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1、 A Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University for Master Degree of Engineering OVER THE TOP TELEVISION TECHNOLOGY AND MARKET PROSPECT ANALYSIS Author： YIN QIN Specialty: Electronics and Communication Engineering Advisor : Prof .Liu Gong Shen,Prof.Ma Ying Hua Advisor : Prof.Zhang Liang S

2、chool of Electronics and Electric Engineering Shanghai Jiao Tong University Shanghai, P.R.China May 18, 2012 万方数据万方数据万方数据互联网电视技术及市场发展前景分析上海交通大学工程硕士学位论文 摘要 第 I 页 摘 要 随着互联网在中国的蓬勃发展，中国互联网用户数量已将近 5 亿，互联网视频用户数量也在节节攀升。纵观世界，互联网视频也逐渐代替传统 电视媒体，成为日常娱乐的重要组成部分。 目前，用户收看互联网视频主要方式为，以 PC 为终端，通过公众互联网，连接视频门户网站，下载或在线观

3、看视频。随着技术更新，芯片高度集成，硬件成本不断降低，很多移动设备也逐渐具备了播放视频的功能。同时也有一些新技术出现，例如 IPTV 和互联网电视。 互联网电视是一种结合互联网与传统电视传媒的技术新走向，即具备传统电视媒体的特性，也结合互联网的开放性，使用户可以通过电视机上网，给用户全新的体验和更多的选择。 目前，国内互联网电视发展正处于起步阶段，产业链上下游联系还不紧密，政策 面尚不明朗，各项技术还在实践阶段，面临很多挑战。 因此，本文以国内互联网电视 技术 发展概况为基础，通过对互联网电视关键技术分析， 做出 可行的互联网电视服务 平台 设计 ,并进行系统构建成本分析 。另一方面，通过研究

4、互联网电视市场，找出适合互联网电视发展的商业模式。 本文将 主要 通过技术 层面，做出互联网电视关键技术分析及服务平万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 摘要 第 II 页 台构建，兼带分析商业模式 ，探索互联网电视的发展路径，使互联网电视发展更顺利， 使 运营企业、 用户得到实惠。 关键词： 互联网电视，视频服务 平台 ， 流媒体服务系统， 商业模式 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 ABSTRACT 第 III 页 OVER THE TOP TELEVISION TECHNOLOGY AND MARKET PROSPECT ANALYSIS ABSTRACT With the deve

5、lopment of the Internet in China, the number of Internet users reached nearly 500000000,the number Internet video users increase substantially. Throughout the world, Internet video will gradually replace the traditional TV media, it has become an important part of the daily entertainment. At present

6、, the main way for the user to watch Internet videos is that users connect to a video portal website with PC terminal.Through the public Internet, users can download videos or watch videos online. With the improvement of technology, chip integrated highly, the hardware cost is reduced ceaselessly, a

7、 lot of mobile equipment gradually also have video playing function. There are also some new technologies, such as IPTV and OTT TV. OTT TV is a new trend which combins of Internet and traditional TV media technology.OTT TV has characteristics of the traditional TV media, it also has the open nature

8、of the Internet. Users can access to Internet 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 ABSTRACT 第 IV 页 with TV and get new experience and more choices. Now,OTT TV development is at the start stage, the upstream and downstream of OTT TV industry chain link is not close, the policy surface remains unclear, the technology i

9、s still in practice stage.OTT TV is facing many challenges. This paper takes domestic Internet TV technology development as the basis, through the analysis of the key technology of Internet TV, try to design the feasible OTT TV service plantform. On the other hand, through the market survey, this pa

10、per researches market of OTT TV and finds out a suitable business model. This paper will be mainly through the technical level, make Internet TV technology and service platform construction, and with analysis of business model, to explore the development path of Internet TV, the Internet and televis

11、ion development more smoothly, make operation enterprise, users get material benefit. Keywords: OTT TV,video service plantform, Stream media service system，business model 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 目录 第 V 页 目 录 互联网电视技术及市场发展前景分析 . 1 摘 要 I ABSTRACT . III 目 录 . V 第一章 绪论 . 1 1.1 课题研究的背景及意义 1 1.2 论文的主要工作 . 1 1.3

12、 各章内容简介 2 第二章 互联网电视以及关键技术 . 3 2.1 互联网电视概述 . 3 2.1.1 互联网电视产业链 . 3 2.1.2 互联网电视机 3 2.2 互联网电视终端的关键技术 . 5 2.2.1 媒体播放技术 . 5 2.2.2 EPG 展现技术 7 2.2.3 终端播放计费认证 . 7 2.3 互联网电视视频服务系统关键技术 . 8 2.3.1 CDN、 P2P、 P4P 技术简介 9 2.3.2 技术模型对比 . 10 2.4 本章小结 11 第三章 互联网电视服务平台设计 . 13 3.1 互联网电视服务平台整体设计 . 13 3.1.1 平台设计原则 . 13 3.1

13、.2 平台设计思路 . 13 3.1.3 平台总体架构 . 14 3.2 CDN 服务系统体系构建 . 15 3.2.1 中心节点 . 17 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 目录 第 VI 页 3.2.2.分步式存储 . 20 3.2.3 协作式文件系统 . 21 3.2.4 数据管理 . 22 3.2.5 局部负载均衡器 . 22 3.2.5 边缘节点 . 23 3.3 CDN 后台管理系统 25 3.3.1 CDN 节点信息管理 25 3.3.2 资源信息管理 26 3.3.3 CDN 服务导向管理 26 3.3.4 CDN 节点缓存管理 26 3.3.5 CDN 系统升级管理 26

14、 3.3.6 公共密钥管理与系统用户管理 . 27 3.4 CDN 内容导入 27 3.5 流媒体服务系统设计 . 28 3.5.1 系统结构 . 28 3.5.2 事件驱 动 Probe 框架模块 . 30 3.5.3 RTSP 协议模块 30 3.5.4 RTSP 虚拟主机 30 3.5.5 微软 RTSP 会话管理和播放控制 . 31 3.5.6 ASF 解析模块 32 3.5.7 ASF 缓存管理 33 3.5.8 VOSP 协议模块 33 3.5.9 VOSP 虚拟主机 33 3.5.10 VOSP 会话管理和播放控制 34 3.5.11 MP4 解析模块和 MP4 缓存管理 35

15、3.5.12 HTTP 协议模块 37 3.5.13 HTTP 虚拟主机 37 3.5.14 CDN 接口协议模块 37 3.5.15 访问鉴权管理 . 37 3.6 本章小结 39 第四章 互联网电视服务系统测试 . 40 4.1 互联网电视服务平台应用模型 . 40 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 目录 第 VII 页 4.2 设备流量测试 41 4.3 流媒体服务信息 42 4.4 互联网电视服务平台投资收益分析 42 4.4.1 互联网电视投资成本 42 4.4.2 盈亏平衡分析 . 44 4.5 本章小结 44 第五章 互联网电视技术发展前景与商业模式选择 . 45 5.1 互

16、联网电视消费者分析 . 45 5.1.1 消费者意向 46 5.1.2 调研结论 . 47 5.2 互联网电视的竞争分析 . 48 5.2.1 技术体系对比 48 5.2.2 竞争分析小 结 . 52 5.3 适合互联网电视发展的商业模式 53 5.3.1 互联网电视商业模式 . 53 5.3.2 商业模式解析 . 54 5.3.3 “内容收费 +广告”模式发展建议 . 56 5.4 本章小结 . 56 第五章 总结与展望 . 58 5.1 总结 58 5.2 互联网电视发展展望 . 59 参 考 文 献 . 61 致 谢 . 63 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 . 64 万方数据上海交

17、通大学工程硕士学位论文 第一章 绪论 第 1 页 第一章 绪论 1.1 课题研究的背景及意义 传统视频播放主要通过无线广播和有线电视网络传输视频信号，由电视机播放，此模式持续了数十年，可以说收看电视是老百姓最普遍的娱乐方式。 随着 Internet 的快速发展，高品质音视频压缩技术不断推陈出新，使互联网用户上网观看高质量视 频的需求不断得到满足，自业界称为网络视频元年的 2006 年至今，中国互联网视频用户达到 3.25 亿，渗透率为 63.4%1，并且还在不断增长，逐渐分流传统视频收看用户，使得互联网视频播放和传统电视播放形成势均力敌、分庭抗礼的局面。 互联网电视就是在这样的局面下应运而生，

18、其具备电视媒体以及互联网双方面的特点，可以同时满足多层次用户的视频需求。但作为新生事物，要想在纷乱的战局中分一杯羹，需要经历漫长并且艰苦的过程，而且也有被完全吞没的风险。 目前，互联网电视有多个竞争对手，数字电视、 IPTV 已发展多年，技术相对成熟，并且占有相对稳固的市场分额，同样新兴的移动视频播放也有一定的竞争力。 在政策逐步趋向明朗，市场及竞争态势逐步明确的情况下，互联网电视如何选择合适的技术构建服务系统平台，如何选择合适的商业模式脱颖而出，是互联网电视产业必须面对的问题。 本文通过 解析互联网电视的关键技， CDN+P4P 技术构建互联网电视视频 服务 平台 ,并对系统投资收益进行评估

19、 ,结合 当前市场信息，找出 “内容收费 +广告”的 商业 模式。 1.2 论文的主要工作 首先经过资料的收集和整理，介绍了互联网电视的概念和 关键技术，通过终端和服务系统两方面全面解析 互联网电视 。此后 依照服务平台的设计原则和整体框架， 以CDN、 P2P、 P4P 技术为基础，选择 CDN+P4P 进行了 CDN 服务系统、 CDN 后台管理系统、CDN 内容导入以及流媒体服务系统设计 ，并进行了系统投资收益分析。接下来进行了万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪论 第 2 页 通过收集市场 产品信息 和 竞争对手 对比 ，找到互联网电视的 发展 优势，得出适合互联网电视发展

20、的“内容收费 +广告”模式。最后 对互联网电视发展作出 建议。 1.3 各章内容简介 全文分为五章，具体章节安排如下： 第一章，介绍了课题的背景和意义，简单介绍了论文工作内容，以及论文各章节安排。 第二章，介绍了互联网电视的相关知识，包括概念的由来、产业链的构成、互联网电视终端的工作方式等内容。接下来介绍了互联网电视的关键技术，其中包括终端媒体播放技术、 EPG 展现技术、认证计费系统等内容，而针对互联网电视服务平台，介绍了 CDN、 P2P、 P4P 等技术以及模型对比。 第三章，介绍了互联网电视 服务平台的构建， 以 CDN、 P2P、 P4P 等技术为基础，结合发展趋势，运用 CDN 技

21、术设计视频服务系统、流媒体服务系统 。 依照服务平台的设计原则 和整体框架，搭建 CDN 服务系统、 CDN 后台管理系统、 CDN 内容导入以及流媒体服务 系统。 进行了互联网电视视频服务系统投资收益分析。 第四章，通过市场调查以及竞争分析， 得出互联网电视的优势及劣势，找到适合互联网电视发展的“内容收费 +广告”商业模式。对内容拓展和广告业务发展做出分析和建议。 第五章，对全文进行系统总结，对互联网电视技术以及市场发展研究作了展望。 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 互联网电视以及关键技术 第 3 页 第二 章 互联网电视 以及 关键技术 Over The Top 来自于篮球术

22、语过顶传球， 在互联网行业 意指在网络之上提供服务，强调服务与物理网络的无关性。早期互联网电视的产品形态主要是基于 PC 终端的视频网站服务，如今以电视为终端的形 式受到更多关注 ， 简单的说，就是可以上网的电视机 。 2.1 互联网电视概述 互联网电视（ OTT TV） 是 “Over The Top TV” 的缩写， 是 一种 基于开放互联网的视频服务， 它 利用宽带或数字有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的新技术。 2.1.1 互联网电视产业链 互联网电视的产业链从节目源到终端，可以细分为四个环节：内容提供商、服务提供商、传

23、输网络运营商和终端制造商。 内容提供商主要负责节目内容的制作与供应。 服务提供商主要搭建互联网电视 平台，负责内容的引进、导入、审核、编辑、转换、存储、发布，同时还要负责内容的数字版权管理、用户管理、服务认证、计费管理、业务支撑管理、内容与服务融合等各种应用服务管理。 传输网络运营商主要负责网络传输与监控管理，但事实上传输网络运营商一般不满足于仅仅充当宽带管道商的角色，往往兼任服务提供商的角色。 终端制造商提供给消费者各种具有宽带网络连接功能的终端设备，经由传输网络运营商提供的宽带网络，使用服务提供商的多媒体业务服务。 2.1.2 互联网电视机 互联网电视系统中最新颖的部分为终端部分，除了与目

24、前应用在数字电 视和IPTV 的机顶盒以外，诞生了集网络通讯、解码、播放一体的互联网电视机。下面就简要介绍一下互联网电视机与传统电视机的差别。 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 互联网电视以及关键技术 第 4 页 2.1.2.1 互联网电视机的特点 目前，互联网电视机基础为平板电视，集成互联网终端芯片，成为新一代电视终端。 终端芯片技术使互联网电视机具备计算能力、流媒体处理能力、搜索能力，从而使互联网电视终端能够从互联网获得画质更好的视频内容和更多的服务。 除普通电视应有的功能外，用户只需要插上网线，就可以实现在线观看互联网络上的电影、电视剧及娱乐节目，同时能够直接快速下载影视资源

25、，在未来还可以 逐步实现在线学习、在线卡拉 OK、互动游戏等功能。 2009 年英特尔发布了基于 1.2G 的 45 纳米技术的互联网电视芯片凌动处理器CE4100， 可直接植入目前的平板电视机，稍作开发即可实现电视机上网， SIGMADESIGN、AMLOGIC、 M-STAR 等公司也陆续推出的各式 互联网电视 机芯片 。 互联网电视机面向 PC端，逐步演变为独立终端，最终演变为融合宽带和传统传输方式的终端，它包含原始电视机模块和互联网相关模块。 其原始电视机模块和普通电视作用相同，用来收看有线电视节目。互联网相关模块用以实现与互联网的连接与访问 ，它可以划分为网络接口、网络协议、应用程序

26、以及操作系统四个层次，而其技术标准大多采用通用的互联网技术，如节目传输采用HTTP，节目采用 H.264等格式，支持浏览器，内容保护采用 DRM技术等。 同时也存在一些互联网电视机采用的私有技术，其中最具代表性的是雅虎Connected TV和 Google TV 。 Yahoo!BB提出的 Widget技术用于 增加互联网功能 。 Widget基于 Web技术，其核心是一套 TV Widget引擎 。 Google提出的基于 Android操作系统的软件平台 ， 包括 Google Chrome网页浏览器和 Adobe Flash 10等模块 ， 在这个平台上不仅可以运行 Android软件

27、 ， 也可以运行基于浏览器或 Flash平台的网络应用。 所以，互联网电视机不仅可以提供传统的线性电视服务，同时提供了 Vod 等业务，并且不断将 WEB2.0 应用引入传统电视。 2.1.2.2 互联网电视机播放模式 互联网电视机信号播放模式主要在两个方向发展： 第一种为联网模式，即电视机内部安装互联网接口模块，通过互联网上的视频分万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 互联网电视以及关键技术 第 5 页 发系统获取视频内容，在收看的同时完成内容下载或者在待机状态下下载视频内容，直接可以提供 VCD 质量视 频在线收看，以及 DVD 以上高清质量视频下载收看的服务。 第二种是间接上网模

28、式，即在传统电视机上加装 USB 接口，通过从网络视频网站下载内容到 U 盘或硬盘中，然后把 U 盘或硬盘与电视机的 USB 接口相连，播放下载的网络视频，此类电视机严格说不能算作互联网电视范畴，但是在互联网电视机发展初期，终端操作系统不全面，产业链条未成熟的情况下，仍会占有一席之地。 2.1.2.3 互联网电视网络传输模式 互联网电视传输采用开放互联网进行传输，目前已经实现了固网数据传输和无线数据传输。 从网络发展情况来看，固网数据传输为互联网电视 终端主要传输模式，伴随近几年城镇宽带网络建设全面铺开，“光进铜退”效果显著，城市光网在未来 3 年内将成为大中城市网络发展主流，网络带宽快速提高

29、，覆盖率逐步上升，符合互联网电视发展需要。 无线网络传输对于传输带宽制约因素较多，此外即使在室内，无线信号强度受环境影响较大，这些都成为视频内容下载瓶颈，短时间内突破的可能性不大。 互联网电视机体积相对较大，即使小体积的机顶盒，也要配合电视机，因此终端不适合移动，所以对于无线传输，目前成为有线传输的辅助，起到提高传输稳定性的作用。 从三网融合的大背景看，固网传输是主要传 输手段，不论是通信运营商固网还是有线电视网，都以铜缆和光缆为主要网络构成材料，有线传输所具有的优势如稳定性、规模效应、继续投入成本低等，因此形成了目前以固网为主、无线为辅的网络传输模式。 2.2 互联网电视终端的关键技术 2.

30、2.1 媒体播放技术 从互联网电视终端整个架构包含的几大功能模块来看，其核心技术是视频播放技术，互联网电视播放媒体内容大致分为三步：通信、缓存、数据处理。 通信模块 的基本功能流程分为三部分 ，首先是根据一定规则，动态选择下载服务万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 互联网电视以及关键技术 第 6 页 器列表， 然后从若干下载服务器下载数据，最后根据 瞬时或平均速度 指标，对 服务器下载优先级进行排名。 通信模块 采用多点传输模式，数据块和优先级智能调整技术，保证播放数据及时到达。 每一个播放客户端同时与多个服务器通信，实时获取流数据。根据一定规则，动态决定下载服务器列表。其中下载服务

31、器是分布在各个网段、各个地域位置上向终端用户提供服务的边缘节点，任意一个边缘节点都可以提供网络中全部影视介质下载服务。 表 2-1 码流率缓存对应表 缓存模块的 主要功能是对数据进行缓存管理， 在通过网络传输进行流式数据播放中，流式数据的缓存管理则是播放流畅与否的核心模块。 由于 通过网络进行实时流式的播放系统对网络质量和带宽的要求非常高，在带宽因素一定的情况下，网络传输和缓存管理成为影响用户播放体验的主要因素。 根据码流率计算不同播放时长所需的缓存大小如表 2-1所示 。 在数据处 理方面，无论是从技术还是产业发展度来看都已经接近完善， MPEG-2、H.2642的解码芯片和 Scaler3

32、的技术和市场已近成熟阶段，目前主流方案也都是集成单芯片，其 关键性能参数 主要有：支持的数字电视制式种类、支持的互联网视频格式种类及解码分辨率。 目前被广泛采用的流媒体视频部分压缩核心算法大概有： MPEG-4 Part2（ SP/ASP）、MPEG-4 Part10（ H.264）、 MPEG-4Part14（ MP4） 4，而音频部分则主要为 MP3、 AC3、AAC5。互联网上流行的视频格式有 RMVB、 AVI（ Xvid）、 MKV（ H.264） 6等。 国内占主流的网络视频文件格式是 RMVB，视频部分 Real8/9/10核心算法就是MPEG-4 Part2，不过由于 H.26

33、4如日中天的地位，现在的 Real9/10 也已向 H.264 靠拢，因此经常可以看到 Real9（ Base on H.264） 7的字样。国外最流行的是 Xvid视频编码器，大部分国外电影、电视剧是用 Xvid 压制的。 码流率 1 分钟缓存大小（ M） 5 分钟缓存大小（ M） 500Kbps 3.75 18.75 700Kbps 5.25 26.25 1200Kbps 9 45 1500Kbps 11.25 56.25 2000Kbps 15 75 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 互联网电视以及关键技术 第 7 页 因此国内互联网电视要想赢得市场，芯片必须支持 RMVB、

34、 AVI，至于其他各式 MKV、MP4、 X264等则是满足差异化和发烧 友的需要，当然最好的方案是采用全解码设计，包括各种格式、协议、应用，以及更好的解码容错性等。此外，强大的底层基础软件和灵活开放的上层应用软件支持也是大势所趋。 2.2.2 EPG 展现技术 EPG 即指互联网电视终端上的节目菜单，包含呈现各类视听业务和非视听业务。最主要的呈现界面包括：浏览 /搜索、查看服务、充值、包月、点播、更改用户 ID/修改密码、退订等。 目前 EPG 展现技术大致可分为两类： 其一为 B/S（浏览器 /服务器） ,这类终端采用内置的 Web浏览器来呈现 EPG界面，并且限定只能访问由特定公司提供的

35、专用于互 联网电视终端的门户页面。由于浏览器显示的网页界面可达到通用和统一的标准，因此达到了不同终端的 EPG 统一。 其二为 C/S（客户端 /服务器） ,为了提升用户操作体验，缩短 EPG 展现的响应时间，部分终端使用专有界面技术来呈现 EPG 界面。为了统一业务逻辑，统一 EPG 和产品管理，应制定相关互联网电视 EPG 展现 XML 技术接口规范 ,以保证各终端厂商根据XML 定义的接口格式来呈现统一的 EPG 界面。 2.2.3 终端播放计费认证 一套安全可靠的终端播放认证体系是用户以及运营商的双重保障。 播放计费认证流程如图 2-1 所示：首先在 互联网电视终端开启后，启动一个后台

36、认证服务软件，该软件汇报终端硬件 ID 和用户数字 ID 到用户服务器，认证通过后返回一个标识在线状态的会话 ID。然后终端用户在点播节目时，汇报会话 ID 和节目 ID到授权服务器，计费通过后返回播放地址（含一张 DES 加密的认证票）。最后终端通过播放地址访问 CDN 网络， CDN 网络检查认证票通过后，将交付流媒体服务器，流媒体服务器推送数据到终端进行播放。 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 互联网电视以及关键技术 第 8 页 图 2-1 终端播放认证计费系统流程 Fig.2-1 The terminal broadcast authentication and accou

37、nting system 2.3 互联网电视视频服务系统 关键技术 除了终端芯片之外，互联网电视视频服务系统设计也是其技术关键。从目前已启动构建视频服务系统的几家服务提供商来看，华数和百事通采用的是 CDN+P2P，央视CNTV采用 CDN+P4P。 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 互联网电视以及关键技术 第 9 页 2.3.1 CDN、 P2P、 P4P 技术简介 2.3.1.1 CDN 技术 CDN8,9,10的全称是 Content Delivery Network，即内容分发网络，通过增加一层网络架构，将内容发布到最接近用户的网络“边缘”，这是一个能在传统的 IP网中 发

38、布丰富媒体的网络覆盖层；而从广义的角度， CDN代表了一种基于质量与秩序的网络服务模式，通过策略部署的整体系统，包括分布式存储、负载均衡、网络请求的重定向和内容管理四个要件，有效开展内容管理和全局的网络流量管理（ Traffic Management）。 CDN的优势在于在现有的 Internet中，用户可以就近取得所需的内容，解决Internet 网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度，从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因所造成的用户访问网站响应速度慢的问题，同时减轻了服务器 的压力，提升了网站的性能和可扩展性。 但 CDN系统从本质来说是 C/S架构，仍然存

39、在服务器过载和资源瓶颈问题，边缘服务器的处理能力、内容存储容量、负载调度能力等都会因用户的增加而产生扩容的需求。而目前 CDN边缘服务器能支持的并发流数量有限，当要进行大规模的内容分发时，需要扩建大量的 CDN设备，投资巨大，开发和维护的成本将显著增加。 2.3.1.2 P2P 技术 P2P11是对等连接 Peer to Peer 模式的简称，一种用于不同用户之间、不经过中继设备直接交换数据或服务的技术。它打破了传统的 C/S模式，在 对等网络中，每个节点的地位都是相同的，具备客户端和服务器双重特性，可以同时作为服务使用者和服务提供者。其核心是利用用户资源，通过对等方式进行文件传输，实现了不依

40、赖服务器遭遇快速交换文件。 目前 P2P技术已经广泛运用几乎所有的网络应用领域，该技术发展重心为覆盖层网络的节点延时聚集研究、覆盖网之间优化研究、支撑平台研究以及安全研究等方面。但是对等点可以随意加入或退出，会造成信息存在的不稳定，另外由于 P2P不了解底层网络，会占用大量的网络带宽。 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 互联网电视以及关键技术 第 10 页 2.3.1.3 P4P 技术 P4P12,13全称 “Proacti ve network Provider Participation for P2P” ，是 P2P技术的升级版，意在加强服务供应商 (ISP)与客户端程序的通

41、信，降低骨干 网络传输压力和运营成本，并提高改良的 P2P文件传输 的性能。 传统的 P2P方式下数据节点 和传输是随机的，也就是说这种传输方式可能占据任意一个 网络节点 或者出口的带宽 。 与 P2P随机挑选 Peer(对等机 )不同， P4P协议可以协调网络拓扑数据， 智能选取数据交换对象，更多的通过智能运算 有效选择Peer、 路由器 或者地域性网络来进行数据交换，最大程度上解 决大型节点和网络出口负载，大大提高 数据传输能力 以及 网络路由效率 。 根据 Verizon的 调查 ，使用 P4P技术， P2P用户平均下载速度提高 60%，光纤到户用户提高 205%-665 %。此外，运营

42、商内部数据传送距离减少了 84%， 用户有 58%的数据是来自同城，较传统P2P的 6.3%比例有了近 10倍提升。 P4P通过 协调网络拓扑数据 使 原有的那种松散的 P2P已经变成了一种有规划的部署和应用 ， 在提高用户满意度的前提下，又进一步降低了到 网络 运营商的流量，这样对网络运营商的压力大大减少，因此受到了运营商的欢迎。 2.3.2 技 术模型对比 CDN+P2P 系统有效地结合了 CDN 与 P2P 两种技术的优点，它通过 P2P 技术有效地减少系统所需的代理服务器的数量，增大系统的容量，从而降低了总体成本 。 图 2-2 CDN、 P2P、 P4P网络负荷对比 Fig.2-2

43、CDN, P2P, P4P network load contrast 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 互联网电视以及关键技术 第 11 页 同时， 利用 CDN技术将内容转移到客户所在的自治域内，使客户访问质量得到提高 ,但系统在自治域内选择超级节点时只考虑了节点本身的特点，没有考虑底层网络情况，这样可能导致不必要的跨 网络服务运营商（ ISP）流量 。 如图 2-2所示： P4P与传统 CDN、 P2P的对比，一方面我们看到边缘网络、城际路由，互联网传输的负荷不同， P4P在地区路由与边缘网络层，负载明显小于 P2P。 另外一方面，如图 2-3所示：下载速度上面， P4P有了

44、质的提升。 图 2-3： P2P、 P4P下载速度对比 Fig.2-3 P2P, P4P download speed comparison 依照目前的发展趋势看， CDN+P4P将取代目前主流 CDN+P2P成为系统架构。 CDN主要用于流媒体内容分发，而 P4P则替代 P2P，主要用于内容交换，整合 CDN的 P4P技术应用于互联网电视，其扩展能力、可控性、可管理性都高于 P2P技术，无疑这将是构建一个可管理的、能够承载超大规模内容分发传送应用的内容集成平台的最佳方案。 2.4 本章小结 本章主要介绍了互联网电视 的概念以及 终端的关键技术 、 构建互联网电视视频服务系统所需要的技术基础。

45、 在终端方面，媒体播放技术为技术核心，是互联网电视终端能否实现视频播放功能的最基本条件， EPG 展现技术是为用户呈现的服务基础，而计费认证系统是运营企业和用户双方面的保证。 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 互联网电视以及关键技术 第 12 页 在互联网电视视频服务系统构建上，以 CDN 技术为基础，保证流媒体内 容分发，以 P4P 技术为基础，保证用户端内容交换，这样可以大大提高系统运行效率，增大容量和并发数，并降低成本。 万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 互联网电视服务平台设计 第 13 页 第三章 互联网电视 服务平台设计 互联网电视服务平台 作为电信业务级别的

46、流媒体服务器，从运营性能角度必须充分考虑服务的稳定性、可靠性、大并发访问能力、持续可用性等特点。结合上一章对互联网电视及关机技术的介绍，对互联网电视服务平台进行设计。 3.1 互联网电视服务平台整体设计 3.1.1 平台设计原则 根据上一章介绍的各项关键技术，并以此为基础，对互联网电视服务平台进行设计。设计依照以下 原则。 以用户需求为导向，充分 充分考虑互联网电视用户的特点，针对实际需求，提供简单，便捷的应用或是服务，减少不必要的操作 流程， 提供友好的用户操作界面，具备直观易用的人机界面，使得系统操作方便、快速、简捷 。 平台 的运行 需要 具有 很 高可靠性 和 良好的容错性能 ， 采用

47、先进的主流技术和成熟可靠的产品， 尤其对于 应用系统结构和应用设计的先进性， 需要着重考虑，保证系统在今后一段时间不会出现技术落伍。能对针对 应用环境， 对 系统的硬件 和 软件不断地加以更新， 使之成为 一个不断 完善 的应用 平台 , 平台 的功能和性能会随着业务需求和外部环境的变 化而扩展 ，并 在一定的硬件设备支持下，保证系统 在发生小规模故障时不间断运行。 平台需要 具有良好的安全管理功能，从数据传输、存储、检索、提取、入库、发布、管理等各个层面和角度都具有相应的安全机制，杜绝非授权操作，避免数据信息遗失或被篡改。 3.1.2 平台设计思路 流媒体服务的核心是如何保证在有限 的 带宽、网络设备、存储设备下实现高清影视的流畅、高并发量的播放及请求，因此互联网电视平台应以 CDN 系统及流媒体系统万方数据上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 互联网电视服务平台设计 第 14 页 为核心的基础之上进行构建。具体体现如下： 从功能结构上看， CDN 主要包括内容管理、数据分发、业务支撑三部 分。 针对内容， CDN 需要提供相应的导入、审核、发布、管理等操作接口，允许外部应用将数据注入 CDN，这就是内容管理部分的核心功能。 数据分发是 CDN 的基本功能，允许用户通过任何一个输出接口获取数据。 在网络方面， 整个网络是以树的形式进行组织，具有三层结构，边缘节点位于最末端。