流媒體系統架構的應用

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隨著硬體裝置的效能和自動化運維技術的不斷提升,C/S模式的弊端會不斷減少。目前國內的頻寬費用非常高,頻寬質量與已開發國家相比卻相差甚遠。

一、流媒體概念

流媒體(Streaming Media)又稱流式媒體,是指採用流式傳輸方式在網際網路上播放的媒體格式,如音訊、視訊或多媒體檔案,使用者可以邊接收邊播放。近年來網際網路的迅猛發展和普及,為流媒體業務發展提供了強大的市場動力。流媒體最初的模式是C/S模式,但隨著使用者量的激增,很多公司的伺服器難以支援巨大的使用者量和高昂的頻寬費用,最終被迫倒閉或尋求新的解決方案。P2P模式就是為了解決C/S模式的弊端而產生的,很多人認為這種模式必將取代C/S模式。然而隨著其追隨者的不斷增多,這種模式也暴露出了嚴重的弊端,即版權糾紛問題。嚴格地說U前國內流媒體公司中大多數公司都無法保證其資源不會被盜取。因此目前C/S模式與P2P模式各有優缺點,還很難說某一種模式具有絕對的優勢。

二、兩種模式的應用現狀

1.基於C/S架構的流媒體系統

在基於C/S架構的流媒體系統中,客戶端直接從伺服器下載媒體資源。伺服器通常由叢集組成,並且能提供極高的網路頻寬。為了支援這一模式的運營,企業通常需要維護龐大的伺服器叢集,並支付高額的網路頻寬費用。優酷網和土豆網就是這一模式的典型代表,不但需要付出大量的人力物力,每月的頻寬費用就高達上千萬。由於這兩個原因很多企業放棄了這一模式轉而採用P2P模式。

對C/S模式貢獻最大的是Adobe公司,旗下擁有rtmp、rtsp、rtp、rtep等流媒體協議及rap4、flv、f4v等檔案格式。Adobe的基本思想是在檔案格式中加入流化資訊(資料打包),通過流媒體協議列資料進行傳輸(流式傳輸),協議中帶有流控資訊,能夠充分保證客戶的播放質量(QoS)。有Adobe公司作為C/S模式的後盾,相信C/S模式必然會前途無量。Adobe的方案對於視訊點播和視訊直播都適用。流式傳輸的控制機制是時間戳,每一個數據包都帶有一個時間戳。當點播(直播)開始時,伺服器通過判斷時間戳向客戶端傳送資料。這一機制保證了資料均勻地流向客戶端,減少了伺服器端的壓力,當客戶端頻寬不足以播放媒體資料時,流媒體協議會通過丟棄一部分資料包(非關鍵幀)的方式以保證客戶端能夠流暢播放。時間戳的計算方法通常是一個隨機值加上一個相對時間得到。這就決定了即使兩個客戶端點播同一個媒體資源,其時間戳也是不同的。所以這種思想無法被運用於P2P模式,因為P2P模式要求共享的資料必須是相同的。

C/S模式一般只支援客戶端觀看,而不支援下載影片。因為下載影片會造成版權糾紛,而這一點在很多P2P模式的流媒體系統中很難得到保障。在P2P模式中為了保證資料分享率,很多公司會強迫客戶儲存檔案內容,甚至是客戶根本就不會看到的檔案。而檔案內容一旦被下載,如果不採取有力的加密方式,很容易遭到盜版。其中一個反而例項就是QVOD軟體,這款軟體在提供線上觀看的'同時也會下載影片,完全不能提供版權保障,可以說QVOD提供了一個“完美”的盜版平臺。從這一點我們可以看出C/S模式相對於P2P模式是有一定優勢的。

2.基於P2P架構的流媒體系統

P2P(Peer to、Peer)技術又稱為對等網路技術,它是一種用於不同電腦的使用者之間共享資料資訊的技術。P2P技術興起於上世紀90年代,成功的案例有很多,然而應用於流媒體行業的時間還很短,取樣P2P模式的流媒體系統只需要提供位數不多的伺服器,就可以支援幾百萬至幾千萬的客戶點播、一方面節省人力物力資源,另一方面大大節省了頻寬費用。通常情況下資料分享率能達到95%以上,也就意味著只有不到5%的資料是從公司伺服器流出。由於P2P流媒體對伺服器和頻寬資源的需求低,也就降低了進入這個市場的門檻,這樣,就湧現了一批從事P2P流媒體運營的企業。

P2P模式的流媒體系統一般分為兩個部分:CDN網和P2P網CDN網是內容分發網,由伺服器叢集組成。它提供了一套內容分發機制,保證了無論客戶端從CDN網的哪個點接人都能流暢地獲取資料。P2P是由內部伺服器及客戶端組成,觀看同一資源的客戶端彼此之間共享資料。只有少數客戶端能夠從CDN網獲取到資料,其他客戶端都是從彼此之間獲取資料。為了保證資料分享率足夠高,有些公司甚至會將媒體資料提前部署到客戶端,當然這一舉動是在客戶端不知情的情況下進行。

日前P2P模式的流媒體公司大多隻注重盈利而不注重標準的研發,沒有像Adobe一樣的公司能夠提供一套標準的解決方案。人多數公司都有自己的一套解決方案,而這些方案或多或少存在缺點。例如迅雷網,其資料傳輸完全採用私有協議。影片點播類似丁檔案傳輸,先將影片無資料傳送到客戶端,後續資料只需順序傳送到客戶端就可以實現線上播放。這一思想實現起來雖然沒有什麼問題,但是位元速率並不穩定,很容易給伺服器端造成壓力。為了解決位元速率問題,必須加入一些其他機制,這一點與時間戳機制相差甚遠。而且對於點播和直播通常會有兩套不同的解決方案,增加了維護的難度。

三、兩種模式的對比結果

從兩利-模式的對比情況我們可以看出,目前C/S模式和P2P模式的運用是各佔半壁江山。C/S模式是傳統模式,雖然其維護成本較高,但是不會造成版權糾紛。從長遠來看其生命力依然旺盛。P2P模式是後起之秀,從運用角度來講更適合一個企業的發展,但是其缺點也是很明顯的。對於一個成功的企業來說,如果不能創造出一套完美的解決方案並解決版權問題,就很難成為國際級企業。比方說2010年上市的優酷網,由於其採用了Adobe的解決方案,完全避免了版權糾紛。而在國內採用P2P模式的公司中,很多公司無法解決版權糾紛,甚至根本沒有解決版權問題,這就決定了這些企業很難成為國際級企業,只能在國內發展。總之兩種模式會相互促進,共同發展。