題 為什麼在使用與互聯網相同的媒體時,為電視設計的網絡更能提供節目?


與通過互聯網觀看電視相比,通過有線電視或衛星播放電視節目的“正常方式”為什麼會更快?

這可能聽起來像一個有趣的問題,但考慮到實際的媒體可能是相同的(例如,您可以通過同軸電纜以與獲得電視相同的方式獲得互聯網),那麼它將不會更接近相同的速度和質量?我不認為我的前提是錯誤的,因為你可以正常觀看4K電視,但除非你有一個非常好的互聯網連接,你可能會注意到在線觀看4K時的緩衝。

是因為互聯網有更多的開銷(雖然我會想到UDP等協議不那麼)?


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2018-04-26 10:11


起源


媒介並不像你想像的那麼重要。撥號和DSL都使用相同的線路,但它們的工作方式非常不同,並提供不同的速度。 - InterLinked
@InterLinked是正確的。該 方法 傳輸和接收是重要的,而不是他們旅行的媒介。 - Keltari
通過電視,數據被發送一次並同時被所有人接收。通過Internet,每個查看者都可以獲得自己的數據流。如果5個人在互聯網上同時觀看同一節目,則必鬚髮送5次。 - user20574
@northerner除此之外:沒有大量的客戶接收相同的互聯網電視(有多少不同的人將從同一個網站流式播放同一個節目?)。並且網絡交換機通常會阻止多播流量,除非它們因為交換機上的負載而特意允許它通過。當ISP是有線電視提供商時,他們可以安全地允許自己的多播,但讓任何舊網站的多播通過可能會給每個客戶的DOS帶來這樣的多播風暴。 - Centimane
更快的是電視的廣播。當時在德國仍有模擬電視廣播,新年倒計時看無線電控制時鐘,通過天線觀看電視和通過衛星觀看電視時差異大約為1秒時鐘 - >天線和大約4-5秒時鐘 - >衛星。所以我認為,這是引入滯後的額外處理階段。不是媒體的表現。 - Sunzi


答案:


對於電視和互聯網視頻,問題是一樣的:你必須向觀眾發送視頻幀。每種方法都有不同的處理方式,各有利弊。

幀實際上只是信息,所以我們選擇一個模擬。想像一下,你想要向100人口述GettysBurg地址。你必須得到每個人的每一行演講(就像視頻提供者必須得到每個觀眾的幀)。

現在電視頻道各自獨占使用電纜上的頻率範圍。這就像專門使用演講廳一樣。你不會被試圖說話的人打斷。如果你就像一個電視頻道,你發布一個你計劃決定演講的時間,當這個時間到來時,你就站起來開始講話。甚至沒有檢查觀眾中的誰,你就開始:

you send "Four score and seven years ago" to whoeverIsListening
you send "our fathers brought forth on this continent" to whoeverIsListening
you send "a new nation, conceived in Liberty," to whoeverIsListening
you send "and dedicated to the proposition" to whoeverIsListening
you send "that all men are created equal." to whoeverIsListening
...

...
you send "shall not perish from the earth." to whoeverIsListening

你在沒有停頓的情況下決定整個演講。你只說了一次每一行。這對你來說並不那麼難。任何在大廳裡聽的人都聽到了整個事情沒有任何延誤或中斷。同樣地,電視台只在一次線路上發送信號,如果你正在觀看它,它會實時通過。但同樣地,如果您在節目開啟時不在電視上,或者您必須離開中間去洗手間,那麼您會錯過一些。

但是如果你想讓人們按照自己的時間表聽到這個劇本,你想確保每個人聽到整個事情呢?你邀請每個人隨時隨地在公園裡拜訪你,你會單獨指定他們的線路。這就像通過互聯網提供視頻一樣。

公園很忙,有時你不會說話,因為它太吵了。流媒體服務與其他互聯網流量共享網絡。他們沒有專門的頻率。他們的包有時必須排隊等候。

Person1出現了,你開始告訴他們行:

you send "Four score and seven years ago" to person1
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "our fathers brought forth on this continent" to person1

那不是那麼糟糕。 person1仍然以相當不錯的速度獲得該劇,但是後來第二個人出現了,並且你答應在每個人的開頭開始,很快就會出現第3個人,然後是1個人要求你重複自己。 ..

you send "a new nation, conceived in Liberty," to person1
you send "Four score and seven years ago" to person2
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "and dedicated to the proposition" to person1
you send "Four score and seven years ago" to person3
person1 sends "what?" to you
you send "our fathers brought forth on this continent" to person2
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "and dedicated to the proposition" to person1
you send "our fathers brought forth on this continent" to person2
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "that all men are created equal." to person1
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "our fathers brought forth on this continent" to person3
you send "Four score and seven years ago" to person4
person3 sends "what?" to you
you send "a new nation, conceived in Liberty," to person2
you send "Now we are engaged in a great civil war" to person 1
you send "our fathers brought forth on this continent" to person3
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "a new nation, conceived in Liberty," to person3
you send "our fathers brought forth on this continent" to person2
you send "a new nation, conceived in Liberty," to person3
you send "our fathers brought forth on this continent" to person4
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "Four score and seven years ago" to person5
you send "Four score and seven years ago" to person6...

就這樣,直到你對每個人說出每一行的講話。當你在演講廳口述時,有多少人出現並不重要,你仍然只說過一次,他們都聽到了。但是現在如果有三十個人立刻出現,或者公園變得更加繁忙,那麼每個人收到演講的速度就會慢慢下降。互聯網視頻的優勢在於每個人都可以隨時開始收聽,甚至可以要求稍後暫停和繼續或重複他們錯過的部分,但缺點是如果網絡擁擠或許多人使用同一台服務器,視頻緩慢加載。


114
2018-04-26 15:50



This is like streaming.  這裡必須小心術語。在Youtube或Netflix上觀看視頻並不是真正的“流媒體”,它更像是一種下載(TCP)類型,其中多個用戶可以隨時下載相同的內容 - 它只是暫時存儲在本地用於播放,但它不像真正的流媒體,其中 是 活著,表現得很像你描述的第一個案例。按需媒體可以突發下載 - 足以填充緩衝區,然後再緩沖壓力增加。真正的流式傳輸在流式傳輸時播放 - 通常是多播UDP等。 - J...
@Draco18s不幸的是(據我所知)多播不是公共互聯網上的東西:(。 - Jonas Schäfer
@J ...我熟悉的定義說流式傳輸不是關於精確的時間,而是關於如何處理數據的更多信息。在流中,可以處理和使用流的每個元素而無需等待傳輸其餘元素,並且在移動到下一個元素之前處理流中的一個元素。流動性水平不同,從巧妙緩衝的TCP到多播UDP,再到SONET上的ATM數據包,一直到模擬。當然,模擬將是唯一的 真正 流式格式,按照您的定義“播放流式傳輸”。 - Cort Ammon
啊對。因此超級簡化的電視更快,因為網絡中只有一個發送者,所以沒有衝突或擁塞。 - northerner
@northerner:是的,但也因為所有內容只發送一次(並且每個人都同時收聽),而不是將所有內容分別發送給每個監聽器/查看器。 - psmears


實際的媒介是  同樣的:通過專用同軸電纜分發的電視的工作方式非常不同,與觀看Youtube或Netflix或公共互聯網上的任何其他內容相比,它們具有非常不同的基礎設施。

即使同軸電纜用於實現IP協議,以及分佈在其上的電視內容,您仍然可以使用全面的帶寬控制,並且可以使用專用的多播基礎設施(在公共互聯網上不能很好地工作)。

所以你的問題的答案是:你正在比較蘋果和橘子,你的前提是它們是相似的是錯誤的。


23
2018-04-26 12:15



數字電纜也存在帶寬問題,這就是為什麼每個通道都不是4k甚至HD。雖然其中一些與事實有關,但他們的大多數客戶沒有4k或HD電視,有線電視行業不會通過昂貴的升級來解決他們的帶寬問題,直到需求出現關鍵時刻。考慮到他們的客戶也正在通過互聯網轉向電視,並放棄他們的傳統電視服務。 - Ramhound
@Ramhound實際上是什麼促使我提出這個問題。恕我直言,有線電視的唯一好處,例如YouTube沒有加載時間。 - northerner
@northerner - 您的ISP可以通過增加您可以訪問的帶寬量來實現YouTube上沒有加載時間,但值得指出數字電纜是加密和壓縮的。然後在您的有線電視盒中進行未壓縮和未加密。雖然YouTube上的內容可能已加密,但通常不會對其進行壓縮。雖然YouTube在其編碼器中使用壓縮,但我所說的是,數據如何傳輸到客戶端。壓縮內置於編碼器中,這是一種類似的方法,但解決了不同的問題。 - Ramhound
@Ramhound:實際上, 他們中的大多數可能 做 至少有HD(即使不是4k)屏幕可用 - 它們只是連接到(或內置)計算機,並稱為監視器。 - Sean
@ramhound YouTube視頻實際上是壓縮的。你所謂的“編碼器”實際上是一種非常複雜的壓縮算法。大多數現代視頻編解碼器來自MPEG系列,它結合了運動補償和基於DCT的殘差(後者與JPEG非常相似)。音頻壓縮也應用於同一流中。數字電視/有線和互聯網視頻都使用這些編解碼器,但可能具有不同的質量/延遲/帶寬權衡參數。 - Chromatix


從根本上說,你的假設“以同樣的方式通過同軸電纜”是錯誤的。電纜只是攜帶電信號。該信號可以以許多不同方式編碼,每種方式適合於特定用途,包括將多種用途組合成單個信號的編碼方案。

“Cable”在提供電視方面很快,因為它是一種單向廣播信號,適合同時向多個用戶分配電視頻道。每個人同時獲得相同的信號,基本上沒有變化。這對許多人來說基本上是一個信號。

幾乎在所有方面,在互聯網上看電視都是相反的。它是一種雙向信號,可根據需要向各個用戶分發數據。沒有人同時獲得相同的信號,每個人都有個人需求。對很多人來說,這基本上是很多信號。

現代“有線”通過採用受數據網絡影響的新型雙向數字基礎設施改變了這一點,從而實現了有線互聯網的發展。這進一步允許新的服務,如點播節目和機頂盒遊戲。這需要電纜網絡和電纜上承載的電信號的基本變化。數據網絡通過採用多播協議來改變這一點,允許大規模廣播數據實現IPTV,按需編程和機頂盒遊戲。這也需要數據網絡的根本變化。

融合將持續到“有線/ IPTV”和“互聯網”網絡無法區分。有一天,您的互聯網服務提供商將提供您與10,000頻道YouTube廣播的聯繫,電影製片廠將直接向全世界廣播IPTV組播。在廣播中仍然沒有任何東西可以觀看,並且仍然會對您的個人節目進行緩衝,因為您最喜歡的貓視頻將永遠不會受歡迎,無法進入廣播時間表。


10
2018-04-26 19:35



提及多播的+1,如果互聯網骨幹網/ ISP支持,它將允許通過互聯網進行電視式廣播。這可以大大減少像奧運會那樣的帶寬需求 許多 人們正在觀看相同的直播,或者在一分鐘之內重新播放。 (在短回放的情況下,客戶端可以在顯示之前緩沖一分鐘的多播數據。如果需要,在搜索之後單播一兩分鐘的數據以捕獲用戶直到多播流。) - Peter Cordes


對於所有雙用途提供商(例如帶有互聯網的電纜),您可以想像通過電線的交通就像一條帶有快車道的公路,或者甚至更好的自動公路系統。快速車道/自動化高速公路是道路的專用部分,每個人都希望以相同的速度行駛並且具有恆定的流量。從來沒有任何擁堵,因為它經過精心佈局,允許跨越它的特定數量的流量。

提供商將您可以觀看的所有頻道分配給特定頻率。無論是否有人正在觀看特定頻道,流量始終處於特定帶寬,並且每個人都同時獲得相同的數據。預先計算此帶寬,提供商可以可靠地預測這些頻率可用的帶寬。

另一方面,互聯網就像一條普通的高速公路。當它沒有得到充分利用時,每個人都可以隨心所欲地快速前進,但隨著流量的增加,一些數據必須延遲,以便每個人都有機會獲得。這意味著當互聯網帶寬接近飽和時,人們將開始注意到跳過,緩衝,失真的音頻和視頻等等。

因此,有線,衛星和無線節目實時的主要原因是它使用專用的,預先分配的帶寬,經過精心計算和測量,以最大限度地減少干擾,而互聯網總是在競爭嘗試和為想要使用它的每個人提供均衡的帶寬。一旦媒體飽和,每個人都會開始感受到這些效果,從加載較長時間的網頁到粒狀視頻流和扭曲的音頻。


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2018-04-26 19:19



我要說一條專線是一條高速公路,每個人都被禁止超車,而使用互聯網將所有汽車托運給一家航運公司運送他們,只要他們到達目的地他們認為合適.... - rackandboneman


最簡單的解釋是,廣播視頻可以自己獲得專用信道,幾乎沒有延遲和非常一致的帶寬。數據被發送給每個人,無論他們是否真正在聽(這使得當預期的聽眾數量達到數百萬時非常有效),並且是故意構造的,以便當有人  開始聆聽,他們將得到一個關鍵幀,允許他們在幾分之一秒內開始觀看。

相反,互聯網視頻必須與服務器和計算機之間路由器之間共享各種鏈路的其他流量競爭,這導致必須減輕的延遲和損失。必須將數據的副本發送到每個偵聽器,從服務器的角度來看這不是非常有效,並且還會進一步增加中斷的可能性。為了應對中斷,您的計算機會等待幾秒鐘的數據到達,並在開始播放之前將它們存儲在緩衝區中。

如果兩者恰好通過相同的物理電纜,它們幾乎肯定被調製到不同的載波頻率,非常像老式的電視頻道。

如果您正在觀看電影或連續劇集,緩衝區填充時的短暫停頓不是很明顯,並且不必等待電視台到處播放它的便利性是互聯網視頻的一個引人注目的優勢。但對於現場體育或新聞事件,廣播電視可能是最好的,因為它的即時性。


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2018-04-27 21:57





其他答案中有很多好處,但這裡有一張圖片展示了Verizon如何通過光纖實現這一點(Verizon FIOS)。每個提供者都將擁有不同的機制,因此這只是一種這樣的方法的一個例子。互聯網數據和廣播視頻來自兩個不同的來源。它們通過在不同波長上傳輸而在最後一英里附近添加。

An image showing how video bandwidth is added onto a data stream at an optical coupler by utilizing a third wavelength.  The video circuit uses 1550nm while the voice and data use 1490nm for downstream and 1310nm for upstream.


1
2018-04-27 20:45





有幾個原因。首先,有線/衛星帶寬比您想像的要高得多。即使是相當古老的同軸安裝也具有總帶寬 很有競爭力 大多數普通用戶對局域網的看法。衛星也一樣。考慮一下,例如在Astra上你有100多個轉發器,每個轉發器有幾個通道,每個通道每秒27.5k符號。這是一個巨大的帶寬。

其次,數據是 廣播,這意味著它被發送一次給“每個人”(特別是沒有人),就是這樣。在內部,有線網絡可能必須在這里和那裡複製原始位(例如,到衛星網或本地有線網絡),但無論如何。一切都剛剛發送 一旦,火和忘記,吃它或死。傳輸錯誤沒有協議(好吧,有FEC,但不計算,它不會回傳)或任何此類事情。你得到它或者你沒有得到它,隨著時間的推移,你是否也越來越少關心它(提供者根本不關心它)。
這為本地電纜和提供商基礎設施提供了先決條件 很多 要求不高,因為您只需要傳輸一小部分數據,而您無需擔心從客戶端獲得回复並處理這些問題。通過基礎設施(以及本地電纜)發送的數據量僅取決於廣播的頻道數量,而不取決於觀看頻道的人數。由於後者的數量是前者的一百萬倍,這是一個巨大的勝利。

沒有涉及HTTPS服務器。沒有處理請求,沒有隨意抽取任意數據塊,沒有保證,沒有並發/可擴展性問題。沒有數據包被中間路由器丟棄,沒有擁塞控制(如果數據包 迷路了, 沒人在乎)。

所以,總而言之,這是一個完全不同的,不可比的東西。


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2018-04-30 11:01





所有通過同軸電纜進入您家的信息都佔用了可用頻譜的一定帶寬。對您的問題的簡單回答是,更多的帶寬專用於廣播電視,而不是普通數據。你是對的,雙向通信的開銷並不是那麼大,可以適應電纜的可用帶寬。

廣播視頻和點播數據之間的區別在於提供商端,其中向每個人(廣播)提供相同的數據比向每個用戶提供特定請求的數據更容易。換句話說,提供者 可以 為一般數據分配更多帶寬,但隨後必須削減廣播頻道的數量/質量  為每個用戶提供更大的互聯網管道(在他們的電纜末端和互聯網骨幹網之間)。這也是基於訂閱級別的速度的來源:您支付的費用決定了他們允許您使用的互聯網骨幹網的連接數量。


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2018-05-01 17:21