2011開題報告《中國移動視頻業(yè)務研究》.doc

知識水壩（豆丁網(wǎng)pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除）中國移動集團級重點研發(fā)項目（含聯(lián)合項目）開題報告一、項目編號及名稱：中國移動視頻業(yè)務研究二、項目組：項目組承擔子課題題名稱負責人及手機、郵箱中國移動視頻運營中心中國移動視頻業(yè)務研究（注，如該項目為聯(lián)合項目，需區(qū)分牽頭單位和協(xié)助單位；如為集團重點項目，僅填寫該項目承擔單位即可，無須區(qū)分牽頭和協(xié)助單位）三、課題背景和意義隨著手機視頻的大規(guī)模發(fā)展，業(yè)務的使用用戶數(shù)和平臺的訪問量正呈現(xiàn)快速上漲態(tài)勢，對機房設備數(shù)量、性能，出口帶寬的要求也與日俱增。今后單機房機架和出口帶寬的限制將成為業(yè)務發(fā)展的瓶頸。未來，手機視頻單個服務節(jié)點可能將無法滿足用戶的大規(guī)模并發(fā)訪問。另一方面，由單個節(jié)點向全網(wǎng)用戶提供服務，組網(wǎng)結構邏輯較清晰、有利于集中建設和統(tǒng)一管理，但也存在一定的弊端。不同省份的用戶為了使用手機視頻，必須統(tǒng)一到中心節(jié)點進行登陸、認證、鑒權、訂購和使用，這無形中增加了移動網(wǎng)內不同省份間信令和數(shù)據(jù)的交互次數(shù)，加大了業(yè)務對于核心承載網(wǎng)絡的壓力，同時因為外省用戶訪問手機視頻經(jīng)過的網(wǎng)絡設備跳數(shù)增加，網(wǎng)絡延時也會相應增加，從而造成用戶播放體驗的下降。為了解決上述問題，本項目針對手機視頻搭建內容分發(fā)網(wǎng)絡的可行性及其關鍵技術進行研究，通過多節(jié)點間的內容分發(fā)和用戶訪問調度，來分攤平臺流量壓力，提升用戶體驗，增強平臺對于大容量、突發(fā)性并發(fā)的支撐性能。該課題的意義在于：第一，基于移動通信的內容分發(fā)及用戶調度是業(yè)界面臨的一大難題，暫時還沒有完善、成熟的解決方案。本課題提出的目的是希望通過前瞻性的研究，尋找到適合中國移動網(wǎng)絡環(huán)境的解決方案，開發(fā)出產(chǎn)品原型，為在現(xiàn)網(wǎng)進行分節(jié)點建設及內容分發(fā)提供技術儲備。第二，通過對于基于移動網(wǎng)絡環(huán)境的用戶調度、熱點內容調度及流服務代理轉發(fā)策略的研究與開發(fā)，將不同地區(qū)用戶的訪問調度到不同節(jié)點，均分流量，減小主節(jié)點的壓力，增強平臺對于大規(guī)模并發(fā)訪問的支持。同時，減小異地用戶與主節(jié)點的交互次數(shù)，減小網(wǎng)絡延時，提升手機視頻qoe,進一步改善手機視頻業(yè)務的用戶體驗，增強業(yè)務的競爭力和用戶粘性，提高用戶規(guī)模和業(yè)務收入。第三，該課題的最大意義在于，通過對適合手機視頻業(yè)務的內容分發(fā)及關鍵技術的探索，形成一套成熟、高效的系統(tǒng)模型，有效提升手機視頻自身平臺容量和性能的同時，也為今后推廣到全網(wǎng)其他數(shù)據(jù)業(yè)務提供寶貴經(jīng)驗和參考。第四，該本課題研究手機視頻碼率自適應端到端解決方案，該方案能保證當用戶所處無線網(wǎng)絡環(huán)境發(fā)生變化時，手機視頻業(yè)務的視頻播放質量，提升用戶體驗。 四、課題研究目標1、研究分析互聯(lián)網(wǎng)領域內容分發(fā)的關鍵技術及其實現(xiàn)原理、比較不同內容分發(fā)技術的優(yōu)劣勢，研究視頻內容分發(fā)技術在手機視頻業(yè)務中應用的優(yōu)劣勢和可行性。2、研究基于中國移動網(wǎng)絡環(huán)境的內容分發(fā)技術框架，對內容分發(fā)過程涉及的用戶調度、內容熱度檢測、內容同步等技術進行重點攻關，提出一套適用于手機視頻的內容分發(fā)及多站點對外提供服務的技術解決方案。3、基于技術解決方案，開發(fā)并實現(xiàn)手機視頻內容分發(fā)原型系統(tǒng)，并在現(xiàn)網(wǎng)中進行測試和模型優(yōu)化。4、調研現(xiàn)有基于無線網(wǎng)絡環(huán)境的手機視頻碼率自適應技術，并對其進行技術優(yōu)劣勢對比分析； 5、針對手機視頻平臺的技術現(xiàn)狀，設計、實現(xiàn)一個適用于現(xiàn)網(wǎng)平臺的手機視頻碼率自適應的測量、反饋、調整閉環(huán)模型，并在現(xiàn)網(wǎng)開展測試分析； 6、研究引入手機視頻碼率自適應方案，現(xiàn)網(wǎng)平臺中軟硬件系統(tǒng)所要做的改造工作，提出一個切實可行實施方案。 五、課題研究內容（包括研究總體框架、難點及解決方案、主要技術方案和關鍵技術等）手機視頻內容分發(fā)技術主要研究在用戶大規(guī)模發(fā)展，單節(jié)點無法滿足用戶并發(fā)訪問的情況下，通過在移動內部搭建內容分發(fā)網(wǎng)絡實現(xiàn)手機視頻流能力的分攤。通過構建能力資源調度系統(tǒng)，將用戶的流服務的訪問調度到子節(jié)點，實現(xiàn)用戶流的多節(jié)點的分攤。圖1 手機視頻內容分發(fā)總體架構流量分攤流程： 1. 用戶登錄門戶服務節(jié)點，瀏覽門戶內容 。2. 在用戶播放內容之前，由門戶服務節(jié)向能力資源調度系統(tǒng)發(fā)起播放請求，由該系統(tǒng)進行分流判斷，反饋播放鏈接。 3. 用戶點擊播放鏈接進行視頻內容播放 。4. 能力資源調度完成能力系統(tǒng)熱點內容的調度，以解決單個節(jié)點能力存儲緊張問題 。圖2 手機視頻動態(tài)碼率自適應總體架構在手機客戶端開始播放視頻后，手機視頻平臺會周期性的接收客戶端反饋的rtcp包，提取出丟包率信息； 通過丟包率預測算法，預測下一時刻手機視頻平臺端到客戶端的丟包率； 根據(jù)預測的丟包率，進行碼率調整，得到下一時刻的期望碼率，當期望碼率的變化達到切換碼率閥值時，手機視頻平臺將進行不同碼率等級之間的切換。主要的技術難點有：1、目前業(yè)界對于用戶訪問調度策略的實施方案主要集中于互聯(lián)網(wǎng)領域，還沒有互聯(lián)網(wǎng)及移動運營商網(wǎng)絡環(huán)境普遍適用的實現(xiàn)機制。結合手機視頻業(yè)務現(xiàn)狀，如何對從wifi、cmnet、cmwap等不同網(wǎng)絡獲取手機視頻服務的用戶進行調度，調度過程的冗余機制及性能優(yōu)化將成為首要的技術難點。2、結合用戶的播放習慣，制定合適的內容熱度調度及存儲管理策略既是業(yè)界的難點也是巨大的挑戰(zhàn)，需要結合實際試驗情況進行參數(shù)調優(yōu)。3、當訪問內容在分節(jié)點的存儲中不存在時，如何在保持會話連接的同時將請求調度到主節(jié)點，如何進行流服務的代理轉發(fā)也將成為產(chǎn)品原型開發(fā)過程中亟需攻克的技術難關。4、碼率自適應技術在業(yè)界應用較少，如何基于已有的碼率自適應技術，結合手機視頻平臺的技術現(xiàn)狀，提出一個完整的、具有實際應用效果的手機視頻碼率自適應技術方案具有相當?shù)奶魬?zhàn)性； 5、現(xiàn)有手機視頻業(yè)務的技術架構比較復雜，涉及到眾多的軟硬件系統(tǒng)。碼率自適應方案的實施需要重點研究從編碼器、轉碼器、流服務器、節(jié)目發(fā)布系統(tǒng)到節(jié)目展示系統(tǒng)等一系列軟硬件系統(tǒng)的改造，提出一個既能起到實際效果又不會影響現(xiàn)有業(yè)務的實施方案具有一定難度。六、本課題的創(chuàng)新點1、搭建基于中國移動蜂窩網(wǎng)絡的手機視頻內容分發(fā)網(wǎng)絡； 2、提出支持wifi、cmwap、cmnet等不同無線網(wǎng)絡環(huán)境的用戶訪問調度策略； 3、開發(fā)實現(xiàn)基于訪問熱度的內容分發(fā)及同步體系； 4、首次提出了針對手機視頻業(yè)務的碼率自適應端到端解決方案，該方案包括首次接入視頻碼率選擇策略、丟包率預測算法和視頻碼率自適應調整策略三大部分的創(chuàng)新，針對手機視頻業(yè)務，該方案能根據(jù)無線網(wǎng)絡狀況，采取最合適的方式進行碼率自適應調整。5、首次接入視頻碼率選擇策略基于手機視頻現(xiàn)有的碼率適配策略進行優(yōu)化改進，進一步完善視頻碼率適配庫，更精細的劃分終端能力及視頻碼率等級，保證首次接入視頻碼率選擇時獲得最合適的碼率值，減少碼率切換次數(shù)。6、丟包率預測算法創(chuàng)新性的提出依據(jù)當前丟包數(shù)據(jù)和歷史丟包數(shù)據(jù)，預測下一時刻的丟包率，并且會根據(jù)歷史網(wǎng)絡平穩(wěn)程度采取不同的丟包率預測計算方法，保證預測的準確性。7、視頻碼率自適應調整策略使用自定義的丟包率離散區(qū)間來表示網(wǎng)絡的擁堵狀況，針對每個區(qū)間對應一種碼率自適應調整策略，可以保證碼率的快速收斂，并有效減少切換次數(shù)。十、預期研究產(chǎn)出1、手機視頻多站點內容分發(fā)關鍵技術研究報告。2、基于無線網(wǎng)絡的動態(tài)碼率自適應研究報告 3、開發(fā)出產(chǎn)品原型，基于原型進行測試、優(yōu)化。十一、項目研究計劃進度項目起止時間： 2011 年 4 月 1 日 2011年 12 月 30 日項目詳細時間進度計劃時間研究內容階段性目標2011年34月課題準備階段2011年56月調研階段2011年78月關鍵技術研究階段2011年910月原型系統(tǒng)開發(fā)階段開發(fā)出手機視頻內容分發(fā)原型系統(tǒng)2011年1112月原型系統(tǒng)調優(yōu)2011年12月科研報告編制階段完成手機視頻內容分發(fā)關鍵技術研究報告十二、項目關鍵技術決策點及完成時間計劃項目關鍵決策點決策點簡要描述研究完成時間計劃十三、項目企業(yè)績效貢獻情況預測項目對企業(yè)績效貢獻的量化路徑圖項目特征指標（pav）指標名稱項目應用前指標現(xiàn)狀值：pavc項目應用1年后指標預期值：pave1此項目帶來的指標變動量：pav企業(yè)特征指標網(wǎng)絡及生產(chǎn)類（eav-ps）指標名稱項目應用前指標現(xiàn)狀值（eavc）項目應用1年后指標預期值（eave）此項目應用帶來的指標變動量（eav）企業(yè)特征指標市場及財務類（eav-mf）指標名稱項目應用前指標現(xiàn)狀值（eavc）項目應用1年后指標預期值（eave）此項目應用帶來的指標變動量（eav）企業(yè)績效指標（epv）指標名稱項目應用前指標現(xiàn)狀值：eavc項目應用1年后指標預期值：eave此項目應用帶來的指標變動量：eav營運收入營運支出資本開支注：1） 填寫各項指標數(shù)值時，請在數(shù)值后一并填寫指標數(shù)值的度量單位（如rmb萬元、萬人、%等）和指標數(shù)值對應的應用范圍（如xx地市、x省全省、31省全網(wǎng)等）。2） 項目特征指標是本項目應用后產(chǎn)生的主要可量化成效，最多不超過3個。如傳輸災難性設備故障搶修系統(tǒng)項目應用的可量化直接成效表現(xiàn)為“縮短故障處理時間”，此即項目特征指標。其eavc為小時，其eave為分鐘，其eav=eave eavc。3） 企業(yè)特征指標是本項目應用后對企業(yè)生產(chǎn)（產(chǎn)品及服務）和經(jīng)營（市場及財務）帶來的可量化成效，分為“網(wǎng)絡及生產(chǎn)類（eav-ps）”和“市場及財務類（eav-mf）”，指標清單請見本模板附件1。如傳輸災難性設備故障搶修系統(tǒng)通過縮短故障定位時間，使“客戶網(wǎng)絡