吳建平:互聯網視頻技(jì )術助力疫情防控

來源: 時間:2020-05-28
    2月19日,在中國(guó)互聯網協會網來學(xué)院舉辦的“新(xīn)一代信息技(jì )術助力疫情防控”公開課上,中國(guó)工程院院士、中國(guó)互聯網協會副理(lǐ)事長(cháng)、清華大學(xué)計算機科(kē)學(xué)與技(jì )術系教授吳建平作(zuò)了《新(xīn)一代信息技(jì )術助力疫情防控——互聯網視頻技(jì )術》的報告。他(tā)指出,通過本次疫情防控對市場需求的刺激,全球互聯網視頻系統市場規模将會呈現快速增長(cháng)态勢,相關互聯網企業将迎來新(xīn)的發展契機。

互聯網視頻技(jì )術的重要價值

    2020年新(xīn)型冠狀病毒肺炎疫情的集中爆發,使信息化技(jì )術在疫情防控中的作(zuò)用(yòng)得以凸顯。尤其是互聯網視頻技(jì )術,在此過程中發揮了巨大的作(zuò)用(yòng)。

    互聯網視頻技(jì )術在互聯網發展中具有重要的價值,是支撐多(duō)領域應用(yòng)融合的基礎技(jì )術。以互聯網視頻為(wèi)基礎的視頻會議、在線(xiàn)教育和直播課堂等都是互聯網應用(yòng)的重要組成部分(fēn),在重大疫情發生時,可(kě)以發揮重要的支撐和保障作(zuò)用(yòng)。

    在過去的疫情防控中,互聯網視頻已經有了非常成熟的應用(yòng)。例如,2003年,CERNET啓動了抗擊非典視頻會議系統,對完成非典時期科(kē)技(jì )攻關項目起到了非常關鍵而且有效的推動作(zuò)用(yòng)。

    在此次新(xīn)型冠狀病毒肺炎的疫情中,自2月17日起各大中小(xiǎo)學(xué)陸續開始網上在線(xiàn)開課,互聯網視頻技(jì )術進一步發揮了重要的支撐作(zuò)用(yòng)。

視頻技(jì )術的發展簡史

    視頻技(jì )術的發展可(kě)以追溯到1878年愛迪生提出的電(diàn)信号傳輸視頻的構想,以及1927年貝爾實驗室在世界上第一次實現網絡的圖片傳輸。總體(tǐ)來看視頻技(jì )術的發展經曆了五個階段:

    一是原始階段(1920-1960’s),以1964年貝爾實驗室第一部可(kě)視電(diàn)話為(wèi)标志(zhì),基于視頻模拟信息傳輸技(jì )術實現遠(yuǎn)程可(kě)見,成為(wèi)視頻技(jì )術發展的重要裏程碑。

    二是數字化階段(1970-1980’s),互聯網的誕生推動通信技(jì )術的發展,以1976年東京與大阪之間端到端視頻通信系統為(wèi)标志(zhì),實現數字化、網絡化的清晰視頻傳遞。

    三是标準化階段(1990’s),國(guó)際電(diàn)聯H.323視頻通信标準和IETF組織SIP視頻通信标準相繼提出。

    四是融合統一通信階段(2000’s),随着互聯網的移動性、交互性以及分(fēn)發共享等技(jì )術的發展,各類專用(yòng)視頻會議系統得到普及。

    五是泛在化階段(2010’s至今),以雲視頻會議系統和網絡直播為(wèi)代表的大規模高可(kě)靠視頻技(jì )術系統産生,具備高移動性和完美體(tǐ)驗。

    互聯網視頻技(jì )術演進的關鍵影響因素包括計算機處理(lǐ)技(jì )術和網絡通訊技(jì )術。我們看到,當前迅速普及的移動通信和下一代互聯網、新(xīn)的WiFi技(jì )術使視頻應用(yòng)無處不在。

互聯網視頻的組網方式和應用(yòng)形式

    視頻會議平台的結構有不同的體(tǐ)系和組網方式:

    一是P2P方式,基于分(fēn)布式體(tǐ)系結構,視頻傳輸效率高,但缺點是不支持網絡計費系統,因此目前主要應用(yòng)于小(xiǎo)型視頻會議;二是MCU方式,屬于一種中心控制的視頻管理(lǐ)播發機制,視頻會議質(zhì)量好,但中心控制的壓力較大,造價高,因此主要适用(yòng)于中等規模視頻會議;三是SFU方式,可(kě)以實現視頻會議系統的自适應,是支持路由配置的視頻流技(jì )術,适用(yòng)于大規模視頻會議應用(yòng)。

    基于以上三種技(jì )術,形成了今天常見的互聯網視頻最主要的三種應用(yòng)形式:

    1、專用(yòng)視頻會議系統:基于MCU結構,具備專業化的視頻硬件基礎設施和軟件系統支持,主要用(yòng)于專業視頻會議;

    2、雲視頻會議系統:基于SFU結構,采用(yòng)雲架構部署,是純軟件環境下的視頻流調度分(fēn)發機制,易于部署和操作(zuò),資源和成本較低;

    3、網絡直播系統:基于CDN結構,以視頻單向傳播為(wèi)主,實現視頻交互和管理(lǐ)有一定的難度。

國(guó)内常用(yòng)的互聯網視頻應用(yòng)

    國(guó)内常用(yòng)的互聯網視頻應用(yòng)和系統包括:網絡視頻服務(wù)商、網絡直播平台、商務(wù)視頻會議平台,以及在線(xiàn)教學(xué)常用(yòng)的直播互動課堂、MOOC平台,等等。

    商務(wù)視頻會議平台是疫情防控期間主要的視頻應用(yòng)之一。最主要的代表平台如ZOOM、騰訊視頻會議系統等。該平台基于雲計算技(jì )術,視頻效果好,消耗資源相對較少,部署和操作(zuò)界面簡單易用(yòng),是真正解決特殊防疫期間特殊應用(yòng)的關鍵技(jì )術。

    ZOOM已在國(guó)際上應用(yòng)多(duō)年,技(jì )術比較成熟,在各個大學(xué)、企業、政府等用(yòng)戶中都有比較廣泛的部署和使用(yòng)。我國(guó)不少高校之前已經在使用(yòng)這套系統了,根據大家的反饋,ZOOM非常适合疫情期間高校在線(xiàn)教學(xué)和視頻會議。

    為(wèi)滿足高校對高品質(zhì)穩定大規模在線(xiàn)教學(xué)平台的迫切需求,中國(guó)教育和科(kē)研計算機網CERNET日前與ZOOM合作(zuò),推出了支撐高校在線(xiàn)教學(xué)科(kē)研的大規模ZOOM視頻會議平台和服務(wù)(zoom.edu.cn),并且在疫情期間免收費、不限時長(cháng)。

    關鍵需求推動技(jì )術進步,技(jì )術進步驅動系統演進。在當前特殊環境下,互聯網視頻技(jì )術也将不斷融合創新(xīn),為(wèi)疫情防控、有序複工以和經濟複蘇提供有力的支撐。