对CISCO发布IPTV相关技术特性分析
来源: 作者: 日期:2007-01-29 11:51:00 我要评论 在2006年12月香港举行的ITU TELECOM WORLD 会议上,CISCO发布了一项能帮助IPTV运营商快速进行频道切换和定位并修复视频数据错误的技术。
此技术叫Visual Quality Experience (VQE):在IPTV业务提供上,“频道切换速度”和“视频流错误修复”是对于视频服务的质量和用户观看体验非常重要的,这两项一般需要好几秒,而使用CISCO的VQE技术和Scientific-Atlanta的机顶盒相互配合,花费的时间可以缩短在一秒内。
VQE快速频道切换技术能够在用户发起频道改变请求后的100毫秒内提供需要的视频流,这样用户不会感觉到频道切换和随后而来的电视画面的任何迟滞;
VQE还可以监测到由于网络环境变化所导致的错误数据包,从而采取相应的修复动作。借助这项技术,机顶盒可以监测到某些视频数据包丢失,然后机顶盒会在队列中保存视频数据包正确顺序的同时向网络要求重新传送丢失的数据包,待收到网络重新传送丢失的数据包后,将之按原有顺序排列,并无中断地播放,这整个的错误修复功能可以在100毫秒内完成。
CISCO人士认为300毫秒的频道切换和视频错误修复时间是一个界限,总的时间如果超过300毫秒,用户就会感觉到图像中出现失真现象(Pixelization)。
虽然许多提供视频服务的固网运营商(指有固定电话业务提供的运营商,在中国指中国电信、网通、现在铁通也有)在提供业务前都会整治自己的DSL线路,然而,在正式运营业务后,许多因素仍然会影响业务,包括DSL线路上的桥接头、坏天气、高频干扰、DSL线路老化等等。
VQE技术刚开始将会作为7600系列路由器的一个外接设备来实现,随后,这项技术将会集成进7600系列路由器,在过去的一年中,这一系列路由器已集成了许多视频相关的技术。
Content Delivery System (CDS):CISCO的CDS IPTV解决方案是构建在一系列称之为Content Delivery Engines (CDEs)网络装置上的,由这些分散的CDEs执行“内容注入”、“内容存储”、“内容分发”、“内容视频流化”等功能。这种方式是以网络为中心的,而不是象现在流行的基于服务器的集中式解决方案。在目前已经部署的IPTV项目,“执行内容注入、内容存储、内容分发、内容视频流化”这些功能都是由位于核心的服务器群组来实现的。
CDS这种方案,节目保存在一个共享的存储阵列里面,在网络的任何一个部位可以很容易地获得内容并且视频流化,智能缓存机制将会根据用户的请求把所需要的内容推送到网络边缘。这种方式将会使得某个时刻最受某个区域用户欢迎的视频内容存储在覆盖这个区域的CDEs里面。这样可以减少视频业务对骨干网链路的带宽需求。
通过部署CDA系统,IPTV的运营商可以为IPTV增加各种业务特性,例如在广播电视和VoD中插入有针对性的广告,电视节目的时移,本地内容和所谓的“长尾”内容,和公共、教育、政府频道。
分布的CDS系统,整体做为一个虚拟的服务器来运作,不论部署CDEs的数量、系统大小,种类,方式(分布的、集中化的、混合方式的),所有的CDS系统都是作为一个逻辑的虚拟系统来运转的,执行节目的加入、存储、流化。并且每个功能都可以单独升级。
目前的IPTV系统若不经过优化,频道切换时间将达 3~4s,用户将感受到明显的迟滞。基于服务器IPTV解决方案优化的做法是在机顶盒和流媒体服务器之间建立并保持一条常设的 TCP重传通道,机顶盒自动检测组播丢包,并通过重传通道要求流媒体服务器重传丢失的包;而CISCO的做法应该是在76系列路由器和SA的机顶盒间建立了一条TCP通道,负责监控丢包,并向CDE请求重传丢失的数据包。
CISCO是一个数据通信领域内的专业厂家,其产品几乎覆盖了IP网所有的领域。在2005年中国电信CN2(中国电信的第二张骨干网)建设前,全国电信和网通省节点以上的骨干网节点超过90%的设备都是CISCO的IP网设备。随着2005年CN2的建设和华为NE5000高端路由器在广东电信IP骨干、城域网的规模使用,国内IP网高端市场格局渐成CISCO、JUNIPER、HUAWEI 三家鼎立局面。在城域网市场,CISCO目前也是占据了很大的份额,在过去2006年电信和网通的城域网扩容项目中,CISCO7600系列、HUAWEI 6500系列、ALCATEL7750系列是城域网汇聚点路由交换机的首选设备。
随着国内IPTV试点结束、各城市第一期商用化的开始,2007年某些城市将会大规模运营IPTV,IPTV业务对下层面IP城域网性能的依赖逐渐加深。如果在汇聚层面以上(即BRAS以上)是一张新的IPTV业务承载网,则只需要考虑BRAS到用户端即宽带接入网QoS的问题;但更多的城市是IPTV业务跟原有的上网业务共享整个城域网,这时就需要考虑如何在整个城域网内部署QoS,指在城域网内为各种等级的业务指定可以使用的带宽比例。
2006年底新闻消息,CISCO在国内开始招聘IPTV方面专家,表示其IPTV整体解决方案已经成熟,欲借在网络设备市场之有利地位,进军国内IPTV市场。
目前,国内承载IPTV的城域网带宽都比较紧张,尤其在对IPTV很重要的宽带接入网部分,同欧美主流的ADSL2+和FTTx技术比起来,我们使用的ADSL技术部署IPTV也仅是够用而已。在这样情况下,国内IP网部署QoS的需求比起国外来更现实和更迫切。不可否认,CISCO凭借其国内运营商的客户基础、对国内IP网的理解以及其在IP领域内的网络集成能力,进军IPTV市场,将是国内厂家的一个强有力的对手。
然而,实践证明,技术先进不是主要的,只有符合国内需求现状的解决方案才会获得成功。2006年的IPTV案例说明中国的IPTV建设还是“粗放型”的发展,以抢占地盘和发展用户为主,主要提供的是广播电视和VoD点播等基本业务。2007年还将会沿袭这个趋势,只有在用户达到相当的规模后,或IP承载网已经不堪重负,影响到基本的IPTV业务后,部署QoS、提高视频质量、缩短切换频道的时间这些才会成为必须要解决的问题。当然,这不是说目前这些不需要考虑,而是说还些目前不是主要矛盾,不足于决定一个项目的归属而已。
正象专家分析到的目前中国IPTV项目普遍使用的是计算能力差、只能支持接收视频流的机顶盒(STB)的原因:
●计算能力强的机顶盒成本很高,而中国IPTV发展初期面对的用户是价格敏感的。
●机顶盒限制计算能力可以让运营商逐地区、逐用户、和逐步投放业务,以降低业务总成本。
●目前PSTN的能力很强,没有必要把话音服务通过IPTV向所有的用户提供,通过e家等打包可以达到效果。
以上这三点也一定程度说明了微软的IPTV解决方案在过去一年内所面临的问题。姑且称微软这种计算能力强、欧美使用的机顶盒为“胖机顶盒”,国内只能接收视频流的机顶盒为“瘦机顶盒”吧。
CISCO有IP数据网方面的优势,有SA的编码器和机顶盒的技术,收购网络数字视频录制公司KISS the networked digital video recording (nDVR),收购了VOD服务器公司Arroyo Networks,投资DRM技术和控制访问的公司Widevine,并同中间件提供商Myrio合作,其要想在国内IPTV市场有所作为,在2007年很有可能:
●和国内机顶盒生产厂家合作,提供技术,生产符合国内需求的“瘦机顶盒”,并可以同CISCO网络设备视频特性兼容。
●和国内IPTV系统提供商合作甚至收购,提供机顶盒、数字视频录制、VOD相关、DRM技术和控制访问等技术,这个合作商一定是在国内有不少成功案例的,并且在CISCO所擅长的数据领域不足以构成威胁的。而CISCO的IP网技术、IPTV技术、甚至有可能更重要的是资金,正是这个厂家所缺少的。
●强化IP承载网优化对IPTV业务规模开展的重要性、向客户提供集成方案:例如QoS部署。
随着时间的推移,国内数据设备厂家也会很快在网络设备上推出类似的支持IPTV的特性,此消彼长,优势将不再成为优势。城头变幻大王旗,对2007年IPTV市场拭目以待。



