張舜標(biāo)

[摘要]作為第四媒體因特網(wǎng)，從她的誕生之日起就引起廣電人的高度關(guān)注。一個(gè)成功流媒體網(wǎng)站系統(tǒng)在技術(shù)上應(yīng)該滿足流暢、穩(wěn)定、安全。根據(jù)視頻點(diǎn)播的播放要求，分析了視頻網(wǎng)站建設(shè)中應(yīng)注意解決媒體同步、媒體數(shù)據(jù)發(fā)送速度控制以及有關(guān)技術(shù)瓶頸的問題。

[關(guān)鍵詞]流媒體網(wǎng)站 視頻點(diǎn)播 流暢 穩(wěn)定 安全

中圖分類號(hào)：TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0310056－01

隨著網(wǎng)絡(luò)寬帶化的趨勢(shì)，人們不再滿足于信息高速公路中僅有文本、圖像或聲音這一類簡(jiǎn)單的信息，而越來越希

望更直觀更豐富的新一代表現(xiàn)形式，流媒體(Streaming media)技術(shù)由此產(chǎn)生。

一、流媒體的定義

流媒體具有數(shù)據(jù)流量小、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在相同的網(wǎng)絡(luò)狀況下能更加有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。因此流媒體的應(yīng)用更加適合網(wǎng)絡(luò)信息交流，它將對(duì)人們的工作和生活將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。流媒體的傳輸協(xié)議為SP和資源預(yù)訂協(xié)議RSVP協(xié)議，微軟公司采用的是專有協(xié)議MMS協(xié)議等。

流媒體的核心是音視頻的編碼格式，正是由于音視頻壓縮方面的發(fā)展，才使我們能夠通過有限的帶寬資源傳輸更加豐富的媒體信息。目前流媒體的編碼方式有Mpeg4、Real、Mov等。

二、視頻網(wǎng)站體驗(yàn)要“流暢”

在高節(jié)奏運(yùn)作的時(shí)代，沒有一個(gè)用戶樂意為斷斷續(xù)續(xù)的視頻點(diǎn)播付費(fèi)。網(wǎng)站要做到絕對(duì)流暢是非常困難的，從網(wǎng)站服務(wù)器到用戶PC的通路，最窄處的帶寬決定了整條通路的最大帶寬。目前采用REAL技術(shù)壓縮的視頻內(nèi)容普遍占用帶寬在256Kbps～512Kbps之間。帶寬過小，視頻質(zhì)量無法保證，過大則占用有限的傳輸帶寬，無法實(shí)現(xiàn)多用戶點(diǎn)播要求。一條100Mb的通路理論上可以保證提供給50個(gè)用戶無阻塞點(diǎn)播服務(wù)，但每一個(gè)非電信運(yùn)營(yíng)商很難擁有如此大的帶寬。我們無法像電信運(yùn)營(yíng)商那樣，擁有海量的帶寬資源。那么如何解決這個(gè)矛盾呢，可以從四個(gè)方面入手。

（一）提高服務(wù)端的帶寬處理能力

舉例來說，雖然通向公網(wǎng)鏈接是百兆的，但是可以采用千兆交換機(jī)和千兆網(wǎng)卡，加速網(wǎng)絡(luò)處理速度；采用專業(yè)SCSI存儲(chǔ)陣列，提高磁盤文件吞吐能力；采用負(fù)載均衡交換機(jī)，通過多臺(tái)主機(jī)虛擬一個(gè)服務(wù)器，減少單個(gè)文件被同時(shí)點(diǎn)播時(shí)的系統(tǒng)響應(yīng)緩慢現(xiàn)象。

（二）采用最新的視頻壓縮技術(shù)

大家都知道傳統(tǒng)的MPEG-2和AVI因?yàn)檩^低的壓縮比，是不適合作為網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播的，現(xiàn)在流行的視頻壓縮格式是采用Helix Producer壓縮的支持動(dòng)態(tài)碼流技術(shù)的Real格式和采用DIVX、XVID、MPEG-4等技術(shù)壓縮的Windows Media格式。

（三）采用FTP下載或者P2P協(xié)議下載

理論和實(shí)踐都證明，網(wǎng)站在目前的互聯(lián)網(wǎng)上要達(dá)到類似傳統(tǒng)電視臺(tái)那樣的服務(wù)范圍，光靠點(diǎn)播來提供服務(wù)是絕對(duì)行不通的。如果網(wǎng)站只能同時(shí)為幾十位用戶提供服務(wù)，那就失去了發(fā)展的動(dòng)力。因此現(xiàn)在絕大多數(shù)視頻點(diǎn)播網(wǎng)站提供視頻內(nèi)容下載服務(wù)（電信的互聯(lián)星空除外）。服務(wù)商分配給每個(gè)用戶固定的下載帶寬，用戶可以將視頻下載到本地觀看。這樣做的好處是不需要時(shí)刻保證帶寬的可靠性，QoS要求低。

（四）采用用戶分級(jí)策略

再好的服務(wù)器、再大的帶寬也不能無限制滿足用戶的需要，因此對(duì)用戶進(jìn)行分級(jí)是很有必要的。分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)可以有免費(fèi)用戶、收費(fèi)用戶、VIP用戶，分級(jí)的內(nèi)容可以包括提供服務(wù)的方式，是可以下載、點(diǎn)播，還是既可以下載也可以點(diǎn)播；服務(wù)的范圍，根據(jù)用戶等級(jí)不同，可以收看的內(nèi)容也不同，收費(fèi)用戶可以觀看的一些視頻，免費(fèi)用戶可能就無法觀看。

三、網(wǎng)站視頻服務(wù)器的技術(shù)瓶頸

（一）網(wǎng)絡(luò)

百兆、千兆網(wǎng)卡是目前市場(chǎng)所有服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)配置，以100M網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境為例，即使為服務(wù)器分配獨(dú)占100M端口，其網(wǎng)卡工作效率至多不超過50%，即實(shí)際網(wǎng)絡(luò)吞吐量只有50Mb/s左右，千兆網(wǎng)卡工作效率更低，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)吞吐量只有150Mb/s左右。因此，網(wǎng)絡(luò)吞吐效率是所有服務(wù)器首先遇到技術(shù)“瓶頸”。

（二）設(shè)備數(shù)據(jù)吞吐障礙

摩爾定律在CPU的升級(jí)換代中得到了驗(yàn)證，可是計(jì)算機(jī)設(shè)備的主板I/O吞吐、硬盤陣列速度遠(yuǎn)未跟上摩爾定律的發(fā)展速度，成為限制VOD視頻服務(wù)器負(fù)載的另一技術(shù)“瓶頸”。VOD視頻點(diǎn)播于CPU要求并不高，對(duì)硬盤陣列要求卻極為苛刻，以業(yè)界320M/sULTRA 3 SCSI硬盤來說，由于主板I/O吞吐限制，最終用戶只能得到(100150)M/s（字節(jié)）傳輸速率。

（三）硬盤陣列瓶頸

除網(wǎng)絡(luò)帶寬限制外，服務(wù)器硬盤陣列也是有極限的。目前市場(chǎng)上最高檔的硬盤轉(zhuǎn)速可15000r/min，數(shù)據(jù)傳輸量可達(dá)320M/s，對(duì)于一般的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問請(qǐng)求，這些硬盤處理起來“游刃有余”，但VOD點(diǎn)播請(qǐng)求則不同，它要求硬盤進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定、不間斷地?cái)?shù)據(jù)輸出，且每個(gè)用戶請(qǐng)求形成一個(gè)負(fù)載相同的進(jìn)程，經(jīng)測(cè)試，對(duì)于15000R/M、320M/s的SCSI硬盤陣列，當(dāng)視頻并發(fā)流達(dá)到2000個(gè)，其處理能力將達(dá)到極限。

（四）流媒體點(diǎn)播技術(shù)瓶頸

目前流媒體點(diǎn)播技術(shù)方面的主要瓶頸有：

1．系統(tǒng)能夠支持的視頻流格式有多少；

2．是否能夠流暢地播放高清晰（高碼流）的影視節(jié)目；

3．點(diǎn)播、直播視頻源內(nèi)容時(shí)的響應(yīng)速度快慢，緩沖長(zhǎng)短；

4．對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的利用情況如何；

5．視頻流傳輸所用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是開放的還是自定義的；

6．視頻節(jié)目的防盜鏈與多重認(rèn)證方法。

四、結(jié)束語

未來的流媒體將能夠通過互聯(lián)網(wǎng)傳送高質(zhì)量的音頻及視頻節(jié)目，流媒體的動(dòng)態(tài)性、交互性、實(shí)時(shí)性將使互聯(lián)網(wǎng)變得更加個(gè)性化，因而，為了使流媒體的應(yīng)用更加普及，還需要對(duì)流媒體的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的研究，使得流媒體能在娛樂行業(yè)以外的其他領(lǐng)域展示出廣泛的應(yīng)用前景。

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