消除商用障礙 IPTV要過(guò)四關(guān)
2005/01/12
當(dāng)前社會(huì)，電視媒體已經(jīng)成為百姓生活中最不可缺少的信息來(lái)源。但傳統(tǒng)的有線電視技術(shù)缺乏對(duì)用戶的管理功能，單一的頻道形式使用戶的個(gè)性化需求難以體現(xiàn)，媒體的多樣性被簡(jiǎn)單成一種單向的傳播。而IPTV（網(wǎng)絡(luò)電視）正是一種能夠?qū)鹘y(tǒng)媒體轉(zhuǎn)變成全新的互動(dòng)式的個(gè)性化需求體驗(yàn)技術(shù)，是在現(xiàn)有電信寬帶網(wǎng)絡(luò)上將視頻媒體融合到電信業(yè)務(wù)中最佳的技術(shù)。
IPTV是建立在寬帶網(wǎng)絡(luò)用戶基礎(chǔ)之上的業(yè)務(wù)，目前中國(guó)寬帶用戶已經(jīng)超過(guò)千萬(wàn)規(guī)模，初步具備了通過(guò)高速互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供IPTV業(yè)務(wù)的用戶和技術(shù)基礎(chǔ)。中國(guó)電信、中國(guó)網(wǎng)通等都表示出了對(duì)IPTV很大的熱情。不過(guò)，網(wǎng)絡(luò)帶寬的多樣性導(dǎo)致不同地區(qū)的用戶享受不到同樣的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，技術(shù)規(guī)范的不確定性、不完善的產(chǎn)品體系等多方面的因素使得運(yùn)營(yíng)商放慢了投資步伐，使得IPTV距離真正商用發(fā)展還有一段距離。
復(fù)雜帶寬需全視頻格式
古人云：工欲善其事，必先利其器。IPTV市場(chǎng)要發(fā)展，選擇適合于國(guó)情和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)條件的解決方案是必要的。據(jù)了解，當(dāng)前中國(guó)網(wǎng)絡(luò)條件比較復(fù)雜。如電信擁有最廣泛用戶、號(hào)稱(chēng)寬帶接入的ADSL最高家庭網(wǎng)絡(luò)帶寬只能達(dá)到2Mbps，而目前普遍開(kāi)通的下行帶寬僅為512kbps，少數(shù)地方開(kāi)通了1Mbps帶寬；而同樣利用電信網(wǎng)絡(luò)的XDSL速度可以達(dá)到3Mbps以上；國(guó)內(nèi)一些酒店、新建小區(qū)、高檔住宅和大型廠礦內(nèi)部架設(shè)的局域網(wǎng)實(shí)行百兆入戶；有線、長(zhǎng)城寬帶等運(yùn)營(yíng)商建設(shè)的IP寬帶網(wǎng)如果需要帶寬可以開(kāi)到8Mbps以上。如何能使方案適應(yīng)全部這些網(wǎng)絡(luò)的需要，是考量這個(gè)方案是否成熟的最重要指標(biāo)。
好的解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)不同的媒體格式，適用于不同的帶寬。目前市場(chǎng)上主流的媒體格式主要包括三大系列：MPEG1/2/4系列、Real系列、微軟系列。其中MPEG 4和MPEG 2發(fā)展?jié)摿艽�，H.264最有可能成為未來(lái)IPTV主流格式標(biāo)準(zhǔn)。雖然不同媒體格式發(fā)展的前景并不相同，但面對(duì)紛雜的網(wǎng)絡(luò)，兼容全格式是必要的。
北京世紀(jì)鼎點(diǎn)公司日前發(fā)布的“鼎點(diǎn)天源”IPTV運(yùn)營(yíng)解決方案不但使用完全自主研發(fā)的統(tǒng)一視頻泵，同時(shí)還支持包括MPEG 1、MPEG 2、MPEG 4、H.264、WMV、RM、RMVB等在內(nèi)的所有媒體格式。
高性能服務(wù)器成幕后英雄
北京世紀(jì)鼎點(diǎn)軟件有限公司總經(jīng)理要文濤說(shuō)，更為重要的是，鼎點(diǎn)公司在IPTV方案中聯(lián)手Intel公司，在國(guó)內(nèi)率先支持高性能安騰2服務(wù)器以及Nocona新至強(qiáng)服務(wù)器。此解決方案將IPTV的并發(fā)點(diǎn)播性能提高達(dá)三倍以上。
基于64位的Intel高性能服務(wù)器，“鼎點(diǎn)天源”可充分利用其良好的內(nèi)部I/O，提高讀、寫(xiě)性能，有效提高并發(fā)點(diǎn)播性能。同時(shí)，基于安騰2或Nocona新至強(qiáng)服務(wù)器，“鼎點(diǎn)天源”IPTV服務(wù)進(jìn)程可訪問(wèn)大于4GB的內(nèi)存空間，這將使“鼎點(diǎn)天源”的基于內(nèi)存的節(jié)目智能緩沖存儲(chǔ)功能得到最大利用。根據(jù)用戶對(duì)媒體內(nèi)容訪問(wèn)習(xí)慣的理論分析以及對(duì)實(shí)際點(diǎn)播記錄的分析可發(fā)現(xiàn)，少部分的熱門(mén)節(jié)目可滿足大部分的用戶點(diǎn)播需求，如通過(guò)對(duì)山東威海通信的點(diǎn)播數(shù)據(jù)分析，最熱門(mén)的10個(gè)節(jié)目的點(diǎn)播量占所有點(diǎn)播的比例在10％～25％之間，最熱門(mén)的100部影片占所有點(diǎn)播量的比例在40％～50％左右。
為此，如果采用內(nèi)存緩沖技術(shù)，將熱門(mén)內(nèi)容，讀取到內(nèi)存中，則可有效降低對(duì)磁盤(pán)陣列的數(shù)據(jù)讀取量，進(jìn)而達(dá)到提高并發(fā)點(diǎn)播性能的目的。但熱門(mén)節(jié)目的集合是在不斷變化的，因此必須實(shí)現(xiàn)熱門(mén)節(jié)目的智能緩存調(diào)度。智能內(nèi)存緩沖技術(shù)，可將熱門(mén)的節(jié)目?jī)?nèi)容保留在內(nèi)存中，進(jìn)而有效降低對(duì)磁盤(pán)陣列的數(shù)據(jù)讀取量�！岸c(diǎn)天源”結(jié)合了LRU的混合算法，可自動(dòng)依據(jù)節(jié)目塊的點(diǎn)播熱度調(diào)配內(nèi)存中的節(jié)目塊內(nèi)容，有效提高訪問(wèn)命中率。在實(shí)際環(huán)境下，配置16G RAM作為內(nèi)存緩存，節(jié)目帶寬為384kbps，平均并發(fā)流為2000左右時(shí)，使用智能內(nèi)存緩存技術(shù)后，可降低對(duì)磁盤(pán)I/O的30％～40%的讀取。這意味著“鼎點(diǎn)天源”IPTV系統(tǒng)的并發(fā)性能也將提高30%～40%左右。
將廣播和點(diǎn)播結(jié)合使用
點(diǎn)播與廣播是支撐各種IPTV業(yè)務(wù)的兩種基本技術(shù)手段。視頻直播系統(tǒng)如果單純采用點(diǎn)播（Unicast）方式或廣播（Multicast）方式都存在一定的問(wèn)題：
采用廣播的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗較小，缺點(diǎn)為對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的依賴(lài)性較大，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境適應(yīng)性較差：廣播的發(fā)送需要依賴(lài)于其網(wǎng)絡(luò)路徑上經(jīng)過(guò)的所有路由器、三層交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對(duì)它們都必須支持并打開(kāi)相關(guān)的廣播協(xié)議，如IGMP協(xié)議，否則用戶將無(wú)法接收到以廣播方式發(fā)送的廣播流。
采用點(diǎn)播的優(yōu)點(diǎn)為，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的依賴(lài)性較小，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境適應(yīng)性好；缺點(diǎn)為，對(duì)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗較大：由于點(diǎn)播采用的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的機(jī)制，因此每個(gè)點(diǎn)播流都相當(dāng)于一個(gè)點(diǎn)播流一樣占用網(wǎng)絡(luò)帶寬和系統(tǒng)資源。
要文濤表示，根據(jù)這種情況，IPTV系統(tǒng)可采用“鼎點(diǎn)天源”系統(tǒng)的廣播中繼和轉(zhuǎn)發(fā)功能，將廣播和點(diǎn)播結(jié)合使用，如圖1所示。
一般來(lái)講，作為面向全市寬帶應(yīng)用用戶的IPTV平臺(tái)，如何支持海量用戶的點(diǎn)播請(qǐng)求，如何避免網(wǎng)絡(luò)瓶頸和節(jié)省骨干網(wǎng)資源，如何提供面向不斷增長(zhǎng)用戶的平滑擴(kuò)容能力，如何支持多業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展本地化的特色服務(wù)，成為內(nèi)容分發(fā)和調(diào)度的關(guān)鍵。
一個(gè)完備的分發(fā)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)該同時(shí)支持PUSH和PULL，支持全局負(fù)載均衡功能，具備雙向?qū)Φ鹊膬?nèi)容調(diào)度能力，支持多運(yùn)營(yíng)商結(jié)構(gòu)，具備面向運(yùn)營(yíng)的調(diào)度功能，具備極高的并發(fā)性能，可和播放系統(tǒng)緊密配合，提供良好的服務(wù)能力。
流式傳輸為質(zhì)量做保證
由于電視采用專(zhuān)用線路，因此IPTV系統(tǒng)的質(zhì)量保證在技術(shù)原理上沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。但可以通過(guò)一系列技術(shù)手段，把質(zhì)量保證控制在用戶完全可以接受的范圍內(nèi)。
要文濤坦言，“鼎點(diǎn)天源”系統(tǒng)在質(zhì)量保證方面的主要技術(shù)手段是采用流式傳輸。采用流傳輸方式，服務(wù)端具備節(jié)目?jī)?nèi)容的動(dòng)態(tài)緩沖機(jī)制，通過(guò)緩存熱門(mén)的節(jié)目?jī)?nèi)容片斷，提高服務(wù)器處理能力，從而提高用戶點(diǎn)播速度；采用流傳輸方式，通過(guò)“鼎點(diǎn)天源”強(qiáng)大的流傳輸控制能力，比基于文件或大數(shù)據(jù)塊的傳輸方式具備更高的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和更好的持續(xù)性和穩(wěn)定性，使用戶得到更好的質(zhì)量保障；采用流傳輸方式，可靈活控制每個(gè)連接的傳輸帶寬，為當(dāng)前用戶提供可預(yù)期的服務(wù)質(zhì)量，且不影響其他用戶的正常使用；采用流傳輸方式，可靈活控制系統(tǒng)總輸出帶寬和每個(gè)節(jié)目的輸出帶寬，保障服務(wù)器資源的合理使用，避免應(yīng)用之間以及各用戶之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的互相擠占和沖突。
圖1 廣播和點(diǎn)播結(jié)合使用的示意圖
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IPTV 的應(yīng)用
IPTV又稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)電視，是利用IP寬帶網(wǎng)絡(luò)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通信等多種技術(shù)于一體，向用戶提供直播電視、視頻點(diǎn)播、上網(wǎng)瀏覽等多種交互式服務(wù)的業(yè)務(wù)。
從用戶角度講，方便易用、安全可靠、大屏幕、高清晰是其對(duì)IPTV的要求，因此“機(jī)頂盒＋電視”的方式將是IPTV的發(fā)展主流，其最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手就是有線電視。隨著今后數(shù)字電視的逐步發(fā)展，以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷增加，高清晰度的節(jié)目所占比例越來(lái)越大，用戶的需求也勢(shì)必水漲船高。據(jù)悉，香港電訊盈科在短短的兩年時(shí)間里發(fā)展了40萬(wàn)用戶，成為全球IPTV用戶最多的地區(qū)。另?yè)?jù)市場(chǎng)調(diào)查公司MRG報(bào)告，到2008年全球IPTV用戶將從現(xiàn)在的200萬(wàn)發(fā)展到2800萬(wàn)。
不過(guò)，雖然當(dāng)前IPTV得到了運(yùn)營(yíng)商的普遍青睞，從而帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈廠商的投資熱忱，并一致認(rèn)同擁有美好的前景，但在2004年仍處于“畫(huà)大餅講概念”階段。然而，也正是因?yàn)榉N種不確定性，進(jìn)一步刺激并帶動(dòng)了整個(gè)IPTV市場(chǎng)持續(xù)升溫。
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