主頁（http://www.130131.com）：矩陣技術(shù)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀(2)

    另外，這種數(shù)字矩陣技術(shù)還需要考慮IP網(wǎng)本身的問題。因?yàn)楝F(xiàn)用的IPV4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是20世紀(jì)70年代設(shè)計(jì)的，無論從計(jì)算機(jī)本身的發(fā)展還是從因特網(wǎng)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，以及32bit地址來看，IPV4都已經(jīng)很不適用了。并且IPV4在設(shè)計(jì)之初也沒有考慮到視頻業(yè)務(wù)，基于IP傳輸并沒有對視頻做額外的處理，僅僅只是將視頻流打成IP包，由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機(jī)、路由器等）對承載視頻的IP包進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。例如IP網(wǎng)的傳輸采用的是TCP/IP協(xié)議，TCP協(xié)議具有差錯(cuò)控制重傳機(jī)制，即數(shù)據(jù)包發(fā)送后在指定的時(shí)間內(nèi)沒有收到確認(rèn)信息，認(rèn)為數(shù)據(jù)丟失了，需要重傳數(shù)據(jù)包�？梢钥闯�，TCP協(xié)議針對的是非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，雖保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而對于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，如視頻、音頻顯然是不適用的。當(dāng)前，IP網(wǎng)上傳輸視頻、音頻采用的基本上是UDP協(xié)議，是一種面向無連接的協(xié)議，采用大塊數(shù)據(jù)包形式連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)而不必等待確認(rèn)信息，非常適合視頻、音頻在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸。但是正是由于它的無連接性，數(shù)據(jù)包在傳輸過程中丟失了，導(dǎo)致了接收端接收信息的不完整，比如視頻就會(huì)出現(xiàn)跳幀、丟幀甚至是黑屏。而且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)比較擁擠時(shí)，數(shù)據(jù)包不能按時(shí)到達(dá)，會(huì)出現(xiàn)視頻畫面的停滯等現(xiàn)象。有些網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣在UDP的基礎(chǔ)上采用了RTP/RTCP協(xié)議，它是一種帶寬資源預(yù)留協(xié)商協(xié)議，目的是讓網(wǎng)絡(luò)為其保證一定的帶寬，或者偵測網(wǎng)絡(luò)帶寬使用情況而相應(yīng)地降低碼流，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性而損失視頻質(zhì)量。而預(yù)留帶寬需要網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都具備此項(xiàng)功能，這是很難做到的。

    綜上所述，可以看到網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣的性能完全依賴于IP網(wǎng)絡(luò)，而IP網(wǎng)絡(luò)本身由于根本不是為像視頻、音頻這樣的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸設(shè)計(jì)的，所以導(dǎo)致了在實(shí)際應(yīng)用中許多不盡人意的地方，包括圖像的質(zhì)量、實(shí)時(shí)性、延遲抖動(dòng)等，這些問題是網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣本身無法解決的。

    所以，網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣的突破必須期待下一代允許對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行預(yù)分配，支持實(shí)時(shí)圖像并保證一定的帶寬和延遲的以IPV6為代表的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。

BVx矩陣技術(shù)
    從2001年起，市場對數(shù)字光傳輸系統(tǒng)帶寬的要求越來越高，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬，寬帶數(shù)字光傳輸器件以及高速數(shù)字總線技術(shù)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。以博康公司推出的BVx數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)交換平臺(tái)為例，此交換平臺(tái)也稱為交換式光纖數(shù)字矩陣，與現(xiàn)有的矩陣相比，在技術(shù)上是一個(gè)質(zhì)的飛躍。

    該系統(tǒng)從根本上解決了傳統(tǒng)的矩陣系統(tǒng)在大型視頻聯(lián)網(wǎng)中所固有的弊端。系統(tǒng)從前端的視頻數(shù)字化接入開始，通過光纖傳輸至監(jiān)控中心，無論經(jīng)過多少級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)的傳輸、切換，全部是數(shù)字化處理視頻，只有在顯示的時(shí)候進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，避免了傳統(tǒng)模式下光端機(jī)—矩陣—光端機(jī)—矩陣等模擬轉(zhuǎn)數(shù)字，數(shù)字轉(zhuǎn)模擬的頻繁轉(zhuǎn)換，保證了視頻的多級(jí)無損傳輸與交換。它將視頻的光纖傳輸與矩陣的切換融為一體，尤其是引入了數(shù)字背板交換總線的設(shè)計(jì)理念，無論多少級(jí)的視頻聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，只進(jìn)行一次模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換，從而保證了視頻的高畫質(zhì)。

    該系統(tǒng)在邏輯上分為：前端多業(yè)務(wù)接入、中心匯聚交換和管理應(yīng)用三層結(jié)構(gòu)，以分別完成前端視頻、音頻、數(shù)據(jù)等多業(yè)務(wù)的接入并數(shù)字化；多業(yè)務(wù)的傳輸、路由與交換以及上層的應(yīng)用系統(tǒng)如網(wǎng)管系統(tǒng)。這種三層結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)理念保證了系統(tǒng)應(yīng)用的高效性、靈活性、可伸縮性，使得該系統(tǒng)不僅可以用于新建的系統(tǒng)中，為用戶提供一個(gè)高效的數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)交換平臺(tái)，而且也可用于改造的系統(tǒng)中，能與原有系統(tǒng)無縫結(jié)合以提高系統(tǒng)的整體性能。

系統(tǒng)前端多業(yè)務(wù)接入設(shè)備Vbox
    Vbox是分布于前端監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)備，可用于接入前端的多種業(yè)務(wù)，諸如：視頻、音頻、低速數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)、電話等。對每種業(yè)務(wù)均集成了多個(gè)接口，極大地保證了業(yè)務(wù)的接入能力。根據(jù)接入能力的帶寬，Vbox分為：Vbox200系列、Vbox1400系列和Vbox2800系列三大系列，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)星型接入方式，而且可以通過單纖實(shí)現(xiàn)總線鏈路、環(huán)網(wǎng)（自愈）等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的接入方式，最大限度地優(yōu)化了用戶的接入模式。

    該設(shè)備采用先進(jìn)的高速分插復(fù)用技術(shù)來實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的交換功能，即網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械乃�有通過該設(shè)備接入的視頻及其它業(yè)務(wù)均可以在光纖上完成切換并傳輸至監(jiān)控中心，通過中心設(shè)備的背板交換總線完成視頻及多業(yè)務(wù)的交換。這種性能可以突破光纖傳輸帶寬的瓶頸，對該設(shè)備在組網(wǎng)時(shí)接入的視頻數(shù)量將不受限制。同時(shí)，該設(shè)備不僅支持網(wǎng)管系統(tǒng)，使其具備自發(fā)現(xiàn)功能、自動(dòng)拓?fù)涔δ芗凹床寮从茫≒nP），而且在不同的組網(wǎng)模式下都可以實(shí)現(xiàn)視頻等多業(yè)務(wù)的交換功能，使得系統(tǒng)在業(yè)務(wù)的接入層面上具有良好的靈活性、智能性、擴(kuò)展性。

系統(tǒng)中心匯聚交換設(shè)備Vmux
    Vmux分布于不同級(jí)別的監(jiān)控中心，提供了功能齊全的各種功能板卡，以完成前端視頻、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、電話等多業(yè)務(wù)的匯聚并實(shí)現(xiàn)任意交換輸出。接入的數(shù)字視頻通過交換總線可以靈活地在任意端口上輸出并靈活地實(shí)現(xiàn)在相應(yīng)端口上輸出多種類數(shù)據(jù)（包括以太網(wǎng)）或者從交換總線上下載多路數(shù)字視頻，通過光卡復(fù)用后上傳到上一級(jí)的監(jiān)控中心，使整個(gè)視頻的傳輸、切換全部數(shù)字化。

    單臺(tái)設(shè)備可作為數(shù)字視頻矩陣應(yīng)用，兼容光輸入與電輸入兩種形式，對輸入的模擬信號(hào)如視頻、音頻進(jìn)行非壓縮數(shù)字化。對輸入的光纖數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)模擬矩陣所有功能，而且系統(tǒng)保持良好的擴(kuò)展性和可伸縮性。多臺(tái)設(shè)備系統(tǒng)之間通過光纖可以以任意拓?fù)湫问浇M網(wǎng)互聯(lián)（包括環(huán)型（自愈）、相切環(huán)、相交環(huán)、星型、總線鏈路型或者混合型），組成一個(gè)大容量、高密度、全數(shù)字的基于數(shù)字視頻業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)交換平臺(tái)。在此平臺(tái)上的每個(gè)設(shè)備能夠?qū)�接入的視頻、音頻和數(shù)據(jù)等多種類業(yè)務(wù)進(jìn)行管理、控制、交換，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)視頻及多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的共享和統(tǒng)一調(diào)度。

    系統(tǒng)采用的是數(shù)字非壓縮編碼技術(shù)，最大能夠?qū)崿F(xiàn)256路視頻信號(hào)的交換輸出，根據(jù)用戶具體的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)視頻聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中任意節(jié)點(diǎn)間信號(hào)的單向、雙向、廣播等方式的傳輸，任意節(jié)點(diǎn)均可靈活地實(shí)現(xiàn)信號(hào)的Drop、Add、Pass、Stop以及相互組合，從而實(shí)現(xiàn)各類信息在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上交換。系統(tǒng)充分吸收了現(xiàn)代成熟的時(shí)分復(fù)用技術(shù)，為每一路視頻、音頻和數(shù)據(jù)信號(hào)提供不同的時(shí)隙，采用時(shí)隙復(fù)用技術(shù)，通過光纖介質(zhì)實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)的傳輸，在帶寬資源利用率、QoS保障及傳輸延遲等方面為用戶提供更加優(yōu)越的性能。
(中國集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)