大規模IPTV系統中的測試與測量需求

Curtis Howe Marc Savoie 2007/07/16

圖1：IPTV網(wǎng)絡(luò )的簡(jiǎn)化模型。

　　IPTV業(yè)務(wù)對視頻編碼、傳輸網(wǎng)絡(luò )、家庭網(wǎng)絡(luò )設備和更高層的應用，特別是中間件和VOD應用提出了許多嚴格的要求。下面將對每個(gè)子系統相關(guān)的挑戰進(jìn)行詳細的介紹。

信號獲取和頭端

　　首先，由于目前可提供的許多視頻內容都是供在衛星或有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )上分配使用的，由于帶寬的波動(dòng)可能超出IPTV可用容量，通常視頻將作為可變比特率業(yè)務(wù)送到運營(yíng)商的頭端系統。該頭端必須將變化的比特率轉換成一個(gè)壓縮的恒定比特率業(yè)務(wù)。一般來(lái)說(shuō)，每路標清內容所占用的帶寬在3 Mb/s以?xún)龋�而高清節目所需的帶寬為此帶寬�?-6倍(不過(guò)，最新的壓縮系統可以將帶寬需求減少50 %)。

　　對于每一個(gè)編碼器來(lái)說(shuō)，上述的壓縮比和處理要求仔細調整的離散參數多達20個(gè)左右，而通常IPTV系統中有多達幾百個(gè)可用信道。一旦最佳的編碼格式確定后，對于通信頭端的視頻通道上行碼流中的任何變化，它都必須保持不變。

IP傳輸和分配網(wǎng)絡(luò )

　　在目前的頭端系統中，構成50-250個(gè)線(xiàn)性廣播媒體流信道的視頻承載被送到區域分配中心，然后再送到本地中心局。不包括開(kāi)銷(xiāo)的廣播承載碼流高達750 Mb/s，如果包括開(kāi)銷(xiāo)和VOD，匯聚分配帶寬很容易超過(guò)1Gb/s。

　　支持IP的基礎設施包括交換機、路由器、radius 、DNS和 DHCP服務(wù)器、防火墻、負載平衡器、cache服務(wù)器和目錄服務(wù)器。

　　網(wǎng)絡(luò )抖動(dòng)目前是非常值得考慮的一個(gè)問(wèn)題，因為它是造成視頻損傷的一個(gè)原因。不過(guò)，隨著(zhù)設備供應商改進(jìn)其產(chǎn)品來(lái)支持視頻流，抖動(dòng)性能得到穩定的改善。同時(shí)，機頂盒對網(wǎng)絡(luò )抖動(dòng)具有很強的恢復能力，這是因為機頂盒中視頻緩沖器的不斷增加。

　　IP基礎設施方面的一個(gè)關(guān)鍵挑戰是隨著(zhù)為了擴展服務(wù)區域而導致的網(wǎng)絡(luò )升級，引入新功能和增加客戶(hù)時(shí)如何確保足夠的容量和性能。這就要求對網(wǎng)絡(luò )的變化進(jìn)行嚴格的控制，特別是當在產(chǎn)品中引入新技術(shù)或者現有技術(shù)的新版本的時(shí)候。

接入和家庭網(wǎng)絡(luò )

　　在最后一英里中，家庭網(wǎng)絡(luò )和機頂盒在IPTV系統中占據著(zhù)最大的分量。在這些網(wǎng)絡(luò )段中，具有最少的故障自動(dòng)修復設備，而正是在最后一英里和家庭網(wǎng)絡(luò )中最易遭受環(huán)境的不利影響，并且業(yè)務(wù)很容易遭受到消費者本身行為的影響，甚至是現場(chǎng)工程師的行為也是如此，這些工程師在對IPTV網(wǎng)絡(luò )的電話(huà)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行維護時(shí)甚至根本意識不到他們正在對IPTV業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響。

　　機頂盒和機內軟件也是提供IPTV業(yè)務(wù)的關(guān)鍵部分。除了視頻解碼功能外，通常機頂盒還維護程序導引數據，管理中間件交互事務(wù)，信號通道改變并支持用戶(hù)接口。

　　有許多問(wèn)題將影響機頂盒的正常工作。數據包丟失，各種MPEG誤碼和常見(jiàn)的版本問(wèn)題，都會(huì )引起為用戶(hù)提供的視頻信號產(chǎn)生問(wèn)題。

測試和管理需求

圖2總結了IPTV網(wǎng)絡(luò )中每個(gè)子系統相關(guān)的測試和管理需求。

圖2：各個(gè)子系統的測試和測量需求。

本文小結

　　為了滿(mǎn)足IPTV的各種獨特挑戰，寬帶IP網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和產(chǎn)品正在快速改進(jìn)。結合各種嚴格的網(wǎng)絡(luò )更改控制程序，人們期望利用現有的無(wú)源IPTV測試和監控技術(shù)以及新出現的端到端視頻監控系統，來(lái)加速I(mǎi)PTV系統的部署和升級改造，同時(shí)確保所提供的視頻信號的質(zhì)量和可靠性。

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