IP组播技术在视频中的应用

　　摘 要：随着流媒体、视频等业务在Internet上的相继开展，IP组播技术和应用开始快速发展。本文主要分析IP组播技术的产生、概念和特点，以及相关技术，最后介绍了IP组播技术在视频业务中的应用。文章出自：http://www.dlinkbbs.com/

　　关键词：IP组播 视频 协议

　　一、引言

　　随着网络的发展，人们在网络平台上开发了各种业务，如E-mail、TELNET、FTP、WWW等业务，这些都是点到点的数据传输;而人们更希望在Internet上开视频会议、听现场音乐会、看实况转播等，这些是点到多点或多点到多点的数据传输，需要采用IP组播(IP multicast)通信技术。目前，这种技术已成为国外各种研究团体和科研机构研究的热点，许多网络厂商纷纷提供能支持IP组播技术的产品，一些网络提供服务商(ISP)也逐渐提供这种高级服务，许多提供大规模网络应用和服务的大公司开始使用组播通信。

　　二、IP组播技术的产生

　　IP组播的概念最早在1988年出现在Steve deering的博士论文中，并在1989年Steve deering对标准IP网络层协议进行了扩展，提出了IP组播规范;1992年3月第一次建立组播主干网MBone，IETF并成功地在组播网上举行了一次会议，才引起了人们的广泛关注。而第一个WWW浏览器出现在1990年，到1993年已发展到100个WWW站点，所以组播和WWW虽处于同一时期，但组播的发展远远慢于WWW，主要原因是IP组播通信模式需要状态相当复杂的路由器，要求路由器能提供每个群组和每个源的信息状态，并且随着Internet的越来越复杂给组播的进一步发展带来了困难。后来，出现的一些设计精巧的组播路由协议(如PIM-DM、PIM-SM等)，使组播IP包能正确而又迅速地发送给成千上万的接收者，IP组播的技术和应用开始快速发展。

　　目前，IP组播可以运行在任意体系结构的网络之上，包括因特网、ATM、帧中继、SMDS和卫星，并许多应用领域，能应用在视频会议、多媒体、新闻发布和来自太空的远程实况广播。

　　三、IP组播的概念

　　IP组播是利用一种协议将IP数据包从一个源传送到多个目的地，将信息的拷贝发送到一组地址，到达所有想要接收它的接收者处。IP组播是将IP数据包“尽最大努力”传输到一个构成组播群组的主机集合，群组的各个成员可以分布于各个独立的物理网络上。IP组播群组中成员的关系是动态的，主机可以随时加入和退出群组，群组的成员关系决定了主机是否接收送给该群组的组播数据包，不是某群组的成员主机也能向该群组发送组播数据包。

　　同单播(unicast)和广播(broadcast)相比，组播效率非常高，因为任何给定的链路至多用一次，可以节省网络带宽和资源。

　　在一个单播(unicast)环境里，视频服务器依次送出n个信息流，由网络中的用户接收，共需要nx1.5Mbit/s的带宽;如果服务器处于10Mbit/s的以太网内，6~7个信息流就占满了带宽;若在一个高速的以太网里，最多只能容纳250~300个1.5Mbit/s的视频流，所以服务器与主机接口间的容量是一个巨大的瓶颈。

　　在一个组播(multicast)环境里，不论网络中的用户数目有多少，服务器发出的一个视频流，由网络中的路由器或交换器同时复制出n个视频流，广播到每个用户，仅需1.5Mbit/s的带宽。

　　可见，IP组播能够有效地节省网络带宽和资源，管理网络的增容和控制开销，大大减轻发送服务器的负荷，从而高性能地发送信息。

　　另外，组播传送的信息能同时到达用户端，时延小，且网络中的服务器不需要知道每个客户机的地址。所有的接收者使用一个网络组播地址，可实现匿名服务，并且IP组播具有可升级性，与新的IP和业务能相兼容。