VOD的現(xiàn)狀與未來(lái)
隨著媒體服務(wù)的數(shù)字化及互動(dòng)程度日益提高，壓縮技術(shù)的進(jìn)步促使帶寬要求不斷降低，當(dāng)今的市場(chǎng)正經(jīng)歷一場(chǎng)重大變革。隨著消費(fèi)業(yè)務(wù)日益增多，網(wǎng)絡(luò)接入帶寬得到了廣泛普及。上述趨勢(shì)與卓越的電信性能及豐富的媒體內(nèi)容的融合正給視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)傳輸帶來(lái)翻天覆地的變化。技術(shù)的日益成熟使得用戶能夠輕而易舉地訪問(wèn)內(nèi)容，因此大家開(kāi)始期望能夠通過(guò)有線與移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)隨地體驗(yàn)超高質(zhì)量的視頻與其他的豐富的媒體類型。此外，內(nèi)容擁有者也在尋求更加有效的新途徑，以便更廣泛地傳播其內(nèi)容并且以盡可能多的方式從中獲利。內(nèi)容可用性、技術(shù)能力以及無(wú)所不在的高速電信基礎(chǔ)設(shè)施所帶來(lái)的“完美風(fēng)暴”已經(jīng)吹開(kāi)了向大規(guī)模、高收益視頻點(diǎn)播快速轉(zhuǎn)變的大門。
但是VOD的迅猛增長(zhǎng)必定會(huì)給固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)眾多挑戰(zhàn)與機(jī)遇，如：擁塞管理、內(nèi)容定位服務(wù)、計(jì)費(fèi)、推薦引擎、存儲(chǔ)以及及時(shí)交付。要想讓美夢(mèng)成真，各方面輔助的基礎(chǔ)設(shè)施都必須全部落實(shí)到位且必須實(shí)現(xiàn)以下要素：高速接入與傳輸、可行的服務(wù)器解決方案、充足而又廣泛分布的用戶與網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、媒體處理、交付路由分集、內(nèi)容處理以及QoS（流量與擁塞管理）。同時(shí)，用于點(diǎn)播內(nèi)容與媒體內(nèi)容交付的優(yōu)化架構(gòu)也必須得到實(shí)施并且功能齊全。
關(guān)鍵因素之一：媒體
媒體、技術(shù)和電信領(lǐng)域正在發(fā)生的變革，可以確保視頻點(diǎn)播在未來(lái)幾年成為媒體傳輸領(lǐng)域的重要?jiǎng)恿ΑＦ渲忻襟w作為整個(gè)行業(yè)的關(guān)鍵將為盡可能豐富的設(shè)備提供各種可用內(nèi)容。當(dāng)然，在競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)白熱化的媒體銷售市場(chǎng)中，媒體布局必須協(xié)調(diào)一致、精心規(guī)劃并細(xì)致分析。通過(guò)深入了解每位用戶的購(gòu)買歷史記錄、下載偏好以及首選技術(shù)與交付方式便可以最大化未來(lái)銷售潛力。同樣重要和關(guān)鍵的是，視頻點(diǎn)播開(kāi)始在市場(chǎng)中扮演日益重要的角色。媒體業(yè)現(xiàn)在日益認(rèn)識(shí)到視頻點(diǎn)播是媒體資料檢索能力大戰(zhàn)中可靠而長(zhǎng)期的同盟軍。另外，它還可以促進(jìn)語(yǔ)音、視頻與數(shù)據(jù)“三重播放業(yè)務(wù)”的交付。
關(guān)鍵因素之二：技術(shù)
技術(shù)在視頻點(diǎn)播交付中扮演同樣重要的角色。目前，內(nèi)容存儲(chǔ)于用戶手中的存儲(chǔ)設(shè)備（通常是DVD）中。而技術(shù)與市場(chǎng)接受度又決定VOD能否成為美好現(xiàn)實(shí)，因此一場(chǎng)有趣的變革已經(jīng)上演。過(guò)去存儲(chǔ)于客戶端的內(nèi)容正在向網(wǎng)絡(luò)移植，然后從一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器中提取內(nèi)容并按需發(fā)送給用戶。這樣就可以簡(jiǎn)化各方面的需求，如大容量存儲(chǔ)陣列、對(duì)等服務(wù)器之間復(fù)雜的交互、強(qiáng)大的分組處理能力、數(shù)據(jù)收集與計(jì)費(fèi)算法以及能夠傳輸日益增多的富媒體內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，如果不能及時(shí)、準(zhǔn)確地把內(nèi)容交付到用戶手中，這一切都是空話。可量度的服務(wù)質(zhì)量（QoS）必須得到保證，同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)與依賴處理器的傳輸環(huán)境中，流量管理至關(guān)重要。必須設(shè)計(jì)和實(shí)施能夠在最差情況下為其提供有全面保證的工作區(qū)的交付架構(gòu)。
關(guān)鍵因素之三：電信
電信業(yè)則是整個(gè)交付藍(lán)圖的重中之重。三個(gè)產(chǎn)業(yè)從根本上都依賴其他兩個(gè)產(chǎn)業(yè)，電信業(yè)尤為重要。離開(kāi)支持它們的可靠寬帶基礎(chǔ)設(shè)施，再豐富的內(nèi)容，再?gòu)?fù)雜功能再?gòu)?qiáng)大的數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)與計(jì)費(fèi)模型，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)也是水中月、鏡中花。電信領(lǐng)域最近的一系列進(jìn)展已經(jīng)從許多方面重塑了網(wǎng)絡(luò)的角色，尤其對(duì)于點(diǎn)播內(nèi)容。
當(dāng)然，最大的轉(zhuǎn)變是從僵化的、基于TDM的網(wǎng)絡(luò)向更為靈活的IP網(wǎng)絡(luò)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展。雖然電信業(yè)的變革仍然處于早期階段，但是形勢(shì)會(huì)很快轉(zhuǎn)變，整個(gè)服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開(kāi)始向IP與MPLS轉(zhuǎn)變。值得一提的是IMS，因?yàn)樗诓贿h(yuǎn)的將來(lái)會(huì)成為點(diǎn)播視頻的重心。3GPP最初把IMS看成向移動(dòng)設(shè)備提供內(nèi)容的一種途徑，它現(xiàn)在更多地被視為在各種網(wǎng)絡(luò)中傳輸多媒體內(nèi)容的支柱技術(shù)平臺(tái)。IMS前途無(wú)量：只要得到普遍部署，服務(wù)供應(yīng)商就能夠通過(guò)任何網(wǎng)絡(luò)、使用任何接入方式，向全球任何地方任何用戶的任何設(shè)備提供任何內(nèi)容，而且可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的用戶首選方式進(jìn)行計(jì)費(fèi)。這種不可思議的功能抓住了流視頻與VOD作為業(yè)務(wù)必備條件的要旨。能夠分析和利用客戶偏好、始終如一地保證高QoS，并且能夠根據(jù)用戶而非服務(wù)供應(yīng)商的需要提供內(nèi)容的媒體、技術(shù)和電信基礎(chǔ)設(shè)施可以稱得上盡善盡美。但是，服務(wù)交付前進(jìn)的道路依然曲折。
當(dāng)前的VOD架構(gòu)
隨著VOD日益流行以及服務(wù)供應(yīng)商、技術(shù)設(shè)計(jì)商與媒體擁有者不斷融合，交付架構(gòu)也在不斷發(fā)展。目前大型網(wǎng)絡(luò)中采用的最著名的VOD架構(gòu)通常稱為SHE-VHO-VSO模型。
SHE-VHO-VSO模型——這種架構(gòu)是一種層級(jí)架構(gòu)：“超級(jí)頭端”(SHE)匯集大范圍內(nèi)或全國(guó)的內(nèi)容并且在大范圍內(nèi)提供實(shí)時(shí)全國(guó)內(nèi)容，通常采用IP作為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。“視頻中心局”（VHO）與SHE一起把本地與區(qū)域內(nèi)容整合到內(nèi)容組合中，從而確保全國(guó)與本地內(nèi)容的供應(yīng)。最后，“視頻交換局”（VSO）把不同內(nèi)容從網(wǎng)絡(luò)映射到接入域，以便發(fā)送給用戶。
這種模型很適應(yīng)傳統(tǒng)內(nèi)容交付；但是，隨著大家對(duì)點(diǎn)播業(yè)務(wù)的興趣不斷提高并且其在收入流中的比重日益加大，開(kāi)始出現(xiàn)多種業(yè)務(wù)問(wèn)題。由于所有VOD分配模型的整體目標(biāo)都是最小化交付延遲、最大化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可靠性、創(chuàng)建易于管理（因此也易于計(jì)費(fèi)）的業(yè)務(wù)環(huán)境，以及確保可靠、可預(yù)測(cè)的媒體流環(huán)境，因此出現(xiàn)了不同的架構(gòu)方案。由于流量瓶頸是基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)中最常見(jiàn)、最棘手的問(wèn)題，因此拋棄單一服務(wù)器解決方案是一種自然而然的選擇。
分布式服務(wù)器模型——理想情況下這種模型可以很好地運(yùn)行。不過(guò)，由于大部分網(wǎng)絡(luò)都非常復(fù)雜，來(lái)自單個(gè)站點(diǎn)的內(nèi)容存在一些潛在問(wèn)題。為此，通常會(huì)部署一種多服務(wù)器架構(gòu)，從多臺(tái)服務(wù)器向單個(gè)客戶端發(fā)送內(nèi)容。這樣可以把故障風(fēng)險(xiǎn)分散到多臺(tái)設(shè)備，同時(shí)消除服務(wù)器的進(jìn)出瓶頸。這種模型中的內(nèi)容下載由接收器驅(qū)動(dòng)，而非由發(fā)射器驅(qū)動(dòng)，從而可以無(wú)需協(xié)調(diào)參與下載的各臺(tái)服務(wù)器。此外，對(duì)服務(wù)器內(nèi)容的請(qǐng)求在塊級(jí)進(jìn)行，這樣可以消除對(duì)復(fù)雜、耗時(shí)的分組處理的需求。最后，在參與的服務(wù)器群之間可以對(duì)帶寬占用進(jìn)行自適應(yīng)管理，這樣一方面可以保持服務(wù)器負(fù)載相對(duì)均衡，另一方面也可以消除服務(wù)器故障造成嚴(yán)重業(yè)務(wù)中斷的可能性。
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸——緊隨分布式服務(wù)器模型而來(lái)的是主題的變化。最終負(fù)責(zé)把內(nèi)容傳輸給用戶的服務(wù)器常稱為流引擎。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)環(huán)境中，主要流引擎與對(duì)等服務(wù)器合作，從合作設(shè)備下載相關(guān)數(shù)據(jù)塊，用于發(fā)送給用戶，這樣可以使不同服務(wù)器與路徑分擔(dān)傳輸責(zé)任，從而提高系統(tǒng)整體效率。
未來(lái)的VOD：混合方案
從單一服務(wù)器模型向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模型的發(fā)展與市場(chǎng)需求相伴而生，但是即使點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模型也面臨挑戰(zhàn)，而最大的挑戰(zhàn)是缺乏由服務(wù)提供商管理的交付，網(wǎng)絡(luò)自身也面臨挑戰(zhàn)。為此，我們需要一種全新的方案——事實(shí)上是上述三種方案的混合。這就是允許VOD網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器單元共享存儲(chǔ)和處理資源的變通方案。這種技術(shù)被稱為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輔助視頻點(diǎn)播（Peer-Assisted Video-on-Demand）。
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輔助視頻點(diǎn)播有時(shí)又稱為多源流VOD（Multiple Source Streaming VOD），是一種用于傳輸單播視頻內(nèi)容、功能復(fù)雜但極其高效的架構(gòu)。在多源流系統(tǒng)中，原始視頻流分為多個(gè)視頻塊，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，類似于消息在通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳輸之前先分成數(shù)據(jù)包。如果正確實(shí)施，其不僅可以提高容錯(cuò)性、消除瓶頸、顯著改善可用帶寬的利用，而且還可支持大幅提高的播放速度。為了成功實(shí)施，需要部署多源流調(diào)度程序（MSS）。MSS接收來(lái)自代理服務(wù)器或?qū)Φ确⻊?wù)器等不同服務(wù)器的流塊，對(duì)視頻塊進(jìn)行適當(dāng)排序，然后把無(wú)縫、塊速率恒定的視頻流發(fā)送到客戶端設(shè)備。MSS當(dāng)然也面臨自身的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)淖兓瘯?huì)造成MSS緩沖區(qū)下溢，進(jìn)而造成回放饑餓和回放抖動(dòng)。基于芯片的算法多多少少有助于緩解這種問(wèn)題，但是保證可預(yù)測(cè)（和可計(jì)費(fèi)）的QoS需要更強(qiáng)的控制。由于依靠多臺(tái)服務(wù)器向單個(gè)客戶端同時(shí)發(fā)送視頻流，這種架構(gòu)具有眾多優(yōu)勢(shì)，其不僅具有高容錯(cuò)性，而且還能夠根據(jù)需要改發(fā)業(yè)務(wù)流，從而避免網(wǎng)絡(luò)硬件故障或影響業(yè)務(wù)的擁塞。此外，該架構(gòu)還支持高分辨率視頻傳輸以及多個(gè)視頻流同時(shí)會(huì)話。這種模型還允許作為故障預(yù)防措施而發(fā)送冗余數(shù)據(jù)，從而提高整體服務(wù)質(zhì)量。
總之，視頻點(diǎn)播是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的，隨著全球IPTV設(shè)備的普及、可播放電影內(nèi)容的不斷豐富、具備IP連接功能的電子產(chǎn)品持續(xù)更新以及手機(jī)TV市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng)，視頻點(diǎn)播也將迎來(lái)高速增長(zhǎng)期。2008年奧運(yùn)會(huì)推動(dòng)了P2P視頻播放平臺(tái)的快速增長(zhǎng)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)正成為IP網(wǎng)絡(luò)中的主要視頻分配機(jī)制，而現(xiàn)代VOD網(wǎng)絡(luò)逐步整合的技術(shù)要素也在降低網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)交付成本，提高帶寬利用效率并提升QoS水平。面對(duì)著視頻點(diǎn)播這一廣大市場(chǎng)，無(wú)論是設(shè)備供應(yīng)商還是對(duì)于服務(wù)提供商來(lái)講，都將是一個(gè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的時(shí)代。
