IPTV组播技术中服务质量策略的研究
IPTV技术研究

—
D
技
技 术 研 究
I T e h o g e e r h P V T c n l yR sa c o
究 研 术
胡 智斌 黄煜 剑 HuZ ii H ag ui hbn un j n Y a ( 江西 现代 职业技 术 学院 , 西 南 昌 3 0 9 ) 江 3 0 5
动, 享受信息速递、 时尚游戏 、 电子商务等各种形式
的服务 。 有这一 切 的实 现, 需用 电脑 鼠标 或 电视 所 只 遥控器 轻轻 一点 。 1 P V视 频编解 码技 术 IT
或电脑作为主要终端 电器 。提供包括电视节 目在 内 的多种数字媒体服务 。 其关键技术是利用电脑或“ 机 顶 盒 +电视 ” 完成信号接 收, 还原成原始数据以便
MP G4没能快速形成规模应用的原 因之一就 E一
是其 专利使 用分类 和 收费规 则太复 杂 ,而 即将 出 台
是更高的数据压缩 比。 同等的图像质量条件下, . 在 H
24的 数 据 压 缩 比 比当 前 D D 系统 中使 用 的 6 V
MP G 2 2 倍, M E . 高 1 - 倍, E 一 高 ~3 比 P G 4 . 2 总体节 5
术 技 究 研
组织的技术鉴定, 它是我 国第一个具有 自主知识产
权、 达到国际先进水平的数字音视频编解码标准, 可
地区以及部分高校已经开展 了 IT I V业务。 )
用于高清晰度数字电视、 高清晰度激光视盘机 、 网络
参考文献
电视 、 视频通信等领域。MP G 是新一代全球多媒 E4
态 图像 标 准 。
不相同, 但面对纷杂的网络, . 4 H2 兼容全格式还是 6
IPTV质量评价方法

媒体 服务器
使用WireShark抓取的RTSP数据报
TS
MPEG2系统中提出,用于IPTV,数字电视系统 一种多媒体封装格式,和常见的avi,rmvb,wmv属于同一类 东西
把多媒体视频,音频,数据,PSI信息,打包成为188字节的 数据,打包方式不再详述
数据报的封装
来自MPEG2系统
TS RTP
IPTV质量评价
1
2 3 2
IPTV质量评价意义 QoS IPTV系统QoS计算
IPTV质量评价意义
IPTV视频特点: 1.信息量大; 2.对时延和抖动较高的要求。 计算机网络特点: “尽最大努力交付”的网络,不提供任何机制 来预留资源或保证服务质量。 因此对数据传输的时延、抖动、丢包率等传输服务质量 参数进行有效的监测和计算,对网络视频服务质量动态 控制提供了客观依据。
应用层 RTP:对音视频数据进行封装,用于计算机网络传输 RTCP:控制RTP传输,提供RTP服务质量的反馈 RTSP:远程控制多媒体流(播放/暂停) RTP,RTCP,RTSP在协议栈中的位置
RTP数据报首部计算QoS关键字段 序列号(sN):16位,每发送一个RTP信息数据包,序列号就会自动 加1,接收端可以用它来检查信息数据包是否有丢失以及按顺序号处 理信息包。 时间戳(Time Stamp):32位,它反映RTP数据信息包中第一个字节 的采样时刻(时间)。接收端可以利用这个时间戳来去除由网络引起的 信息包的抖动,并且在接收端为播放提供同步功能。
传输技术
客户机
浏览器
GET: 元文件 RESPONSE
服务器
万维网 服务器
元文件
媒体 播放器
GET: 音频/视频文件 RESPONSE
关于网络TV(IPTV)组播解决方案介绍

关于⽹络TV(IPTV)组播解决⽅案介绍关于⽹络TV(IPTV)组播解决⽅案介绍 2008年05⽉06⽇中国电影⽹⼀、IPTV的提出背景: Internet技术、⽹络和业务的发展从各⽅⾯改变了⼈们的学习、⼯作和⽣活⽅式,给⼈们带来了巨⼤的便利,Internet已经成为⼈们⽣活中不可缺少的⼀部分。
但Internet的快速发展并没有给Internet运营商带来与其投⼊相应的回报。
继Web业务、E-mail等被⼴泛认可的应⽤外,业界⼈⼠正在寻求会给⽹络运营商带来巨⼤收益的杀⼿锏应⽤。
20世纪末,⼈们将远程教学、电⼦商务看作未来的杀⼿锏级应⽤并寄予了厚望,但⼏年过去后,IT业界⼈⼠除了品尝到⽹络泡沫所带来的苦酒外,并没有获得预期的收益。
进⼊21世纪后,随着流媒体技术、Internet⽹络技术和⽹络带宽的不断提⾼,⼈们⼜开始关注利⽤IP协议提供类似于⽬前深受⽤户欢迎并具有众多⽤户的电视(TV)业务即IPTV业务,并将其作为未来宽带Internet上的杀⼿锏应⽤。
但在⽬前或⼀段时间内IPTV业务是否会像⼈们预期的那样成为会给运营商提供丰厚利润同时⼜深受⽤户欢迎的应⽤,还是会像电⼦商务、远程教学业务⼀样,虽然⼀直被⽤户使⽤但并没有获得预期的利润。
⼆、IPTV的技术特性可⾏性分析: 1.IPTV相关技术及标准 (1)IPTV相关技术,IPTV是互联⽹协议电视(Internetprotocoltelevision)的缩写,是指在基于IP协议的⽹络上向⽤户提供点播⽅式或组播⽅式的视频业务。
IPTV业务的提供得益于信息处理技术和内容分发技术的发展。
主要包括视频图像编码技术以及流化技术,如MPEG-4/H.264编码技术,MPEG-7、MPEG-21等元数据技术,内容分发技术(包括CDN和端对端peertopeer等内容分发技术、组播技术、接⼊技术等)以及DRM(数字版权管理)技术等等。
(2)视频图像编码和流化技术及标准,⾳视频图像压缩编码标准主要由ITU-T和MPEG制订,已经发布的有ITU-T协议H.261、H.262、H.263、H.264以及MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
IPTV组播技术及在河南新乡联通的具体实现

IPTV组播技术及在河南新乡联通的具体实现IPTV是一种利用宽带网络为用户提供交互式多媒体服务的业务。
IPTV不仅能够满足运营商业务创新的需求,而且可以为运营商转变经营思路,实现战略转
型提供切实可行的切入点,IPIV意味着新的用户增长方式、新的业务增长方式和更高的ARPU值。
对IPTV业务而言,组播技术是IPTV的关键技术之一,IP组播技术的实现决定着IPTV的使用效果,与电信运营商的业务收入息息相关。
本文从IPTV实际业务运营角度出发,结合组播技术,分析了IPTV业务在带宽、组播、认证等方面对IP宽带城域网提出的技术要求,从各角度分析总结了各种实现方式的优缺点,制定了改造实验方案并付诸实施,实现了网络对IPTV业务的承载,系统试运行取得成功,对今后电信运营商大规模商用具有一定的参考和指导
意义。
本文第一章首先回顾了近年来国内外IPTV业务发展的主要情况,分析了IPTV发展目前存在的问题。
第二章对IPTV及相关知识进行了介绍。
第三章对IPTV组播的技术进行了研究,包括组播协议的讨论、组播路由方式的选择、组播复制点和认证方式的对比分析,建议在初期采用全网组播的方式,
选用DHCP认证+DSLAM复制的方式。
第四章提出新乡本地IPTV的业务需求,介绍了新乡联通IPTV目标网络的总体架构,对现有的IP城域网结构进行了调整,提出了承载IPTV网络的建设方案,实现了组播方式的IPTV全网建设。
最后对IPTV
承载网的系统进行了端到端性能测试。
13-IPTV组播技术讲座(简)-曹0412

信息产业部电信研究院通信标准研究所
MSDP协议
——多组播源发现协议Multicast Source Discovery Protocol ——MSDP运行在路由器RP中,向其他域宣告本域中活动着的组播源信息 ——相邻域的MSDP peer配置 MSDP sessions (TCP连接) 通讯
——本域出现一个新的组播源时,该组播源向RP注册。 ——本域的MSDP peer获知该信息后,向所有邻域的 MSDP peers 发送 Source Active (SA)消息:包括(组播源,组)信息 ——MSDP peers收到 SA消息后作RPF检查,以避免环路,检查成功则所有 其他邻居发送该消息。 ——收到SA的MSDP peer (同样是RP)会察看自己域内是否有该组播组成员。 若是,则向该组播源发送一条PIM join消息以完成该组转发树的构建,或 者通过转发树向域内的组播源转发数据。
(4)任意播方式(Anycast) (4)任意播方式(Anycast)
——ONE to SOMEONE ——ONE to SOMEONE ——目标地址是IP网中任播地址 ——目标地址是IP网中任播地址 ——IPv6(内嵌)、IPv4(扩展)均有 ——IPv6(内嵌)、IPv4(扩展)均有
——优势:网络负载、服务器负载
(2)IPv6的MLD协议
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信息产业部电信研究院通信标准研究所
域内组播协议
——与单播报文的转发相比,组播报文的转发相对复杂
一方面,组播路由类型与单播路由不同,是点到多点的一棵路由树 ——有源树(以组播源作为树根、接收者为叶的最短路径转发树)
——共享树(选一路由器作为公共的根RP) 一方面,组播报文转发的处理过程也有所不同 ——逆向路径转发
浅谈组播技术在IPTV业务中的应用

传 输 和 播 放 方 式 机 制 优 缺 点
I P电视
单
播
在客户端和服务器端 之间建立 一个独立 的数 据通 道 。从一 服务质量有保证。但冗余大 、 服务器 负担重 、 响应时问很长
台服务器发送出的每个数据包只能送给一个客户机。 客 户 机 通 过 选 择 内 容 项 目主 动 寻 求 与 服 务 器 的 连 接 。 甚至会引起停止播放 , 本高 。 成 客户机 可以对流 的最 大控制 , 户 可以开 始 、 止 、 退 、 用 停 后
一
务 ; 于视 频 点 播 业务 , 对 目前 能 够采 用 MP G 4和 微 E 一 软 的 WMV 9两种 视频 码流 提供服 务 。要求 每个 I V 用 户 接入 带 宽达 到 3 4 使 用 MP G一 - M( E 2编码 ) 2 或 M ( 用 MP G 4或更 高 压缩率 的编码 )以及对 高传 输 使 E 一 , 带宽、 大存 储 缓 冲带 宽的要求 和对 流量 的控 制 。
I1 P1 V又称 为 网络 电视 、 带 电视 , 指 利用 宽 带 宽 是
2 lT 承载 网 的要 求 PV
商 业 化 运 营 的 I V业 务 对 I 载 网络 有 各 自 P承 不 同 的传 输 质量要 求 。为 了保证 I V 的收看 质量 与 目前 的有线 电视 网 收看 质 量 相 当或 更 高 , V承 载 I 网要求 能 在 带宽 、 道切 换 时延 、 络 Q S等方 面 提 频 网 o 供保 证 。 因为 多媒体 信 号是交互 的 、 互动 的 , 对 网络 它 提 出 了以下 的应 用要 求 : 带宽 : I V 的主要业 务 中 , 于直 播 电视和 时 在 对
战。
这项技术的有效商业模式 , 这本身更是一个极其艰 巨
IPTV组播复制模式应用实解

IPTV组播复制模式应用实解IPTV(交互式网络电视)作为向家庭用户提供包括电视内容在内的多种交互式服务的一项崭新技术,日益受到各大电信巨头的集体追捧。
它以电信宽带网络为传输通道、以电视机为终端,集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体,能有效的将电视、通信和PC三个领域结合在一起,极大解放了时间对人们的限制。
但同时,在执行技术上,IPTV对承载网有组播、带宽、QOS、网络安全等方面有很强的要求。
一般来说,IPTV业务建议用户带宽不低于2M。
为节省接入层到汇聚层的网络带宽,以太网交换机需至少支持二层组播协议IGMP snooping(Internet群组管理协议探测)。
对无法支持组播的接入层设备同时需要根据业务发展逐步进行替换。
对汇聚层设备进行上下行带宽扩容和升级,下行带宽根据接入层设备升级情况进行相应升级,上行带宽设计到N×GE。
由于IPTV业务中视频码流的实时性、连续性,需要承载网络提供QoS保证,同时业务对承载网的延时、丢包和抖动比较敏感。
其中直播类视频业务如直播电视对QoS的要求高于点播类视频服务如VOD。
游戏类业务是一种双向交互式的数据业务,其业务特性如操作命令的灵敏性决定了对数据包的传输时延要求特别高。
针对目前网络状况,博达通信对QoS问题做出以下努力:从逻辑上区分IPTV业务流和传统数据业务流,减少传统数据业务流对IPTV业务流的影响。
在接入层CPE汇聚交换机之间建立多个PVC/VLAN来区分不同的业务从而形成不同的逻辑网络。
在网络汇聚层和核心层启用业务服务分类机制,统一规划和定义QoS服务等级,边缘进行流的分类和标记。
启用L3 QoS与L2 QoS之间的映射和PVC与DSCP/802.1P之间的映射。
博达交换机在分类、流量监管、拥塞管理、拥塞避免、信令、链接效率机制(Link Efficiency Mechanisms)等方面均有完善的解决方案,可以很好地满足IPTV在QOS上的细致要求,从设备的角度最大限度减少或者缩小时延、抖动、丢包的情况发生。
IPTV中增强的QoE技术分析与研究

制根据管理 网络资源来确 定潜在 的拥塞点是否可用 , 当资 传统 的有线 电视 网, 频道切换非常快 , 用 户体验 比较好 , 所
源不足以满足需求 时 , 网络会 智能地 拒绝其 他接人 请求 , 以I P Ⅳ 提供的直播业 务应尽 量减少时延 , 加快频道 切换
以保证现有资源满足需求 。 速度才有竞争优势 。 影响 I P T V频道切换时间的因素有很多 , 比如各种网络
网络资源管理请求会话 需要的承载 网资源 , 统 一 网络资源 还有组播加入时延和离开时延 。 管理接收到请求后 , 根据带宽 、 Q 0 s等请求参 数 , 在传 输层 如 图 2所 示 , 增强 的 Q o E提供 F C C( F a s t C h a n n e l 分配相关的网络资源 , 此次会话请 求被接纳 , 传输层按 照统 C h a n g e ) 快速频 道切 换技 术 , 在频 道切 换过 程 中 , F C C技
图 2 快 速 频道 切换 技 术
图 2所示为快速频道切 换技术 方法 。I P 1 ’ V系统 中的 中, 多种应用程序可 以共 享承载 网络 , 将传 输和 网络 的业 F C C服务器接收从 头端来 的频 道的 M u h i c a s t F l o w s ( 多播 务控制从应用 中分离 出来 , 可 以有 效地简 化应用 的逻辑 , 流) , 并将 这些 Mu h i c a s t F l o w s 缓存 1~ 5 S 。当用 户切 换
为实 现这种分层方 式 , T I S P A N定义 动态资 源接入控 制 网 频道时 , 机顶盒加入新 的多播组 , 并 同时向 F C C服务器 发 元( R A C S ) 来 完成 对 网络资 源 的统一 管理 。统 一 网络 资 送请求消息 , 请 求新 频道 的单播 流 , F C C服务 器收到请求 源管理 完成 了 E T S I / T I S P A N定义 的 R A C S系统 功 能 , 同 后 , 将缓存 的新频道数 据快速单播 给机顶盒 , 机顶 盒将新 时通过标准 的接 口, 统一 网络资源管理 可以和不 同的业务 频道 的 I P 包 输入 到缓存器 。单播 流 以 I D R帧 ( I D R帧属
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Vo . , .6, u e 2 0 P4 1 4 0 16 No 1 J n 01 ,P .40 — 4 2
Te : 8 55】 69 63 5 09 4 l+ 6— 一5 09 69 6
IT P V组 播 技 术 中 服务 质 量 策 略 的研 究
雷 美 陆 江,松, 正 泽 ,安 贺 张 平
p sd t t tge f ev o e P Sm o e a d P M —S ae n Q o aa tr mo e fo ac i cue a dp oo o o e sr oe wo s ae isDiS r v rM L d l n I r l M b sd o Sp rmees d l m rht tr n r tc lt n ue r e
l N 10 — 04 SS 9 3 4 0
E—ma l f @ C C .e .n i: o C Cn tc ht lwww.n sn tc t l p: d z .e .n
Co mpu n wld ea dT c n lg  ̄rK o e g n e h oo y电 脑 知 识 与技 术
L I e me L n j n , o g Z NG Z e g pn E ~ i U A - l g HE S n , HA h n ~ ig Z , a
( p  ̄ n f mp trS in ea dI fr t n Guz o iesy Guy n 5 0 5 Chn. De a me t o Co ue ce c n nomai , ih uUnv ri , ia g5 0 2 , ia o t )
关 键 词 :P I TV; 分 服 务 模 型 ; L P M — M ; S 差 MP S; I S Qo 中图 分 类 号 : 3 3 TP 9 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 9 3 4 (0 0 1 — 4 1 0 1 0 — 0 4 2 1 )6 4 0 — 2
R sa c f lc s Srtge sdo ai f evc T ee rho t at tae i Bae nQu lyo riei I V Mu i s t S nP
qu t fsr i em uliati PTV . Miy o v c e tc s n I
Ke r s P y wo d :I TV; e ; M —S ; S DiS r PI v M Qo
随着 信 息 技 术 的快 速发 展 , 的 应 用 不 断 涌 现 , 新 电信 、 电 、 联 网 正 通 过各 种方 式 相 互 渗 透 和 融 合 。W F 广 互 V业 务 是 I 务 发 展 P业
到一 定 阶段 的产 物 , 的 出现 迎 合 了三 网合 一 的 发展 趋 势 , 时 也 向 现 有 承 载 网提 山 了 新 的 挑 战 , 括 带 宽 、 o 它 同 包 Q S等 多 万 面 的 问题 。 组播 作 为 一 点对 多 点 的 通信 , 节 省 网络 带 宽 的有 效 方 法 之 一 。 别 是 IT 中的 电视 直 播 ( 业 务 , 别适 合 利 用 组 播 技 术 对 视 是 特 PV B V) F 特
( 贵州 _ 人 汁3: l 0 息 学 院 , 卅l 阳 5 0 2 ) ’』 利 、 信 = J 贵 贵 5 0 5
摘 要 : 着 网络 技 术 的 飞速 发 展 , 的 多媒 体 应 用 , 视 频 广播 、 频 点 播 、 议 电话 等 不 断 涌现 。如 果 仅仅 使 用传 统 单播 技 本 。 会 给 随 新 如 视 会 将 电信 运 营 商 带 来 巨大 的 带宽 浪 费 , 组播 技 术 能 在一 定 范 围 内有 效 缓 解 带 宽 消耗 。该 文 通 过 深入 研 究 I T 系统 的组 播 技 术 . 别从 而 P V 分 体 系结 构和 协 议 方 面提 出基 于 M P S网络 的 差 分服 务 模 型 、 于 Qo 参 数 的 PM — M 模 型 等 策 略保 证 I T L 基 S I S P V组 播 的服 务 质 量 . .
频进 行 传 输 。
部 署 高效 的组 播 技 术 , 证 良好 的 Q S 是 I 丁 保 o , P V业 务顺 利 开 展 的 关键 环 节 。 互 联 网 络 为 数据 、 爵视 频 等 应 刚 提 供 了不 同 的 Q S o 策 略 , 综 合 服 务 体 系 结 构 Itm 区分 服 务体 系结 构 Dt ev和 多 协 议 标 签 交 换 MP 。 述 技 术适 川 丁 满 足 服 务质 的单 播 如 nS w、 iSr P I S等