赵金水 北京市通信公司
当前中国的INTERNET发展正处于快速发展的阶段，其主要特征有以下两点。第一、在核心网络方面：网络覆盖范围的不断扩大，用户可以用各种方式连接进入INTERNET。同时网络的核心带宽不断增加，保证了现有业务的快速发展和未来新业务的带宽需求。第二，在用户接入方面：以ADSL为代表的宽带接入形式正在迅速取代传统的电话拨号形式，这在一方面不断减少了用户上网的费用，降低了INTERNET的准入门槛。另一方面，快速的接入速度又激发了用户的上网兴趣，鼓励其使用更多的非传统应用。
但在网络和用户都在不断增长的情况下，运营商却发现自身的利润并没有等比例增长，甚至出现倒退。其根本原因在于INTERNET的发展逐渐地脱离了一些传统业务和网络的束缚，正在成为一种单一的网络形式。换句话说，INTERNET已经从一个增值网络向基础网络发展。在这种形式下，如何保证INTERNET的利润增长成为摆在运营商面前一道必须解决的问题。
一、背景分析
INTERNET的业务体系大致可以分为两大类，一类为基础业务，其主要为传统的接入服务。另外一类为增值业务，是基于传统业务之上的升值业务。从国际上的运营商发展过程可以看到，接入服务的地位正在不断地下降，更多的以低价包月形式出现，没有更大的业务增长前途。而增值业务，特别是基于媒体的内容增值业务正处于迅速的发展阶段，将成为今后INTERNET发展的重点。
北京通信作为北京通信市场的主导运营商，目前的ADSL用户发展已经达到88万用户，在提供传统的512K速率接入的基础上将逐步地推出1M，甚至是更高带宽的接入业务。通过对于用户的上网行为进行分析发现，在逐步适应高带宽上网后，用户的浏览特性正在逐步地变化。传统的WWW和MAIL服务所占的比例正在逐步地下降，取而代之的是更多的宽带应用，如：多媒体和FTP等。特别是北京通信门户网站上的“视频花园”栏目，伴随着ADSL用户的发展点播率不断增长。同时，北京通信的IP网络建设也基本形成覆盖规模，全网设置8个核心节点，中继带宽采用10G和2.5G线路为王，达到网络宽带化。北京通信以此为基础建立“宽带流媒体服务平台”，将媒体服务和网络服务相结合，形成了流媒体的增值服务体系。
二、流媒体平台系统结构
北京通信流媒体平台由三部分组成：应用平台、网络平台和管理平台。体系结构示意图如下：
1.应用平台
应用平台以媒体制作播放为主要内容，其主要媒体格式为MEDIA和REAL，为用户提供基于128K、300K和512的多种码流点播服务，并提供直播服务。目前以单播形式传送，具备组播与广播的功能。
目前应用平台主要包括如下子系统：
·网络播放平台
包括MEDIA和REAL的播放系统并对现有的多种媒体格式完全兼容，并支持基于多种格式的进一步客户化开发。
·视频下载平台
支持多线程、多文件格式的视频下载功能、并能够提供包括IP地址和速率管理的用户管理和完整的版权管理。
·视频聊天平台
把网络直播技术与文字聊天室相结合，通过对各种媒体方式和交互各方的灵活组合与管理，为用户提供方便、直接的点对点服务。
·视频制作平台
该平台包含视频制作的相关程序，其中包含：远程采屏、视频文件交换、前期制作和广告发布等。
2.网络平台
网络平台是媒体信息传送的网络及硬件系统，也是独立于媒体存在的内容分发系统。其以北京通信IP网络为基础，通过四层交换机与网络缓存设备相配合，完成各种内容的传送工作。
网络平台包含两大硬件系统
·四层交换系统
网络平台的流量调度工作主要由四层交换机完成，根据不同的功能，可以分为核心控制设备与边缘控制设备两种。核心控制设备是分发网络的接入点，其根据不同的最优算法对用户的请求进行重新定向，再由边缘控制设备负责接受用户请求，通知其下联缓存设备为用户提供媒体服务。
流量输导的核心技术为“最优算法”，目前主要分为两种。一种为静态列表。由网管人员将用户的地址范围和相关的分发节点相对应，配置在核心控制设备上，当用户请求进入后直接查表、定向，节省四层设备硬件资源。另外一种为动态算法。在用户请求进入后，由核心控制设备通过一系列的条件综合对比，其中包括：到用户的延时、跳数和不同边缘控制设备的负载等，然后将用户分配到网络中相对最优的边缘节点上。在实际的配置过程中，考虑到设备的负载能力和网络的现状，最终采用以静态配置为主，动态分配为辅的配置方案。
流媒体的网络置身于公网之上为用户提供服务，其必然会遭受到网络中的不同形式的攻击，而各种攻击的进入也是以业务提供点为攻击目标。因此四层交换设备同时保证网络自身的安全性，在核心控制设备上对于流量进行分类，根据流量行为分析和关键特征值匹配；区分出网络攻击流量和用户请求流量，并进行充分的拦截，以保障整个流媒体平台的安全。
·缓存设备
缓存设备是直接为用户提供媒体服务的硬件设备。由于采用硬件组成，因此其稳定性和安全性较高。
缓存设备对于现有的流媒体格式基本能够做到兼容。由于缓存设备的操作系统都是厂家私有的，因此必须对其软件的支持和升级能力进行考察。现有的媒体格式一般指Microsoft Media和Real，特别是media技术的发展非常迅速，越来越得到更多厂商的认可和支持。在对媒体格式支持的基础上，由于其作为缓存设备放置在网络边缘，在位置上可以为任何基于主机的服务提供缓存功能，所以考虑到业务的进一步发展，缓存设备支持的协议应当尽量全面，包括：WWW、FTP、DNS等都应当在设备的支持范围内。当然，至于是不
是开启这项功能还要运营商自己进行衡量。
缓存设备直接为用户提供服务，所以其部署位置是相当重要的。现有的城域网络基本上可以分为三个层次：核心层、汇聚层和接入层。缓存设备如果部署在核心层，则由于到用户的距离太远，穿越网络的单播数量较大，不能起到节约网络带宽的作用。如果部署在接入层，虽然可以直接为用户提供服务，对于网络的压力较小，但由于接入层次设备众多，普遍的配套设置缓存设备的成本较大。同时缓存设备的大量增加使得流量的调节难度加大，四层交换设备的无功负载过高。综合上述讨论，缓存设备适合于部署在网络的汇聚
层，在减少网络负载的同时兼顾整体的可控性和扩展性。
三、基于流媒体平台的增值业务
1.网络电视与电视网络
流媒体平台的实质决不是免费电影服务器的扩容，而是围绕流媒体建立的全面的服务体系，其关键在于建立完善的收费机制和健全的版权管理。
现有的固网运营商在收费手段与渠道上存在很大的优势，其长期经营的固定电话业务所建立起来的计费与收费系统相当的完善，并能够带有一定的强制色彩。但针对IP网络自身信息的特点，需要建立新的计费机制，将因特网的各种服务归纳为产品，再对于不同产品进行定价。用户在交费上可以选择可能的不同渠道，比如捆绑到电话费、宽带费或者是银行支付等。由于媒体服务有着明确的产品概念，用户对于每个影片的点播，都可以针对影片本身形成计费信息。用户观看一次影片意味着这次消费的结束，再次欣赏必须从新购买。
同时，流媒体的运营又存在着一定的安全性因素，一些其他组织的非法拷贝和个人的传播对于这个系统的健康发展影响很大。因此在影片制作的过程中，必须加入必要的版权管理技术，通过对于影片文件进行加密，达到对于用户行为的控制。每一次对于影片文件的操作，比如播放或者复制拷贝，都必须经过运营商的授权，这样才能保证网络媒体与传统的媒体传播具有相同的可运营性。
在建立以上计费系统和版权管理系统的基础上，借助IP网络自身灵活的接入特点，和用户终端软件的客户化定制，将可以建立完善的“网络电视”系统，以IP网络为传输媒质，实现比有线网络更为灵活与强大的点播系统。用户可以自由选择欣赏时间、影片质量和交费渠道，可以和运营商直接的交流进行意见反馈，并且可以通过媒体平台进行相互的视频通话。
网络流媒体如果实现真正进入千家万户，基于现有的电脑终端是远远不够的。特别是针对现有的中国家庭情况，电视的普及率远远大于电脑的普及率。在电视与网络之间可以建立一个适配层，即现有的机顶盒。机顶盒一方面通过对内部的软件进行定制，可以与现有的网络媒体格式兼容并可与媒体平台绑定，另一个方面，其能够输出不同格式的电视信号，并做到与电视的操作基本相同。在完成以上功能的机顶盒全面普及后，媒体平台将成为一种能够提供普遍服务的“电视网络”。
2.基于内容的增值服务
在媒体平台完全建立后，形成网络、应用与存储三个层次。其中网络完成流量输导，应用完全高层控制，而存储完成媒体文件的储存。但对于前两个层次而言，存储层次相对独立，应用平台可以完全不考虑视频文件的来源，而仅仅是将其作为自身的资源进行管理。当然，应用平台也可以对于文件的来源进行标识，再根据标识进行独立管理，但播放系统则不识别上述标识，将其与自身资源等同播放。
基于以上媒体平台的特点，可以建立与媒体资源提供商的内容合作。通过建立文件交换前置机，将内容提供商的内容文件输入自身的媒体系统，根据系统自身的要求，比如：媒体格式、码流和版权管理等进行从新的处理转换。然后输入系统的存储设备，作为资源提供点播服务。合作的方式可以简单地采用单影片计费，即通过计费系统进行分成，或是租赁存储设备的容量，不按照影片计费等多种形式。
此种合作方式的优点在于简单灵活，运营商为内容提供商提供完全的平台服务，适合于内容提供商拥有大量的资源而不具备完全的管理与计费系统。
3.基于网络的增值服务
网络本身也同样可以独立于应用和存储而独立提供服务。运营商在网络能力上具有天生的优势，用户的散布于网络的边缘层次而媒体的分发平台处于网路的汇聚层次，可以为用户提供直接的服务，并保证用户的带宽需求。而内容提供商则不具备上述能力，其主要是集中在运营商的IDC中，或者租赁专线进行接入，无论是上述那一种都是一个分发的节点而不是一个网络，当用户不断增加的情况下，只能借助于更高的带宽租赁和增加系统能力来解决，但这样不仅成本高而且效果甚微。因此，媒体平台的网络平台可以独立地进行租赁，与其他的内容提供商进行合作。
网络平台的主要设备是四层交换设备和缓存设备。四层交换设备通过建立不同域（FARM）的调度列表可以为不同的内容提供商限定不同的分发节点。而缓存设备则通过对于不同的内容进行识别，针对不同内容进行速率限制。因此合作方式可以使用以下几种或组合：
·按照内容提供商的租赁带宽进行收费
·按照租赁的网络节点数量进行收费
·按照缓存设备的租赁带宽进行收费
·按照缓存设备的磁盘容量进行收费
此种合作的特点是对于运营商的应用平台没有负载，运营商的应用平台与内容提供商的应用平台独立运营。适合于内容提供商拥有独立而完全的应用控制平台。
四、结束语
流媒体是因特网发展的方向之一，Bill Gates这样描述因特网的发展“20年前是个人计算机。四年前是Internet，今天是数字媒体!”。运营商作为因特网接入的服务提供商，应当把握住机会，转变角色，为自身开拓更为广阔的天地。
赵金水 毕业于北京邮电大学电信工程学院，现任北京市通信公司数据部互联网维护中心主任工程师。
摘自 中国电信网
|