CDN迈向个性化

　　CDNs 使个性化更有意义

　　内容分发网络CDN是下一代IP 视频架构的核心，因此，逻辑上看，CDN是增加个性化的最合适位置。采用适当的方法，业务提供商可以在利用CDN复制功能时，分发个性化的内容。与此同时，可以确保网络规模，以取得预期的质量效果。

　　内容个性化有许多驱动因素：

　　广告精准定位：广告商希望在团组或个人群体中精准投放广告，以取得更好的宣传效果。有了广告的精准定位，终端用户可以根据他们的设置，在看同一个电视频道节目时接收到不同的广告。

　　紧急告警：地方、区域性或国家权力机构在出现威胁或紧急事件时，欲采用电视信息告知公众。相关信息内容包括极端天气或灾难相关的告知、健康安全布告或寻人启事等。

　　阻止播放：信息播放者有时不想对特定的地区播放某些特定的节目，例如重要的体育赛事等。内容分发可以通过屏蔽或以其它内容替代的方式，阻止节目在赛事举办地播放。随着大量移动终端的采用及内容的碎片化，阻止播放管理将变得越来越复杂。

　　播放质量调整：业务提供商或许需要根据用户的配置、设备类型以及观看的内容来动态地提升或降低内容质量。在带宽不足或多个终端共享带宽时，调整内容质量是很有助力的战术。例如在家庭网络或带宽有限的移动接入情况下，业务提供商想精确地控制带宽在共享设备中的分配，对高付费用户和宽屏幕用户提供高优先级。用户也可根据自己的喜好进行特殊的设定。

　　在所有上述情况下，终端用户可以在有限的时间内接收到相同内容的不同版本。但在大多数时间里，终端用户接收到的是相同内容，目的是充分提升CDN的使用效率。

　　为使CDN具有个性化内容，业务提供商需要找到办法，在网络边界部分或暂时地对内容进行操作。也就意味着他们必须提升CDN的容量，以增强HTTP一般处理能力及特定HAS（HTTP adaptive streaming）的能力。

　　CDN环境下的HAS业界已经采用HAS技术，用以支持多屏视频播放。根据可用的带宽情况，HAS实时调整视频流的质量，使业务提供商以最有效的方式为更多的用户提供视频业务。

　　HAS 的一个优势就是它和标准的HTTP高速缓存机制是兼容的。业务提供商在部署CDN网络时，方便在网络边界复制、分发内容。复制用于HTTP/TCP内容的目的，等同于IPTV系统中RTSP/UDP的组播功能：即意味着在网络边界采用相应机制，以单播方式为个人终端用户提供业务，以降低整体网络流量。为达到这一目标，部署CDN网络复制点，以形成组播树。

　　图1 和IPTV网络相同，CDN从网络边界为用户提供服务

　　从网络边界为用户提供业务使得业务提供商可根据需要调整网络规模 ，提高所喜爱节目内容的视频质量。业务提供商无需再从网络的中心节点将相同的内容发送到终端客户，而是从最接近用户的网络边界点发送给用户。

　　然而，由于HTTP是无状态协议，流媒体服务器无法管理客户端的状态。客户端自己维护终端状态。对流媒体服务器而言，无论需求来自相同的客户或不同的客户，所有客户端需求都是等同的，因此，业务提供商无法控制发给特定客户的内容，很难以成本优化的方式部署网络，更不可能针对特定的用户需求裁减交付的内容了。

　　新CDN组件提升内容控制功能

　　为了控制交付机制，业务提供商必须在服务器侧建立基于客户的自适应流概念。这里，介绍两个新的组件，以使CDN网络更具智能化，以提高整体HTTP的性能。

　　会话管理器：接受上下文信息，以便于内容定制；通知CDN缓存，需要哪些内容的变化。

　　视频处理器：根据会话管理器传递的内容变化需求， 缓存中的视频处理器在原有内容基础上，生成新的内容，发送给终端用户。

　　图2 会话控制器和视频处理器增加CDN内容控制功能

　　会话控制

　　会话控制器、跟踪服务器和客户端的会话和应用。它有助于业务提供商获取对用户内容需求和视频流会话的最大感知。根据网络条件、用户设置、设备类型和观看的内容，感知信息，允许业务提供商针对每个视频流进行操作和个性化处理。数据可通过以下几个方面收集：

　　网络条件从实时网络分析系统中获取用户信息和地址信息从基于设备ID和IP地址的用户管理系统中获取设备类型信息从设备发送的HTTP GET请求中得到正在观看的流内容从内容管理系统中获取会话管理器也与第三方系统接口，以决定内容上的变化。所需系统类型取决于所需的个性化要求。例如，包括以下内容：

　　广告竞选管理器紧急事件预警中心广播管理系统支持策略控制和计费规则（PCRF）功能的系统策略控制器处理来自第三方系统的信息并将选定的内容推荐给缓存。

　　视频处理器提供定制化内容

　　缓存中的视频处理器结合底层的视频编码和传输协议，提供复杂的处理引擎。它采用会话控制器推荐的信息，针对不同的终端用户，动态地操作原始内容：

　　视频控制器可操作修改的内容包括：

　　在特定的时间内，完全用其它内容替代原有内容，用于区域阻止播放和广告投放；对原始内容增加新的流信息，稍微改变原有内容以显示警示公告信息，或支持播放模式变换：如叠加暂停、前行、后退动作等。采用不同的比特率以控制交付给终端用户的质量。

　　操纵内容，创造新商机内容操纵手段为业务提供商打开了大门，在用户内容调整、优化和安全防护方面提供了新的商机。

　　内容保护

　　在网络边界操纵内容的能力，使CDN较好地保护内容安全。大多数内容保护技术依赖于加密手段，只有权限的用户才能享用受限制的内容。加密可以在内容准备阶段进行，但如果对每个会话单独使用，效果就会更好。这种技术称为会话级加密。

　　在内容分发给终端用户前，在内容中加入不可见标记正成为一个有价值的内容保护手段 。它可以作为传统数字权利管理（DRM）的一个补充或可选方案。不可见标记技术的额外收费版本可以针对不同视频会话打上个性化水印。哪些用户在网上获得特定内容，都可以通过这个手段跟踪到。

　　频道快速启动

　　单播内容交付提供了可与IPTV快速频道切换相媲美的快速启动时间。当一个终端用户想要某一视频播放，HAS客户端只需简单地发送一个HTTP GET 请求到视频服务器，服务器将立即以所需的视频片断响应。一旦视频片断抵达HAS 客户端缓存，视频播放随即启动。

　　不幸的是，诸如资格检查、内容操纵、内容加密、解密等重要交付功能都将增加启动时间。延迟时间受响应系统机制、端到端设计、继承和施工等方面的影响。附加的延迟可以使启动时间增加数秒。习惯于IPTV快速频道切换的用户可能对这一性能表现失望。

　　操纵CDN内容手段将降低系统的启动时间，以提升终端用户的体验。例如，缓存可以提供视频段的初始部分的清晰内容，以删除加密带来的延迟；加密是很耗时的任务。在视频初始部分绕过这一步，将有益于提供HAS快速启动的端到端方案。

　　提升CDN网络边界能力 业务提供商应该把CDN作为核心网络的关键组件，而不应将CDN看成是叠加网。本文揭示了CDN网络的智能化。 ALU创新组织提供了基于用户喜好和上下文内容进行内容定制化的方案，提升用户体验。

　　网络边界操纵内容，适用于网络规模内任何数量的用户。相同的内容通过CDN以最成本优化的方式交付到所有终端用户，所有内容的个性化处理在最接近用户的缓存内发生。

　　相对照地，在网络中心位置提供个性化内容的方案将极大地增加网络的流量和存储需求。由于必须支持每个终端用户的单播流，集中式的方案很难进行规模化。