下一代Iv網絡與多媒體技術

基于下一代網絡的大規(guī)模媒體服務主講人邢衛(wèi)2006年5月26日1一、應用展望2需求強烈、技術合適媒體服務滿足人們精神文化生活需求影視娛樂欣賞、新聞傳媒、圖書影像發(fā)行教育培訓、醫(yī)療衛(wèi)生、信息服務等下一代互聯(lián)網適合發(fā)展大規(guī)模遠程媒體服務地址空間更大設計更安全服務質量保障核心技術漸已成熟視頻編解碼、大規(guī)模組播、QoS保障數(shù)字版權管理、認證計費、終端播放和機頂盒3發(fā)展迅速、潛力巨大國際公司積極推動網絡多媒體和流媒體應用歐洲：英國電信、意大利FastWeb、法國電信等北美：美國部分電信運營商使用有線電視網和電信網相結合，提供視頻業(yè)務國內網絡流媒體業(yè)務正在穩(wěn)步發(fā)展中國電信準備IPTV商用中國網通宣稱開通大規(guī)模IPTV業(yè)務央視開播CCTV網絡電視新聞與娛樂頻道4市場廣泛、意義重大市場需求與應用前景廣闊

突破傳統(tǒng)模式：融合流媒體直播、錄播、點播、自主節(jié)目下載等滲透眾多應用領域：廣電、電信、娛樂、教育、醫(yī)療、政府等部門遠程媒體服務與IPv6互動發(fā)展IPv6支持流媒體發(fā)布所需QoS保證、大規(guī)模組播、安全和多業(yè)務融合等技術；大規(guī)模媒體服務將成為推動IPv6發(fā)展的重要業(yè)務5目前網絡技術與媒體服務存在的挑戰(zhàn)目前媒體服務、流媒體傳輸發(fā)展迅速，但是在現(xiàn)有Internet上存在問題Internet的無連接包轉發(fā)機制主要是為突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸設計的，不適合傳輸連續(xù)媒體流網絡傳輸?shù)钠款i問題突出IPv4帶來的地址空間嚴重不足、數(shù)據(jù)傳輸缺乏質量保證、數(shù)據(jù)安全性難以保證和對組播功能支持有限等問題安全加密、數(shù)字版權管理的問題6IPv6的發(fā)展提出IPv4定義的有限地址空間將被耗盡使用NAT技術來共享IP地址，造成私有地址網絡的連接問題妨礙互聯(lián)網的進一步發(fā)展Internet主干網路由器有維護大型路由表的能力層次路由機制平面路由機制需要地址配置簡單化越來越多的設備使用IP地址地址配置自動化IP層安全需求標準的數(shù)據(jù)通信加密服務更好的實時QoS支持的需求IPv4QoS依賴于IPv4服務類型字段、端口身份論證等只適用于局域網絡，絕大部分的實際應用設備都不支持7IPv6關鍵技術—基礎技術龐大的地址空間以及層次化實現(xiàn)128位IP地址，即有2128-1個地址,NAT地址轉換技術將不再需要簡化的報頭和靈活的擴展將包頭開銷降到最低，提高路由處理效率IPv6包頭之后的擴展包,僅受到整個IPv6包最大字節(jié)數(shù)的限制網絡層的認證與加密全面支持IPSec，提供基于標準的網絡安全解決方案服務質量的滿足允許用戶對通信質量提出要求，包括使用IPSec加密的用戶在內8IPv6關鍵技術—基礎技術對移動性的更好支持支持移動IP地址的自動配置、自動轉交、優(yōu)化路由選擇等高效的層次尋址及路由結構大大降低了路由器的尋路和存儲開銷路由器不再做分段工作，分段僅由發(fā)送主機進行增強的組播與流量控制不再有廣播地址，而是使用面向鏈路局部范圍內所有節(jié)點的組播地址自動配置，即插即用的連網方式包括全狀態(tài)和無狀態(tài)地址配置方式無狀態(tài)配置方式中，在線主機自動獲得本地路由器地址前綴等相關配置ICMPv6路由器請求和路由器發(fā)布報文用于鄰節(jié)點交互的新協(xié)議替代了ARP請求支持1280字節(jié)不分段數(shù)據(jù)包9IPv6帶給網絡媒體服務的優(yōu)點自動配置，即插即用的連網方式簡化了流媒體系統(tǒng)的部署完善用戶管理功能基于IPSec的認證與加密技術保證了有條件接收技術中相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩愿咝阅艿膫鬏斁W絡IPv6的簡化報頭、高效的路由機制帶來了網絡性能的提高和組網成本的降低10IPv6帶帶給網網絡媒媒體服服務的的優(yōu)點點服務質質量QoS在IPv4的基基礎上上作了了一定定的擴擴充對各種種多媒媒體信信息根根據(jù)緊緊急性性和服服務類類別確確定數(shù)數(shù)據(jù)包包的優(yōu)優(yōu)先級級定義了了專門門的QoS域，，大大大減小小rsvp的開開銷11基于IPv6的的多媒媒體技技術的的優(yōu)點點加強了了組播功功能實現(xiàn)基基于組組播、、具有有網絡絡性能能保障障的大大規(guī)模模視頻頻會議議和高高清晰晰度電電視廣廣播的的應用用(高高帶寬寬)取消了了廣播播使用一一個““所有有節(jié)點點”組組播地地址來來替代代IPv4廣播播地址址使用有有限組組播地地址的的替代代局部部廣播播增加了了標識識和范范圍字字段，，防防止了了組播播地址址的沖沖突12國內研研究與與應用用現(xiàn)狀狀我國CERNET2和CNGI-6IX項項目初步開開展了了IPv6組播播技術術研究究制定CERNET2組播播地址址分配配方案案進行CERNET2組播播路由由設計計開發(fā)IPv6組組播監(jiān)監(jiān)控系系統(tǒng)調試基基于IPv6的的大大規(guī)模模、強強交互互組播播視頻頻會議議系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)具具有HDTV和和SDTV質量量的組組播視視頻廣廣播系系統(tǒng)在CERNET2上上進行行技術術驗證證，并并投入入試運運行和和服務務浙江大大學IPv6網網絡2004/12/23開開通通IPv6多多媒體體服務務網站站13國外研研究與與應用用現(xiàn)狀狀韓國電子通通信研研究院院(ETRI)中國臺臺灣2002年年開始始的E-Taiwan計計劃絕大多多數(shù)ISP都支支持IPv6,已有有TaNet,TWAREN等實實驗網網絡HiNet開開展IPv6多多媒媒體服服務歐洲6INIT開展的的研究究中，，包含含QoS,IPSec,VOIPv6等14二、關關鍵技技術工工作媒體服服務系系統(tǒng)總總體要要求和和技術術規(guī)范范的制制定網絡體體系架架構和和組網網總體體方案案的制制定自主知知識產產權的的成套套設備備與軟軟件的的研究究開發(fā)發(fā)示范網網絡建建設與與業(yè)務務試驗驗15總體技技術規(guī)規(guī)范的的研究究制定定（1））遠程程媒體體服務的的范圍圍和服務形形式流媒體體直播播、流流媒體體錄播播、流流媒體體點播播、自自主節(jié)節(jié)目下下載、、互動動流媒媒體節(jié)節(jié)目及及其業(yè)業(yè)務設設置、、操作作管理理、結結算形形式等等等（2））遠程程媒體體服務務系統(tǒng)統(tǒng)的整體技技術構構成規(guī)規(guī)范媒體服服務中心系統(tǒng)、、用戶戶接收收終端系統(tǒng)構構成對連接接服務務中心心與用用戶端端系統(tǒng)統(tǒng)的網絡的功能能性能能要求求16總體技技術規(guī)規(guī)范的的研究究制定定（3））媒體體服務務中心心的軟硬件件系統(tǒng)統(tǒng)技術術規(guī)范范各種業(yè)業(yè)務單單元設設備的的邏輯輯接口口、功功能規(guī)規(guī)范和和主要要性能能指標標編碼器器、流流發(fā)送送器、、數(shù)據(jù)據(jù)發(fā)送送器、、節(jié)目目單發(fā)發(fā)送器器、授授權發(fā)發(fā)送器器、點點播接接入器器、運運行控控制器器等編碼器器和流流發(fā)送送器支支持的的視頻頻編碼碼標準準媒體服服務中中心系系統(tǒng)內內的所所有協(xié)協(xié)議規(guī)規(guī)范媒體服服務中中心系系統(tǒng)內內部的的邏輯輯構成成和物物理組組網的的方案案17總體技技術規(guī)規(guī)范的的研究究制定定（4））媒體體服務務系統(tǒng)統(tǒng)的網絡平平臺技技術規(guī)規(guī)范主干傳傳輸網網絡的技術術規(guī)范范，包包括接接口設設備規(guī)規(guī)范、、網絡絡傳輸輸方式式和性性能指指標（（包括括QoS保保障性性指標標）接入網網絡的技術術規(guī)范范，包包括多多種接接口轉轉換設設備的的規(guī)范范，接接入網網絡的的功能能和性性能指指標描描述網絡體體系架架構的技術術規(guī)范范，如如不同同接入入網通通過網網關融融合的的多種種協(xié)議議堆棧棧結構構18總體技技術規(guī)規(guī)范的的研究究制定定（5））媒體體服務務系統(tǒng)統(tǒng)的用用戶接接收終端系系統(tǒng)的的技術術規(guī)范范不同用用戶終端形形式（如計計算機機、機機頂盒盒＋電電視機機）、、不同同接入形形式（如局局域網網接入入、HFC直接接接入入等））技術術規(guī)范范媒體服服務編碼類類型，前端端可能能輸出出各種種編碼碼類型型和參參數(shù)組組合終端應應達到到視覺質質量指指標（分辨辨率、、幀率率等））19網絡體體系架架構與與組網網總體體方案案（1））以CNGI為為核心心的““樹網網混合合狀””的新新型網網絡概念體體系架架構、、適合合遠程程媒體體服務務“以以點到到面””廣播播發(fā)送送為主主、雙雙向交交互通通信為為輔的的網絡絡傳輸輸服務務模型型（2））研研究IPv6的的服務務特點點，開開發(fā)實實現(xiàn)面面向遠遠程媒媒體服服務基本傳傳輸基基本模模式（實時時發(fā)布布服務務、可可靠發(fā)發(fā)布服服務、、實時時互動動服務務、可可靠互互動服服務））（3））提出出以IPv6網絡絡為核核心，，融合合IPv4、DVB-C等多多種接接入網網絡的的組網網實現(xiàn)現(xiàn)方案案，包括括：在在IPv6基礎礎上的的樹狀狀邏輯輯子網網與網網狀邏邏輯子子網的的實現(xiàn)現(xiàn)；多多種接接入網網絡與與IPv6網絡絡的融融合互互聯(lián)的的方案案20網絡體體系架架構與與組網網總體體方案案（4））整個個遠程程媒體體服務務系統(tǒng)統(tǒng)由分布式式多級級中心心構成成21服務中中心系系統(tǒng)成成套軟軟硬件件開發(fā)發(fā)（1））媒體體服務務中心心系統(tǒng)統(tǒng)內各各種單元設設備集成和和研制制開發(fā)發(fā)集成或或研制制開發(fā)發(fā)編碼碼器、、流發(fā)發(fā)送器器、數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)送器器、節(jié)節(jié)目單單發(fā)送送器、、授權權發(fā)送送器、、流量量檢測測儀、、點播播接入入器、、運行行控制制器等等（2））信源管管理系統(tǒng)按照信信源的的物理理特性性、編編碼格格式、、邏輯輯特性性、播播出計計劃等等因素素制定定信源源的存存儲策策略、、緩沖沖存儲儲策略略、分分類與與檢索索策略略；開發(fā)信信源存存儲與與檢索索子系系統(tǒng)、、信源源緩沖沖存儲儲分發(fā)發(fā)與管管理子子系統(tǒng)統(tǒng)。22服務中中心系系統(tǒng)成成套軟軟硬件件開發(fā)發(fā)（3））資源管管理調調度系統(tǒng)管理媒媒體服服務中中心平平臺的的通道道劃分分、帶帶寬劃劃分、、時段段劃分分等資資源分分配實時優(yōu)優(yōu)化調調度，，生成成推送送計劃劃表（4））播出網網絡管管理與與控制制系統(tǒng)從推送送計劃劃表實實時動動態(tài)生生成節(jié)節(jié)目單單、授授權控控制信信息、、設備備任務務表等等信息息，管管理和和控制制整個個服務務中心心系統(tǒng)統(tǒng)的各各種設設備運運行（5））用戶管管理與與計費費系統(tǒng)管理系系統(tǒng)上上的多多個運運營商商、多多種業(yè)業(yè)務和和用戶戶信息息支持多多用戶戶、多多業(yè)務務計費費，支支持點點播付付費，，以及及用戶戶與運運營商商之間間、多多個運運營商商之間間的結結算23接入終終端設設備與與軟件件的開開發(fā)（1））普通計計算機機的遠遠程媒媒體服服務終終端應用軟軟件接入方方法與與軟件件（協(xié)協(xié)議堆堆棧））集成成、整整合開開發(fā)各類遠遠程媒媒體服服務的的界面面設計計研究制制定操操作系系統(tǒng)及及其應應用軟軟件的的性能能保障障機制制，優(yōu)優(yōu)先級級、線線程管管理等等關鍵鍵技術術的設設計和和實現(xiàn)現(xiàn)軟件體體系結結構設設計保持各各種業(yè)業(yè)務模模塊的的一致致性和和重用用性支持對對多種種視頻頻編碼碼標準準的統(tǒng)統(tǒng)一的的支持持保證解解碼回回放的的服務務性能能。24接入終終端設設備與與軟件件的開開發(fā)（2））電視機機前置置機頂頂盒嵌入式式系統(tǒng)統(tǒng)架構構和嵌嵌入式式技術術的研研究開開發(fā)各類標標準業(yè)業(yè)務（（視頻頻直播播、視視頻錄錄播、、視頻頻點播播、自自主節(jié)節(jié)目下下載、、互動動流媒媒體節(jié)節(jié)目））的用用戶操操作節(jié)節(jié)目設設計，，特別別是服服務導導航界界面的的設計計和操操作界界面（（遙控控器））設計計機頂盒盒內部部支持持各類類業(yè)務務的軟軟硬件件體系系結構構研究究，以以及保保障實實時視視頻業(yè)業(yè)務流流暢播播放的的軟硬硬件機機制支持多多種視視頻編編碼類類型的的軟硬硬件系系統(tǒng)結結構和和實現(xiàn)現(xiàn)方法法的研研究擇擇優(yōu)選選擇實實現(xiàn)方方案，，予以以設計計實現(xiàn)現(xiàn)。25典型示示范系系統(tǒng)26三、我我們的的工作作27基于IPv6、、融合合多種種接入入網絡絡大大規(guī)模模網絡絡媒體體服務務系統(tǒng)統(tǒng)完全符合IP標準的的融合多種接接入網絡能夠支持大大容量媒體體組播推送送能夠支持實實時信息互互動28系統(tǒng)特點——豐富的多多媒體應用用媒體服務中中心系統(tǒng)能能夠向終端端系統(tǒng)提供供以下主要要的服務形形式：視頻直播：服務中心心實時進行行視頻的編編碼和推送送視頻錄播：服務中心心將預先制制作好的視視頻節(jié)目以以流媒體形形式向終端端推送視頻點播服務視頻交互答疑咨詢數(shù)據(jù)文件及及目錄的推推送和下載信息公告、、通知、新新聞等多媒媒體信息發(fā)發(fā)布29系統(tǒng)特點——高組播帶帶寬融合有線電電視網與交交互式IP網絡(Internet)充分利用了了有線電視視基礎網絡絡天然的組組播和高帶帶寬特性與目前的商商業(yè)寬帶互互聯(lián)網有機機結合初步解決了了組播應用用中的帶寬寬瓶頸30系統(tǒng)特點——多種網絡絡融合基于融合網網絡拓撲結結構與組網網技術，解決遠程大大規(guī)模接入入問題基于廣電SDH網作作為IP組組播傳輸主主干網以商業(yè)寬帶帶網絡為IP交互傳傳輸網集成WiMax與DVB為IP接入網網絡融合IP、、WiMax與DVB的組網網技術31系統(tǒng)研究內內容研究融合網網絡的傳輸輸服務與管管理控制技技術高質量視音音頻組播技技術、高效效可靠多媒媒體信息廣廣播技術QoS管理理技術、網網絡資源自自適應調度度與均衡技技術服務接入控控制技術32系統(tǒng)研究內內容研究開發(fā)融融合網絡平平臺的服務務與管理系系統(tǒng)融合WiMax、、IP、DVB的網網絡接入服服務系統(tǒng)開開發(fā)綜合DVB、WiMax的用用戶接入系系統(tǒng)開發(fā)融合網絡平平臺的綜合合管理與運運行維護系系統(tǒng)開發(fā)33已開展的工工作1承擔或完成成多個相關關的國家、、省、市項項目：浙江省信息息化科技村村鎮(zhèn)建設和和示范（融合互聯(lián)網網和有線電電視網的數(shù)數(shù)字媒體服服務平臺），浙江省省科技廳重重大科技攻攻關項目，，2002年基于有線電電視網和Internet網網絡的多媒媒體綜合信信息服務平臺，杭州州市“5112”科科技計劃項項目，2002年多層次職業(yè)業(yè)技術教育育網絡化服服務平臺，，浙江省科科技廳重大大科技攻關關項目，2003年年基于IP網網絡的流媒媒體視頻直直播系統(tǒng)，浙江省信信息產業(yè)廳廳軟件產業(yè)業(yè)基金項目目，2003年數(shù)字媒體網網絡系統(tǒng)關關鍵技術研究及應用用，國家教教育部新世世紀優(yōu)秀人人才計劃項項目，2004年34已開展的工工作2承擔或完成成多個相關關的國家、、省、市項項目：浙江省農村村黨員干部部現(xiàn)代遠程程教育工程程關鍵技術術與設備研研究及其應應用，浙江江省科學技技術廳科技技攻關項目目，2004年自適應可靠靠安全的流流媒體系統(tǒng)統(tǒng)研究與開發(fā)發(fā)，浙江省省科學技術術廳科技攻攻關項目，，2004年優(yōu)質基礎教教育資源網網絡化服務務，浙江省省科學技術術廳科技攻攻關項目，，2004年數(shù)字媒體網網絡系統(tǒng)及及關鍵技術術的研究，國國家自然科科學基金重重點項目，，2005年35已開展的工工作3申請相關發(fā)發(fā)明專利5項適合數(shù)字媒體發(fā)發(fā)布業(yè)務的網絡結構與與傳輸方法法，發(fā)明專利利，申請?zhí)柼枺?00410016830.X融合IP網網絡和有線線電視網絡絡的接入方法及及其設備，發(fā)明專利利，申請?zhí)柼枺?00410016829.7具有多種轉轉換功能的的自適應視頻頻轉碼網關關，發(fā)明專利利，申請?zhí)柼枺?00410016832.9一種融合互互聯(lián)網和有有線電視網網絡環(huán)境下下的條件接收系系統(tǒng)，發(fā)明專利利，申請?zhí)柼枺?00410016828.2融合數(shù)據(jù)、、語音、視視頻混合編編碼的多碼率編解解碼及其等等時傳輸方法，發(fā)明明專利，申申請?zhí)枺?00410016827.8獲得軟件著著作權4項項36已開展的工工作4科技成果鑒鑒定與獲獎獎成果4項項基于有線電電視網絡的的多媒體遠程程教育系統(tǒng)統(tǒng)，2001年6月，，浙江省科科技廳鑒定定為國內領先水平2002年年度浙江省省廣播電視視局科技創(chuàng)創(chuàng)新一等獎獎，2002年度國國家廣播電電影電視總總局科技創(chuàng)創(chuàng)新三等獎獎并列入04年度國家家級火炬計計劃項目浙江省信息息化科技村村鎮(zhèn)建設與與示范（融融合互聯(lián)網網和有線電電視網的數(shù)字媒體服服務平臺），2005年1月月，浙江省省科技廳鑒鑒定為國際先進水平多層次職業(yè)技術教教育網絡平平臺，2006年1月，，浙江省科科技廳鑒定定為國內領先水平基于有線電電視網和互互聯(lián)網的多媒體綜合合信息服務務平臺，2004年12月月，杭州市市科技局鑒鑒定國內領先水平37已開展的工工作5研發(fā)成果““融合互互聯(lián)網與有有線電視網網的大規(guī)模模遠程媒體體服務平臺臺”的現(xiàn)有有應用浙江廣聯(lián)信信息網絡有有限公司投投資建立一一個可運營營的“浙江江省遠程綜綜合媒體服服務平臺””，延伸到到紹興、湖湖州、寧波波、嘉興、、麗水等五五個地市中共浙江省省委組織部部利用該平平臺建立了了覆蓋浙江江全省的““浙江省農村村黨員干部部現(xiàn)代遠程程教育系統(tǒng)統(tǒng)”四川省廣播播電視網絡絡有限責任任公司應用用該平臺的的技術構建建了一個““四川省數(shù)字字媒體服務務平臺”，進行商商業(yè)運營。。系統(tǒng)具有有視頻節(jié)目目直播、視視頻節(jié)目輪輪播、視頻頻節(jié)目點播播等多樣化化服務，平平臺能覆蓋蓋120萬萬用戶。38謝謝謝各各位位??！399、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。1月-231月-23Thursday,January5,202310、雨中黃葉葉樹，燈下下白頭人。。。03:24:4903:24:4903:241/5/20233:24:49AM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。1月月-2303:24:4903:24Jan-2305-Jan-2312、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。03:24:4903:24:4903:24Thursday,January5,202313、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。1月-231月-2303:24:4903:24:49January5,202314、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國國見青青山。。。05一一月月20233:24:49上上午03:24:491月-2315、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。一月233:24上午午1月-2303:24January5,202316、行動出出成果，，工作出出財富。。。2023/1/53:24:4903:24:4905January202317、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點的射線線向前。。3:24:49上午3:24上上午03:24:491月-239、沒沒有有失失敗敗，，只只有有暫暫時時停停止止成成功功??！。。1月月-231月月-23Thursday,January5,202310、很多事情努努力了未必有有結果，但是是不努力卻什什么改變也沒沒有。。03:24:4903:24:4903:241/5/20233:24:49AM11、成功就就是日復復一日那那一點點點小小努努力的積積累。。。1月-2303:24:4903:24Jan-2305-Jan-2312、世間成成事，不不求其絕絕對圓滿滿，留一一份不足足，可得得無限完完美。。。03:24:4903:24:4903:24Thursday,January5,202313、不不知知香香積積寺寺，，數(shù)數(shù)里里入入云云峰峰。。。。1月月-231月月-2303:24:4903:24:49January5,202314、意志堅強的的人能把世界界放在手中像像泥塊一樣任任意揉捏。05一月20233:24:49上午03:24:491月-2315、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荊荊門門九九派派通通。。。。。一月