节目的正常播出，不专门占用频道资源，经济实用。VBI数据广播具有以下特点：
　　 1、VBI数据广播提供了一种信息传输信道，可以传输任意格式的计算机信息。中国教育电视台利用VBI数据广播信道播出多媒体格式的课件、压缩格式的气象信息、各类软件等。
　　 2、由于是将信息插在电视逆程中，随电视节目一起通过中国教育电视台卫星频道传送出去，只要能接收到较为清晰的电视节目，就能收看到该频道中的数据信号，因此，可以说VBI数据广播覆盖面很广，覆盖到全国任何一个地方。
　　 3、由于VBI数据广播属于搭载运行，是电视频道资源的深度开发，也就是在原有的模拟电视传送信道上又增加了一套独立的数字压缩方式传送多媒体信息的信道。这个信道不需要传送费用，而且接收方便，成本低廉。
　　 4、中国教育电视台VBI数据广播系统基于IP标准，容易实现广播电视技术与计算机技术的融合，只需将载有电视信号的电缆线接入VBI数据广播卡，即可以把大量课件下载到计算机或校园网服务器上，供学生使用。VBI数据广播的课件中包含多层界面，增加了教与学相关问答的信息，可实现人机交互。另外还可根据自己的需求，随时浏览、查询VBI数据广播提供的信息，满足广大地区的教学要求。对于边远贫困地区，它更是一种较为经济实用的学习手段。
　　 5、我国采用的是PAL D电视标准，如利用13个行进行传输VBI数据，每行插入320 bit数据信息，那么每个逆程VBI数据广播的传输速率为：13×320×25＝104000?100Kbps。而目前电话线拨号上网通常的有效速率约为56Kbps，且电话线上网的速率还会随着上网人数的增加而降低；而VBI数据广播对每个人的接收速率都会恒定在100Kbps左右。利用VBI数据广播下载信息，每小时的有效数据量为20M字节，相当于1000万汉字的信息量。如果采用新的RS编码方式，VBI数据广播最高传输速率可达180Kbps，每小时能传送60M字节以上的信息，保证了信息的高速下载。
　　 VBI数据广播很灵活，可以同时播出多种格式的信息，而不必顾及信息的内容与形式。可以说，凡是以计算机文件形式存在的信息，都可以以VBI数据广播的形式播出。与Internet比较，VBI数据广播也有其不足之处，具体表现两个方面：
　　 1、单向性：这是由电视的单向性决定的。由于单向性，VBI数据广播不能实现网络交互，不能收发Email，不能进行电子商务等。
　　 2、信息面受限制：互联网上可以到世界的各个角落去访问各种各样的信息，而VBI数据广播的信息只能取互联网的一部分精华。但反过来理解，VBI数据广播的不足也是其优势所在：①、单向性保证了其传输速率不受上网人数的制约，每个用户都能以100Kbps的传输速率接收VBI数据广播信息和多媒体课件；②、单向性也保证了VBI数据广播信息内容的健康和权威，不会出现互联网上的信息垃圾和不健康内容。而且，如将VBI数据广播与Internet互联网或其它地面网结合，实现天地合一，VBI数据广播发挥的作用会更大。