IPTV的起飞仍面临多种技术障碍

IPTV正在促进电话和电视的融合。通过数据率大于15Mbps的电话线,IPTV可以提供高清晰度(HD)和标准清晰度(SD)电视服务、网络访问和传统电话服务。

对于正在向数字技术转型,并试图在日益萎缩的传统市场上寻找新商机的广播公司和电信公司来说,IPTV是他们共同觊觎的业务。

据机顶盒制造商Pace Micro Technology的一位资深技术专家估计,现在有多达500万台IPTV机顶盒已经先期安装或正在试用。

然而,要从现场试验和早期部署阶段过渡到大规模商用阶段,IPTV仍面临许多问题。其中大部分问题的根源在于互联网协议(IP)是一种尽力而为(best-efforts)型的传输标准。

误码率仍然太高,这是由于掉包,特别是在DSL接入多工器(DSLAM)部分的掉包造成的。用户抱怨在切换频道时常常看到数秒的延迟。

IPTV最棘手的问题之一是由于DSL线路躁声引发的突发错误及发生在DSLAM的掉包,它们导致误码率从理想的10^-9上升到10^-3,Equator Technologies公司的CTO John O'Donnell表示。(Equator Technologies已经被显示芯片制造商PixelWorks收购)。Equator在全美广播商协会(NAB)的年度大会上发布了一款名为Sailfish的IPTV机顶盒参考设计。

由IPTV误码率带来的问题是个巨大挑战,汤姆逊核心技术副总裁Kumar Ramaswamy表示。“尽管如此,某些运营商仍在着手创建第一代系统。”Ramaswamy说,“在某些场合,用户将发现掉包所引发的问题,但运营商将能通过供下载的软件补丁解决其中部分问题。”

去年,Ramaswamy帮助促成了一个旨在解决这些问题的联盟,参与方包括阿尔卡特、美国国家标准和技术委员会(NIST)、Sarnoff和汤姆逊。目前,该联盟已将MPEG-4 Part 10的压缩率从0.10像素/比特调整到0.07像素/比特。

为IPTV系统研制编码器的Tandbergt Television公司技术副总裁Matthew Goldman表示,后端处理需要多种技术的整合,包括前向纠错(FEC)等。Tandberg已经与思科及其它公司合作,当监测系统检测到网络连接速度下降时就实施源冗余切换技术。其它长盛不衰的IP技术也将有所帮助,如设置包优先级以提供差异化服务等,Goldman说。

为电信公司SBC的IPTV业务提供系统的Scientific-Atlanta公司(SA)正在采用多重FEC技术及优化的AVC编码器来解决掉包问题。“大家认为我们可以解决该问题,”该公司IP网络部的视频系统负责人David Alsobrook表示。

为了对包传输提供严格的保证,这要求对IP传输协议进行某些不可预料的扩展。随着异步传输模式逐渐淡出舞台,运营商正考虑扩展IP,以便为传统的时分复用网络提供时隙、低抖动的服务。

汤姆逊的Wehmeyer:
售价低于100美元的HD机顶盒
不会那么快面市。

互联网流媒体联盟(ISMA)也在着手解决其中某些问题,它最近发布了在IP上使用先进视频编解码器(AVC)、MPEG-4 Part 10的ISMA 2.0规范。此外,美国电影电视工程师协会(SMPTE)正在推动一个有关微软Windows Media 9编解码器的标准,即VC-1。

最后,开发者希望,他们能在一条DSL线路内容纳一个约7Mbps的高清晰度电视(HDTV)信道、两或三个平均约1.5 Mbps的标准清晰度电视(SDTV)信道,并提供用于网络浏览和电话服务的2Mbps带宽。Equator公司的O'Donnell对于高清晰度信号能否被压缩进DSL网络持怀疑态度。

SA公司的Alsobrook持有不同的看法。他指出,SBC的计划包括一条连至家中、带宽高于20Mbps的DSL线路。“我们认为能够将多种高清晰度、标准清晰度电视节目和数据服务带给家庭的能力至关重要。”他说,“借助我们的编码器和AVC,我们能实现这个目标。”

一些机顶盒制造商在其第一代采用AVC和微软WM9编解码器的IPTV机顶盒中转而采用相对昂贵的可编程CPU。汤姆逊在NAB大会上推出的标准清晰度机顶盒采用了赛扬M CPU,在参考售价为225美元的高清晰度机顶盒中采用了奔腾M CPU。

业界的目标是一台高清晰度电视机顶盒的售价不超过100美元。“这是一个重大的目标,但我不认为能够很快实现。我们还有许多工作要做,”汤姆逊负责IPTV业务的Keith Wehmeyer表示。

他指出,采用单芯片解码器的系统将具有略低的成本,不过电路板是基本相同的。摩托罗拉负责机顶盒业务的市场营销总监Lindsay Allen透露,摩托罗拉在其第一代机顶盒原型中使用了MIPS CPU和Broadcom的Sand Video视频编解码器。

“我们原以为去年底Sand Video视频芯片可以大批量供货,但直到现在我们仍在等它。”Allen说。他希望,在未来两个月,当第一批AVC/WM9芯片组的供货、价格和性能变得明朗时,能从中挑选一种。“我们希望采用单芯片方案的标准清晰度机顶盒的售价接近100美元,”Allen表示。他预计要等到明年,IPTV机顶盒才可能批量销售。

SA的Alsobrook表示,采用通用处理器由软件来处理AVC的机顶盒不仅售价太高,而且性能较低。SA采用TI DSP开发了一款AVC机顶盒原型,但不会出售。

在NAB大会上,SA展示了采用ST AVC/VC-1芯片的机顶盒原型。但Alsobrook表示,SA的架构将独立于具体芯片,而且尚未决定将采用哪种编解码器硬件。SA还计划推出基于Windows CE、Linux和Java的机顶盒。

运营商有时会指定中间件和编解码器,但通常不会涉及芯片组,Alsobrook表示。SBC选用了微软IPTV软件和AVC编解码器。

基于有线电视的普及,美国用户倾向于采用基于同轴电缆的家庭网络。这些家庭网络既可采用家庭电话线网络联盟(HPNA) 3.0规范,也可采用同轴电缆多媒体联盟(MoCA)规范,Wehmeyer表示。在欧洲,家庭网络偏爱的是无线和电力线上网方式。

SA将采用HPNA 3.0,因为它具有足够的带宽(约80Mbps)和服务质量(QoS)。“在技术许可方面,HPNA 3.0比MoCa更开放,”Alsobrook表示。一旦IPTV的功能集确定下来,而且IPTV的销量上升,SA希望自己开发集成编解码器和HPNA的ASIC。

目前还没有无线家庭网络方案能提供在家庭中传播视频所要求的QoS,Alsobrook补充道。但SA将评估松下和其它HomePlugAV成员公司预计于今年推出的用于电力线上网的新芯片。

作者:麦利、卫玲