承載網如何迎接高清時代？

2010/08/12

　　隨著視頻技術日新月異的發(fā)展，高清已經不再高不可攀，已逐步走入尋常百姓家。視頻特別是高清視頻引發(fā)的數字洪水將使網絡流量增長數十倍，承載網如何應對？

　　高清時代來臨

　　2008年，百年奧運在盛世中國舉辦，舉國歡慶。北京奧運會的電視轉播，除了我們日常看到的標清節(jié)目之外，還提供了高清轉播，觀眾甚至可以看清楚運動員舒展的毛孔。這是中國觀眾第一次親密接觸高清視頻。

　　隨著視頻技術日新月異的發(fā)展，高清已經不再高不可攀，已逐步走入尋常百姓家。無論是終端還是內容源，無論是數字電視、IPTV還是Internet視頻，甚至是個人通訊和視頻監(jiān)控等，都在步入高清時代。當前制作的許多影片都已經有高清版本，高清攝像機、高清轉播機和高清數碼相機在電影電視節(jié)目中逐漸普及。

　　到目前為止，全球已經有超過2000個高清頻道，高清的點播節(jié)目更是以萬小時計。美國Verizon的IPTV用戶已經可以欣賞到150個高清頻道。法國電信的IPTV用戶可以收看300多個頻道，其中高清頻道有30多個。傳統(tǒng)認為只能提供低質量節(jié)目的Internet視頻，也在逐步高清化，YouTube、TV.COM和BBC iPlayer等已經開始提供1080P的高清節(jié)目。

　　據統(tǒng)計，從2009年開始，全球高清電視機的出貨比例已經超過50%。除了電視終端，PC、XBOX、播放機甚至高端手機都逐步支持高清。

　　2010年伊始，中國正式啟動三網融合。為了應對全業(yè)務運營的市場競爭，獲得終端用戶的青睞，運營商需要把語音、寬帶和視頻作為基本業(yè)務提供給終端用戶，以增加用戶黏性。廣電運營商已經明確把開展高清和互動視頻作為其在三網融合時代的競爭利器。中國電信正在積極建設FTTx和寬帶城域網，給寬帶用戶提供12M以上的超寬帶服務，為高清進入家庭作積極的準備。

　　高清“高門檻”

　　高清視頻給用戶的體驗是無與倫比的，然而高清視頻的傳送給承載網帶來了巨大挑戰(zhàn)。高清視頻的傳送對承載網的“高門檻”要求，可以歸納成如下四點：

　　長時間的大帶寬保證：在語音時代，一個鏈接平均只需要幾分鐘，一個通話只需要幾十K的帶寬保證。但是在視頻時代，一個鏈接通常長達一兩個小時，帶寬需求將大大提高。以當前最先進的視頻編碼H.264為例，標清需要2M的帶寬，而720P的高清就需要6－8M的帶寬，1080P的高清則需要12－16M的帶寬。

　　視頻對丟包錯包非常敏感：由于視頻業(yè)務采用運動圖像壓縮編碼技術，因此一個經過壓縮編碼的視頻圖像，在解碼的過程中，各個幀之間有著互相參考的關系，也就是說，視頻壓縮的報文前后有互相依賴的關系。因此，一個視頻報文的丟失，可能會影響后續(xù)多個視頻幀不能正確解碼。視頻報文的錯誤或者丟失，是引起視頻馬賽克的一個根本原因。而且視頻的壓縮效率越高，對丟錯包的要求就越嚴格；視頻的碼率越高，對于丟錯包的要求也越嚴格。根據DSLAM Forum TR126的規(guī)定，高清視頻傳送要求丟錯包率少于10-7。

　　視頻頻道切換體驗要求提供特殊處理：模擬電視因為沒有采用壓縮技術，終端收到信息后可以馬上顯示圖像，因此頻道切換的時間非常短（少于1秒）。然而，數字電視和IPTV等業(yè)務由于采用了視頻圖像壓縮技術，因此用戶在切換頻道時，終端設備必須等到某些關鍵信息（如PAT/PMT/I-Frame）才能開始解碼，而視頻壓縮技術使得這些關鍵信息每間隔一段時間才會出現，導致用戶的頻道切換時間不固定，難以保證用戶體驗。IPTV如果不經過特殊處理，頻道切換時間甚至超過5秒鐘，嚴重影響了用戶體驗。

　　視頻運維難：視頻業(yè)務的運維通常涉及到多個部門，比如IPTV會涉及到IPTV運維、城域網運維和接入網運維等多個部門，個人視頻通信業(yè)務涉及到的部門就更多，甚至涉及到不同運營商的運維部門。當視頻業(yè)務出現故障后，往往難以快速定位出故障位置，甚至會出現難以界定責任、各個部門互相推諉的現象。

　　iVideo方案跨越未來

　　針對視頻尤其是高清視頻的上述高要求，華為提出了創(chuàng)新的iVideo高清視頻承載解決方案。iVideo方案包括iVSE和iRSM兩個部分，能順利解決高清視頻的各個難題，引領承載網進入全新的高清時代。

　　iVSE（integrated Value-added Service Enhancement）通過網絡設備內置視頻單板，可以實現低成本的快速頻道切換和應用層重傳，保證用戶高品質的視頻體驗；通過iRSM（In-line Real Steam Monitoring，視頻流實時監(jiān)控）技術，可實現高效、低成本的視頻運維。
　　長時間大帶寬難題迎刃而解

　　經過多年的努力，華為的接入網、路由器和光傳送設備全面具備T比特傳送能力，實現承載網端到端的T級別傳送，滿足視頻的大帶寬要求。華為還率先推出400G每槽位交換能力的路由器，有力支撐高清視頻業(yè)務的未來發(fā)展。

　　針對直播頻道業(yè)務，華為全系列產品都支撐組播能力，能夠根據用戶需求部署組播，大大節(jié)約視頻傳送帶寬。

　　針對點播業(yè)務，華為還提供CDN（Content Delivery Network，內容分發(fā)網絡）技術，通過存儲來換帶寬，節(jié)省傳送成本，提高用戶體驗。華為的CDN靈活方便，既可以通過服務器方式獨立部署，也可以通過路由器或者OLT（Optical Line Terminal，光線路終端）等設備內置視頻cache單板方式，實現CDN低成本擴展到用戶邊緣，節(jié)省網絡帶寬，提高用戶體驗。

　　RET應用層重傳，降低丟錯包率

　　視頻對于丟錯包非常敏感，但是IP網絡并非為視頻而誕生。最后一公里銅線的質量老化以及串擾，家庭網絡組網，城域網擁塞，都有可能造成IP網絡丟錯包，因此IP網絡難以達到視頻的丟錯包要求。為此，華為提供了RET（Retransmission，重傳）技術來保證視頻質量，RET可以很好地滿足視頻的丟錯包要求，徹底解決了視頻馬賽克現象。

　　RET通過iVSE視頻單板，緩存一小段時間的視頻內容，當終端發(fā)現有丟錯包時，向iVSE單板請求重傳那些丟錯的報文，從而徹底解決了丟錯包問題。華為的iVSE單板可以根據需要，部署在網絡的不同位置。經過驗證，在20%的網絡丟錯包情況下，通過RET重傳功能，用戶體驗都不會受到影響。

　　FCC快速頻道切換

　　頻道切換慢，是因為視頻經過壓縮之后，視頻的各個幀之間存在互相參考的關系。而終端解碼時，必須要收到關鍵幀才能開始解碼。因此當頻道切換時，如果關鍵幀已經錯過，頻道切換就慢。

　　FCC（Fast Channel Change）機制就是通過降低等待關鍵幀時間來加快頻道切換速度。FCC通過iVSE視頻單板，預先緩存每個直播頻道的幾秒內容。當用戶切換頻道時，終端設備向iVSE發(fā)送一個頻道切換的請求，iVSE單板就將預先緩存的關鍵幀推送給終端，終端收到關鍵幀后可以立刻解碼，用戶可以馬上看到畫面，從而使頻道切換體驗得到保證。

　　通過iVSE單板實現的FCC，保證用戶的頻道切換時間少于1秒，實現高品質的用戶體驗。華為的iVSE單板可以根據需要部署在網絡中的路由器、BRAS或OLT等設備上，以滿足不同用戶規(guī)模、不同帶寬條件下的低成本快速頻道切換要求。

　　視頻流實時監(jiān)控iRSM

　　視頻運維一直讓運營商頭疼，主要原因是當出現問題時難以快速定界和定位。而由于視頻的獨特性，只要網絡或者頭端有一點點損傷，用戶體驗就會受到影響，不像HSI（High Speed Internet，高速上網）這樣的業(yè)務，偶爾丟包或者延時，不會對用戶體驗產生明顯損傷。因此當視頻出現問題后，需要運營商快速定位出故障點，排除故障，避免用戶體驗受到影響。

　　端到端的視頻流實時監(jiān)控iRSM方案，能夠快速完成故障定位。iRSM通過網絡設備內置監(jiān)控模塊，實現高效、低成本的視頻運維。通過MOS-V（Mean Opinion Score-V，視頻意見得分）和RMR（Real Media Rate，真實媒體碼率）的檢測，實現快速故障定界；通過MDI（Media Delivery Index，媒體傳輸指標）/RTP（Real Time Protocal，實時傳輸協(xié)議）報文的檢測，實現快速故障定位。所有監(jiān)控信息都用圖形化的界面呈現給運維人員，讓運維人員輕松方便地進行視頻的運維，能在一分鐘之內定位故障。

　　截至目前，西班牙Telefonica、阿聯酋Etisalat、沙特STC、新加坡SingTel、馬來西亞電信等知名運營商，已經紛紛采用華為iVideo方案來建設其承載網，迎接高清視頻新時代。

共 2 頁：1 2

CTI論壇報道