电信运营商大视频业务能力建设探讨.pdf

2023年第7期电信运营商大视频业务能力建设探讨乔爱锋，王德胥（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏省南京市 210019）摘要当前，以视频作为信息展现和交互形式的富媒体呈现无处不在的数字化生产和视频共享形态，大视频已成为拉动电信运营商营收增长的新业务引擎。基于大视频产业政策环境和国内外大视频业务发展现状，阐述电信运营商的大视频业务类型及发展趋势，从平台、网络和生态角度分析大视频能力建设需求，提出大视频业务的端到端能力体系架构，并对电信运营商的全栈视频能力建设提出建议。关键词大视频；电信运营商；体系架构；能力建设0引言近年来，大视频行业逐渐受到国家产业政策支持和各级政府高度重视。自 2021 年以来，国务院、工业和信息化部、发展和改革委员会等陆续发布“十四五”相关规划和行动计划，加快部署和推动我国大视频产业发展，鼓励大视频新业态的应用创新，为大视频产业发展提供了广阔的市场前景，为产业生态创造了良好的生产经营环境。2021 年 3 月，国务院在发布 国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要中提出，加快提升超高清电视节目直播能力，推进电视频道高清化改造，推进沉浸式视频、云转播等应用。2021 年 3 月，工业和信息化部在“双千兆”网络协同发展行动计划（20212023 年）中提出，AR%/%VR（增强现实/虚拟现实）、超高清视频等高带宽应用进一步融入生产生活，典型行业千兆应用模式形成示范。2021 年 7 月，工业和信息化部等十部门联合出台 5G 应用“扬帆”行动计划（20212023 年），建议突破数字内容关键共性技术，推进超高清，视频编解码、端云协同渲染、三维重建等关键技术研发，开发适配 5G 网络的 AR%/%VR 沉浸式内容、4K%/%8K 视频等应用。2021 年 11 月，工业和信息化部在“十四五”信息通信行业发展规划中提出，支持传统线下文化、娱乐业态向线上拓展，丰富超高清视频、AR%/%VR 等新型多媒体内容源；开展 5G%NR（新空口）+广播电视试点示范，推进 5G+广播电视业务产业链发展。2021 年 12 月，中央网络安全和信息化委员会印发“十四五”国家信息化规划，强调加快基于 5G网络音视频传输能力建设，丰富教育、体育、娱乐等领域的 4K%/%8K、AR%/%VR 等新型多媒体内容源。2022 年 1 月，国务院在发布“十四五”数字经济发展规划中强调，加强超高清电视普及应用，发展互动视频、沉浸式视频、云游戏等新业态；深化人工智能、虚拟现实、8K 高清视频等技术的融合。1运营商大视频业务发展现状近年来，国际电信运营商积极加速视频产业布局，大力发展视频业务，通过加强内容服务、信息服务和媒体服务，改变收入构成，助力 5G 发展。美国运营商 AT&T 早在 2015 年开始布局视频生态圈，先后收购卫星电视服务提供商 DirecTV、互联网视频流媒体服务提供商 Quickplay 以及跨国媒体时代华纳，提升视频内容、渠道分发和客户资源的核心竞争力，实现 IPTV（交互式网络电视）、卫星电视、OTT（互联网应用服务）视频的增值业务收入占比超过技 术 交 流2023年第7期图 1运营商大视频业务分类40%。西班牙运营商 Telefonica 采用“自建+收购、原创+聚合”发展策略提供视频内容和服务，实现视频业务收入持续增长，并占全部创新业务收入的70%。一方面，自建 IPTV 和收购卫星电视运营商，通过电信和视频业务融合提高 ARPU（每用户月平均收入）；另一方面，以投资高端和独家节目、制作专有原创内容和聚合生态内容多种渠道获得丰富优质的内容资源。韩国运营商 SKT、KT 和 LGU+纷纷在5G 用户端主打内容业务，以 5G+文体娱乐为突破口，在高清视频、流媒体、云游戏和 VR%/%AR 等视频业务领域争相布局。目前，国内电信运营商也已充分认识到视频业务的发展前景，创建视频业务运营的专业公司，以互联网业务、新型 ICT（信息与通信技术）业务为战略重点，借助内容运营努力避免管道化，培育和发展自己的视频业务和应用。中国电信构建面向家庭用户的天翼高清、面向个人移动端的天翼视讯以及面向行业应用的天翼视联等集约平台，加快开拓互联网市场空间，向网络化、视频化、媒体化、互动化方向发展。中国移动的咪咕公司以市场独立经营的形态统一提供咪咕视频业务，同时具备手机、智能电视、魔百机顶盒等客户端的全终端覆盖，并通过生态合作不断深化内容自运营，利用版权优势反哺电视大屏，形成 2H%/%2C（面向家庭/面向个人）视频业务的双轮驱动。中国联通从传统固网 IPTV 业务向 OTT 业务领域拓展，通过开放能力平台，以流量释放为引领，与腾讯、爱奇艺、优酷等视频服务提供商共建视频产业生态1。2大视频业务类型及发展趋势从电信运营商视角来看，大视频业务可划分为娱乐视频、行业视频和通信视频三大类，如图 1 所示。娱乐视频主要面向个人和家庭，包括 IPTV、OTT互联网电视、5G 视频、云游戏、云 VR 等。行业视频主要面向政府和企业，包括视频会议、互动直播以及视频监控等业务。通信视频主要面向个人、政府和企业，包括 VoLTE（长期演进语音承载）、VoNR（5G新空口的语音承载）等方式。在娱乐视频领域，电信运营商注重内容质量、用户体验、变现能力。面向个人用户，加强用户、场景和产品三者间的精准匹配，培养用户使用云游戏、超高清视频、VR%/%AR 习惯；面向家庭用户，坚守 IPTV阵地，强化 OTT 内容填充，通过 Table%TV（桌面电视）满足家庭移动场景需求，通过 XR 产品培养 5G时代用户新需求。在行业视频领域，电信运营商采用平台集成的策略，利用音视频连接、存储和回传等通用视频能力优势，以自主应用+生态合作打造行业解决方案，构建大平台、大 AI（人工智能），强化精细运营和标杆应用，将行业视频应用覆盖各行各业，不断丰富视频产业生态。在通信视频领域，电信运营商推出基于 5G%VoNR 的新通话业务，利用高速网络来传递声音和视频数据，支持超高清视频通话。在通话过程中可技 术 交 流2023年第7期共享手机屏幕，满足屏幕多样化、形式多样化、连接多样化的视频通话需求。当前，在技术变革和应用创新发展的趋势下，超高清、低时延、大容量的视频传输和分发对电信运营商网络带宽、时延、抖动等质量要求不断提升。同时，互联网、金融、能源、交通、制造、政府、医疗、教育等行业场景的大视频应用正在推动电信运营商加快构建云管端通用和行业视频能力共建共享的生态体系，为千行百业的视频应用场景提供数字化、平台化、一体化的行业解决方案。随着视频与新技术、新业务的不断深度融合，电信运营商的视频业务将呈现固移融合、5G+高新视频、业务融合、内容聚合和能力开放的发展趋势。a）固移融合：在 IPTV 用户规模化发展基础上，行业视频与 IPTV、OTT 融合对接，通过多终端跨屏互动创新固移融合视频业务的新场景、新业态、新模式，提升用户对创新视频的内容体验2。b）5G+高新视频：在大带宽、低时延和高可靠的 5G 网络承载环境下，融合 4K%/%8K、3D、VR%/%AR、高帧率、高动态范围、广色域等高新技术的视频实现“更高技术格式、更新应用场景、更美视听体验”3。c）业务融合：在三网融合和 5G 规模应用发展背景下，电信运营商基于统一运营管理平台，灵活组合、集约化运营 IPTV+OTT 融合视频和多种电信增值业务。d）能力开放：利用数字化平台聚合多种行业应用和视频能力，以“特色业务+开放能力”双引擎驱动，提供多业务场景下大视频应用和能力的一体化频应用，构建多元化完善的内容生态体系，实现线上线下多渠道分发，以及全智能、全 IP、全屏幕、全网的广泛覆盖。3运营商大视频能力建设需求电信运营商在大视频领域扮演多种角色。一是资源提供者，运营商向互联网视频服务商出租 IDC（互联网数据中心）、云、CDN（内容分发网络）等资源和服务；二是变现渠道，互联网视频内容通过运营商的视频平台销售和分发；三是竞争对手，互联网视频对运营商视频用户分流作用明显。大视频业务发展对于电信运营商拓展新业务增长点和提升数字化供给能力具有重要的意义。一方面，5G+大视频的发展可满足用户对美好视听的新需求，基于 5G 网络下的大视频应用前景广阔，提升5G 网络服务质量和能力，拓展大视频业务 5G 应用场景，将为电信运营商带来新业务收入增长点。另一方面，电信运营商充分利用云平台和基础网络优势，在大视频生产、处理、传输和消费环节持续提升视频技术、承载网络和数字平台能力，提供大视频业务云网边端的一体化解决方案。当前，大视频在生产、处理、传输和消费环节已形成较完整的技术体系，可实现对视频业务全流程、全方位的支撑。在生产环节，智能媒资、智能生产系统快速找出相关创作素材，提升后期创作效率；在处理环节，超清转码和窄带高清大幅提升画质和降低成本；在传输环节，CDN 向边缘云发展，云边协同降低视频时延、节省带宽成本；在消费环节，视频特效丰富视频体验，智能推荐算法实现精准营销4。从大视频业务关键支撑技术体系来看，基于自身的业务和资源优势，电信运营商的大视频核心能力建设应聚焦视频处理、传输和消费环节，重点构建云化的大视频能力平台，融合 IPTV%/%OTT、视频会议、视频监控、视频直播等能力，提供通用视频业务和场景化行业解决方案。在云、边、端集成视频编解码、实时音视频、流媒体分发、视频 AI 分析处理、视频渲染等视频算力服务能力，基于云网协同和视频算力感知，提供路径优化切换、资源动态调整和差异化服务的视频网络服务能力。电信运营商的大视频能力建设需求主要体现在以下五个方面。1）视频算力调度实时感知终端、边缘云、中心云的视频算力，根据感知的网络、算力状态，在中心云和边缘云分级实现训练、推理、渲染任务的全局编排调度。2）视频能力开放构建实时音视频、流媒体、视频播放、视频存储、视频识别及分析等原子能力，实现大视频业务能力的集约管理、灵活部署和开放共享。3）智能路径调度智能调度中心感知网络带宽、丢包率、时延、抖动等指标，根据不同业务对网络特性的要求，实现视频传输最优路径规划，在边缘节点提供终端就近、就技 术 交 流2023年第7期图 2大视频业务端到端能力体系架构技 术 交 流闲接入媒体服务。4）视频传输加速基于算网感知利用编码端算力产生不同码率的码流，根据解码端算力以及全程链路的状况，传输最合适的码流，提升传输性能，降低传输时延。5）视频分类存储流媒体兼容多种视频流接入协议，灵活扩展私有协议，实现会议、监控、直播等视频流的统一存储，支持流媒体与存储解耦、国密加密传输和存储、多级视频数据高可靠存储。4大视频端到端全栈能力建设在碎片化消费模式、高新实时视频业态、创新视频应用场景中，电信运营商应基于数字信息基础设施要素升级和集成创新，构建大视频业务端到端能力体系架构，面向大视频全业务场景提供算网一体化服务，推动大视频业务实现“能力服务化、服务平台化、平台生态化”。大视频业务端到端能力体系架构如图 2 所示，主要包括基础设施层、调度编排层、平台能力层和应用场景层。基础设施层基于算力基础设施和网络基础设施为大视频业务提供数字底座。调度编排层通过对云网能力的编排调度和服务化封装，为大视频业务提供异构算力、算网一体、数据智能、安全可信的服务和能力。平台能力层基于新型算力网络信息基础设施，构建业务融合、能力开放、生态合作的大视频融合应用与能力开放平台。应用场景层面向政府、个人、家庭、企业等提供视频业务和场景化解决方案。基于大视频业务端到端能力体系架构，建议电信运营商从以下六个方面加快推进全网端到端全栈视频能力建设，充分发挥云网融合的新型信息基础设施核心能力，构建固移融合、高清多屏、实时交互、社交娱乐、行业应用等视频业务承载能力。1）视频能力平台融合云原生、大数据、人工智能等新一代数字化技术，搭建能力开放的大视频融合应用平台，提供原子化和复合视频能力，根据不同场景将视频能力分类，以区域、省、边缘节点按需下沉部署。2）异构视频算力以分布式一体化架构布局异构和泛在算力的视频云，满足音视频编解转码、图像渲染、大数据/AI视频分析等多样化应用场景的算力需求。3）云边协同能力在云边协同部署编解码、存储、渲染、AI、VR%FOV（视场角）转码等视频处理能力，全局化管理端到端视频算力，扩展和提升边缘算力应用范围2023年第7期及能力。4）视频加速能力优化布局全国中心、二级缓存、边缘 CDN 节点，引入 RTC（实时音视频通信），提供推流和播放能力，并基于算网感知实现智能调度和智能分发，满足大规模低时延、无卡顿的实时互动业务需求。5）视频承载专网近期引入切片、SRv6（基于 IPv6%的分段路由）、BIERv6（基于 IPv6 的位索引显式复制）组播、确定性 IP、随流检测等关键技术，为视频业务提供差异化 SLA（服务等级协议）、网络可编程、可视、高安全等网络能力。并且，专网逐步向基于 IPv6 的视频算力网络演进，实现高度自治网络、应用感知网络、应用驱动网络编程、网络逐流 SLA 保证。6）5G 移动网络跟踪 5G 网络标准演进，适时引入和部署网络切片、上行增强、MEC（多接入边缘计算）+行业专网、URLLC（超可靠低时延通信）等，充分利用 5G 网络大带宽、低时延、广连接、高可靠的等特性，推动构建 5G 高新视频新业态。5结束语面向个人、家庭和行业的不同业务场景需求，电信运营商应聚焦高新视频和行业视频的新业态、新场景、新应用，构建支撑大视频业务发展的智能化综合性数字信息基础设施，加快推进 5G、云、基础网络、算力、AI、大数据关键能力要素与大视频业务的深度融合，提供内容、管道、平台、产品的综合智能视频服务和能力。面向个人、家庭客户，持续增强视频内容质量，提升业务体验；面向政府、行业客户，积极探索和拓展重点行业视频应用场景及其解决方案；面向产业生态合作，统筹产业生态布局，赋能大视频技术、业务和模式创新。电信运营商将逐步发展成为大视频产业生态的聚合者、内容应用的运营者、行业方案的提供者。参考文献1申红梅.%运营商大视频发展趋势及最新策略 EB/OL.2020-10-27.%https:/%/%developer%/%article%/%1731483.2华为技术有限公司.%大视频，赢未来视频成为运营商的基础业务 EB/OL.2015-03-02.%https:/%/cn%/%industry-perspective/%wireless-network%/%Big-Video%/%win-video.3国家广播电视总局.%5G 高新视频技术白皮书 R.%2020.4艾瑞咨询.%中国视频云场景应用洞察白皮书 R.%2021.乔爱锋（1977），男，正高级工程师，硕士，长期从事数据通信及电信支撑系统规划、咨询和设计方面的工作。收稿日期：2023-04-03!近来，有人冒用本刊名义在网上公然征稿，收取各种费用，更有甚者建立网站，在各大论坛发布信息。对此，本刊编辑部特作如下声明：1.%本刊网址：%2.%本刊投稿邮箱：%；%3.%本刊联系电话：[phone]%4.%本刊通信地址：上海市平江路48号（200032）5.%凡在本刊发表的文章已被中国学术期刊网络出版总库及CNKI系列数据库、维普资讯、北京万方数据股份有限公司和万方数据电子出版社全文收录，作者可在以下网站搜索到文章：%此外任何以本刊名义发布的征稿及组稿信息均系假冒。本刊对一切假冒和侵权行为保留法律追究的权利。望广大读者相互转告，不要上当受骗。电信快报编辑部严正声明技 术 交 流