让失真、抖动远离IPTV

yunlongzhang

2007年2月发

表于通信产业报

美国电信运营商AT&T在2006年7月开始提供名为U-verse的IPTV业务，业务刚推出时曾遇到视频数据包丢失的问题。当时，U-verse的最大问题是每分钟丢失2个数据包，而一个视频数据包有超过1400个字节的数据，这种程度的丢失大致相当于丢失了半秒的视频，用户将会感觉到轻微的图像失真、抖动、甚至卡屏。

在U-verse网中，视频包从AT&T的视频全国运营中心、到区域节点、到本城市的核心点、再到城市区域的节点，在其中的每一跳上，视频数据包都有可能以不正确的顺序到达，从而耗尽路由器和交换机的缓存，引起丢包。为了解决这一问题，AT&T的IP解决方案提供商——Scientific-Atlanta(科学亚特兰大，思科的子企业)、Alcatel和微软做出了改进技术的努力。

提供中间件的MicroSoft使用了一种称为ResilientUDP的App算法来解决这个问题，机顶盒一旦检测到数据包丢失或数据包顺序错，就通过网络向服务器发送重传的请求，服务器会把要求的数据包重传一遍。这种机制在网络流量正常时效果会很好，但是当异常多人在线观看同一个节目时，例如引人注目的比赛的最后时刻，数百万的重传请求将会使视频服务器不堪重负。

AT&T并不打算仅寄希翼于Re-silientUDP，同时他们也使用了For-ward Error Correction(FEC)技术。

AT&T在靠近编码器的地方部署了FEC，增加了下行额外的位流，这可以用来重构损坏的视频流数据。

在中心局，视频流数据被打上数据顺序标签以便于系统能检测到不正确的数据包顺序。FEC技术可以在网络的几个关键点(包括机顶盒)监测丢失或损坏的数据包。当丢失的数据包的类型和大小是可以预测时，FEC将会收到很明显的效果。

由此人们更加意识到IPTV系统的扩充性问题：向数千用户提供IPTV这样复杂的业务是一回事，但向几十万甚至几百万用户提供业务将会是另一完全不同的挑战。