网络上的视频点播从出现以来，一直成为拉动带宽和需求的一个主要动力，从几十k的模糊的小窗口播放的图像，到高达12M带宽的超级清晰画面，视频点播从1985年首次出现到今天，历尽近二十年时间，长途迁徙，从有线电视的传输网向大带宽IP网慢慢转移着，技术在不断推进，困难在不断克服。

　　在网络上盛行的视频点播系统一直存在着技术和商业模式两大难题。这两个难题一直鼓励着从事流媒体技术行业的人进行着探索，大规模的流技术的革新从九十年代末期开始。但是在IBM和长宽合作的这次视频点播技术之前，基本可以统称为第一代互联网视频点播技术，其实这第一代里，流技术已经经历了四代的蜕变，但是仍然不能摆脱商业运营视频点播的阴影。

　　IP网的视频点播首先存在着很多逾越困难的技术难题，这些难题有的是由于网络先天的条件，比如协议的缺陷，因为IP网协议设计的初衷和传输网就不同。有的是因为硬件条件，和现实网络环境和网络应用造成的。比如：

　　第一、视频点播的服务质量保证

　　以太网的传输模式决定了对视频流的传播是不能以稳定的带宽进行的，对于邮件，浏览网页这样的需求，IP网应付从容自如，但是对于需要固定带宽传输，并且要求连续不间断的数据流，就不是IP协议能胜任的了。IP的传输机制是尽力而为行的，但是对于用户，是不能接受断断续续的画面的。

　　其次是带宽的需求，对于视频的来说，几十k的也能对付着看，但是要达到MPEG1的视频效果，就是我们俗称的VCD效果，就需要1.5M的视频流稳定的奔跑在IP网上，对于搞传输网的人来说，这太小意思了。但是对于IP网，可以说，这是一个恶梦。对于MPEG2从2M流到12M流的数据不等，当然图像效果也是随之增加，但是这都不是网络能够承受的。

　　第二、视频点播系统的负载能力

　　谈到视频点播另一个技术的难题，无疑就是负载均衡问题。其实多年来，流媒体技术的精英把主要精力都投入到这个领域。视频点播的负载均衡分为数据负载和带宽负载两大块。这两块对于硬件系统和网络环境都是严酷的考验，需要不断的挖掘硬件的潜力，对网络间带宽进行不停的平衡计算和调度。就是我们经常对一套系统检测的指标，单机支持并发流数。

　　现在，单服务器支持的稳定的并发流数已经成为考验视频服务器的基本指标。

　　第三、视频点播系统的片源保护

　　视频点播的版权保护，一直是整个系统中处于灰色地带的问题。国内有大量的视频下载网站，视频点播网站，但是版权的问题一直悬而未决。至今这个领域仍然没有相关的保护。但是作为商业运营体系。这是没法回避的问题。而且这个问题无法根治，因为不是简单的网络视频无法保护，而是因为整个影音制品的知识产权保护我们国家都处在一个非常初期的阶段。传统介质传播的问题尚且无法面对，何况互联网。

　　第四、视频点播系统的运营问题

　　对于宽带视频应用的运营，我们将面临一个崭新的困难，既无法成功的商业模式。如果说技术的难题是某天晚上的恶梦的话，那么无法构建的商业模式就是一天连着一天的恶梦，顺便说一句，并且一天比一天恶。这里存在几个问题：第一，投入与产出的二律背反。网络的视频点播，从外面看，就是网络上一个收费的电视台，但是我们确无法用一个成功的收费电视台的模式去理解它。对于电视台来说，随之用户的增加，一次投入的固定成本分担到每个用户身上在减少，而与此相同的是，广告的收入价值会增加。每用户的投入为下降曲线，而收入为上升曲线。盈利模式已经昭然若揭了。而网络视频点播恰恰相反，随之网络用户的增加，直接增加的成本就是设备成本和带宽成本，说的简单点，用户越多就需要越多的服务器，越大的带宽，每500个在线用户就需要增加一台高档视频服务器，对万兆流量的城域网压力就要增加10％。所以以当前的网络环境，从用户点播费用的曲线增值远远跟不上设备的投入的费用。第二，用户的消费习惯的克服。用户的消费习惯也是一个需要长期努力去克服的问题。用户的消费心理，消费惯性这个也需要在实践里才能证实我们早先的一些猜想。第三，计费和收费的手段。计收费系统是实现商业系统的手段，这里的关键不在计费，而是收费环节。现在国内采用的普遍都是跟梦网合作的手机收费，或者是信用卡网上划帐。因为很多手机收费网站的恶意欺诈，现在这个收费模式虽然很好，但是确实吓退了很多潜在客户。另一个就是信用卡支付。网络安全性的担忧另这个收费模式还需要时间来考验。

　　以上问题，所以互联网上视频点播的现状。这些问题到现在为止，还没有一个圆满的解决方案，能造成几方共赢的格局。

　　长城宽带从2000年建立起就在挖掘宽带网络上的应用，作为最大的驻地宽带网运营商，长城宽带对各种网络视频点播系统进行了试验。在2000年初，作为长城宽带主要股东的长城集团就组织科研人员开始研发适合在广域宽带网上运行的视频点播系统。

　　长城宽带和长城电脑旗下商网通公司一起合作建立了视频点播试验中心和机顶盒试验中心，以深圳大区，西南大区两个地区作为试验基地，将国内主流视频点播系统都进行了试验，分析出了各种系统的问题。在技术和运营方面都进行了试点。得出了视频点播系统应用在大规模用户的宽带网上的问题。针对这些问题，开发出了第一套完全自主知识产权的视频点播系统?D?D长城视频点播系统。

　　拥有真实的大规模用户，拥有一支技术过硬的研发队伍，到2001年中期，长城视频点播系统的第一版完成了。对深圳大区12城市同时进行了部署。短短几天，系统就支持到日点播量过十万分钟。对单城市的压力测试最高到日点播量六万。

　　长城视频点播系统技术上首先要解决的也是三个问题:

　　第一 流均衡问题。

　　长宽用户视频点播的特点是并发流大，并且上线时间集中。针对IP宽带网服务质量先天的技术缺陷，长城视频点播系统做了多重技术优化，分别采用了伪异步编码传输，传输优先级设置等技术，并且设计了独特的跨区流调度，跨网段，跨地区的进行视频点播请求和视频传输的调度，将系统压力集中的地区用户调度到系统压力小的地区，是唯一实现了全网分布式的系统。

　　第二 系统膨胀问题

　　一般的视频点播要求事先知道用户数量和同时在线使用的数量，但是长城宽带的特点是，一个城市或地区开始使用的用户不多，随着时间的增加，用户数量急速增加，长城视频点播在长城中心机房试验中，用户从首日使用200用户人次，膨胀到日使用60000用户人次仅仅用了一周的时间。有时候因为一部新的影片，在线用户就在几小时内迅速翻了几倍。所以，系统和用户的不断膨胀是长城宽带的视频点播要面对的一个严峻的问题。这是初始系统的设定和投入无法界定。

　　长城视频点播系统采用了集群式的设计解决了这个问题，将流服务器和控制服务器分离，随着用户增加，只要增加流服务器，接入网内任何IP，自动搜索至主控服务器进行注册，分担系统压力，通过CDN将内容从中心媒体下传至系统末端，当系统压力减小，可以通知注销进入系统的集群服务器，整个系统动态伸缩。从试点运营的经验来看，解决大宽带网用户的视频点播只有集群式的视频点播系统才能够胜任，否则根本无法应付如此多的突发用户。

　　第三 系统成本问题

　　对于大规模用户使用的系统，随之时间，视频服务器的数量呈线形增加，其中包括系统软件的价格也在增加，如果采用Windows作为支持系统，那么系统的整体价格不光在硬件上膨胀，软件上也会不断膨胀。长城视频点播系统是对长城服务器，IBM服务器等主要的服务器厂商做了捆绑或优化，系统完全基于Linux系统，在整体价格上，使系统成本降低至最小。

　　长城宽带自2001年使用长城视频点播系统后，商网通公司的视频开发部门又根据在各个大区试点的情况进行了三次大的修改。

　　2002年，针对片源，支付手段和计费问题，长城宽带终于想出了一个完整的解决方案。由长城宽带自己运营，将视频点播的用户限于整个长宽城域网内，对内容做城域间的CDN内容分发传输，由长宽的代收点进行视频点播费用的代收。片源采用跟各个正版片商合作分成的模式。至2002年9月，整个商业模式框架完成。

　　至此，人们一直认为的商业模式和技术问题得到了初步的克服。国内最大的视频点播用户群和最大的视频点播运营商产生。在此后的时间里，用户不断增加，点播时间快速增长。

　　但是点播系统的不断膨胀，用户数量正从几万向几十万推进，这个情况是在以前IP网视频点播系统从来没有遇到过的问题。国内视频点播一般最多做到一千个用户同时使用就算是最大的系统，长城宽带视频点播在设计之初就以万用户为单位设计，所以采用了大规模集群和大区分布的设计概念，但是长城宽带的注册用户膨胀的太快，从现在的数据分析，预计到2004年中期，长宽的使用用户就将达到50万人次，日同时在线峰值将达到10万人次。

　　长城视频点播系统压力虽然平稳支持过6万人次，但是随着用户的增加，系统设备的投入也呈快速线形增加的趋势。这时候必须出现新的技术推进整个长城的视频点播系统，才能够满足长宽用户的视频点播需要。

　　2002年中期，IBM中国研究院推出了一套崭新的技术，也是基于Linux的视频服务器，他有与以往技术完全不同的设计思路，借鉴了有线电视视频点播的一些技术，如NVOD的时间段点播请求集中组播，对视频流进行组播同步，缓冲播放异步传输等独特的技术。尤其是对大用户的并发请求设计了专有的数学模型。

　　采用了IBM新技术设计的长城视频服务器可以用一台服务器应付高达上万用户的同时在线点播，因为上万用户的同时点播，点播影片和点播时间会高度重复在某些区域，对这个情况做数学模型抽离，可以针对这些影片和重复时间段进行组播分组。这样轻易就支持了超大用户的视频点播需求。简单的说，用户越多，系统的优势越明显。

　　IBM视频点播技术和商网通开发的长城视频点播系统合作，对长城宽带提供视频点播，就在理论上完全解决了现在视频点播系统既需要提供高质量视频，又不提高系统成本的技术难点。

　　至此，我们分析出视频点播系统技术和商业上的难点得到了克服，第二代可扩展的视频点播系统由IBM视频点播技术和长城视频点播系统共同完成了。

转载地址:http://www.voipchina.cn/technology/2004-03-24/36864.shtml