下一代Iv网络与多媒体技术

基于下一代网络的大规模媒体服务主讲人邢卫2006年5月26日1一、应用展望2需求强烈、技术合适媒体服务满足人们精神文化生活需求影视娱乐欣赏、新闻传媒、图书影像发行教育培训、医疗卫生、信息服务等下一代互联网适合发展大规模远程媒体服务地址空间更大设计更安全服务质量保障核心技术渐已成熟视频编解码、大规模组播、QoS保障数字版权管理、认证计费、终端播放和机顶盒3发展迅速、潜力巨大国际公司积极推动网络多媒体和流媒体应用欧洲：英国电信、意大利FastWeb、法国电信等北美：美国部分电信运营商使用有线电视网和电信网相结合，提供视频业务国内网络流媒体业务正在稳步发展中国电信准备IPTV商用中国网通宣称开通大规模IPTV业务央视开播CCTV网络电视新闻与娱乐频道4市场广泛、意义重大市场需求与应用前景广阔

突破传统模式：融合流媒体直播、录播、点播、自主节目下载等渗透众多应用领域：广电、电信、娱乐、教育、医疗、政府等部门远程媒体服务与IPv6互动发展IPv6支持流媒体发布所需QoS保证、大规模组播、安全和多业务融合等技术；大规模媒体服务将成为推动IPv6发展的重要业务5目前网络技术与媒体服务存在的挑战目前媒体服务、流媒体传输发展迅速，但是在现有Internet上存在问题Internet的无连接包转发机制主要是为突发性数据传输设计的，不适合传输连续媒体流网络传输的瓶颈问题突出IPv4带来的地址空间严重不足、数据传输缺乏质量保证、数据安全性难以保证和对组播功能支持有限等问题安全加密、数字版权管理的问题6IPv6的发展提出IPv4定义的有限地址空间将被耗尽使用NAT技术来共享IP地址，造成私有地址网络的连接问题妨碍互联网的进一步发展Internet主干网路由器有维护大型路由表的能力层次路由机制平面路由机制需要地址配置简单化越来越多的设备使用IP地址地址配置自动化IP层安全需求标准的数据通信加密服务更好的实时QoS支持的需求IPv4QoS依赖于IPv4服务类型字段、端口身份论证等只适用于局域网络，绝大部分的实际应用设备都不支持7IPv6关键技术—基础技术庞大的地址空间以及层次化实现128位IP地址，即有2128-1个地址,NAT地址转换技术将不再需要简化的报头和灵活的扩展将包头开销降到最低，提高路由处理效率IPv6包头之后的扩展包,仅受到整个IPv6包最大字节数的限制网络层的认证与加密全面支持IPSec，提供基于标准的网络安全解决方案服务质量的满足允许用户对通信质量提出要求，包括使用IPSec加密的用户在内8IPv6关键技术—基础技术对移动性的更好支持支持移动IP地址的自动配置、自动转交、优化路由选择等高效的层次寻址及路由结构大大降低了路由器的寻路和存储开销路由器不再做分段工作，分段仅由发送主机进行增强的组播与流量控制不再有广播地址，而是使用面向链路局部范围内所有节点的组播地址自动配置，即插即用的连网方式包括全状态和无状态地址配置方式无状态配置方式中，在线主机自动获得本地路由器地址前缀等相关配置ICMPv6路由器请求和路由器发布报文用于邻节点交互的新协议替代了ARP请求支持1280字节不分段数据包9IPv6带给网络媒体服务的优点自动配置，即插即用的连网方式简化了流媒体系统的部署完善用户管理功能基于IPSec的认证与加密技术保证了有条件接收技术中相关数据传输的安全性高性能的传输网络IPv6的简化报头、高效的路由机制带来了网络性能的提高和组网成本的降低10IPv6带带给网网络媒媒体服服务的的优点点服务质质量QoS在IPv4的基基础上上作了了一定定的扩扩充对各种种多媒媒体信信息根根据紧紧急性性和服服务类类别确确定数数据包包的优优先级级定义了了专门门的QoS域，，大大大减小小rsvp的开开销11基于IPv6的的多媒媒体技技术的的优点点加强了了组播功功能实现基基于组组播、、具有有网络络性能能保障障的大大规模模视频频会议议和高高清晰晰度电电视广广播的的应用用(高高带宽宽)取消了了广播播使用一一个““所有有节点点”组组播地地址来来替代代IPv4广播播地址址使用有有限组组播地地址的的替代代局部部广播播增加了了标识识和范范围字字段，，防防止了了组播播地址址的冲冲突12国内研研究与与应用用现状状我国CERNET2和CNGI-6IX项项目初步开开展了了IPv6组播播技术术研究究制定CERNET2组播播地址址分配配方案案进行CERNET2组播播路由由设计计开发IPv6组组播监监控系系统调试基基于IPv6的的大大规模模、强强交互互组播播视频频会议议系统统开发具具有HDTV和和SDTV质量量的组组播视视频广广播系系统在CERNET2上上进行行技术术验证证，并并投入入试运运行和和服务务浙江大大学IPv6网网络2004/12/23开开通通IPv6多多媒体体服务务网站站13国外研研究与与应用用现状状韩国电子通通信研研究院院(ETRI)中国台台湾2002年年开始始的E-Taiwan计计划绝大多多数ISP都支支持IPv6,已有有TaNet,TWAREN等实实验网网络HiNet开开展IPv6多多媒媒体服服务欧洲6INIT开展的的研究究中，，包含含QoS,IPSec,VOIPv6等14二、关关键技技术工工作媒体服服务系系统总总体要要求和和技术术规范范的制制定网络体体系架架构和和组网网总体体方案案的制制定自主知知识产产权的的成套套设备备与软软件的的研究究开发发示范网网络建建设与与业务务试验验15总体技技术规规范的的研究究制定定（1））远程程媒体体服务的的范围围和服务形形式流媒体体直播播、流流媒体体录播播、流流媒体体点播播、自自主节节目下下载、、互动动流媒媒体节节目及及其业业务设设置、、操作作管理理、结结算形形式等等等（2））远程程媒体体服务务系统统的整体技技术构构成规规范媒体服服务中心系统、、用户户接收收终端系统构构成对连接接服务务中心心与用用户端端系统统的网络的功能能性能能要求求16总体技技术规规范的的研究究制定定（3））媒体体服务务中心心的软硬件件系统统技术术规范范各种业业务单单元设设备的的逻辑辑接口口、功功能规规范和和主要要性能能指标标编码器器、流流发送送器、、数据据发送送器、、节目目单发发送器器、授授权发发送器器、点点播接接入器器、运运行控控制器器等编码器器和流流发送送器支支持的的视频频编码码标准准媒体服服务中中心系系统内内的所所有协协议规规范媒体服服务中中心系系统内内部的的逻辑辑构成成和物物理组组网的的方案案17总体技技术规规范的的研究究制定定（4））媒体体服务务系统统的网络平平台技技术规规范主干传传输网网络的技术术规范范，包包括接接口设设备规规范、、网络络传输输方式式和性性能指指标（（包括括QoS保保障性性指标标）接入网网络的技术术规范范，包包括多多种接接口转转换设设备的的规范范，接接入网网络的的功能能和性性能指指标描描述网络体体系架架构的技术术规范范，如如不同同接入入网通通过网网关融融合的的多种种协议议堆栈栈结构构18总体技技术规规范的的研究究制定定（5））媒体体服务务系统统的用用户接接收终端系系统的的技术术规范范不同用用户终端形形式（如计计算机机、机机顶盒盒＋电电视机机）、、不同同接入形形式（如局局域网网接入入、HFC直接接接入入等））技术术规范范媒体服服务编码类类型，前端端可能能输出出各种种编码码类型型和参参数组组合终端应应达到到视觉质质量指指标（分辨辨率、、帧率率等））19网络体体系架架构与与组网网总体体方案案（1））以CNGI为为核心心的““树网网混合合状””的新新型网网络概念体体系架架构、、适合合远程程媒体体服务务“以以点到到面””广播播发送送为主主、双双向交交互通通信为为辅的的网络络传输输服务务模型型（2））研研究IPv6的的服务务特点点，开开发实实现面面向远远程媒媒体服服务基本传传输基基本模模式（实时时发布布服务务、可可靠发发布服服务、、实时时互动动服务务、可可靠互互动服服务））（3））提出出以IPv6网络络为核核心，，融合合IPv4、DVB-C等多多种接接入网网络的的组网网实现现方案案，包括括：在在IPv6基础础上的的树状状逻辑辑子网网与网网状逻逻辑子子网的的实现现；多多种接接入网网络与与IPv6网络络的融融合互互联的的方案案20网络体体系架架构与与组网网总体体方案案（4））整个个远程程媒体体服务务系统统由分布式式多级级中心心构成成21服务中中心系系统成成套软软硬件件开发发（1））媒体体服务务中心心系统统内各各种单元设设备集成和和研制制开发发集成或或研制制开发发编码码器、、流发发送器器、数数据发发送器器、节节目单单发送送器、、授权权发送送器、、流量量检测测仪、、点播播接入入器、、运行行控制制器等等（2））信源管管理系统按照信信源的的物理理特性性、编编码格格式、、逻辑辑特性性、播播出计计划等等因素素制定定信源源的存存储策策略、、缓冲冲存储储策略略、分分类与与检索索策略略；开发信信源存存储与与检索索子系系统、、信源源缓冲冲存储储分发发与管管理子子系统统。22服务中中心系系统成成套软软硬件件开发发（3））资源管管理调调度系统管理媒媒体服服务中中心平平台的的通道道划分分、带带宽划划分、、时段段划分分等资资源分分配实时优优化调调度，，生成成推送送计划划表（4））播出网网络管管理与与控制制系统从推送送计划划表实实时动动态生生成节节目单单、授授权控控制信信息、、设备备任务务表等等信息息，管管理和和控制制整个个服务务中心心系统统的各各种设设备运运行（5））用户管管理与与计费费系统管理系系统上上的多多个运运营商商、多多种业业务和和用户户信息息支持多多用户户、多多业务务计费费，支支持点点播付付费，，以及及用户户与运运营商商之间间、多多个运运营商商之间间的结结算23接入终终端设设备与与软件件的开开发（1））普通计计算机机的远远程媒媒体服服务终终端应用软软件接入方方法与与软件件（协协议堆堆栈））集成成、整整合开开发各类远远程媒媒体服服务的的界面面设计计研究制制定操操作系系统及及其应应用软软件的的性能能保障障机制制，优优先级级、线线程管管理等等关键键技术术的设设计和和实现现软件体体系结结构设设计保持各各种业业务模模块的的一致致性和和重用用性支持对对多种种视频频编码码标准准的统统一的的支持持保证解解码回回放的的服务务性能能。24接入终终端设设备与与软件件的开开发（2））电视机机前置置机顶顶盒嵌入式式系统统架构构和嵌嵌入式式技术术的研研究开开发各类标标准业业务（（视频频直播播、视视频录录播、、视频频点播播、自自主节节目下下载、、互动动流媒媒体节节目））的用用户操操作节节目设设计，，特别别是服服务导导航界界面的的设计计和操操作界界面（（遥控控器））设计计机顶盒盒内部部支持持各类类业务务的软软硬件件体系系结构构研究究，以以及保保障实实时视视频业业务流流畅播播放的的软硬硬件机机制支持多多种视视频编编码类类型的的软硬硬件系系统结结构和和实现现方法法的研研究择择优选选择实实现方方案，，予以以设计计实现现。25典型示示范系系统26三、我我们的的工作作27基于IPv6、、融合合多种种接入入网络络大大规模模网络络媒体体服务务系统统完全符合IP标准的的融合多种接接入网络能够支持大大容量媒体体组播推送送能够支持实实时信息互互动28系统特点——丰富的多多媒体应用用媒体服务中中心系统能能够向终端端系统提供供以下主要要的服务形形式：视频直播：服务中心心实时进行行视频的编编码和推送送视频录播：服务中心心将预先制制作好的视视频节目以以流媒体形形式向终端端推送视频点播服务视频交互答疑咨询数据文件及及目录的推推送和下载信息公告、、通知、新新闻等多媒媒体信息发发布29系统特点——高组播带带宽融合有线电电视网与交交互式IP网络(Internet)充分利用了了有线电视视基础网络络天然的组组播和高带带宽特性与目前的商商业宽带互互联网有机机结合初步解决了了组播应用用中的带宽宽瓶颈30系统特点——多种网络络融合基于融合网网络拓扑结结构与组网网技术，解决远程大大规模接入入问题基于广电SDH网作作为IP组组播传输主主干网以商业宽带带网络为IP交互传传输网集成WiMax与DVB为IP接入网网络融合IP、、WiMax与DVB的组网网技术31系统研究内内容研究融合网网络的传输输服务与管管理控制技技术高质量视音音频组播技技术、高效效可靠多媒媒体信息广广播技术QoS管理理技术、网网络资源自自适应调度度与均衡技技术服务接入控控制技术32系统研究内内容研究开发融融合网络平平台的服务务与管理系系统融合WiMax、、IP、DVB的网网络接入服服务系统开开发综合DVB、WiMax的用用户接入系系统开发融合网络平平台的综合合管理与运运行维护系系统开发33已开展的工工作1承担或完成成多个相关关的国家、、省、市项项目：浙江省信息息化科技村村镇建设和和示范（融合互联网网和有线电电视网的数数字媒体服服务平台），浙江省省科技厅重重大科技攻攻关项目，，2002年基于有线电电视网和Internet网网络的多媒媒体综合信信息服务平台，杭州州市“5112”科科技计划项项目，2002年多层次职业业技术教育育网络化服服务平台，，浙江省科科技厅重大大科技攻关关项目，2003年年基于IP网网络的流媒媒体视频直直播系统，浙江省信信息产业厅厅软件产业业基金项目目，2003年数字媒体网网络系统关关键技术研究及应用用，国家教教育部新世世纪优秀人人才计划项项目，2004年34已开展的工工作2承担或完成成多个相关关的国家、、省、市项项目：浙江省农村村党员干部部现代远程程教育工程程关键技术术与设备研研究及其应应用，浙江江省科学技技术厅科技技攻关项目目，2004年自适应可靠靠安全的流流媒体系统统研究与开发发，浙江省省科学技术术厅科技攻攻关项目，，2004年优质基础教教育资源网网络化服务务，浙江省省科学技术术厅科技攻攻关项目，，2004年数字媒体网网络系统及及关键技术术的研究，国国家自然科科学基金重重点项目，，2005年35已开展的工工作3申请相关发发明专利5项适合数字媒体发发布业务的网络结构与与传输方法法，发明专利利，申请号号：200410016830.X融合IP网网络和有线线电视网络络的接入方法及及其设备，发明专利利，申请号号：200410016829.7具有多种转转换功能的的自适应视频频转码网关关，发明专利利，申请号号：200410016832.9一种融合互互联网和有有线电视网网络环境下下的条件接收系系统，发明专利利，申请号号：200410016828.2融合数据、、语音、视视频混合编编码的多码率编解解码及其等等时传输方法，发明明专利，申申请号：200410016827.8获得软件著著作权4项项36已开展的工工作4科技成果鉴鉴定与获奖奖成果4项项基于有线电电视网络的的多媒体远程程教育系统统，2001年6月，，浙江省科科技厅鉴定定为国内领先水平2002年年度浙江省省广播电视视局科技创创新一等奖奖，2002年度国国家广播电电影电视总总局科技创创新三等奖奖并列入04年度国家家级火炬计计划项目浙江省信息息化科技村村镇建设与与示范（融融合互联网网和有线电电视网的数字媒体服服务平台），2005年1月月，浙江省省科技厅鉴鉴定为国际先进水平多层次职业技术教教育网络平平台，2006年1月，，浙江省科科技厅鉴定定为国内领先水平基于有线电电视网和互互联网的多媒体综合合信息服务务平台，2004年12月月，杭州市市科技局鉴鉴定国内领先水平37已开展的工工作5研发成果““融合互互联网与有有线电视网网的大规模模远程媒体体服务平台台”的现有有应用浙江广联信信息网络有有限公司投投资建立一一个可运营营的“浙江江省远程综综合媒体服服务平台””，延伸到到绍兴、湖湖州、宁波波、嘉兴、、丽水等五五个地市中共浙江省省委组织部部利用该平平台建立了了覆盖浙江江全省的““浙江省农村村党员干部部现代远程程教育系统统”四川省广播播电视网络络有限责任任公司应用用该平台的的技术构建建了一个““四川省数字字媒体服务务平台”，进行商商业运营。。系统具有有视频节目目直播、视视频节目轮轮播、视频频节目点播播等多样化化服务，平平台能覆盖盖120万万用户。38谢谢谢各各位位！！399、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。1月-231月-23Thursday,January5,202310、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。03:24:4903:24:4903:241/5/20233:24:49AM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。1月月-2303:24:4903:24Jan-2305-Jan-2312、故人人江海海别，，几度度隔山山川。。。03:24:4903:24:4903:24Thursday,January5,202313、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。1月-231月-2303:24:4903:24:49January5,202314、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。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、行动出出成果，，工作出出财富。。。2023/1/53:24:4903:24:4905January202317、做前，能够够环视四周；；做时，你只只能或者最好好沿着以脚为为起点的射线线向前。。3:24:49上午3:24上上午03:24:491月-239、没没有有失失败败，，只只有有暂暂时时停停止止成成功功！！。。1月月-231月月-23Thursday,January5,202310、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。03:24:4903:24:4903:241/5/20233:24:49AM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。1月-2303:24:4903:24Jan-2305-Jan-2312、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完完美。。。03:24:4903:24:4903:24Thursday,January5,202313、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。1月月-231月月-2303:24:4903:24:49January5,202314、意志坚强的的人能把世界界放在手中像像泥块一样任任意揉捏。05一月20233:24:49上午03:24:491月-2315、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荆荆门门九九派派通通。。。。。一月