3、相关技术问题

3.1 服务质量

　　基于TCP/IP的网络目前还是以提供“尽力发送（best effort）”服务为主，也就是说网络中所有的数据包将被同等地传送，不能保证一定的端到端的延迟或者不被丢弃，而网络传输所造成的延迟、抖动或丢包等因素对于具有实时交互特性的网络电视业务而言，其影响是至关重要的。为此IETF提出了区分服务、集成服务和流量工程等方法解决网络层的服务质量问题，同时各设备制造和软件开发商也根据网络的情况纷纷提出了应用层的服务质量解决方法，下面分别进行介绍。

3.1.1 网络层服务质量

　　网络层的服务质量主要涉及延迟、抖动和丢包等问题。延迟（delay）一般可以理解为数据包从网络入点到网络出点的单向花费时间，造成延迟的主要来源有4个：

　物理介质所造成的信号传播延迟；

　网络设备本身收发数据包的延迟；

　数据包在进行调度（排队）处理时引起的延迟；

　信号时钟引起的串行延迟；

　　抖动（jitter）是指网络延迟的变化，一般可以理解为同向传输的相邻数据包之间的时间差，造成抖动的原因主要有3个：

　网络拓扑变化造成的传播延迟变化；

　数据包处理要求不同带来的交换延迟变化；

　队列的空和满引起的调度处理延迟变化；

　　丢包（packet loss）是指从网络中的入点到出点之间发生丢弃数据包的现象，一般用丢包率来衡量丢包现象发生的程度。

　　这三个问题对于具有时间敏感性的网络电视业务来说，会导致观看时出现画面不流畅、马赛克甚至是停滞的现象，极大地影响了网络电视的观赏性和用户体验。

　　目前的解决方法是在结合区分服务（Diffsev）模型，在网络边缘通过宽带接入设备将来自不同应用的数据包进行分类，对不同类别的数据包给予不同的优先级，按照优先级汇聚后进入骨干/城域网络，见图2；在网络的骨干/城域网络中不仅提供对汇聚后已经具有不同优先级流量进行粗颗粒的分类传输，同时还结合MPLS流量工程技术使得高优先级业务在带宽、延迟、抖动和可用性等方面得到保证。

 
图2 边缘区分服务实施示意

3.1.2 应用层服务质量

　　流媒体应用可以根据网络层的情况和反馈采取一定的措施来消除影响视频质量的因素，例如在网络层出现拥塞的时候，应用可以根据网络的反馈信息通过控制发送数据的速率。在应用层控制数据发送的手段主要有两个，速率控制和速率整形，前者是根据网络的可用带宽情况来确定视频流的发送速率，后者则是通过转码、减帧、减层和重量化的方法使得已经按照一定速率编码压缩的视频流可以符合现有的网络通道条件。

　　针对在传输过程中出现的丢包和错误，应用层也有相应的处理措施，例如在发送端采取FEC、在发送和接收两端限定延迟进行重传、传输过程中采用纠错编码以及在接收端采用错误隐藏等手段提高和改善图像的质量。

　　虽然在网络中可以利用组播技术大大降低网络电视的广播业务所占用的带宽资源，但目前还缺乏在大型网络中统一部署组播的实践经验，但是可以通过构建一个内容分发系统叠加在传输网络之上，利用内容复制、应用层组播、分层组播和受限组播等技术实现视频流的边缘化，从而达到保障整体服务质量的目的。