一本好的入门书是带你进入陌生领域的明灯，《CDN技术详解》绝对是带你进入CDN行业的那盏最亮的明灯。因此，虽然只是纯粹的重点抄录，我也要把《CDN技术详解》的精华放上网。公诸同好。

“第一公里”是指万维网流量向用户传送的第一个出口，是网站服务器接入互联网的链路所能提供的带宽。这个带宽决定了一个 网站能为用户提供的访问速度和并发访问量。如果业务繁忙，用户的访问数越多，拥塞越严重，网站会在最需要向用户提供服务时失去用户。（还有“中间一公里” 和“最后一公里”分别代表互联网传输传输和万维网流量向用户传送的最后一段接入链路）

从互联网的架构来看，不同网络之间的互联互通带宽，对任何一个运营商网络的流量来说，占比都比较小，收敛比是非常高的，因此这里通常都是互联网传输中的拥堵点（运营商互联互通的问题）

其次是骨干网堵塞问题，由于互联网上的绝大部分流量都要通过骨干网络进行传输，这就要求骨干网络的承载能力必须与互联网 的应用同步发展，但实际上两者并不是同步的，当骨干网络的升级和扩容滞后于互联网之上的应用的发展时，就会阶段性地使得大型骨干网的承载能力成为影响互联 网性能的瓶颈（区域互联互通问题，骨干网带宽瓶颈）

在互联网领域有一个“8秒定律”，用户访问一个网站时，如果等待网页打开的时间超过8秒，会有超过30%的用户放弃等待

使用CDN会极大简化网站的系统维护工作量，网站维护人员只需将网站内容注入CDN的系统，通过CDN部署在各个物理位置的服务器进行全网分发，就可以实现跨运营商、跨地域的用户覆盖

对于电信运营商，CDN是真正体现管道智能化的技术

这个站点时，实际上我们想要浏览的网页内容都存放在互联网中对应某个IP的服务器上，而浏览器的任务就是找到我们想要访问的这台服务器的IP地址，然后向它请求内容。

本地DNS服务器（local DNS server）是用户所在局域网或ISP网络中的域名服务器。当客户端在浏览器里请求解析成IP地址，本地DNS服务器再向整个DNS系统查询，直到找到解析结果。客户端可以配置DNS服务器或通过DHCP来分配

DNS给使用它的互联网应用带来额外的时延，有时时延还比较大，为了解决问题，需要引入“缓存”机制。缓存是指DNS查 询结果在主机（local DNS server）中缓存。在区内主机对某个域名发起第一次查询请求时，负责处理递归查询的DNS服务器要发送好几次查询（先查.root，再查.com之 类，再定位IP地址等）才能找到结果，不过在这过程中它也得到了许多信息，比如各区域权威DNS服务器（就是告诉你最终提供服务，abc.com的权威服务器可能会解析出一个或多个IP地址。权威域名服务器还可以调整响应中IP地址的排列方式，即在每次响应 中将不同的IP地址置于首位（取决于可服务能力和服务质量），通过这种方式实现对这些Web服务器的负载均衡

通过CNAME方式实现负载均衡：域名服务器获得CNAME记录后，就会用记录中的别名来替换查找的域名或主机名（实现多个域名->服务器映射）。后面会查询这个别名的A记录来获取相应的IP地址。

具体操作为：先将GSLB的主机名定义为所查询域名的权威DNS服务器的别名，然后将GSLB主机名添加多条A记录，分别对应多个服务器的IP地址。这样，本地DNS服务器会向客户端返回多个IP地址作为域名的查询结果，并且这些IP地址的排列顺序是轮换的。客户端一般会选择首个IP地址进行访问

负载均衡器作为权威DNS服务器：负载均衡器就会接收所有对这个域名的DNS请求，从而能够根据预先设置的一些策略来提 供对域名的智能DNS解析。F5的DNS具有完整的DNS功能以及增强的GSLB特性，Foundry、Nortel、Cisco和Radware的产品 能实现部分DNS功能

负载均衡作为代理DNS服务器：负载均衡器被注册为一个域名空间的权威DNS服务器，而真正的权威域名服务器则部署在负 载均衡器后面。所有的DNS请求都会先到达负载均衡器，由负载均衡器转发到真正的权威DNS服务器，然后修改权威DNS服务器返回的响应信息。真正的权威 DNS服务器正常响应浏览器的DNS请求，返回域名解析结果列表，这个响应会先发送到负载均衡器，而负载均衡器会根据自己的策略选择一个性能最好的服务器 IP并修改需要实现GSLB的域名的DNS查询响应，对其他请求透明转发，这样就不会影响整个域名空间的解析性能。

在基于DNS方式下无论采用何 种工作方式，都会有一些请求不会到达GSLB，这是DNS系统本身的缓存机制在起作用。当用户请求的域名在本地DNS或本机（客户端浏览器）得到了解析结 果，这些请求就不会达到GSLB。Cache更新时间越短，用户请求达到GSLB的几率越大。由于DNS的缓存机制屏蔽掉相当一部分用户请求，从而大大减 轻了GSLB处理压力，使得系统抗流量冲击能力显著提升，这也是很多商业CDN选择DNS机制做全局负载均衡的原因之一。但弊端在于，如果在DNS缓存刷 新间隔之内系统发生影响用户服务的变化，比如某个节点故障，某个链路拥塞等，用户依然会被调度到故障部位去

智能DNS功能，它在向本地DNS返回应答之前会先根据一些静态或动态策略进行智能计算。

关于GSLB的部署问题

关于内容的缓存问题（如何智能调度最有效）和配置

在有些CDN中（用于视频网站加速的情况较多），网站需要加速的内容全部先缓存在OCS（内容中心），然后再将一部分 （通常是热门的内容）分发到个POP节点（Cache边缘集群），所以POP节点在某些时候会出现本地不命中而需要回OCS取内容或者从其他POP节点取 内容的情况

纯粹基于DNS方式的GSLB只能完成就近性判断。为实现智能调度，大多数解决方案需要在GSLB设备附近以旁路的方式 部署一台辅助设备（为方便描述，我们可称之为GRM——全局资源管理设备），用以实现和各POP节点的本地资源管理设备进行通信，完成CDN对各POP节 点的状态检查，并根据POP节点的状态和流量情况，重新制订用户调度策略，将策略实时发送到GSLB中去执行

因为DNS服务采用以UDP为基础的、默认无连接的访问方式，给分布式攻击（DDoS）带来了更大的便利。（有DNSSEC可以提供某程度的DDoS攻擊保護）

隐藏节点的存在很大程度上可以避免GSLB被攻击致瘫痪的机会，实际隐藏节点的实现方法就是在实际组网时除了部署正常工作的GSLB以外，再部署一台备份的GSLB设备，并将这一备份GSLB设备隐藏起来，不对外公布。

HTTP重定向只适用于HTTP应用，不适用于任何其他应用。比如微软的MMS协议，RTSP协议，就不能使用这种方式 进行重定向。其次，由于HTTP重定向过程需要额外解析域名URL，还需要与URL建立TCP连接并且发送HTTP请求，使得响应时间加长。第三，不同于 DNS方式，没有任何用户请求能被外部系统终结（不能缓存），所有请求都必须进入GSLB系统，这将成为性能和可靠性的瓶颈。（流媒体用的比较多）

基于路由协议算法选择一条路由到达这两个本地均衡器中的一个。因为每次访问请求的终端IP地址不同，路由条件也不同，所以在多个路由器上优选的路由不同，从统计复用的角度来看基本是在负载均衡器1和2之间均匀分布的。

IP路由在多个POP点之间实现的负载均衡是一种概率上的均衡，而不是真正的均衡（没做智能调度）。

第六章 流媒体CDN系统的组成

流媒体业务是一种对实时性、连续性、时序性要求非常高的业务，无论从带宽消耗上还是质量保障上来说，对best-effort的IP网络都是一个不小的冲击

播放一个视频分为以下四个步骤

RTP、RTCP、RTSP、RTMP的关系：RTSP协议用来实现远程播放控制，RTP用来提供时间信息和实现流同步，RTCP协助RTP完成传输质量控制<=（播放控制），

=>（传输控制）RTMP和HTTP streaming则是将流同步、播放控制、质量控制集成起来的企业自有流媒体传送协议

RTMP协议架构在TCP层之上，但RTMP消息并不是直接封装在TCP中，而是通过一个被称为消息块的封装单元进行传输。消息在网络上发送之前往往需要分割成多个较小的部分，这样较小的部分就是消息块，属于不同消息流的消息块可以在网络上交叉发送。

RTSP/RTP和HTTP streaming是目前应用最广泛的流化协议，目前电信运营商在IPTV（特殊通道的基于IP的流媒体播放）的流化上主要以RTSP/RTP技术为主，而互联网视频网站（点播/直播）则多倾向于使用HTTP streaming的流化技术。

HTTP streaming前身是progressive download（渐进式下载：边下载边播放，直到下载完）。HTTP streaming首先会将视频数据（包括直播的视频流和点播的视频文件）在服务器上进行编码，然后将编码后的数据进行更细粒度的分片，再把每个分片通过 HTTP协议传输到客户端。HTTP streaming的客户端需要对视频文件的每个分片都发出一个HTTP请求，这样，在视频播放速度低于下载速度的情况下，客户端可以灵活控制HTTP请 求的发出速度，从而保证用户在中途退出时不会出现下载浪费。另外，因为采用分片的特点，HTTP streaming还可以实现媒体播放过程中的码率切换（码率自适应），结合网络带宽资源，为用户提供更好的体验。

HLS流化技术主要分三个部分：服务器组件、分发组件和客户端软件

–          服务器组件主要负责从原始的音视频设备捕捉相应的音视频流，并对这些输入的媒体流进行编码，然后进行封装和分片，最后交付给分发组件来进行传送；

–          分发组件主要负责接收客户端发送的请求，然后将封装的流媒体分片文件连同相关的索引文件一起发送给客户端。对于没有采用CDN服务的源服务器，标准的 Web服务器就是一个分发组件，而对于大型的视频网站或者类似的大规模应用平台，分发组件还应包括支持RTMP协议的CDN；

HLS音视频流或流媒体文件在经过编码、封装和分片后，变成多个以.ts结尾的分片文件。流分割器产生的索引文件是以.M3U8为后缀的，用户可以直接通过Web访问来获取

分发组件负责将分片文件和索引文件通过HTTP的方式发送给客户端，无须对现有的Web服务器和Cache设备进行额外的扩展、配置和升级

客户端组件根据URL来获取这个视频的索引文件。索引文件包含了可提供分片文件的具体位置、解密密钥以及可用的替换流。

HDS，点播内容是通过一个简单的预编码生成MP4片段以及Manifest清单文件；直播的内容准备工作流程相对复杂一点，在播放的过程中生成MP4.（直播推荐用RTMP，使用FMS推流器）

MPEG-2 TS是指TS格式封装的、MPEG-2编码格式的媒体流。大多数IPTV系统使用这种内容源。H.264这一层完成原始文件的压缩编码，TS这一层负责音 视频的复用以及同步，RTP这一层负责流的顺序传输，UDP这一层负责数据包的交付，IP层负责传输路由选择

流媒体加速的回源要求：因为流媒体文件传送带宽需求高，而且往往需要维持TCP长连接，所以一旦CDN回源比例过高，源 站服务器I/O将不堪负荷。CDN对内容采取分发方式分为pull和push两种。Pull是被动下拉的方式，push是主动推送的方式。对于流媒体内 容，系统一般会选择对热点内容采取push方式的预分发，而普通的网页内容几乎100%是pull方式的。

在流媒体CDN系统中，用户访问的调度会更多考虑内容命中，主要是因为流媒体内容文件体积大，业务质量要求高，如果从其 他节点拉内容再向用户提供服务会带来额外的延迟，影响用户体验。为进一步提高命中率，流媒体CDN系统普遍采用了对热点内容实施预先push的内容分发策 略

在流媒体服务系统中，主要关注的技术是对不同流媒体协议、不同编码格式、不同播放器、不同业务质量要求等的适应。

流媒体CDN与Web CDN的对比（业务差异）

现在已经投入商用的CDN系统，基本都是同时提供Web CDN能力和流媒体CDN能力的，而且这两种能力的实现在系统内部几乎都是互相隔离的，从调度系统到节点设备都没有交叉互用

流媒体CDN与Web CDN的设计差异（设计差异）

流媒体CDN的Cache设备与Web Cache无论在软件实现还是硬件要求上差异都很大，我们很少看到这两种业务共用同一台设备

当用户请求的内容在Cache上命中时，Cache直接向用户提供流服务，此时Cache设备充当流媒体服务器的角色； 当用户请求内容未能在Cache上命中时，Cache会从上一级Cache（二级缓存设备或中间缓存设备）或者源站服务器获取内容，再提供给用户。 Cache在用户与另一个流媒体服务器之间扮演代理的角色

分布式存储技术因其大容量、低成本的特点，目前也被业界关注和研究作为流媒体CDN系统的存储解决方案之一。常用的分布 式存储技术包括分布式文件系统和分布式数据库，由于采用了数据副本冗余（每份数据复制2~3份）、磁盘冗余（Raid1、Raid10、Raid5）等技 术，通常可以提供良好的数据容错机制，当单台存储设备断电或者单个存储磁盘失效时，整个存储系统仍能正常工作

负载均衡设备在进行用户访问调度时，会综合考虑很多静态的、动态的参数，包括IP就近性、连接保持、内容命中、响应速 度、连接数等。但没有哪个CDN会考虑所有参数，而是会根据业务特点进行一些取舍，否则均衡系统就太复杂了。而流媒体CDN在进行用户访问调度时，会更多 考虑内容命中这一参数

有两种GSLB实现方式，一种是基于DNS的，一种是基于应用层重定向的

PUSH方式适合内容访问比较集中的情况，如热点的影视流媒体内容，PULL方式比较适合内容访问分散的情况

对使用CDN服务的SP来说，CDN的作用在于尽量就近为用户提供服务，帮助SP解决长距离IP传输和跨域传输带来的种 种业务质量问题（通过空间换取时间）。因此，为用户提供服务的Cache设备一定部署在离用户比较近的地方。另一方面，CDN的建设者从成本角度考虑，又 不能把所有内容都存放在这些离用户最近的节点中，这会消耗大量存储成本，所以这些提供服务的Cache设备会根据需要从源站服务器或者其他Cache获取 内容。这样就形成了CDN网络分层部署的概念。

从网络分层上看，Web CDN通常是两级架构（也有三级架构以减少回源），即中心-边缘。而流媒体CDN通常有三级以上架构，即中心-区域-边缘。产生这种区别的原因在于流媒体 回源成本比较高，源站服务器响应一次流媒体内容回源请求，要比Web内容回源消耗更多资源。尤其对于流媒体直播业务来说，只要直播节目没结束，服务器就需 要长时间持续吐流，如果没有第二层节点作为中继，那么中心节点的压力将是不可想象的。

分层部署的方式，对点播业务而言的主要意义是节省存储成本，对直播业务而言在于减少带宽成本。在点播业务中，边缘Cache只需存储用户访问量大的内容或者内容片断，其余内容存储在区域Cache中。

在直播业务中，边缘Cache从区域中心获取直播流，而不需要直接向中心节点（源站）获取，从而节省了区域中心到中心节点这一段的大部分带宽。因为直播流在各个Cache中都不需要占用很大的存储空间，只需少量缓存空间即可，所以直播业务方面并不用注重考虑存储成本

考虑到电信运营商的IP拓扑和流量模型，区域中心Cache通常部署在重点城市的城域网出口的位置，以保障向各个边缘 Cache的链路通畅。边缘Cache的位置选择则以整个节点能够提供的并发能力为主要依据，依据业务并发数收敛比，计算出单个Cache需要覆盖的用户 规模，从而选择一个合适的部署位置。当然，边缘Cache离用户越近，服务质量越好，但覆盖的用户数越少，部署成本越高。

是指视频内容进入CDN以后，进入内容分发流程之前，CDN系统对内容进行的一系列处理过程。这个预处理过程的目的有几个：

是指按照一定的规则把一个完整的文件切成大小一致的若干个小文件；由于流媒体CDN需要提供的内容体积越来越大，传统整片存储带来的成本消耗超出了CDN服务商的承受范围；切片的另一个目的是，使边缘Cache能够支持自适应码率业务

第七章 动态内容加速服务的实现

随着Web2.0的兴起，产生了动态网页、个性化内容、电子交易数据等内容的加速，这些就涉及了动态内容加速技术。

静态内容的加速，都是对于表现层的加速，对于动态页面等内容的加速，则要涉及逻辑层和数据访问层的加速技术

动态内容的提供不仅仅是HTML页面的设计及编辑，它还需要有后台数据库、应用逻辑程序的支持，以实现与用户的动态交互。

Web系统由表现层、业务逻辑层、数据访问层+用户数据层

表现层是Web系统与外部系统的交互界面，这一层通常由HTTP服务器组成，负责接收用户端的HTTP内容访问请求，从文件系统中读取静态文件

业务逻辑层负责处理所有业务逻辑和动态内容的生成

数据访问层位于系统的后端，负责管理Web系统的主要信息和数据存储，通常由数据库服务器和存储设备组成

用户数据层负责存储用户信息数据和关联关系，内容来自用户提供和用户行为分析结果

Web网站借助CDN技术能够获得更好的扩展性和高性能，核心在于CDN采用的缓存（caching）和复制（replication）机制，其中缓存是将最近经常被访问的源服务器拥有的内容复制到边缘服务器上，可被视为具有特定策略的复制。

CDN的复制机制是指将源Web系统逻辑架构的各个层次的相应功用复制到边缘服务器上实现，以缓解源系统的处理压力。

–          Web系统业务逻辑层的复制。CDN被用于改进动态生成内容的交付性能。即将应用程序和业务组件直接在CDN的边缘服务器中计算，从而直接在靠近用户的地方生成动态Web内容

（PS：暂时来说，网宿还没有实现真正意义的动态加速，虽然现在已经实现一部分，如搜索结果动态缓存，重用的动态页面智能缓存。其他更多的是通过智能管道来加快用户与源钻的访问效率）

（应用加速技术实际上是传统的网络负载均衡的升级和扩展，综合使用了负载均衡（智能调度）、TCP优化管理（TCP keep-alive connection，更激进的TCP窗口策略，基于HTTP1.1），链接管理（routing）、SSL VPN、压缩优化（代码压缩，图片压缩）、智能网络地址（NAT-公私网IP转换）、高级路由、智能端口镜像等技术。）

数据碎片化，就是在应用层将数据分成一个个小的数据块，便于后续的数据比对使用。广域网加速设备在传输数据前会将缓存中的数据与数据切块进行对比，从而找出那些数据是重复数据，不再发送，哪些数据是新鲜的、需要传输的数据。

数据压缩和指针技术一般是放在一起使用的，在对数据分段后，会对每一段数据生成一个数据指针，对于重复内容，只传输指针。在压缩算法设计上，要求同时兼顾数据压缩比和压缩/解压缩时间。

–          SSL加密是一种处理器密集型加密算法，如果用服务器软件处理会消耗大量CPU资源，一般会在提供业务能力的服务器外围部署专门的SSL加速设备，采用硬解密方式实现

SSL的基本原理和实现

（报告出品方/作者：东方证券，浦俊懿）

1.1 公司持续深化智能视频业务布局，核心算法行业领先

公司一直专注于智能视频技术的算法研究，主要产品已应用于传媒、公共安全等行业。公司专注于智能视频技术的算法研究，依托多年的技术积累，拥有高质量视频编转码、智能人像识别、全平台播放、视频云服务、低延时视频通讯、视频结构化等核心算法的研究与应用成果，是面向传媒文化和公共安全等行业，提供智能视频解决方案和视频云服务的国家高新技术企业。

公司主要为传媒文化、公共安全两大领域提供智能视频解决方案及云服务： 1> 传媒文化：主要包括行业解决方案和当虹云两部分。（1）公司拥有完整的广播级解决方案，从制播域到传输域，从直播线到点播线，从内容采集、生产、分发、播控到运营等环节，公司都提供了成熟的解决方案，真正可为用户提供一站式的服务。（2）当虹云专业视频云服务与线下解决方案紧密结合，实现解决方案的云端部署，提供集“视频采集 + 视频处理 + 版权保护 + 视频分发 + 智能互动 + 终端播放 + 大数据分析”一体的专业视频云服务，全面满足媒体、、在线教育、移动互联网等行业的视频应用需求。

公共安全：公司全面拥有“5G移动视频、图像预处理、大数据分析”自主核心技术，拥有基础智能解析处理、智慧防控业务应用、基础警务实战等系列产品解决方案。针对不同场景进行工程化落地，致力于中国亿级以上摄像头的智能视频分析与大数据挖掘应用，以全面提升对各类风险隐患的自动识别、敏锐感知和预测预警预防能力，发展智慧警务与智慧安防业务等，满足人民日益增长的安全需要，推动新时代治理。

目前，公司已覆盖国内一大批优质客户。公司凭借先进的技术实力和完备的产品体系，不断加强市场和品牌建设、客户及渠道拓展。公司已覆盖国内主要的IPTV运营商、三大电信运营商、主流互联网视频公司、公安司法等公共安全行业用户，包括七大互联网电视集成播控平台牌照商、IPTV国家级及省二级播控平台、中国移动、中国电信、中国联通、苏宁、优酷、阿里、腾讯等行业优质客户。同时，凭借着算法优势，公司与华为、Dell、阿里云、NVIDIA等芯片和云计算厂商建立了合作，以实现技术的共同进步。

目前，公司已覆盖国内一大批优质客户。公司凭借先进的技术实力和完备的产品体系，不断加强市场和品牌建设、客户及渠道拓展。公司已覆盖国内主要的IPTV运营商、三大电信运营商、主流互联网视频公司、公安司法等公共安全行业用户，包括七大互联网电视集成播控平台牌照商、IPTV国家级及省二级播控平台、中国移动、中国电信、中国联通、苏宁、优酷、阿里、腾讯等行业优质客户。同时，凭借着算法优势，公司与华为、Dell、阿里云、NVIDIA等芯片和云计算厂商建立了合作，以实现技术的共同进步。

董事长孙彦龙为公司实控人，部分公司股东同样拥有传媒背景。公司前三大股东分别为大连虹昌、大连虹途、大连虹势，而公司董事长孙彦龙通过直接持有大连虹昌、大连虹势99%的股份以及大连虹途17.99%的股份，并间接持有汉唐晖和99%的股份而实际控制公司，其中大连虹途为员工持股平台。此外，上市公司光线传媒直接持有公司7.90%的股份，广电系上市公司华数传媒持有3.35%的股份，这也有助于各方展开合作，打造良好的生态。

1.2 公司业绩保持快速增长，泛安全业务开始发力

近年来，公司营业收入及归母净利润均保持了快速增长，2021H1业绩表现亮眼。2020年，公司实现营业收入3.66亿，同比增长28.60%，实现归母净利润1.03亿，同比增长21.44%。年间，得益于4K超高清实时转码技术加速推广以及公司公共安全业务的稳步增长，公司营业收入CAGR为37.79%，归母净利润CAGR为30.30%，保持了较快的增长。2021H1，公司实现营业收入1.42亿，同比增长50.41%，实现归母净利润2659.83万元，同比增长61.74%，表现出了强劲的增长态势。

从收入的行业构成来看，公司过去传媒文化业务占比较高，今年在泛安全领域开始发力。年，传媒文化业务占比有小幅提升，基本维持在80%的比例上下。进一步拆分来看，2020年传媒领域收入包括73.29%的视频解决方案产品以及7.91%的技术服务，技术服务指的是当虹云。公司2017年下半年开始组建团队，进入公共安全领域，并逐渐在技术和产品上取得突破。根据2021年半年报，公司在泛安全领域实现收入6447.84万元，几乎与去年全年持平，占比达到45.55%，成为公司上半年第一大业务。尽管存在传媒文化业务收入季节性的因素（集中下半年），我们认为，由于未来泛安全领域行业需求旺盛，公共安全业务有望成为公司新的发力点。

公司整体盈利能力保持稳定，毛利率回升明显。公司近年来保持了较高的研发投入，整体费用率有所下降，因此在毛利率下滑的趋势下，销售净利率能保持稳定。公司毛利率近年来有所下滑主要有两方面原因：第一是战略打法发生了变化，公司最早以纯软件和算法为主，外购部分硬件，而现在公司已拥有自己的硬件团队，为客户提供软硬一体的服务器，模式变重；其次，公司在初期以项目制为主，产品聚焦中心端，需要根据需求配置硬件及部件，标准化程度相对低，随着项目数增多，毛利率被拖低。目前，公司产品逐渐由中心端向边缘端转移，为客户提供标准化程度高的边缘计算设备，并且平台和硬件的标准化程度也有所提升。2021H1，公司销售毛利率56.78%（同比+17.47pct），销售净利率18.79%（同比+1.31pct），盈利能力改善较为显著。

当前，我国5G相关政策已进入网络建设和应用开发并举阶段。从近年来5G相关政策可以看出，我国5G政策经历了两个阶段：2018年以前，政策主要鼓励企业从事5G技术和标准研发；2018年之后，政策开始同时鼓励5G网络建设及5G应用的开发。未来，随着5G网络建设的不断推进，5G的应用将会继续深化，政策也有望持续引导。

2.1 5G渗透率不断提升，超高清视频产业进入发展快车道

当前，我国5G相关政策已进入网络建设和应用开发并举阶段。从近年来5G相关政策可以看出，我国5G政策经历了两个阶段：2018年以前，政策主要鼓励企业从事5G技术和标准研发；2018年之后，政策开始同时鼓励5G网络建设及5G应用的开发。未来，随着5G网络建设的不断推进，5G的应用将会继续深化，政策也有望持续引导。

5G的大带宽、高可靠、低时延推动超高清视频、云VR、云等个人应用体验升级。通信技术的更新迭代推动移动互联网的快速发展，也改变了人们的生活和方式。3G时代，以图文为代表的社交应用为主，尚不能支持视频的良好体验。4G网络速率得到了较大的提升，推动了视频类应用的高速发展。5G网络的大带宽、高可靠低时延能保障云VR、云及超高清视频对网络性能的需求，为用户带来极致的体验。

超高清视频下游应用场景广，融合类型多样。8K的超高清特质（更精细的图像细节、更强的信息承载能力和更广泛的应用范围），为消费升级、行业创新、治理提供了新工具、新要素、新场景，可广泛应用于各领域激发经济新动能。《关于印发超高清视频标准体系建设指南（2020版）》中提出，到2020年，进一步完善超高清视频标准体系，重点推进广播电视、文教、安防监控、医疗、智能交通、工业制造等重点领域行业应用及标准化工作。

多地响应《计划》，实施方案及配套政策将陆续启动。截至2020年8月，全国31个省市中有11个省市发布了超高清视频产业行动计划，分别为重庆市、广东省、安徽省、湖南省、四川省、上海市、北京市、福建省、浙江省、山东省、江苏省。其中除北京市和江苏省外，其余9省市均发布了超高清视频产业市场规模，合计达32,500亿元，占4万亿元的80%以上。

投资资本加速汇聚，超高清视频产业发展有望提质提效。在工信部的支持下，国家制造业转型升级基金、广州市政府、资本方共同发起，于2020年11月启动设立了规模为60亿元的超高清视频产业投资基金，预计2021年上半年完成募资。今年5月，2021世界超高清视频（4K/8K）产业发展大会上，举办了超高清视频产业投资基金投资意向书签署仪式。超高清视频产业投资基金的设立，对加速我国超高清全产业链生态要素建设，打造一批具有国际竞争力的龙头企业，构建具有创新优势的超高清视频产业体系与全球领先的电子信息产业集群发挥了积极作用。

2.2 超高清视频带动多行业应用，文化传媒及安防为两大重要落地场景

超高清视频下游应用场景广，融合类型多样。8K的超高清特质（更精细的图像细节、更强的信息承载能力和更广泛的应用范围），为消费升级、行业创新、治理提供了新工具、新要素、新场景，可广泛应用于各领域激发经济新动能。《关于印发超高清视频标准体系建设指南（2020版）》中提出，到2020年，进一步完善超高清视频标准体系，重点推进广播电视、文教、安防监控、医疗、智能交通、工业制造等重点领域行业应用及标准化工作。

3.1 公司编转码技术行业领先，5G边缘计算产品开始落地推广

5G+4K/8K超高清制播已成熟应用。2020年5月，中央广播电视总台使用5G+8K移动直播技术，对2020年全国两会实现“5G+8K+卫星”直播，北京、威海、三亚、喀什、漠河五地联动，为屏幕前的用户带来超高清视频体验。中央广播电视总台通过8K超高清电视试验频道，对2021年春晚进行了8K直播，并联合四大运营商，将春晚8K超高清电视信号传送到北京、上海、深圳、成都、海口等十个城市的公共场所，在30多个8K大屏幕或8K电视机上同步播出。

安防方面，超高清视频能有效提高场景中的特征与行为分析的准确性。超高清视频能在画面中呈现更多的细节特征，更清晰、更准确地还原监控场景，同时还能实现对场景中车辆的车牌、行人人脸进行精确化的识别，以及实现对行人行为的侦测等智能分析应用。对于视频监控而言，图像清晰度是最关键的特性之一，图像越清晰，细节也就越明显，不但会使用户的观看体验更好，对场景中的特征与行为分析也更准确。

3.1 公司编转码技术行业领先，5G边缘计算产品开始落地推广

编转码技术被应用于产业链各个环节，属于产业内最核心的技术之一。随着视频进入到超高清4K/8K，原始视频的数据量变得更加庞大，不利于网络传输、存储和处理，所以能够对视频进行压缩的编转码算法成为了一项重要的技术。同时，如何提升压缩比和效率（更低的带宽占用，更高的画质还原），也成为算法优化的关键。只有当编转码效率的提升匹配到当下视频数据指数级的增长，超高清视频产业才能不断演进、发展。

公司已率先实现AVS3 8K编码器商用。编解码算法作为音视频制作处理的核心，在整个制作流程中主要涉及到的设备有编码器、解码器和转码器，负责音视频的压缩编码、解析、格式转换，同时也作为一种底层能力而成为其他编辑、播出、录制等环节和设备的有力支撑。目前，公司的编转码器已支持国产化编码标准AVS2/AVS3（分别对应4K和8K），并率先实现AVS3 8K编码器商用，有助于在8K时代占得先机。

公司采用CPU+GPU+FPGA的异构混合计算架构，以最大限度地利用算力。公司主要采用CPU+GPU+FPGA的异构混合计算架构 。依据编码特性以及各硬件的计算特点， 合理设计编码框架，针对性的将运算密集模块抽象提取成独立组件，如HDR处理组件，视频预分析组件，运动估计组件等，根据不同模块组件特点，再结合 CPU/GPU/FPGA的特性，将不同的功能模块分配到不同的计算资源上，并在上面充分优化以最大限度地利用算力。

基于编转码的核心技术，公司推出了5G边缘计算产品。公司基于自身的视频压缩/传输/存储、感知编码能力及视频分析、解析、结构化等技术研发的 5G 边缘计算终端产品，目前能实现将视频压缩到10%的带宽进行传输。公司的边缘计算产品能很好的节省视频带宽传输及存储成本，同时能将视频前端-中心端-边缘端，底层-运营层全打通。公司的 5G 边缘计算终端产品为标准化系列产品，销售模式分为产品直接销售和持续收取服务费两种。

公司边缘计算产品能广泛运用于目前海量的存量摄像头，从前端赋能摄像头网联化、智能化。根据HIS Markit预测，到2021年中国监控摄像头安装数量将达到5.67亿个。由于目前还有大量未实现AI能力、未接入带宽的存量摄像头，为实现智能识别、实时回传等功能，若对已有方案进行推倒重建，那么成本将十分高昂；若使用公司推出的边缘计算产品，能对现有的摄像头实现智能化、网联化的升级，大幅降低原有建设成本，并同时利用核心编转码技术实现低带宽、高效率的视频传输，赋能公共安全等行业。目前，公司在公安网的边缘计算终端已在杭州市成功落地。

市场空间巨大，公司边缘计算产品有望应用于更多场景。据IDC预测，到2024年，全球边缘计算市场将达到2506亿美元；到2022年底，超过60%的中国1000强企业将部署基于5G和边缘计算的应用场景。Gartner预测，到2025年，75%的数据将在边缘侧产生和处理。目前，公司的5G边缘计算产品主要针对公共安全以及泛安防领域业务场景下有海量摄像头及海量视频回传需求。未来，随着视频监控及边缘计算的需求快速提升，公司边缘计算终端将有希望广泛应用于轨道交通、学校、医院、金融等更多场景。

目前，公司正逐步实现平台侧到边缘侧、纯软件到软硬件结合的转型，未来随着产品标准化复制和拓展，这也将带动公司盈利能力实现改善。

3.2 需求快速释放，公司有望在三大场景发力

3.2.1广电传媒：广电优势地位明显，超高清应用新场景带来新需求

公司是广电传媒行业领域编转码产品国产化龙头企业。公司参与了多项超高清广播电视行业标准的制定，公司为全国首家推出全国产化4K广播级编码设备的厂商、首家推出了支持中国标准 CUVA HDR的 4K/8K直播编码器厂商，也是全国唯一在中央广播电视总台实现8K AVS3 50P直播编码器商用的厂商。目前，公司在该领域服务的客户包括中央电视台、国内大多数省级电视台（不含港澳台）、报业集团等，清实时编码器等产品的供应商。

目前，公司在国内超高清市场起步阶段就实现了多场景下产品及解决方案的快速落地与应用。公司在业界首次展出AVS3端到端直播系统，助力苏州有线AVS3 8K有线直播成功，完成首次足球赛事8K直播。公司深度参与超高清频道建设工作，于2020年3月中标央视4K频道，2020年12月参与央视8K频道试验开播项目，在已开通的6个4K超高清频道中，公司参与其中4个4K频道建设。公司是央视4K频道的重点协作企业，并在核心编转码设备和系统方面承担重任，未来在广电的优势有望延续。

国内超高清频道建设加速，编转码技术可应用于其中多个环节。继中央广播电视总台4K频道落地，随着国内越来越多的4K超高清电视频道的开播以及4K电视点播内容的逐步增多，电视台频道编码上星、相关4K超高清频道在全国各省级有线网、独立地市有线网的落地接收、多屏分发等系统建设的业务将为编转码技术带来更大的应用空间。在截至2021年1月已开通的6个4K超高清频道中，公司参与了其中4个4K频道建设，未来北京冬奥会、杭州亚运会等重大赛事也将推动超高清频道建设。

IPTV市场具有广阔前景，播控平台国产化加速。根据工信部最新发布的《2021年上半年通信业经济运行情况》，我国IPTV总用户数达3.33亿户，比上年末净增1736万户。对比2015年用户数，可见我国IPTV渗透率快速提高，这也得益于运营商有线宽带的普及以及运营商的强力推进。2021年6月，在国家广播电视总局指导下，“国产化战略联盟”在辽宁沈阳宣布成立，这也是我国首个面向广电关键领域的国产化联盟。联盟首批成员包括广电总局、华为、当虹以及北京、天津、贵州、江西、辽宁等国内主要IPTV省份平台，旨在推动IPTV播控平台及其附属设施的硬件结构、应用系统和运维方案等领域实现全面国产化，共同建立安全可控和自主研发的国产化新媒体体系，加速国家智慧广电战略的自主可控进程。凭借着在广电领域积累的优势，公司有望在“智慧广电”建设中发挥重要作用。

公司已深度参与国内高新视频产业园基地应用平台建设，未来将进入复制拓展阶段。2020年12月,国家广播电视总局印发了《广播电视技术迭代实施方案 (年)》中明确指出，需大力推进超高清视频创新应用产业基地的落地应用。目前，全国多市已有超高清产业基地建设落地或建设计划，公司已参与湖南马栏山视频文创产业园一期4K制播及运营管理平台的建设，定位为对整个平台的运营管理和控制，给园区入驻视频相关企业提供成熟专业的视频解决方案。公司基于视频产业园业务场景已形成了标准化、模块化的产品和解决方案，可复制性强，未来有望形成可观的增量收入。

户外大屏是8K超高清重要的落地场景，“百城千屏”项目将进一步释放需求。由于传统电视、手机受限于屏幕尺寸，人们难以真正地在观感上体会到8K超高清的特点，而户外大屏将有效地突破这一限制，实现8K超高清“可感受到”的落地应用。今年5月，工信部联合国家广播电视总局、中央广播电视总台等单位，组织开展“百城千屏”8K超高清视频落地推广活动，组织各地设立公共场所8K大屏，展映优质8K内容，带动超高清视频产业链各环节协同发展。公司能为各类传媒运营商、公共屏播控商及智慧城市集成商等提供安全、稳定、高效的电子屏播控服务，以全面提升显示价值。目前，国内约有存量户外大屏2万余块，考虑到持续的新屏建设，公司的电子屏播控管理平台具有较大的应用空间。

3.2.2运营商+互联网视频：超高清化是趋势

三大电信运营商基于5G网络加大了在视频内容的制作和运营上的投入，公司在其4K相关的系统建设中深度参与。公司与中国移动咪咕公司已合作完成数250余场5G+4K赛事直播，为其提供视频全链路技术支撑保障。同时，公司与中国移动咪咕公司共建“ 5G+内容生态共同体”，2020年公司的8K编解码器保障全球首场5G+4K/8K+XR云演艺直播成功；并与中国移动咪咕公司共同牵头参与编制了《5G+8K超高清国产化白皮书》，共同参与了《5G超高清新场景白皮书》的起草。未来，公司凭借着自身优势，有望在三大运营商超高清建设中发挥更重要的作用。

在大型赛事或真人秀综艺制作中，公司能提供5G+超高清远程制作解决方案。公司平台提供了真正的一站式远程制作解决方案，其中包括了现场多机位信号稳定回传、中心端多机位高质量及个性化制作、播控端多终端安全播出等三大环节，以支持多样化、专业级的5G+4K/8K远程制作业务场景，助力与运营商合作持续深化。

我国网络视频用户规模庞大，互联网视频内容质量提升显著。根据CNNIC发布的第47次《中国互联网络发展状况统计报告》，截至2020年12月，我国网络视频用户规模达9.27亿，较2020年3月增长 7,633万，占网民整体的93.7%。其中短视频用户规模为8.73亿，较2020年3月增长1.00亿，占网民整体的88.3%。近年来，匠心精制的制作理念逐渐得到了网络视频行业的认可和落实，节目质量大幅提升。在优质内容的支撑下，视频网站开始尝试优化商业模式，并通过各种方式鼓励产出优质短视频内容，提升短视频内容占比，增加用户粘性。

互联网视频逐步走向超高清化。随着5G+超高清的快速落地，4K超高清实时转码技术推广加速，互联网视频越来越趋向专业化，公司进一步向互联网视频行业优质客户拓展。目前公司在该领域的客户包含腾讯、优酷、咪咕、天翼视讯、阿里等头部互联网视频厂商，业务涉及视频采集、生产、传输分发和终端播放的全链条，提供相对完善的产品体系和解决方案。同时，公司参与了腾讯等头部互联网公司的专业视频平台建设等工作，未来与互联网视频厂商的合作有望持续深化。

3.2.3 公共安全：边缘计算产品应用场景丰富

安防监控是超高清视频技术的发力点。目前，“5G+AI+安防”的全新的组合正助推着视频监控行业迈向超高清、AI智能的新阶段。公司作为国内极少数同时具备“视频编转码”与“智能AI识别”技术基础，且全面拥有“5G移动视频、图像预处理、大数据分析”自主核心技术的厂商之一，公司能做到高度压缩视频存储空间，减少视频传输带宽，实现实时高速抛洒物识别、车祸识别等分析，与其他安防企业硬件产品全兼容，提高综合视频技术门槛。

中国铁塔推出“铁塔视联”产品，拟打造全国最大的铁塔共享平台和实用物联网平台。今年7月，中国铁塔在京发布“铁塔视联”产品。我国拥有超200万铁塔站址，资源广布，中国铁塔将主要服务通信行业的通信塔，通过数字化手段升级为“数字塔”，充分发挥其“点多面广、站高望远”的资源优势、专业化能力优势和属地化维护保障优势，依托无处不在的电信基础网络，围绕视觉感知、数据采集、图像分析、信息处理等，广泛服务环保、国土、林草、应急、地震，以及铁路、电网、油气管网、卫星导航等重点领域，以打造形成全国最大的铁塔共享平台和实用物联网平台。

“铁塔视联”具有实时监控、快速响应及全程联网的需求，公司边缘计算产品的超级编码能力能大幅降低铁塔的运营成本。由于“铁塔视联”产品主要运用于国土监控、森林防火、河湖水利、地震监测、非法采砂及非法捕捞监控等场景，因此铁塔摄像头需要具备实时监控、快速响应及全程联网的能力，而大量摄像头产生的海量视频在实时回传和后端分析过程中将产生极高的带宽和存储成本，这也将给“铁塔视联”的日常运营带来较大的压力。公司的边缘计算产品具有的超级编码能力，能在不降低清晰度的情况下把视频压缩至十分之一，为铁塔运营节省90%的带宽及储存成本，以更经济高效的方式满足客户中高点位视频服务需求。

在其余场景中，海量摄像头同样存在共性需求，公司边缘计算产品应用空间巨大。目前我国存量摄像头数量巨大，众多的行业均存在共性的基于视频安全生产、智能巡检、安全预警等需求，需要视频采集监控、视频压缩并实时回传、汇聚、分发、储存等。公司的边缘计算盒子能赋能个行业中大量的存量摄像头以满足上述需求，具有巨大的应用空间。以下是我们对边缘计算产品空间的测算，但考虑到摄像头联网渗透率不可能达到100%，因此实际情况可能存在偏差，仅供参考。

公司在安防领域持续拓展，未来将进入快速发展时期。通过几年的研发和对市场的逐步深入了解，公司推出了越来越多的产品贴身满足客户需求，对接的客户有公安、司法、地铁、交警、大数据局、信息化中心等机构和部门，形成了以综合维稳防控、移动视频警务、工具型实战产品为基础的三条产品线。随着公司逐渐向边缘侧转型，标准化的边缘计算产品未来有望在学校、铁塔监控、医院、金融等场景持续拓展，未来放量后有望为公司公共安全业务的高速增长注入强劲动力。

我们对公司年盈利预测做如下假设：

视频解决方案产品方面，由于公司拥有高质量视频编转码、低延时视频通讯、视频结构化等核心算法的研究与应用成果，目前可以做到业内领先压缩比和还原效果，我们认为公司编转码产品及解决方案在广电、IPTV、互联网视频、电信运营商等领域的应用将拓宽且深化，因此我们预计公司视频解决方案产品21-23年收入增速为27.8%、27.1%、26.5%。由于公司产品标准化程度逐步提高，市场优势地位明显，因此我们预计公司视频解决方案产品21-23年毛利率为57.5%、58.0%、58.5%，有小幅提升。

公共安全产品方面，由于目前我国存量摄像头数量巨大，众多的行业均存在共性的基于视频安全生产、智能巡检、安全预警等需求，需要视频采集监控、视频压缩并实时回传、汇聚、分发、储存等，公司边缘计算产品应用空间巨大。因此我们预计公司公共安全产品21-23年收入增速为91.1%、72.1%、46.6%。由于公司边缘计算终端为标准化产品，随着产品放量，我们认为公司公共安全产品毛利率有望逐步提升。因此，我们预计公司公共安全产品21-23年毛利率为50.0%、53.0%、55.0%。

3) 公司21-23年销售费用率为6.3%、5.8%、5.6%，管理费用率为7.8%、7.7%、7.6%，研发费用率为17.2%、17.3%、17.5%。销售费用率和管理费用率的小幅下降主要是营业收入的增长对两项费用有一定的摊薄影响，研发费用率有小幅提升主要是公司在未来业务快速扩张期中需要保持持续的研发投入。

4) 公司21-23年的所得税率维持5%。

公司深耕智能视频领域多年，具有领先的编转码的技术及产品，而编转码也是实现超高清的核心环节。我们预测未来公司的超高清视频解决方案将在广电、IPTV、互联网视频、电信运营商等领域持续拓展并深化。若各个场景超高清落地不及预期，将会对公司传媒文化业务产生不利影响。

公共安全业务拓展不及预期

我们认为在公共安全领域，公司边缘计算产品能广泛运用于目前海量的存量摄像头，运用于铁塔视联网、铁塔视联网、银行、学校、电力等多种领域，应用空间大。同时，我们认为随着标准化的边缘计算产品放量，公司公共安全业务毛利率将持续改善。若边缘计算产品推广不及预期，将会对公共安全业务产生不利影响。

我们认为随着公司由中心端向边缘端转型，产品标准化程度逐渐提高后，更多的产品可以以终端通过渠道的方式售出，回款能力加强。因此，我们预计公司21-23年净现金流分别为0.14、0.65、1.42亿元，若现金流改善不及预期，将会对日常经营产生不利影响。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库官网】。「链接」