VSDN：三網(wǎng)融合統(tǒng)一視頻技術(shù)的突破口

    中國(guó)的三網(wǎng)融合進(jìn)程已經(jīng)正式拉開了序幕。不久的將來(lái)，電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)逐漸走向融合，基于IP技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)將是融合的方向。目前，互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)總體可分為七大類別，網(wǎng)頁(yè)、郵件、即時(shí)通信、語(yǔ)音、下載、游戲及視頻。三網(wǎng)融合之后，前六類業(yè)務(wù)由于都有了相對(duì)成熟的解決方案，實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)容易，然而，視頻業(yè)務(wù)，尤其是高清視頻業(yè)務(wù)的瓶頸將會(huì)逐漸凸顯出來(lái)。思科公司曾經(jīng)預(yù)測(cè)，到2012年，視頻在互聯(lián)網(wǎng)流量中所占的比例將會(huì)達(dá)到90%。

    視頻業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸量大，帶寬高，實(shí)時(shí)性高，穩(wěn)定性要求更高，這對(duì)融合后的網(wǎng)絡(luò)資源及能力提出了很高的要求。視頻業(yè)務(wù)總體來(lái)說(shuō)可分為兩大類，視頻廣播和視頻點(diǎn)播�；ヂ�(lián)網(wǎng)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播相對(duì)比較容易，然而，三網(wǎng)融合之后，大規(guī)模的視頻廣播在互聯(lián)網(wǎng)上的實(shí)現(xiàn)將成為難點(diǎn)。

    為了解決大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)視頻廣播難題，網(wǎng)絡(luò)層組播技術(shù)曾經(jīng)是一個(gè)重要研究方向。但運(yùn)營(yíng)商會(huì)面臨大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施改造的風(fēng)險(xiǎn)，高昂的投資成本是其不能大規(guī)模應(yīng)用的障礙之一；另外，網(wǎng)絡(luò)層組播要求流傳輸協(xié)議采用組播技術(shù)，這在很大程度上限制了網(wǎng)絡(luò)視頻的業(yè)務(wù)模式，如視頻點(diǎn)播、文件下載基本上都采用HTTP協(xié)議，并不支持組播技術(shù)。很多的視頻直播協(xié)議和私有協(xié)議（如視頻監(jiān)控技術(shù)）也普遍不支持組播傳輸，因此，即便通過(guò)網(wǎng)絡(luò)改造實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層組播，也是無(wú)法解決目前網(wǎng)絡(luò)視頻業(yè)務(wù)的承載難題。況且，全網(wǎng)組播會(huì)增加技術(shù)上的安全風(fēng)險(xiǎn)，大大增加了運(yùn)營(yíng)管理的難度，經(jīng)實(shí)踐證明全網(wǎng)組播的可行性很低。

    采用CDN技術(shù)方案也是一個(gè)重要方向，但從某種程度上講，CDN更擅長(zhǎng)解決點(diǎn)播、下載和網(wǎng)頁(yè)加速的業(yè)務(wù)，并不適合做廣播業(yè)務(wù)。這也是目前CDN的應(yīng)用現(xiàn)狀。為了彌補(bǔ)CDN技術(shù)在直播視頻上的不足，視頻運(yùn)營(yíng)商普遍采用P2P傳輸技術(shù)來(lái)解決大規(guī)模視頻廣播問(wèn)題。在一般的寬帶接入網(wǎng)上，網(wǎng)絡(luò)上下行帶寬不對(duì)稱，上行帶寬普遍小于512kbps,直接導(dǎo)致P2P的流交換技術(shù)難以有效解決高清視頻（超過(guò)1Mbps的直播視頻）的承載，更為嚴(yán)重的是P2P必須通過(guò)緩存來(lái)解決流交換的質(zhì)量和能力，一般延遲在2分鐘以上，這對(duì)于直播視頻要求很高的運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是難以接受的。此外，P2P傳輸在如何保證質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)的可控性與安全性等方面都存在不足，考慮到P2P技術(shù)的缺陷，有必要采用更為先進(jìn)的傳輸技術(shù)來(lái)解決P2P傳輸面臨的技術(shù)難題。

    因此，網(wǎng)絡(luò)層組播帶來(lái)的高額投入、CDN在視頻廣播方面的缺陷、P2P網(wǎng)絡(luò)管理上的無(wú)序，都使得現(xiàn)存的各項(xiàng)主流視頻流處理技術(shù)無(wú)法全面滿足三網(wǎng)融合時(shí)代“廣播+點(diǎn)播”統(tǒng)一視頻應(yīng)用的需求。面對(duì)這一技術(shù)難題，以及視頻通信市場(chǎng)潛在的巨大發(fā)展?jié)摿�，北京賽維安訊推出了VSDN(虛擬流分發(fā)網(wǎng)絡(luò))解決方案。這是全球目前唯一一種已在電信網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)上成功商用的應(yīng)用層組播技術(shù)，融合了傳統(tǒng)廣電網(wǎng)樹狀架構(gòu)在視頻廣播上的優(yōu)勢(shì)和電信網(wǎng)狀網(wǎng)架構(gòu)在視頻點(diǎn)播上的優(yōu)勢(shì)，率先實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一視頻的全網(wǎng)分發(fā)。

    VSDN是一種應(yīng)用層組播技術(shù)，在現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)之上疊加了邏輯視頻服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，提供端到端的運(yùn)營(yíng)商級(jí)解決方案，能夠迅速地構(gòu)建起大規(guī)模的視頻服務(wù)平臺(tái)，其特征類似于IP組播技術(shù)，但是比組播更加靈活，更具性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。因此，從電信運(yùn)營(yíng)商的技術(shù)視角看，VSDN將廣電網(wǎng)在視頻廣播方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)納入進(jìn)來(lái)，解決了互聯(lián)網(wǎng)上視頻廣播的難題，同時(shí)還將視頻點(diǎn)播技術(shù)有機(jī)地融合在同一個(gè)技術(shù)構(gòu)架下，易管理、易運(yùn)營(yíng)、易擴(kuò)展。

    VSDN的構(gòu)架與傳統(tǒng)的CDN以及P2P有很大的不同：CDN一般為星形結(jié)構(gòu)，比較簡(jiǎn)單，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化不能達(dá)到最佳效果，難以支持實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)視頻廣播業(yè)務(wù)及實(shí)時(shí)視頻互動(dòng)業(yè)務(wù)；P2P技術(shù)采用的是無(wú)序的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，難以控制管理，傳輸質(zhì)量難以保證，安全性差，同時(shí)會(huì)給骨干網(wǎng)帶來(lái)巨大的負(fù)荷；而VSDN采用的是“樹狀+網(wǎng)狀”結(jié)構(gòu)，可多層次部署，采用全分布式構(gòu)架，更加適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)及各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況任意調(diào)整部署方式，運(yùn)用靈活、可管理、可控制，極大優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源，提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)多種CDN及P2P2難以實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)。

    由于采用了應(yīng)用層組播的思路，VSDN通過(guò)應(yīng)用層的視頻流復(fù)制和交換的方法實(shí)現(xiàn)視頻的實(shí)時(shí)分發(fā)與大規(guī)模承載。它無(wú)需對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，同時(shí)通過(guò)將視頻的組播分發(fā)和傳輸協(xié)議分離的方式來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)層組播對(duì)視頻流協(xié)議限制的應(yīng)用缺陷。VSDN技術(shù)完全不存在P2P技術(shù)的傳輸缺陷，對(duì)視頻圖像的延遲可以控制在500毫秒以內(nèi)，頻道的切換小于3秒，能夠保證用戶視頻的質(zhì)量，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可管可控，符合電信級(jí)運(yùn)營(yíng)商對(duì)視頻流承載和運(yùn)營(yíng)的技術(shù)要求。

    對(duì)于電信運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，VDSN技術(shù)的出現(xiàn)，使得視頻應(yīng)用帶來(lái)的巨大帶寬壓力分解到接入層，而在骨干和城域的流量大大降低。因?yàn)榻尤雽拥臄U(kuò)容是必需的投資，如果骨干層和城域?qū)拥耐顿Y大幅降低，意味著電信運(yùn)營(yíng)商能夠以一種成本優(yōu)化的方案，按需擴(kuò)容網(wǎng)絡(luò)，建立起更具盈利能力的視頻應(yīng)用體系。電信研究院的一位專家指出：“現(xiàn)階段視頻業(yè)務(wù)大規(guī)模擴(kuò)展的投資壓力是顯而易見的，如果能夠降低帶寬成本，就可以在產(chǎn)業(yè)上形成良性循環(huán)，對(duì)于推進(jìn)三網(wǎng)融合的意義是不言而喻的。”因此，從產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，VSDN的出現(xiàn)，顯著降低了統(tǒng)一視頻應(yīng)用的成本，并帶動(dòng)融合視頻業(yè)務(wù)的普及，為電信業(yè)注入可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。