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    联合星域CDN,小米电视如何做到极清内容零卡顿?

    2017年05月18日 16:01:13   来源:中文科技资讯

      5月18日,小米电视正式发布了年度旗舰产品小米电视4,同时宣布将推出极清专区,为用户推送清晰度高达2560*1440的海量视频内容。小米电视表示,由于采用了星域CDN全新的极速高清技术,小米电视能够做到在各种复杂的网络环境下,极清视频内容都可以稳定流畅地极速播放,卡顿率低至0.1%。

      众所周知,高清视频内容播放时最大的问题就是卡顿,因为高清视频的数据量非常大,1秒高清视频的数据量,可以达到1秒普通分辨率视频的数十倍。因此高清内容对带宽的要求极高,现有的大部分网络环境下都无法流畅观看高清视频,卡顿基本上不可避免。此外,巨大的数据传输成本,也成为阻碍高清视频普及的拦路虎。技术和成本的双重压力,阻碍了高清视频行业的整体发展,电视用户也因此难以真正通过电视享受到极清视频内容。

      此次小米电视高调推出极清专区,要如何破解这一难题?据小米官方介绍,小米电视选择了创新性专业CDN星域作为技术合作伙伴。星域CDN的独特之处,就在于用一种共享经济式的方式极大降低了数据传输成本,仅为传统CDN价格的50%。此外,基于共享经济云计算模式,星域CDN组建了一个无限节点式的立体传输网络,并针对高清视频传输独创了极速高清技术,融合了智能组网、并行传输、极速传输和冗余编码等四大创新技术。在这些领先技术的加持下,小米电视得以为用户提供零卡顿、特流畅的极清视频观看体验。

      这些领先技术的原理究竟如何,接下来将用通俗易懂的方式一一详解:

      智能组网打造网状拓扑结构

      首先,不同于传统CDN的树状模型,星域CDN独创了网状拓扑结构。在这个全新结构里,每一个节点之间都是彼此互通的,这样就避免了传统树状模型所导致的对路径的高度依赖。形象地说,传统CDN的路径结构是平面的、二维的,而星域CDN的数据传输结构是立体的、三维的。

      在这种结构下,再结合全网数据探测技术,星域CDN能够对海量节点进行实时监控,可在接收到数据传输请求的瞬间,即时判断出速度最快的传输路径,并建立连接。而一旦某一线路受阻,又能即时转换为另外一条最优路径。

      这就是星域CDN独创的智能组网技术,也是极速高清技术的重要根基。有了这一技术,后面的种种创新,才有了实现的可能。

      通过并行传输规避网络拥堵

      传统CDN在支持视频点播时,传输路线是单线的,即用户从就近的一个服务器节点上获取视频内容。这样做的问题是,传输链路往往很长,而且一旦这条链路上出现网络拥堵,那视频播放就会受到影响。而对于高清视频来说,即便是网络情况良好,也很难做到流畅播放,因为高清内容需要至少10Mbps的传输速度来支撑,而单条链路很难满足这一条件。

      星域CDN为小米电视的极清内容做了什么呢?首先它将视频内容切分成若干个小块数据,通过独家无限节点网络进行智能分布。用户在播放这些视频内容时,系统就会从这些节点上同时传输数据、获取内容。这就是星域CDN独创的“并行传输”技术。

      这样做的好处是显而易见的,首先链路多了,对网络环境的容错能力就大大提升,一条链路拥堵了,还有其它若干条在传输;甚至就算是某条链路中断了,还可以通过其它链路上传输的部分支持正常播放。其次速度也更快了,分成10块使用10条链路传输,理论上传输速度就是单一链路的10倍。

      举个例子,这就好比是物流发货,要发10吨货给客户,如果是从单独一个中心仓库发,那就需要准备10吨大货车,走高速干道;如果运气不好遇到堵车,那交货就势必会延迟。但如果是从用户附近的10个小仓库里发货,那就只需要用10辆小面包车就能发货,1个小时就能到。而且对路况要求低多了,早晚高峰也能走,就算是其中一辆车堵死在路上,其它9辆还是能同样把货送到目的地。

      传统CDN就相当于只有单一中心仓库的物流,而星域CDN则相当于拥有无限多个布点在居民小区里的微型仓库的物流。小米电视极清内容的零卡顿,实现原理大体上就是这样。

      使用UDP协议保证极速传输

      并行传输解决的是路线问题,但在对速度的提升上还不彻底。为了拥有更高的传输速度,星域CDN还采用另外一项改进,那就是采用UDP传输协议而非TCP协议。这两种协议的区别在于,TCP协议要求通信双方(节点与用户)之间事先建立起链接,然后再传输内容;而UDP则不需建立连接,直接传输内容。

      二者的区别有点像打电话和发电报。TCP是打电话,能准确呼叫到人,但要求事先拉条电话线,而且如果电话线路出了问题,通话质量就会受影响,导致听不清等等糟糕体验。UDP则相当于发电报,发报方把信息传递出去,收报方要自己来接收信息,虽然不像打电话那样准确,但速度更快,一旦约好通信时间和频道,更能有效传递信息。简单地说,就是TCP更精准,而UDP则要快速得多。

      传统CDN采用的就是TCP协议,其缺点在于对网络条件要求高,网络质量不好的情况下,传输速度下降很快。而且在有丢包的弱网环境下,会有大量的数据重传,不但影响速度,还会浪费带宽。而星域CDN极速高清技术使用的是UDP协议,其好处是传输不受网络波动影响,天生就具有极高的传输速度。

      而且星域CDN还是多链路的UDP,若干个节点同时传输,相当于一封电文分成段,由多台发报机同时发电报,信息传递的速度更快。由此保证了极清视频内容能够在现有的网络环境下,甚至是更糟糕的弱网环境下,也能拥有高速、稳定的传输速度。

      冗余编码技术保障可靠性

      这里也许有人要问了,使用UDP确实速度更快,不过要怎么保障内容传输的可靠性呢?这就要说到星域CDN极速高清技术的另一项技术原理:冗余编码。

      所谓冗余编码,简单来说,就是对视频内容进行重复编码,最终整体编码内容会有一定溢出,内容上有重叠的部分。但这并非多此一举,这样做的用意是,提升内容传输的可靠性。在并行传输时,内容是从若干链路上同时传输的,冗余编码之后,只要任意几条链路保持畅通,星域CDN就能保证完整传输全部视频内容,哪怕是单一链路上的数据出现缺失甚至于完全丢失,也不会产生影响。这与传统CDN即使丢失1个字节的数据,也不能传输成功,形成了明显对比。

      还是以物流来做比喻。传统CDN就是一辆大卡车送10吨货,路上丢了一箱,这批货都不算送完。星域CDN是把10吨货分成10辆小面包车,从10个仓库分头出发送。而冗余编码则相当于每辆车上拉的不是1吨,而是两吨货。这样哪怕就是10辆车中,只有5辆能顺利抵达,也能及时完成交付。从而使送货工作,完成度更高,更有保障。

      当然在实际技术实现时,冗余编码技术要比这个例子复杂得多。这其实是一种非常先进的技术,对冗余内容的设置和获取都非常复杂和精细。凭借这项领先技术,星域CDN在对高清视频内容的支持上,相比传统CDN不但速度更快、更抗丢包,而且可靠性也高达99.9%。

      总的来说,星域CDN此次在原有的无限节点、星域调度、动态防御和弱网加速四大创新技术基础上,推出了极速高清技术,通过智能组网、并行传输、极速传输和冗余编码这四项具体的技术应用,让高清视频内容的传输速度更快、对网络环境容错率更高,实现了用户在观看时零卡顿、真流畅的极致体验。

      值得一提的是,采用这些技术并不需要对视频平台的技术架构从头改造,而是可以与现有的主流点播技术互相平滑切换,适用性极强。从这个意义上说,这或许会让网络视频行业,迎来真正的极清时代。

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    [责任编辑: CIT01]
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