杜百川:运用组播ABR和CMAF降低IP直播延迟

2018-10-24 17:59:53 来源: AsiaOTT 作者:编辑部 热度:

2018ICTC主题报告会于杭州正式召开,本次大会主题“创新发展模式,深化媒体融合”,会议现场各个广电领域的嘉宾就5G、物联网、4K等热门话题进行了深入的讨论。
 

随着10月1日,央视4K频道的推出,对整个广电IP化建设提出了新的要求,如何在大容量视频的环境下,降低点播乃至直播延迟是目前广电网络所需要考虑的重点。国家广播电视总局科技委副主任杜百川先生在ICTC主题报告会的下午发表演讲,就IP网络如何降低延迟,提出了自己的研究及看法。杜百川副主任表示,广播电视进入IP时代,许多运营商运用IP进行直播、点播,那么有线运营商就很有必要了解一下如何降低IP直播的延迟。

根据华为推出的4K承载白皮书,4K视频点播业务如果要满足U-vMOS》4.0(良好)的网络要求,4K点播业务码率要求》25Mbps,E2E带宽在考虑云端优化的前提下》37.5Mbps,RTT小于20ms,丢包率《2.4*10-4(云端未优化小于等于3.4*10-5)。综合考虑之下,保障视频业务体验U-vMOS》4分,则需要网络E2E》100Mbps,RTT小于20ms,PLR达到10-5。

对于有线网络运营商如何降低直播延.,杜百川老师主要分享了两种技术作为参考意见,组播ABR和CMAF。

杜百川副主任表示,IP网络直播视频时最大的问题是如何解决大容量视频的并发问题,尤其在直播春节晚会,足球世界杯的时候,组播ABR技术结合CDN网络解决这一难题,通过组播传送所有观众请求的流,意味着运营商只要从原始服务器提供单个流就可以,减轻自身网络带宽压力。

组播ABR能够大幅度平滑流量,并且相比单播ABR,对于用户数量的增加,成本上升更为缓慢,能够减少尽可能多的成本。


思科曾对于有线网络的分发结构分为三个阶段:第一阶段,通过传统机顶盒+IP网络调制解调器各自分发各自的内容;第二个阶段,传统机顶盒和IP在调制解调器整合在一起,然后通过IP机顶盒分发给不同用户;第三阶段,通过组播ABR调制解调器,通过单播组播协同传送的方式,将IP数据传输到每个家庭。组播网关可以被设置接入网的不同地方,在网络终端设备、家庭网关或者网络终端上。在不同情况下都能获得不同的延时。

另一方面,基于CMAF的IP流延迟几乎可以控制在秒内,这就足以与现有IPTV的传输质量相匹配。

从影响延迟的角度来看,目前影响到延迟的部分主要有几点,首先是视频的传输格式,曾经的MAS、MSS、AF、AHDS,而如今几乎主流的传输的格式即Aple HLS,MPEG DASH与CMAF。 

影响到延时最大的因素在于编码器,现代的编码方式,主要包括H.264,HEVC,VP9,AV1,AVS,目前各种编码标准的特许费不同,从编码速度来看,AVS的编码效率相对比较快,而目前最快的还是H.264,HEVC之所以不被广泛采用,其实有一个核心的原因是编解码时间太长。

2016年,APple发布了CMAF多格式解决方案,HLS能够使用MP4与TS流两种格式,尽管2018HLS和DASH客户端可以使用同一种文件格式,但仍然有许多原来的设备不支持MP4。

多格式解决方案,如何解决不同格式,不同传输方式,一种方式是用转换复用,播放或者直播VOD都采用单一格式,在终端层面,根据不同终端转成不同格式,通过通用媒体应用文件格式,2016年苹果发布CMAF,HLS能够使用MP4和TS两种格式,因此2018HLS和DASH客户端可以使用这一种文件格式。

最早的HLS大概直播延迟要在30秒,逐步改进之后,ITMP,ITSP可以做到更短一点,CMAF做到亚秒级延迟。iOS2017.1到2018.5,iOS的采用情况达到80%以上。

CMAF主要分为三个主要部分,媒体格式,Media Format 内容清单Manifest以及Delivery递送。CMAF核心目标是提供HLSplaylists和DASH Manifests都能用的单一媒体格式,主要支持者,刚开始包括Apple和Microsoft,随后逐步规范,草案由苹果、微软、MLBAM、Cisco、Akamai和Comcast共同提出。

在智能终端层面,结合SDN的码率自适应,再加上智能客户端,未来将形成真正意义上的整体智能网络。

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