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下一代網(wǎng)絡(luò)音視頻實(shí)時(shí)傳輸技術(shù):Ethernet AVB

作者: 時(shí)間:2013-10-09 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:以太網(wǎng)橋接技術(shù)( Audio/Video Bridging,以下簡(jiǎn)稱(chēng) )是一項(xiàng)新的IEEE 802標(biāo)準(zhǔn),其在傳統(tǒng)以太的基礎(chǔ)上,通過(guò)保障帶寬(Bandwidth),限制延遲(Latency)和精確時(shí)鐘同步(Time synchronization),提供完美的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service, 簡(jiǎn)稱(chēng)QoS),以支持各種基于音頻、視頻的多媒體應(yīng)用。 關(guān)注于增強(qiáng)傳統(tǒng)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性能,同時(shí)又保持了100%向后兼容傳統(tǒng)以太網(wǎng),是極具發(fā)展?jié)摿Φ南乱淮?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/網(wǎng)絡(luò)">網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

  近十幾年來(lái),消費(fèi)者對(duì)于以太網(wǎng)上的多媒體應(yīng)用的需求日益劇增,這對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬及服務(wù)質(zhì)量都提出了更高的要求。不過(guò),由于以太網(wǎng)原本只設(shè)計(jì)用于處理純粹的靜態(tài)非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和保證其可靠性,至于順序和包延遲等并非作為重要的考慮因素。盡管傳統(tǒng)二層網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)引入了優(yōu)先級(jí)(Priority)機(jī)制,三層網(wǎng)絡(luò)也已內(nèi)置了服務(wù)質(zhì)量(QoS)機(jī)制,但由于多媒體實(shí)時(shí)流量與普通異步TCP流量存在著資源競(jìng)爭(zhēng),導(dǎo)致了過(guò)多的時(shí)延(Delay)和抖動(dòng)(Jitter),使得傳統(tǒng)的以太網(wǎng)無(wú)法從根本上滿(mǎn)足語(yǔ)音、多媒體及其它動(dòng)態(tài)內(nèi)容等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸需要。

  IEEE 802.1 工作組正致力于制定一系列的新標(biāo)準(zhǔn),對(duì)現(xiàn)有的以太網(wǎng)進(jìn)行功能擴(kuò)展,通過(guò)建立高質(zhì)量、低延遲、時(shí)間同步的音視頻以太網(wǎng)絡(luò),為家庭或企業(yè)提供各種普通數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)音視頻流的局域網(wǎng)配套解決方案。

  Ethernet AVB網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

  為了在以太網(wǎng)上提供同步化低延遲的實(shí)時(shí)流媒體服務(wù),需要建立AVB網(wǎng)絡(luò),稱(chēng)之為AVB“云”(Cloud)。AVB“云”的建立需要至少速度在 100Mbps以上的全雙工(Full-duplex)以太鏈路,這就需要能保障傳輸延遲的AVB交換機(jī)(Switch)和終端設(shè)備(End Point),以及邏輯鏈路發(fā)現(xiàn)協(xié)議(IEEE 802.1AB - LLDP),用于設(shè)備之間交換支持AVB的協(xié)議信息。

  如圖1 所示,在AVB“云”內(nèi),由于延遲和服務(wù)質(zhì)量得到保障,能夠高質(zhì)量地提供實(shí)時(shí)的流媒體服務(wù)。同時(shí),AVB網(wǎng)絡(luò)保持與傳統(tǒng)以太網(wǎng)的兼容,也能夠連接到傳統(tǒng)的交換機(jī)、集線(xiàn)器和終端設(shè)備。但由于集線(xiàn)器的半雙工(Half-duplex)特性,以及傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)不具有AVB功能,無(wú)法完全保障其流媒體服務(wù)的實(shí)時(shí)性,因此在AVB“云”外,只保障普通的最大交付功能(Best Effort)并與AVB網(wǎng)絡(luò)相連。

  下一代網(wǎng)絡(luò)音視頻實(shí)時(shí)傳輸技術(shù):Ethernet AVB

  Ethernet AVB解決的問(wèn)題

  流媒體服務(wù)在如今的以太網(wǎng)上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。雖然通過(guò)緩沖(Buffer)及自適應(yīng)時(shí)鐘恢復(fù)技術(shù)(Adaptive Clock Recovery)能夠在一定程度上解決網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和抖動(dòng)帶來(lái)的問(wèn)題,但這本身又會(huì)引入更多的延遲,而超過(guò)AV應(yīng)用本身所允許的誤差范圍,并且恢復(fù)的時(shí)鐘也沒(méi)有足夠的精度對(duì)不同位置的AV信號(hào)進(jìn)行同步。為此,AVB定義了高精度的時(shí)鐘同步協(xié)議(IEEE 802.1AS),為以太網(wǎng)提供完美的低延遲、低抖動(dòng)的時(shí)鐘。

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