8K超高清或让IPTV/OTT成为最大的碳排放来源!

2019-3-29 11:45 来源: 物联网电视

    2019年3月23日是第十九个世界气象日,主题是“太阳、地球和天气”。与我们生存环境密切相关的天气,除了受太阳、地球这两个天体的影响,也受到人类活动增加碳排放、导致温室效应的影响。

    据工信部统计,截至2019年2月,中国IPTV用户已经达到了2.67亿。这的确是三网融合的一大成绩。OTT互联网用户超过了3亿。2019年也是8K元年,或许你想不到,如果IPTV/OTT发展到8K电视阶段,传输能耗或将成为碳排放、增加温室效应的主要来源。8K电视的传输速度有多高? 

   高品质的8K超高清电视码流速度可达200Mbps,折算成40GB手机流量,只需20几分钟就能用完。


    2018年固网实际下载速度大约20M,需要提升至少15倍才能满足8K电视的要求,如果宽带平均每年提速50%,大约需要7年时间,这还不能确保高峰期不卡顿。

    从另一个角度看,8K电视的大流量给宽带和5G流量业务带来巨大的市场空间,即使提速降费,用户看8K电视也需要交更多钱。所以电信运营商和终端厂家积极宣传和推动8K电视产业。

    然而,8K电视的传输耗电也是惊人的,这是由基本的通讯原理决定的。信息的传输和处理本身就是能量消耗的过程    描述信息传输和处理的理论有香农定律和兰道尔极限。香农定律共有3个,其中香农第二定律对发展网络通讯产业的指导意义最大,数学表达公式为:

    C是信道容量,B是信道带宽,S是信号功率,N是噪声。香农公式指出,在带宽和信号功率一定时的C,就是通讯设施能得到的最大信道容量,或称做香农极限。要线性增加信道容量,需要指数级增加信号功率,或线性增加信道带宽;兰道尔极限是指消除或记录1比特信息需要的最小能量是 0.0178 电子伏特(eV),指出了信息处理环节的最低能耗单位,该极限说明数字信息经过的处理节点越多,消耗的能量就越大。

    香农第二定律描述物理信道的能耗,适合所有有线、无线通讯,包括我们看到的网线、光纤,以及看不到的计算机内部的总线通讯。受能耗所限,所有通讯设施的通讯距离和带宽都有上限。    安道尔极限描述的是数字存储环节的能耗。信息存储在计算机、交换机、路由器中无处不在,包含看不见的芯片缓存,和看得见的硬盘、内存条、U盘等等。    将香农第二定律和兰道尔极限合起来就可以解释,为什么电脑运行速度越快用电就越多,散热风扇转得就越快。

    ICT信息和通讯产业在信息传输和处理过程中的每个环节,其能耗可能微不足道,但累计起来会让你大吃一惊!ICT产业的碳排放比例快速上升    根据美国研究人员发表的论文,信息和通信技术产业(ICT)的碳排放量在2020年将达到全球排放量的3.5%,超过航空和航运。到2025年,ICT将消耗掉全球20%的发电量,碳排放比例提升至5.5%。其中,数据中心(IDC/CDN)的能耗将占ICT行业总能耗的33%,其次是智能手机(15%),网络(10%)和电视(9%),合计68%。按照现在的趋势发展下去,到2040年,全球信息和通信技术产业的碳排放量占比会上升到14%。

    如果4K/8K超高清视频在若干年之后成为网络上的主要数据来源,占比一定会超过90%。


    照此推算,2040年IPTV/OTT会占碳排放量的12.6%。届时,这个比例或成为第一碳排放来源!使用IPTV/OTT的主要支出将是电费。    不需要等到2040年,现在就可以看出一些端倪:IPTV的CDN开销占成本的70%以上,并不赚钱,用户要“免费”得到IPTV业务,需要订购高价套餐;收费的视频网站VIP会员并不便宜却在亏钱。    互联联网的基因是去中心化,实现点对点的通讯。任何两端通讯时,都要单独建立连接通道进行单线联系。IPTV/OTT都要为连接每一个用户的通道付出消耗一定能量的代价。电视信号IP化传输时,要求接收终端要有更快的运行速度,这本身就是在增加能耗。

    随着使用IPTV/OTT服务的人越来越多,在进入8K电视互联网时代后,会让ICT成一个资源消耗型产业。在技术实践接近香农极限之后,降低ICT产业的能耗将主要靠接近兰道尔极限了。现在的存储(也包括缓存)能耗远远大于兰道尔极限,有巨大的潜力可挖。物理及材料科学家能够在这个过程中发挥重要作用。

补贴下的IPTV/OTT    既然IPTV/OTT高耗能,为什么还得到了如此快速发展呢?    首先,IPTV并不是作为一个单独核算的服务产品,而是靠宽带、手机业务利润补贴,以“免费”的名义提供的。这也说明,手机、宽带业务的高毛利还有较大的下降空间。所以今年的政府工作报告又要求运营商降费20%以上。

    宽带费在OTT业务中的成本占比很高,中小OTT运营商难以长期烧钱而被淘汰出局,只剩下互联网土豪为获取大屏媒体入口继续坚持。OTT不是一个简单的业务,而是一个大屏媒体入口的话语权之争,所以土豪们志在必得。互联网流量成本的上升,除了巨头垄断外,各类视频信息含量大所导致的高能耗也是主因。

    对IPTV/OTT的补贴,本身就是对市场的扭曲,其繁荣不是对资源优化配置的结果,也是曾经的霸主-广电网络在资源配置能力上更差、给IPTV/OTT留下发展空间的结果。长期捆绑机顶盒发展业务,运营成本高;大量性能落后的机顶盒不能及时淘汰更换,成为家电中的耗电大户,业务承载能力弱服务质量提升困难,广播IP化与电信运营商硬碰硬;这些都对有线电视造成了冲击。    要消除这种扭曲,除了继续让看不见的市场之手发挥作用外,也需要出台符合科学规律的顶层设计,通过推动终端融合,加快广播电视和互联网电视融合的步伐,进而发挥各自的优势降低碳排放,保护绿水青山。5G广播将大幅降低电力消耗    在目前缺少8K电视传输手段的情况下,人们对“5G+8K”广播比较期待。5G引入广播机制,减少信号传输和处理环节,提高能源使用效率。这也让人们重新认识到广播技术的优势。针对普遍性的大众化电视服务,没有比广播更高效更绿色的通讯方式了。这对打算通过IP化广播或组播代替DVB广播的有线电视运营商也是一个提醒:在一次性投资过后面临的是高能耗,即使有财力支撑下去,在8K电视时代或将成为一个环保问题。    OTT在满足由用户发起的个性化点对点服务时无可替代,而全覆盖的公共服务非广播通讯莫属。借媒体融合政策东风实现绿色发展    DVB终端技术的封闭,一直是三网融合最后的难题,阻碍了广播电视的传播力向互联网终端的延伸,限制了主流电视媒体的影响力和电视媒体融合的发展。

    三网融合的三网都是媒体网络,所以媒体融合实际上也是三网融合上升到一定高度的新提法,终端融合也同样是媒体融合的基础,消除DVB终端技术的封闭是关键。

    DVB终端的封闭并非DVB技术标准的封闭落后,而是与其捆绑的落后封闭的CA加密安全技术。通过升级DVB C2提升DVB网络的业务承载力,在媒体融合政策的引领下,促使广播电视终端与互联网终端的融合,用DVB C2方式卸载掉通过IP传输的8K广播数据,将会大幅降低能耗,实现媒体融合的绿色发展。

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