日前,某调查机构发布的一个研究结果显示,中国的网络视频行业正在朝多样化、融合化方向发展。不同种类的视频发布平台在满足用户差异化需求的同时,也在不断思考和改良自身平台建设中的创新业务模式,提高用户体验。其中P2P流媒体进军点播业务就是其中一个重要的体现。
P2P解决可扩展性问题网络视频点播应运而生
传统的分布式多媒体系统一般是基于客户/服务器模式,通常我们收看的网络电视节目就属于这一类,服务器以单播的方式和每个用户建立连接,由于流媒体服务具有高宽带、持续时间长等特点,随着用户数量的增加,服务器的带宽很快被消耗完,所以以前的网络电视经常出现断断续续,需要不断地进行数据缓冲。
为了解决系统的可扩展性,许多研究提出了相应的解决办法,例如IP组播技术来实现Internet上高效的一对多的通信,提高了系统的可扩展性。然而由于IP组播存在种种限制,很难实现可靠性组播和拥塞控制等,IP组播技术并没有得到广泛的应用。
由于P2P网络本身的可扩展性,基于P2P方式的流媒体技术很好地解决了传统流媒体带宽不足的问题。单源的P2P流媒体系统建立在应用层组播技术的基础之上,由一个发送者向多个接收者发送数据,接收者有且只有一个数据源。服务器和所有客户节点组织成组播树,组播树的中间节点接受来自父节点组播的媒体数据,同时将数据以组播的方式传送给子节点。而多源的P2P流媒体传输系统,则是由多个发送者以单播的方式同时向一个接收者发送媒体数据。再加之IPv6网络在IP地址、安全性、QoS等方面相比于IPv4网络有了很突出的性能,使得IPv6网络与P2P流媒体应用迅速在研究领域取得了相应的进展,并且正在商用化的不断探索中。
全面支持IPv6
视频多媒体点播系统作为CNGI的应用示范类项目,由中国科学院声学研究所牵头联合上海交通大学、中国科学技术大学、上海电信技术研究院、信息产业部电信传输所、上海文广互动电视有限公司、夏新电子股份有限公司共同完成。
在项目的提出和执行中始终遵循两个原则:
第一,对IPv6全面支持,考虑IPv6的特点,提出并设计实现基于P2P的媒体分发和点播机制。因为IPv6能让所有点播终端都有合法的IP地址,终端可以自由加入P2P,在享受服务的同时又提供服务。项目的各个分任务都围绕IPv6和P2P进行了深入的研究,确保能实现基于IPv6的P2P视频点播。
第二,视频点播业务作为一个有很大市场前景的业务,其正常开展离不开节目制作、运营支撑系统、数字版权管理系统的支持。该系统对这方面进行了重点要求,要求具有强大的节目制作能力、业务管理能力、用户管理能力和版权保护能力,以及计费、账务、认证等功能;在性能方面,要求安全、稳定、可靠。
系统基于传统分布式内容分发的视频点播系统,提出城域和驻地两层P2P架构的媒体数据传输机制。研究运营支撑系统、P2P媒体内容分发与服务、数字版权管理、多标准和多格式的转码技术,研制系统设备及视频接收终端,构建面向宽带公众用户、支持IPv4/IPv6双协议栈、提供高质量视频多媒体点播服务的“CNGI视频多媒体点播系统”。
通过在CNGI上开展视频多媒体点播业务试验,形成了支持内容提供商、宽带接入商及独立业务集成提供商等多方平等合作的商业模式、可运营、可管理、可控制、易于扩展和使用的应用示范系统。
可运营可管理
由于视频多媒体点播系统基于IPv4/IPv6双协议的CNGI网络,具有充足的IP地址,系统采取P2P传输方式。同时将P2P传输分成城域和驻地网两层,既可以减少骨干网的流量又可以满足可运营、可管理的视频点播需求。
视频多媒体点播系统采用了二层P2P结构,可以充分利用资源,预防网络传输的瓶颈;登录系统终端(HMT)都需进行登录认证,这样便于管理;系统中传输的所有节目数据,都经过数字版权保护加密,只有通过认证的终端设备才可以进行播放;运营支撑服务器(BOSS)可以统计出内容提供商所提供的节目源分别下载的次数,这样系统可根据所付出和索取的情况进行记账、分账、付费等形成一个可运营、可管理、可控制良性循环系统;终端带有P2P功能,既可从驻地网的EMS服务器下载所需要的节目,又可以从相邻的HMT终端获取所需的节目,而且可以实现并发传输。
目前国内的视频点播技术VOD系统,包括一些电信的VOD系统,基本上都是基于C/S 模式和CDN加速技术实现的,其不足之处在于服务器承受的压力非常大,容易成为瓶颈,并且部署成本高。
采用CNGI P2P视频多媒体点播系统实现的VOD系统,可以降低对服务器性能和接入带宽的需求,进而降低部署成本。传统的VOD系统,都需要购置新的设备,付出新的成本。而本项目实现的VOD系统,由于基于P2P机制,在系统扩容时,可以不购置或者少购置设备,利用终端之间的P2P就可以实现系统扩容。同时提供了运营支撑系统、网络管理系统和数字版权管理系统,使系统可运营、可管理,保护内容提供商的利益,促进在P2P机制下的视频点播形成一个完整的产业链。
(作者单位为中国科学院声学研究所)
来源:《中国教育网络》2008年12月增
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