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吴建平：互联网视频技术助力疫情防控
来源： 国家课题网
日期： 2020-07-30 16:00:00
2月19日，在中国互联网协会网来学院举办的“新一代信息技术助力疫情防控”公开课上，中国工程院院士、中国互联网协会副理事长、清华大学计算机科学与技术系教授吴建平作了《新一代信息技术助力疫情防控——互联网视频技术》的报告。他指出，通过本次疫情防控对市场需求的刺激，全球互联网视频系统市场规模将会呈现快速增长态势，相关互联网企业将迎来新的发展契机。
互联网视频技术的重要价值
2020年新型冠状病毒肺炎疫情的集中爆发，使信息化技术在疫情防控中的作用得以凸显。尤其是互联网视频技术，在此过程中发挥了巨大的作用。
互联网视频技术在互联网发展中具有重要的价值，是支撑多领域应用融合的基础技术。以互联网视频为基础的视频会议、在线教育和直播课堂等都是互联网应用的重要组成部分，在重大疫情发生时，可以发挥重要的支撑和保障作用。
在过去的疫情防控中，互联网视频已经有了非常成熟的应用。例如，2003年，CERNET启动了抗击非典视频会议系统，对完成非典时期科技攻关项目起到了非常关键而且有效的推动作用。
在此次新型冠状病毒肺炎的疫情中，自2月17日起各大中小学陆续开始网上在线开课，互联网视频技术进一步发挥了重要的支撑作用。
视频技术的发展简史
视频技术的发展可以追溯到1878年爱迪生提出的电信号传输视频的构想，以及1927年贝尔实验室在世界上第一次实现网络的图片传输。总体来看视频技术的发展经历了五个阶段：
一是原始阶段（1920-1960‘s），以1964年贝尔实验室第一部可视电话为标志，基于视频模拟信息传输技术实现远程可见，成为视频技术发展的重要里程碑。
二是数字化阶段（1970-1980’s），互联网的诞生推动通信技术的发展，以1976年东京与大阪之间端到端视频通信系统为标志，实现数字化、网络化的清晰视频传递。
三是标准化阶段（1990‘s），国际电联H.323视频通信标准和IETF组织SIP视频通信标准相继提出。
四是融合统一通信阶段（2000’s），随着互联网的移动性、交互性以及分发共享等技术的发展，各类专用视频会议系统得到普及。
五是泛在化阶段（2010‘s至今），以云视频会议系统和网络直播为代表的大规模高可靠视频技术系统产生，具备高移动性和完美体验。
互联网视频技术演进的关键影响因素包括计算机处理技术和网络通讯技术。我们看到，当前迅速普及的移动通信和下一代互联网、新的WiFi技术使视频应用无处不在。
互联网视频的组网方式和应用形式
视频会议平台的结构有不同的体系和组网方式：
一是P2P方式，基于分布式体系结构，视频传输效率高，但缺点是不支持网络计费系统，因此目前主要应用于小型视频会议；二是MCU方式，属于一种中心控制的视频管理播发机制，视频会议质量好，但中心控制的压力较大，造价高，因此主要适用于中等规模视频会议；三是SFU方式，可以实现视频会议系统的自适应，是支持路由配置的视频流技术，适用于大规模视频会议应用。
基于以上三种技术，形成了今天常见的互联网视频最主要的三种应用形式：
1、专用视频会议系统：基于MCU结构，具备专业化的视频硬件基础设施和软件系统支持，主要用于专业视频会议；
2、云视频会议系统：基于SFU结构，采用云架构部署，是纯软件环境下的视频流调度分发机制，易于部署和操作，资源和成本较低；
3、网络直播系统：基于CDN结构，以视频单向传播为主，实现视频交互和管理有一定的难度。
国内常用的互联网视频应用
国内常用的互联网视频应用和系统包括：网络视频服务商、网络直播平台、商务视频会议平台，以及在线教学常用的直播互动课堂、MOOC平台，等等。
商务视频会议平台是疫情防控期间主要的视频应用之一。最主要的代表平台如ZOOM、腾讯视频会议系统等。该平台基于云计算技术，视频效果好，消耗资源相对较少，部署和操作界面简单易用，是真正解决特殊防疫期间特殊应用的关键技术。
ZOOM已在国际上应用多年，技术比较成熟，在各个大学、企业、政府等用户中都有比较广泛的部署和使用。我国不少高校之前已经在使用这套系统了，根据大家的反馈，ZOOM非常适合疫情期间高校在线教学和视频会议。
为满足高校对高品质稳定大规模在线教学平台的迫切需求，中国教育和科研计算机网CERNET日前与ZOOM合作，推出了支撑高校在线教学科研的大规模ZOOM视频会议平台和服务（zoom.edu.cn），并且在疫情期间免收费、不限时长。
关键需求推动技术进步，技术进步驱动系统演进。在当前特殊环境下，互联网视频技术也将不断融合创新，为疫情防控、有序复工和经济复苏提供有力的支撑。
（本文刊载于《中国教育网络》杂志2020年2-3月合刊，根据中国工程院院士吴建平在”新一代信息技术助力疫情防控“视频公开课上的发言整理，未经本人审阅，整理：张彤）
互联网视频技术的重要价值
2020年新型冠状病毒肺炎疫情的集中爆发，使信息化技术在疫情防控中的作用得以凸显。尤其是互联网视频技术，在此过程中发挥了巨大的作用。
互联网视频技术在互联网发展中具有重要的价值，是支撑多领域应用融合的基础技术。以互联网视频为基础的视频会议、在线教育和直播课堂等都是互联网应用的重要组成部分，在重大疫情发生时，可以发挥重要的支撑和保障作用。
在过去的疫情防控中，互联网视频已经有了非常成熟的应用。例如，2003年，CERNET启动了抗击非典视频会议系统，对完成非典时期科技攻关项目起到了非常关键而且有效的推动作用。
在此次新型冠状病毒肺炎的疫情中，自2月17日起各大中小学陆续开始网上在线开课，互联网视频技术进一步发挥了重要的支撑作用。
视频技术的发展简史
视频技术的发展可以追溯到1878年爱迪生提出的电信号传输视频的构想，以及1927年贝尔实验室在世界上第一次实现网络的图片传输。总体来看视频技术的发展经历了五个阶段：
一是原始阶段（1920-1960‘s），以1964年贝尔实验室第一部可视电话为标志，基于视频模拟信息传输技术实现远程可见，成为视频技术发展的重要里程碑。
二是数字化阶段（1970-1980’s），互联网的诞生推动通信技术的发展，以1976年东京与大阪之间端到端视频通信系统为标志，实现数字化、网络化的清晰视频传递。
三是标准化阶段（1990‘s），国际电联H.323视频通信标准和IETF组织SIP视频通信标准相继提出。
四是融合统一通信阶段（2000’s），随着互联网的移动性、交互性以及分发共享等技术的发展，各类专用视频会议系统得到普及。
五是泛在化阶段（2010‘s至今），以云视频会议系统和网络直播为代表的大规模高可靠视频技术系统产生，具备高移动性和完美体验。
互联网视频技术演进的关键影响因素包括计算机处理技术和网络通讯技术。我们看到，当前迅速普及的移动通信和下一代互联网、新的WiFi技术使视频应用无处不在。
互联网视频的组网方式和应用形式
视频会议平台的结构有不同的体系和组网方式：
一是P2P方式，基于分布式体系结构，视频传输效率高，但缺点是不支持网络计费系统，因此目前主要应用于小型视频会议；二是MCU方式，属于一种中心控制的视频管理播发机制，视频会议质量好，但中心控制的压力较大，造价高，因此主要适用于中等规模视频会议；三是SFU方式，可以实现视频会议系统的自适应，是支持路由配置的视频流技术，适用于大规模视频会议应用。
基于以上三种技术，形成了今天常见的互联网视频最主要的三种应用形式：
1、专用视频会议系统：基于MCU结构，具备专业化的视频硬件基础设施和软件系统支持，主要用于专业视频会议；
2、云视频会议系统：基于SFU结构，采用云架构部署，是纯软件环境下的视频流调度分发机制，易于部署和操作，资源和成本较低；
3、网络直播系统：基于CDN结构，以视频单向传播为主，实现视频交互和管理有一定的难度。
国内常用的互联网视频应用
国内常用的互联网视频应用和系统包括：网络视频服务商、网络直播平台、商务视频会议平台，以及在线教学常用的直播互动课堂、MOOC平台，等等。
商务视频会议平台是疫情防控期间主要的视频应用之一。最主要的代表平台如ZOOM、腾讯视频会议系统等。该平台基于云计算技术，视频效果好，消耗资源相对较少，部署和操作界面简单易用，是真正解决特殊防疫期间特殊应用的关键技术。
ZOOM已在国际上应用多年，技术比较成熟，在各个大学、企业、政府等用户中都有比较广泛的部署和使用。我国不少高校之前已经在使用这套系统了，根据大家的反馈，ZOOM非常适合疫情期间高校在线教学和视频会议。
为满足高校对高品质稳定大规模在线教学平台的迫切需求，中国教育和科研计算机网CERNET日前与ZOOM合作，推出了支撑高校在线教学科研的大规模ZOOM视频会议平台和服务（zoom.edu.cn），并且在疫情期间免收费、不限时长。
关键需求推动技术进步，技术进步驱动系统演进。在当前特殊环境下，互联网视频技术也将不断融合创新，为疫情防控、有序复工和经济复苏提供有力的支撑。
（本文刊载于《中国教育网络》杂志2020年2-3月合刊，根据中国工程院院士吴建平在”新一代信息技术助力疫情防控“视频公开课上的发言整理，未经本人审阅，整理：张彤）