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技术综合

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诊断和解决运营IP视频网络中的问题

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张炳 异是在大多数数据中心应用中，丢失 由于异步特点，任何I P网络本身
安吉广播电视台 的数据可以重发，而在高位速率视频 都有一定程度的抖动。很明显，网元内
中则不能重发。网络工程师的挑战是 部的应用可能要求以不忙的方式接收数
引言 了解视频技术及其对I T基础设施的影 据，结果，接收设备采用去抖动缓冲
在制作应用和其他运营应用中部 响。很明显，视频工程师和网络工程 器。然后应用从这个缓冲器的输出中接
署I P视频网络，需要能够使用市面上 师需要双方都能用的诊断监测和分析 收数据包，而不是直接接收，数据包以
商用的(C O T S)基于I T的基础设施， 工具。 定期速率流出缓冲器，使流入缓冲器的
其中利用了I T行业的规模经济优势， 数据包的定时变化变得平滑。
因为广播行业的规模相对较小。其他 IP网络中会发生什么问题？ 抖动过高有什么影响？
优势还包括：降低了布线成本和重 导致I P网络问题的许多问题都 在上一节中，我们看到数据包
量，路由灵活度大大提高，因为在世 可以追溯到包抖动。正如下一节中介 以稳定的速率流出接收机的缓冲器，
界上许多地方，I P视频试用、概念验 绍的那样，包抖动过高会导致缓冲器 这称为缓冲器的“流失率”。相反，
证及早期部署都已经到位。虽然有这 溢出和下溢，导致丢包和数据流量停 缓冲器接收数据的速率称为“填充
么多优势，但与此同时，I P也带来了 顿。可能会出现的其他问题与时延和 率”。选择缓冲器的大小同样非常重
许多技术挑战，如抖动、时延、丢包 PTP包流量不对称有关。在SDI和IP混 要，如果缓冲器太小，那么如果流失
风险、本身同步缺失及不对称，导致 合工作流程中，还必需保证S D I和I P 率超过填充率，那么缓冲器可能会太
上行路径和下行路径有不同的延迟。 视频之间的关系是一致的，以无缝实 小而下溢，导致包流动停顿。如果接
另外，I P是一套复杂的双向协议，要 现画面准确切换。这可以通过测量黑 收速率超过流失速率，那么在某个点
求在部署前同时了解信源和信宿。另 突发/三电平同步与PTP时钟之间的关 上缓冲器将溢出，导致丢包。但是，
一个问题是在视频制作应用中部署I P 系，然后通过相对于PTP时钟偏移SDI 如果缓冲器太大，那么网元将引入时
时，视频工程和网络工程两个世界真 同步，进行任何必要的校正来实现。 延过高。如上图所示，网络抖动会导
正交汇在一起。视频工程师已经习惯 什么导致了IP包抖动？ 致包变得非周期化，因此缓冲器填充
了使用S D I、同轴电缆、配线板、黑 在任何数字系统中，抖动都是较 速率不再恒定。随着抖动变得越来越
突发和三电平时序及信号质量。视频 信号周期性的偏差或位移。在承载恒 大，非周期性也变得越来越大。在某
工程师的挑战是了解I T技术及I T基础 定位速率数据的I P网络中，抖动是距 个点上，这种非周期性会导致缓冲器
设施对视频的影响。而网络工程师则 接收机上包到达间隔周期的偏差，排 的填充率和流失率变得非常不均衡，
熟悉I P流量、协议、网络业务、路由 队或配置不当都会引起抖动，假设路 以致缓冲器要么下溢导致流量停顿，
器配置及精密时间协议(PTP)和网络时 由器和交换机都配置且运行正确，那 要么溢出导致丢包。
间协议(N T P)等定时协议。最大的差 么最常见的抖动根源是路由器/交换机 在高位速率视频中，缓冲器下
接口上的网络拥塞。 溢或缓冲器溢出都可能会导致视频损
视频工程师
伤。应该指出，当然超额定购也会导
● SDI、模拟、音频和配线板
● 黑突发和三电平同步 致丢包。
● 信号质量的重要性
● 挑战是了解IT技术及其对视频的影响
时间 测量实时协议(RTP)网络中的抖动
网络工程师
我们已经看到，在承载恒定位速
● IP 流量、协议、网络业务、路由器配置
● 精密时间协议 率数据的网络中，抖动是距接收机周
● 可以重发数据，不适用于高位速率视频
● 挑战是了解视频技术及其对IT基础设施的影响 图1 包抖动是包到达间隔周期的偏差 期性的偏差，如果接收机中的时钟是
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