P2P實時影音分享技術

過去幾年當中，一種新的網(wǎng)絡串流架構，點對點 (Peer-to-Peer) 網(wǎng)絡架構快速的崛起，此種網(wǎng)絡架構一開始用在于數(shù)據(jù)文件的交換傳遞，后來進而發(fā)展成實時(real-time)影音內容的廣播技術，如NICE, ZIGZAG, Narada and Coolstreaming…等，而當P2P的技術運用于實時影音數(shù)據(jù)分享，即是近來討論火熱的P2P網(wǎng)絡電視 (IPTV)，何謂IPTV呢?簡單的說來，IPTV其實是透過現(xiàn)有Internet的基本架構，將數(shù)字電視、以及其它影像與聲音透過寬帶網(wǎng)絡傳送的技術(或服務)，提供IPTV的業(yè)者可以利用P2P的技術來分擔資料從單一節(jié)點廣播出去的大量頻寬，將可以大大減少串流提供廠商的服務器系統(tǒng)架設經(jīng)費。

　　P2P IPTV技術介紹

　　在前一個章節(jié)簡單的說明了什么是P2P IPTV，接下來我們進一步來探討這方面的技術，IPTV同時具有兩種技術，一是傳統(tǒng)的Live TV(也就是Multicasting)，二是Stored TV(也就是Video on demand, VoD)。

　　Live TV

　　通常用來播放一些實時性的影音數(shù)據(jù)，例如美國職棒大聯(lián)盟的棒球比賽直播，在播放的過程不會將影音數(shù)據(jù)儲存于硬盤，僅會占用部分計算機主存儲器(Main Memory)來做為緩沖區(qū)(Buffer)，此緩沖區(qū)存放的數(shù)據(jù)為某頻道影音內容的部分片段，換臺之后便換存放另一頻道的影音片段，最后當你停止收看時此緩沖區(qū)將會釋放成可用內存，使用此緩沖區(qū)的用意為一方面下載自己即將要播放的影音數(shù)據(jù)另一方也將自己已有的影音數(shù)據(jù)分享給同是點對點網(wǎng)絡上的節(jié)點(peer)，參考左圖，圖中每一個節(jié)點都有自己的緩沖區(qū)，部分的影音數(shù)據(jù)會在參與者之間互相傳遞，相互傳遞數(shù)據(jù)的節(jié)點彼此形成一個伙伴群組，伙伴關系的建立方式為此架構中的核心組件，對于整個點對點網(wǎng)絡的串流傳輸質量以及穩(wěn)定性有相當大的影響。類似的軟件有已經(jīng)相當知名的PPStream(以撥放Live影片為主)。

　　Stored TV (or Video on Demand, VOD)

　　網(wǎng)頁上的信息除了文字、圖片、動畫之外，也可以放上聲音及動態(tài)影像的檔案，提供瀏覽者在線欣賞的功能，這種技術稱為VOD(Video On Demand)-隨選視頻技術，使用者可不受時間、空間的限制，透過網(wǎng)絡隨選實時播放、在線收看，但無論是聲音文件或影像文件，皆屬于檔案較大的格式，VOD為了能克服檔案傳輸耗時的問題，使用串流技術作為傳輸方式，如此才能達到真正的隨選隨看，不需等候檔案下載，只要開啟檔案，在讀取、傳輸?shù)耐瑫r，同步進行播放。

　　目前VOD隨選視訊技術被應用在很多地方，例如股市行情的解盤分析，遠距教學、e-Learning、電子商務e-Commerce、在線MTV、KTV、企業(yè)內部公告廣播、訓練…等等，使用VOD隨選視訊技術的優(yōu)點在于能提供隨時更新的動態(tài)信息，更可以產生互動的效果。此外，少了重置的麻煩，更能節(jié)省成本，及提高便利性。

　　甚至ISP或ICP業(yè)者可整合串流技術與軟硬件設備，而成為多媒體影音數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡交換中心，或是多媒體ASP，提供頻寬分享、主機代管、數(shù)據(jù)互換及軟件租賃服務，即所謂的Multimedia IDC(Internet Data Center)，例如中華電信提供服務器托管的服務，其計費的方式若為采用流量計費，提供影音服務業(yè)者的營運費用將會非常驚人，營運成本一旦提高勢必會吞蝕了企業(yè)的獲利。

　　目前市場最熱門的VOD應用，首推YouTube。它是一個因特網(wǎng)的網(wǎng)站，讓使用者上載觀看及分享視頻短片，用戶可以上傳影像檔案進行壓縮轉文件，網(wǎng)站上影片內容包羅萬象，涵蓋個人影片及電視節(jié)目片段，音樂錄像帶及家居錄像等，但其傳送影音的方式采取傳統(tǒng)的主從式(Client/Server)架構，使得YouTube的網(wǎng)站需要大量服務器以及極大的網(wǎng)絡頻寬，每月需要付大約100萬美金的費用。

　　點對點隨選視訊 (Peer to Peer VoD)

　　由于采取傳統(tǒng)的主從式架構來傳送影音數(shù)據(jù)，隨著客戶端的數(shù)量增加，需要耗費相當大的傳輸成本(YouTube就是一個很好的例子)，便有研究提出采用點對點的方式來傳送影音數(shù)據(jù)，其特色主要在于它破除了Client一定只會和Server聯(lián)機的限制，如此便可以大大降低Video伺服端的負載，這樣的一個節(jié)省傳輸成本的好處，也令YouTube不得不采用之以降低其龐大的營運成本。

　　目前在點對點隨選視訊運用最成功的例子就是Joost。Joos在未推出Live TV的服務之前便是一個典型的VOD (Video On Demand)的應用程序，在計算機上撥放媲美電視上的看得到的高畫質影片，根據(jù)該團隊以往的紀錄，這套軟件應該也是基于P2P的分享原則，使用者可以提供影片給別人觀看，影片下載過程中同時也要分享自己的上傳頻寬。它與YouTube的不同處為其使用點對點的視頻技術來播放你所點選的節(jié)目，其畫質也較YouTube來得清晰且Joost目前并不提供用戶自制與上傳影片，目前的服務也以電視臺制播的節(jié)目為主，所有能在Joost上看到的網(wǎng)絡電視頻道都是合法取得的。