互聯(lián)網(wǎng)視頻技術(shù)的重要價(jià)值
2020年新型冠狀病毒肺炎疫情的集中爆發(fā),使信息化技術(shù)在疫情防控中的作用得以凸顯。尤其是互聯(lián)網(wǎng)視頻技術(shù),在此過(guò)程中發(fā)揮了巨大的作用。
互聯(lián)網(wǎng)視頻技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中具有重要的價(jià)值,是支撐多領(lǐng)域應(yīng)用融合的基礎(chǔ)技術(shù)。以互聯(lián)網(wǎng)視頻為基礎(chǔ)的視頻會(huì)議、在線教育和直播課堂等都是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要組成部分,在重大疫情發(fā)生時(shí),可以發(fā)揮重要的支撐和保障作用。
在過(guò)去的疫情防控中,互聯(lián)網(wǎng)視頻已經(jīng)有了非常成熟的應(yīng)用。例如,2003年,CERNET啟動(dòng)了抗擊非典視頻會(huì)議系統(tǒng),對(duì)完成非典時(shí)期科技攻關(guān)項(xiàng)目起到了非常關(guān)鍵而且有效的推動(dòng)作用。
在此次新型冠狀病毒肺炎的疫情中,自2月17日起各大中小學(xué)陸續(xù)開始網(wǎng)上在線開課,互聯(lián)網(wǎng)視頻技術(shù)進(jìn)一步發(fā)揮了重要的支撐作用。
視頻技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史
視頻技術(shù)的發(fā)展可以追溯到1878年愛迪生提出的電信號(hào)傳輸視頻的構(gòu)想,以及1927年貝爾實(shí)驗(yàn)室在世界上第一次實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的圖片傳輸??傮w來(lái)看視頻技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了五個(gè)階段:
一是原始階段(1920-1960’s),以1964年貝爾實(shí)驗(yàn)室第一部可視電話為標(biāo)志,基于視頻模擬信息傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程可見,成為視頻技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。
二是數(shù)字化階段(1970-1980’s),互聯(lián)網(wǎng)的誕生推動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展,以1976年?yáng)|京與大阪之間端到端視頻通信系統(tǒng)為標(biāo)志,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的清晰視頻傳遞。
三是標(biāo)準(zhǔn)化階段(1990’s),國(guó)際電聯(lián)H.323視頻通信標(biāo)準(zhǔn)和IETF組織SIP視頻通信標(biāo)準(zhǔn)相繼提出。
四是融合統(tǒng)一通信階段(2000’s),隨著互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)性、交互性以及分發(fā)共享等技術(shù)的發(fā)展,各類專用視頻會(huì)議系統(tǒng)得到普及。
五是泛在化階段(2010’s至今),以云視頻會(huì)議系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)直播為代表的大規(guī)模高可靠視頻技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生,具備高移動(dòng)性和完美體驗(yàn)。
互聯(lián)網(wǎng)視頻技術(shù)演進(jìn)的關(guān)鍵影響因素包括計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。我們看到,當(dāng)前迅速普及的移動(dòng)通信和下一代互聯(lián)網(wǎng)、新的WiFi技術(shù)使視頻應(yīng)用無(wú)處不在。
互聯(lián)網(wǎng)視頻的組網(wǎng)方式和應(yīng)用形式
視頻會(huì)議平臺(tái)的結(jié)構(gòu)有不同的體系和組網(wǎng)方式:
一是P2P方式,基于分布式體系結(jié)構(gòu),視頻傳輸效率高,但缺點(diǎn)是不支持網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)系統(tǒng),因此目前主要應(yīng)用于小型視頻會(huì)議;二是MCU方式,屬于一種中心控制的視頻管理播發(fā)機(jī)制,視頻會(huì)議質(zhì)量好,但中心控制的壓力較大,造價(jià)高,因此主要適用于中等規(guī)模視頻會(huì)議;三是SFU方式,可以實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議系統(tǒng)的自適應(yīng),是支持路由配置的視頻流技術(shù),適用于大規(guī)模視頻會(huì)議應(yīng)用。
基于以上三種技術(shù),形成了今天常見的互聯(lián)網(wǎng)視頻最主要的三種應(yīng)用形式:
1、專用視頻會(huì)議系統(tǒng):基于MCU結(jié)構(gòu),具備專業(yè)化的視頻硬件基礎(chǔ)設(shè)施和軟件系統(tǒng)支持,主要用于專業(yè)視頻會(huì)議;
2、云視頻會(huì)議系統(tǒng):基于SFU結(jié)構(gòu),采用云架構(gòu)部署,是純軟件環(huán)境下的視頻流調(diào)度分發(fā)機(jī)制,易于部署和操作,資源和成本較低;
3、網(wǎng)絡(luò)直播系統(tǒng):基于CDN結(jié)構(gòu),以視頻單向傳播為主,實(shí)現(xiàn)視頻交互和管理有一定的難度。
國(guó)內(nèi)常用的互聯(lián)網(wǎng)視頻應(yīng)用
國(guó)內(nèi)常用的互聯(lián)網(wǎng)視頻應(yīng)用和系統(tǒng)包括:網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)商、網(wǎng)絡(luò)直播平臺(tái)、商務(wù)視頻會(huì)議平臺(tái),以及在線教學(xué)常用的直播互動(dòng)課堂、MOOC平臺(tái),等等。
商務(wù)視頻會(huì)議平臺(tái)是疫情防控期間主要的視頻應(yīng)用之一。最主要的代表平臺(tái)如ZOOM、騰訊視頻會(huì)議系統(tǒng)等。該平臺(tái)基于云計(jì)算技術(shù),視頻效果好,消耗資源相對(duì)較少,部署和操作界面簡(jiǎn)單易用,是真正解決特殊防疫期間特殊應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。
ZOOM已在國(guó)際上應(yīng)用多年,技術(shù)比較成熟,在各個(gè)大學(xué)、企業(yè)、政府等用戶中都有比較廣泛的部署和使用。我國(guó)不少高校之前已經(jīng)在使用這套系統(tǒng)了,根據(jù)大家的反饋,ZOOM非常適合疫情期間高校在線教學(xué)和視頻會(huì)議。
為滿足高校對(duì)高品質(zhì)穩(wěn)定大規(guī)模在線教學(xué)平臺(tái)的迫切需求,中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)CERNET日前與ZOOM合作,推出了支撐高校在線教學(xué)科研的大規(guī)模ZOOM視頻會(huì)議平臺(tái)和服務(wù)(zoom.edu.cn),并且在疫情期間免收費(fèi)、不限時(shí)長(zhǎng)。
關(guān)鍵需求推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步,技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)演進(jìn)。在當(dāng)前特殊環(huán)境下,互聯(lián)網(wǎng)視頻技術(shù)也將不斷融合創(chuàng)新,為疫情防控、有序復(fù)工以和經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇提供有力的支撐。