ISMA

1.Idle Signal Multiple Access -- 空閑信號多址

MPEG2 TS與ISMA的比較

1． 目的比較

ISMA僅是為了Internet上的流媒體服務而做的標準，因此其目標是互聯(lián)網(wǎng)上的低碼率點播節(jié)目和低并發(fā)率。TS則是媒體行業(yè)通用的標準，其目標是基于寬帶的數(shù)字視頻廣播，并且支持多種基本媒體流和多種媒體編碼標準，已經(jīng)有十多年實際的大規(guī)模普遍性應用，得到全球廣播行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的一致認同。而ISMA的歷史相對較晚，且在行業(yè)上的認同度較低，也沒有大規(guī)模的部署案例。

2． Streaming Server的兼容性與升級

a) 文件格式的兼容性

在ISMA中，不同的編碼標準有不同的文件格式，比如MPEG-4和H.264的文件格式都不一樣，因此在文件格式上是沒有任何兼容性的。而TS的存儲則與媒體編碼格式無關，MPEG-2 TS可以將任何格式的內(nèi)容封裝到它里面。在對TS流進行存儲時，只需將其進行分段處理，然后加上Index信息，并與TS流共同存儲即可。因此采用TS流的文件格式具有更好的兼容性，這對IPTV平臺的平滑升級來說，是一個完美的解決方案。

b) 流格式的兼容性

i. ISMA 1.0/1.1與ISMA 2.0

體系架構區(qū)別較大，升級困難，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

? ISMA1.0視頻基于MPEG-4 Part2，以SP和ASP為基礎，并沒有涉及到H.264, 而ISMA2.0則是基于H.264；

? ISMA2.0不兼容ISMA1.0，即ISMA1.0的servers和Clients不能平滑升級到ISMA2.0系統(tǒng)具體原因表現(xiàn)在：

? 視頻RTP包的封裝模式不兼容：ISMA1.0的視頻RTP打包遵循“RFC3016： RTP Payload Format for MPEG-4 Audio/Visual Streams”，而ISMA2.0的視頻RTP打包符合“RTP Payload Format for H.264 Video”（目前該RFC沒有正式發(fā)布），加入了一些特有的限制和擴展，如不允許采用交織模式、不允許通過RTP包傳輸視頻序列參數(shù)和幀圖像參數(shù)等；

? SDP消息格式不兼容：由于ISMA1.0和ISMA2.0 視頻RTP打包方式的不一樣，導致SDP的消息承載格式和內(nèi)容也不一樣，如交織模式的定義參數(shù)不能在SDP消息中出現(xiàn)，有關視頻序列參數(shù)和幀圖像參數(shù)通過SDP傳輸、增加了一些特有的域等；

? 文件的存儲方式不一致：ISMA1.0基于MPEG-4 Part14（*.MP4）， 而ISMA2.0的文件格式基于MPEG-4 Part15(*.avc1)，對ISMA1.0的文件格式進行了擴展，如H.264的參數(shù)存在文件中的AVCDecoderConfiguration等。

ii. H.264

目前H.264專業(yè)級編碼器主要是以TS為主，而支持H.264的ISMA2.0剛出來，還沒有支持。

3． 處理方法和性能

a) 處理方法

ISMA的處理方法是：從編碼端到解碼端的所有環(huán)節(jié)，均需建立多個音視頻和其他數(shù)據(jù)流的RTP Session，因此在做Streaming Server的I/O時，需要管理多個輸入輸出，多個Buffer的管理以及它們之間的同步，將極大地增加Streaming Server的處理能力要求，也帶來了較大的算法復雜性，同時降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可*性。而TS則將多個音視頻和其他數(shù)據(jù)流復用在一起，僅需建立一個RTP Session，因此在做I/O，Buffer管理和音視頻同步等方面將會簡單和容易得多。

b) 端口需求

在NAT和防火墻上，ISMA需要為音視頻RTP分別分配端口，是TS流的兩倍。

c) 性能

從上面的處理方法可以看出，用ISMA標準需要管理更多的RTP Session，要管理更多的I/O和Buffer，將極大的消耗Streaming Server和STB的CPU性能和內(nèi)存，從而嚴重地影響系統(tǒng)的性能。根據(jù)Darwin系統(tǒng)及其實驗，我們在一臺高性能機器上，也只能跑較少的Stream并且會有掉線情況發(fā)生。若采用TS流，則會支持幾百個2M以上的Stream并且不會掉線。

d) AV Sync

ISMA的AV Sync是依*RTP中的Time Stamp來實現(xiàn)，因此在同步時，需要等到音視頻的RTP都到達后才能實現(xiàn)AV Sync。而TS流則不存在此問題，因為其時間信息都在一個流中。而且TS的AV Sync只需在編碼和解碼端實現(xiàn)，中間的其他環(huán)節(jié)，如流服務器等，不需要參與，可以降低Streaming Server的算法和處理復雜度。ISMA則相反，不光需要編解碼器，同時需要Streaming Server參與AV Sync的處理，消耗了Streaming Server的資源，增加了算法復雜度和性能代價，并且降低了系統(tǒng)的可*性和穩(wěn)定性。

e) 解碼端

用ISMA對解碼器的要求也比TS流更高。TS流的主要工作是在解復用上，即解復用器需要分析PSI信息，然后根據(jù)PSI信息獲取音視頻的PID，在通過PID濾波，得到視音頻流，輸出到各自的Buffer中。由于TS是固定的188字節(jié)包結構，因此PID在包中的位置固定，濾波很容易實現(xiàn)。根據(jù)我們的評估，采用軟件TS流解復用的方法，在Equator BSP-15平臺上，占用的CPU資源不足5%。而用ISMA時，由于多個RTP Session，因此需要有多個Buffer，并對其管理。所以采用ISMA時使用的Memory和CPU資源也更多。

4． 對直播的支持

a) 頻道切換

若采用ISMA方式，在Live TV做頻道切換，STB需要從系統(tǒng)中重新獲取ISMA的文件頭。因為STB解碼時所需的很多信息在此文件頭中。所以系統(tǒng)還必須還有一整套ISMA的文件頭的生成和管理。同時還會造成解碼頻道切換的延遲。

在Live TV做頻道切換時，STB還需要獲取SDP以便得到解碼所需要的一些具體參數(shù)。再加上傳統(tǒng)的ISMA流中I幀間隔較長，一般多于4秒，從而造成STB的頻道切換時間長，完全不能滿足電信標準規(guī)定的2秒鐘。

b) 直播參數(shù)的改變

在做Live TV時，如果編碼器的參數(shù)被修改了之后，需要STB與編碼器或Streaming Server重新建立RTSP Session，以獲取新的SDP，然后才能從SDP中得到解碼所需要的一些具體參數(shù)。而在TS流中，所有的解碼參數(shù)均是伴隨著碼流一起下來的，因此不需要建立另外的Session，解碼器反應速度會更快。

5． Trickmode和DRM

a) 在ISMA中，沒有一個關于Trickmode的詳細的定義，特別是在RTP中。因此各個廠家的Trickmode定義都不一樣，導致沒有一個統(tǒng)一的標準，標準也就失去意義。若采用TS流的方式，則我們可以在其extension中詳細定義Trickmode的相關信息，可以定義該RTP是Trickmode還是正常播放，以及Trickmode的具體模式等。同時還可以通過擴展，定義丟包重傳機制，保障用戶的服務質(zhì)量。

b) 在ISMA中，雖然定義了DRM采用AES的加密方法，但其DRM不具有擴展性。表現(xiàn)在：不支持多種DRM方法和加密標準，不支持對Key的管理。而TS則剛好解決了這一點，可以在RTP的extension中可以定義Key的管理方法和映射關系，以及不同的DRM方法和標準。使得系統(tǒng)在DRM方面具有廣泛的兼容性。

6． 內(nèi)容考慮

a) CP的支持

目前，大部分CP都是電視臺、電影公司和廣電公司，他們主要的片源都是采用MPEG-2 TS流封裝格式。因此TS能更好的適應CP的主要現(xiàn)狀和需求。

b) 專業(yè)編碼器支持

目前全球的主要專業(yè)編碼器如Tandberg，Harmonic等都支持TS流封裝格式，只有少數(shù)廠家支持ISMA流格式。

7． 芯片支持

目前，所有的MPEG-4和H.264的解碼芯片均支持TS。所以選擇TS可以為STB提供更多的選擇方案，利于降低STB的成本。

8． 家庭網(wǎng)絡

a) STB要接入家庭網(wǎng)絡，需要支持DLNA。而在DLNA中，MPEG-2及TS是必選標準。

b) 目前家庭網(wǎng)絡中所有的攝像機和數(shù)碼相機均支持MPEG-2 TS而不支持ISMA。

c) 目前家庭網(wǎng)絡中所有的DVR，編輯設備均支持TS，而很少支持ISMA。

9． 傳統(tǒng)數(shù)字電視的支持

a) 目前在廣電領域，DVB全部是采用TS流封裝格式。因此，若采用TS，可以做到與廣電領域完全兼容，特別是在STB上的處理方式可以完全一致，增加了IPTV與DVB的兼容性，這樣更有利于電信與廣電的競爭。

b) 廣電的趨勢是今后支持H.264 (MPEG-4 AVC)，并采用TS流封裝格式。因此有利于我們平滑升級到H.264。則可以直接從衛(wèi)星上接受信號并直接進入IPTV系統(tǒng)，不用轉(zhuǎn)碼。

c) TS是一個真正的開放性的標準，有利于實現(xiàn)真正的“三網(wǎng)合一”。

10． 媒體匯聚和交換

采用TS格式，利于媒體的交換和匯聚。IPTV網(wǎng)絡的最終目標是發(fā)展為內(nèi)容交換網(wǎng)絡。顯然，媒體文件過大，并不利于內(nèi)容的交換。而TS每個包只有188個字節(jié)，格式固定，利于交換。同時，TS是媒體行業(yè)通用的標準，這樣利于媒體的匯聚，可以支持我們從網(wǎng)絡的不同節(jié)點獲取內(nèi)容，并匯聚成一個完整的內(nèi)容。

• 通信詞典解釋