张舜标
[摘要]作为第四媒体因特网,从她的诞生之日起就引起广电人的高度关注。一个成功流媒体网站系统在技术上应该满足流畅、稳定、安全。根据视频点播的播放要求,分析了视频网站建设中应注意解决媒体同步、媒体数据发送速度控制以及有关技术瓶颈的问题。
[关键词]流媒体网站 视频点播 流畅 稳定 安全
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0310056-01
随着网络宽带化的趋势,人们不再满足于信息高速公路中仅有文本、图像或声音这一类简单的信息,而越来越希
望更直观更丰富的新一代表现形式,流媒体(Streaming media)技术由此产生。
一、流媒体的定义
流媒体具有数据流量小、实时性强等优点,在相同的网络状况下能更加有效地利用网络资源。因此流媒体的应用更加适合网络信息交流,它将对人们的工作和生活将产生深远的影响。流媒体的传输协议为SP和资源预订协议RSVP协议,微软公司采用的是专有协议MMS协议等。
流媒体的核心是音视频的编码格式,正是由于音视频压缩方面的发展,才使我们能够通过有限的带宽资源传输更加丰富的媒体信息。目前流媒体的编码方式有Mpeg4、Real、Mov等。
二、视频网站体验要“流畅”
在高节奏运作的时代,没有一个用户乐意为断断续续的视频点播付费。网站要做到绝对流畅是非常困难的,从网站服务器到用户PC的通路,最窄处的带宽决定了整条通路的最大带宽。目前采用REAL技术压缩的视频内容普遍占用带宽在256Kbps~512Kbps之间。带宽过小,视频质量无法保证,过大则占用有限的传输带宽,无法实现多用户点播要求。一条100Mb的通路理论上可以保证提供给50个用户无阻塞点播服务,但每一个非电信运营商很难拥有如此大的带宽。我们无法像电信运营商那样,拥有海量的带宽资源。那么如何解决这个矛盾呢,可以从四个方面入手。
(一)提高服务端的带宽处理能力
举例来说,虽然通向公网链接是百兆的,但是可以采用千兆交换机和千兆网卡,加速网络处理速度;采用专业SCSI存储阵列,提高磁盘文件吞吐能力;采用负载均衡交换机,通过多台主机虚拟一个服务器,减少单个文件被同时点播时的系统响应缓慢现象。
(二)采用最新的视频压缩技术
大家都知道传统的MPEG-2和AVI因为较低的压缩比,是不适合作为网络视频点播的,现在流行的视频压缩格式是采用Helix Producer压缩的支持动态码流技术的Real格式和采用DIVX、XVID、MPEG-4等技术压缩的Windows Media格式。
(三)采用FTP下载或者P2P协议下载
理论和实践都证明,网站在目前的互联网上要达到类似传统电视台那样的服务范围,光靠点播来提供服务是绝对行不通的。如果网站只能同时为几十位用户提供服务,那就失去了发展的动力。因此现在绝大多数视频点播网站提供视频内容下载服务(电信的互联星空除外)。服务商分配给每个用户固定的下载带宽,用户可以将视频下载到本地观看。这样做的好处是不需要时刻保证带宽的可靠性,QoS要求低。
(四)采用用户分级策略
再好的服务器、再大的带宽也不能无限制满足用户的需要,因此对用户进行分级是很有必要的。分级的标准可以有免费用户、收费用户、VIP用户,分级的内容可以包括提供服务的方式,是可以下载、点播,还是既可以下载也可以点播;服务的范围,根据用户等级不同,可以收看的内容也不同,收费用户可以观看的一些视频,免费用户可能就无法观看。
三、网站视频服务器的技术瓶颈
(一)网络
百兆、千兆网卡是目前市场所有服务器的标准配置,以100M网络工作环境为例,即使为服务器分配独占100M端口,其网卡工作效率至多不超过50%,即实际网络吞吐量只有50Mb/s左右,千兆网卡工作效率更低,实际网络吞吐量只有150Mb/s左右。因此,网络吞吐效率是所有服务器首先遇到技术“瓶颈”。
(二)设备数据吞吐障碍
摩尔定律在CPU的升级换代中得到了验证,可是计算机设备的主板I/O吞吐、硬盘阵列速度远未跟上摩尔定律的发展速度,成为限制VOD视频服务器负载的另一技术“瓶颈”。VOD视频点播于CPU要求并不高,对硬盘阵列要求却极为苛刻,以业界320M/sULTRA 3 SCSI硬盘来说,由于主板I/O吞吐限制,最终用户只能得到(100150)M/s(字节)传输速率。
(三)硬盘阵列瓶颈
除网络带宽限制外,服务器硬盘阵列也是有极限的。目前市场上最高档的硬盘转速可15000r/min,数据传输量可达320M/s,对于一般的数据库访问请求,这些硬盘处理起来“游刃有余”,但VOD点播请求则不同,它要求硬盘进行长时间、稳定、不间断地数据输出,且每个用户请求形成一个负载相同的进程,经测试,对于15000R/M、320M/s的SCSI硬盘阵列,当视频并发流达到2000个,其处理能力将达到极限。
(四)流媒体点播技术瓶颈
目前流媒体点播技术方面的主要瓶颈有:
1.系统能够支持的视频流格式有多少;
2.是否能够流畅地播放高清晰(高码流)的影视节目;
3.点播、直播视频源内容时的响应速度快慢,缓冲长短;
4.对网络带宽资源的利用情况如何;
5.视频流传输所用的网络协议是开放的还是自定义的;
6.视频节目的防盗链与多重认证方法。
四、结束语
未来的流媒体将能够通过互联网传送高质量的音频及视频节目,流媒体的动态性、交互性、实时性将使互联网变得更加个性化,因而,为了使流媒体的应用更加普及,还需要对流媒体的关键技术进行深入的研究,使得流媒体能在娱乐行业以外的其他领域展示出广泛的应用前景。
参考文献:
[1]李睿、曾德贤,流媒体关键技术与面临的问题[J].现代电视技术,2005,(05).
[2]刘光辉,流媒体技术及其在网络中的应用[J].理论学习与探索,2005,(02).
[3]武健,流媒体技术原理及应用[J].太原大学学报,2005,(01).