在開(kāi)發(fā)支持IEEE 1394和IEEE 802.3以太網(wǎng)兩類設(shè)備的家庭音視頻(AV)網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)面臨一些挑戰(zhàn)谋作。這兩種技術(shù)在AV數(shù)據(jù)流的處理方面有所不同,因此在兩者之間進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)流傳送時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題川梅。尤為突出的是,1394和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議以太網(wǎng)對(duì)QoS(服務(wù)質(zhì)量)協(xié)議采用了不同的實(shí)現(xiàn)方式堂淡。消費(fèi)類電子協(xié)會(huì)(CEA)正在起草一個(gè)QoS標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有助于在兩者之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

目前,家庭聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為一個(gè)可以時(shí)常聽(tīng)到的術(shù)語(yǔ),而且,開(kāi)發(fā)可以把各種家庭設(shè)備相互連接起來(lái)的設(shè)備也是完全可能的逊谋。在這個(gè)領(lǐng)域所取得的最新進(jìn)展很大程度上要?dú)w功于在消費(fèi)類電子標(biāo)準(zhǔn)化方面所做的工作,包括CEA擂达、UpnP(通用即插即用)論壇和IEEE(以太網(wǎng)和1394)等組織的努力。這些努力包括在企業(yè)環(huán)境中對(duì)各種IT平臺(tái)進(jìn)行調(diào)整胶滋、增強(qiáng)或補(bǔ)充,使之兼顧娛樂(lè)功能和消費(fèi)者對(duì)服務(wù)質(zhì)量的期望,并采用一些通用的方法或參考模型來(lái)建立連接多種平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)板鬓。

在CEA組織中,家庭聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)由R7委員會(huì)制定【啃簦基于無(wú)處不在的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議并利用兩種流行的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——IEEE 1394和IEEE 802.3以太網(wǎng),R7委員會(huì)正在幾個(gè)方面開(kāi)展工作,預(yù)計(jì)可以為消費(fèi)者聯(lián)網(wǎng)建立起有關(guān)設(shè)備和平臺(tái)的全面的規(guī)范俭令。R7.4分會(huì)正在更新“萬(wàn)能家庭網(wǎng)絡(luò)”(VHN)標(biāo)準(zhǔn)CEA-851,R7.6分會(huì)正著手發(fā)布數(shù)字娛樂(lè)網(wǎng)絡(luò)初始(DENi)標(biāo)準(zhǔn)CEA-2008的第一版后德。雖然VHN使用1394而DENi使用以太網(wǎng),但兩種標(biāo)準(zhǔn)都整合了UPnP設(shè)備規(guī)范并使用IP通信。

R7.5分會(huì)也將在今年發(fā)布兩個(gè)AV聯(lián)網(wǎng)(AVN)標(biāo)準(zhǔn):帶有連接異質(zhì)網(wǎng)(如1394和以太網(wǎng))適配器的CEA-2005音頻視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),以及為以太網(wǎng)開(kāi)發(fā)的CEA-2007 QoS優(yōu)先權(quán)分組標(biāo)準(zhǔn)抄腔。

由于AV設(shè)備的要求與傳統(tǒng)的IT設(shè)備不同,AVN標(biāo)準(zhǔn)是必不可少的瓢湃。IT設(shè)備通訊在本質(zhì)上是“突發(fā)式的”,而AV設(shè)備則發(fā)送連續(xù)的數(shù)據(jù)流。1394協(xié)議本身被設(shè)計(jì)成在處理AV流時(shí)確保QoS,而以太網(wǎng)協(xié)議則提供“竭力模式”(best effort)的服務(wù)赫蛇。在為AV聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)的過(guò)程中,R7.5分會(huì)認(rèn)識(shí)到,用于處理QoS工作的以太網(wǎng)方法更適于處理互聯(lián)網(wǎng)和客戶機(jī)/服務(wù)器模型(用于企業(yè)IT網(wǎng)絡(luò)),而不太適于處理多媒體網(wǎng)絡(luò)绵患。不管用戶要把1394設(shè)備連接到以太網(wǎng)還是簡(jiǎn)單地在以太網(wǎng)上處理AV數(shù)據(jù)流,都需要對(duì)以太網(wǎng)上的AV數(shù)據(jù)重新建立QoS模型,而且,它還必須是一個(gè)允許傳統(tǒng)設(shè)備與新產(chǎn)品共存的模型。

未來(lái)家庭聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)可能模式是通過(guò)混合使用1394和以太網(wǎng)將IT設(shè)備和AV設(shè)備進(jìn)行互連茂萤。在這種模式中,“主干”分布網(wǎng)絡(luò)(即連接到每一個(gè)房間的網(wǎng)絡(luò))是使用高速以太網(wǎng)图瘾。計(jì)算機(jī)和媒體服務(wù)器連接也使用以太網(wǎng),但連接速度可以慢一些。媒體服務(wù)器的擴(kuò)展硬盤和AV設(shè)備則使用1394實(shí)現(xiàn)連接泵躲。同時(shí),也允許在部分房間中使用無(wú)線IP方式連接到主干網(wǎng)赏晃。

CEA R7.5分會(huì)AVN架構(gòu)小組使用“適配器”這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)描述1394和以太網(wǎng)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。這個(gè)適配功能既可以集成在某種墻裝模塊中,也可放入一個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)換盒里或者整合進(jìn)一個(gè)既包含1394又包含以太網(wǎng)連接的用戶端設(shè)備中八泡。

此適配器需要處理有關(guān)1394和以太網(wǎng)之間協(xié)議轉(zhuǎn)換的一系列問(wèn)題:

1．無(wú)線連接趾马。無(wú)線系統(tǒng)到有線主干網(wǎng)的連接呈現(xiàn)出諸如包損失、低比特速率和訪問(wèn)協(xié)議不一致等一系列問(wèn)題锚揍。

2．時(shí)鐘同步毁察。這對(duì)于在多個(gè)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)同一媒體的一致播放是非常重要的。以多房間音頻播放為例,為了消除回聲,實(shí)施方案必須保證選定的音樂(lè)在每個(gè)房間中準(zhǔn)確地同時(shí)播放防养。

3．媒體格式尚染。為了對(duì)在以太網(wǎng)和1394之間傳送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行高效的分解和重組,適配器必須理解各種媒體格式。

4．設(shè)備發(fā)現(xiàn)按辱。在一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)中,必須依據(jù)一個(gè)共同的協(xié)議來(lái)發(fā)現(xiàn)和控制這些互連的設(shè)備逗柴。R7.5分會(huì)選擇UPnP v1.0設(shè)備規(guī)范來(lái)完成這項(xiàng)任務(wù)。以太網(wǎng)和1394設(shè)備必須實(shí)現(xiàn)UPnP v1.0規(guī)范,而不支持UPnP發(fā)現(xiàn)的傳統(tǒng)設(shè)備(不管是基于1394還是基于以太網(wǎng)的)將需要一個(gè)代理服務(wù)機(jī)制使該設(shè)備以UpnP設(shè)備的形式出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中顿肺。

5．等時(shí)性傳送戏溺。1394規(guī)范對(duì)AV數(shù)據(jù)流使用等時(shí)性傳送協(xié)議,而IP以太網(wǎng)卻沒(méi)有等時(shí)性傳送協(xié)議。因而,適配器必須在1394等時(shí)性協(xié)議和以太網(wǎng)IP協(xié)議之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換屠尊。R7.5分會(huì)正在定義一系列協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制(如HTTP Get和RTP),具體取決于以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的性能旷祸。

*數(shù)據(jù)包的尺寸。IP以太網(wǎng)和1394有不同的最優(yōu)數(shù)據(jù)包尺寸和最優(yōu)傳送速率讼昆。對(duì)AV流而言,1394使用小型數(shù)據(jù)包,以125毫秒的規(guī)則間隔進(jìn)行傳送托享。以太網(wǎng)的本質(zhì)決定了需要采用更長(zhǎng)的時(shí)間間隔和傳送更大尺寸的數(shù)據(jù)包。此外,還存在一個(gè)速度匹配問(wèn)題:1394和以太網(wǎng)的固有信令速率不同(1394的典型速率是400Mbps,以太網(wǎng)的典型速率是100Mbps)浸赫。

對(duì)于這種把1394嚴(yán)密的QoS協(xié)議(包括保留的帶寬)和以太網(wǎng)的竭力模式接入橋接起來(lái)的適配器,QoS是一個(gè)特別重要的問(wèn)題闰围。使用802.1Q報(bào)頭擴(kuò)展(它包含了一個(gè)優(yōu)先域)可能可以找到一個(gè)“優(yōu)于竭力模式的”以太網(wǎng)接入模式。為了在基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中容許3個(gè)IP QoS模型并存,以太網(wǎng)的CEA-2007 QoS優(yōu)先權(quán)分組協(xié)議(CEA正在進(jìn)行論證)在802.1Q報(bào)頭中使用了優(yōu)先域,所支持的三個(gè)模型(服務(wù)的類型)是竭力模式(沒(méi)有QoS)、優(yōu)先權(quán)化QoS和參數(shù)化QoS羡榴。

使用優(yōu)先權(quán)來(lái)實(shí)現(xiàn)QoS的模式被稱為優(yōu)選權(quán)化QoS碧查。在以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中,使用802.1Q優(yōu)先權(quán)化QoS可以對(duì)AV應(yīng)用定義比數(shù)據(jù)應(yīng)用更高的優(yōu)先權(quán),允許AV應(yīng)用對(duì)該網(wǎng)絡(luò)擁有“第一權(quán)利”。但是,如果AV流超出了以太網(wǎng)的帶寬,那么,所有AV流都會(huì)受到拖累炕矮。

參數(shù)化QoS模型具有為AV流的端到端路徑保留資源的功能逆酣。因而,當(dāng)沒(méi)有足夠的帶寬來(lái)支持一個(gè)新流的時(shí)候,這個(gè)流將不予以啟動(dòng),而現(xiàn)有的流將不受影響。參數(shù)化QoS比較復(fù)雜,但是,并非所有公司都認(rèn)為在家庭或消費(fèi)者級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)中需要采用這種技術(shù)堡它。

優(yōu)先權(quán)域在邏輯上被分成4個(gè)組。為保證網(wǎng)絡(luò)帶寬和資源可以得到恢復(fù),網(wǎng)絡(luò)管理指令享有最高優(yōu)先權(quán)靡循。參數(shù)化QoS保證在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)享有資源配額的設(shè)備對(duì)該網(wǎng)絡(luò)擁有優(yōu)先訪問(wèn)權(quán)衍醒。

優(yōu)先權(quán)化QoS模式得益于使用優(yōu)先權(quán)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn),但參數(shù)化服務(wù)則享有更高的優(yōu)先權(quán)。竭力模式優(yōu)先級(jí)別最低,它的信息流只在所有更高優(yōu)先級(jí)的流量都已發(fā)出的情況下才能發(fā)出铣滥。傳統(tǒng)設(shè)備默認(rèn)的服務(wù)模式是竭力模式父驮。

這些用于構(gòu)建一體化消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)正由R7委員會(huì)進(jìn)行整理,預(yù)計(jì)將在年內(nèi)完成。

Glen Stone在索尼公司美國(guó)平臺(tái)技術(shù)中心網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)架構(gòu)部任職肃萍。Virginia Williams是CEA技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)總監(jiān)涎瓜。

作者:Glen Stone、Virginia Williams

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