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利用 Media over QUIC 重塑即時媒體 CDN 架構

作者:杜俊峰 | 2026/2/27 上午 10:19:55
第一章:產業轉變:為何選擇 MoQ?

隨著全球對高保真、互動式即時媒體需求的快速成長,傳統串流媒體傳輸架構正面臨長期存在的結構性限制——亦即延遲、可靠性與營運成本之間的傳輸「三難困境」。為大規模分發而最佳化的系統通常需要緩衝,因而引入延遲;針對超低延遲設計的方案往往難以在大規模環境下維持穩定, 並導致成本上升;而能夠保證高可靠性的解決方案則常依賴昂貴的專用基礎設施。當現代應用同時需要這三項能力時,這種取捨已成為即時媒體服務演進的根本障礙。

Media over QUIC(MoQ)提出了一種全新的架構思路,以突破上述限制。MoQ 建立於 QUIC 傳輸協定之上,將媒體內容切分為物件,並透過發布/訂閱(Pub/Sub)模型進行分發,從而實現靈活路由、選擇性重傳,以及在異質網路中的高效率扇出式傳輸。

1.1 統一的開放框架

MoQ 並非專有技術,而是由網際網路工程任務小組(IETF)推動制定的開放標準。透過運用現代 Web 傳輸技術,它為跨平台、跨營運商及跨地區的大規模媒體分發提供了通用基礎。

此框架的開放性至關重要。它既促進創新,也避免供應商鎖定,使網路能在不放棄既有基礎設施投資的情況下,逐步演進至即時媒體能力。

1.2 全球科技領導者的支持

MoQ 生態正由主要基礎設施供應商、網路設備廠商及全球平台共同塑造。參與者包括領先的 CDN 與雲端服務提供商,如 Cloudflare 與 Akamai,網路設備廠商如 Cisco,以及大型內容平台如 YouTube 與 Meta。如此廣泛的支持顯示業界普遍認為,基於物件的即時分發將在未來網際網路架構中扮演關鍵角色。

1.3 彌合效能落差
現有媒體傳輸技術呈現出碎片化的效能格局:

  • 基於 HTTP 的協定(如 HLS、DASH)具備高可擴展性,但由於分段緩衝通常會產生數秒延遲

  • WebRTC 可實現亞秒級通訊,但在大規模分發的成本與營運複雜度方面仍面臨挑戰
 
MoQ 旨在彌合此差距,將接近即時的反應能力與高效率的大規模分發結合。其基於物件的 Pub/Sub 模型,使資料可透過中繼節點快速傳播,而無需每個用戶端都直接與來源建立獨立連線。
 
因此,MoQ 使媒體傳輸更接近網際網路的原生能力,而非對傳統架構的補丁式疊加。
 


圖 1-標準 MoQ 架構

第二章:Caton Enhanced MoQ:從概念到商用現實

儘管 MoQ 標準仍在持續演進,但實際部署環境需要能立即提供穩定效能的解決方案。Caton 在核心 MoQ 架構基礎上開發了一套實作,新增了實際部署所需的能力。本文將此實作稱為 Caton Enhanced MoQ。

Caton Enhanced MoQ 在維持與開放標準相容的同時,引入機制以應對大規模媒體傳輸中常見的效能、可靠性與營運挑戰。


2.1 Caton Enhanced MoQ 的核心特性

Caton Enhanced MoQ 整合多項關鍵能力,用於支援關鍵業務場景:

超低延遲(< 300ms)
透過優化中繼節點協調與路徑選擇,實現端到端近即時延遲,適用於直播製作與互動通訊等應用。

智慧 MoDAG 控制平面
基於 AI 的資料驅動路由演算法可動態適應網路狀態,主動選擇最佳路徑,而非僅依賴被動式壅塞控制。

頻寬效率優化
透過網路編碼與智慧分發等技術減少冗餘傳輸,提高頻寬利用率且不增加延遲。

內容零限制
傳輸層與編碼格式解耦,使不同類型與解析度的媒體內容(包括高位元率的專業級視訊)能在同一基礎設施上傳輸。

這些能力將 MoQ 的理論優勢轉化為符合嚴苛營運需求的可部署系統。

圖 2-Caton Enhanced MoQ 架構


2.2 基於 Caton Enhanced MoQ 的商用級平台

Caton Media XStream(CMXS)是基於 Caton Enhanced MoQ 架構建構的即時視訊傳輸商用級平台。該系統採用跨區域的去中心化分發系統,並透過邊緣軟體元件與既有分發與製作流程整合。

CMXS 已支援跨境廣播級即時傳輸、大型現場活動分發,以及多場館同步放映等應用情境。這些部署通常具有高併發、嚴格可靠性要求及複雜網路條件,證明基於物件的即時分發可在生產級規模下運作。

這些實務案例顯示,增強型 MoQ 架構已從實驗階段邁向持續營運服務。

 

2.3 與傳統架構的比較

與傳統串流系統相比,Caton Enhanced MoQ 在多個層面帶來根本性的改變:

 

傳統體系
(RTMP / HLS / WebRTC)

標準 MoQ
(IETF System)

Caton Enhanced MoQ

分發模型

級聯 CDN

Pub/Sub + 中繼節點

Pub/Sub + 中繼節點 + MoDAG 路由(完全相容標準 MoQ)

可擴展性

集中式架構,難以處理大規模併發

去中心化拓撲,可逐步擴展

去中心化拓撲,擴展更平滑

控制平面

較弱(依賴共享狀態資料庫)

強(資料驅動節點配置與路徑最佳化)

資料平面

複雜,需要多協定轉換

簡單,基於物件轉發

平衡,中間節點具備智慧處理能力

壅塞控制

被動降低位元率

基於子串流優先順序

AI 主動避開壅塞

視訊應用限制

WebRTC 編碼類型受限,畫質亦受限制

與內容解耦

與內容解耦,支援超高位元率

多播資料最佳化

Network Coding (網路編碼)

資料通道支援


支援

支援

傳輸延遲

RTMP: ~2s /
HLS: ~5s-30s /
WebRTC: < 500ms

< 500ms

< 300ms
(近即時)

相容性

廣泛

廣泛

廣泛,並相容標準 MoQ

 

第三章:市場機會:Caton Enhanced MoQ 的價值所在

3.1 媒體傳輸經濟的結構性失衡

視訊流量的指數成長正在不斷擴大需求與經濟可持續性之間的落差。高解析度格式、持續串流及即時應用消耗愈來愈多頻寬,而網路連線的營收模式卻相對停滯。

傳統傳輸機制高度依賴從上游反覆取得相同內容。在大型直播活動期間,這會導致大量冗餘流量穿越昂貴的骨幹傳輸鏈路,推高營運成本,同時幾乎無法形成差異化競爭優勢。

若不進行架構層面的轉型,網路將面臨淪為低利潤內容通道的風險,而非具備價值創造能力的服務平台。


3.2 以往最佳化經驗的啟示

大型內容提供商曾透過在接取網路內部署專有快取系統來改善效率。本地化流量可降低上游頻寬需求並提升效能,但此類方案通常僅服務於單一生態系,難以支援多來源內容分發。

隨著媒體消費轉向即時與互動模式,封閉式架構的限制愈發明顯。業界亟需一種開放框架,以支援多租戶與多應用的複雜環境。


3.3 Caton Enhanced MoQ 作為網路效率層
Caton Enhanced MoQ 透過基於訂閱的分發機制來應對上述挑戰。一旦中繼節點接收到內容,便可向多個下游用戶分發,而無需重複向上游請求。
 
此方式帶來多項優勢:

  • 降低骨幹網路使用率與傳輸成本
  • 在需求高峰期間提升穩定性
  • 高效率覆蓋地理分散的受眾
  • 與既有基礎設施相容
透過將重複資料流轉變為協同分發模式,網路能更有效控制效能與資源配置。
 
3.4 從連線能力到體驗能力的演進

Caton Enhanced MoQ 使網路營運商與服務提供者得以從提供基礎頻寬,轉向以使用者體驗為核心的價值模式。

體驗導向的差異化
延遲、可靠性與同步性成為可量化的服務指標,而非僅是「盡力而為」的結果。

服務等級保證
可預測的效能使專業媒體工作流程得以建立正式服務承諾。

平台化營收模式
開放架構允許多個內容提供者與應用高效率共享基礎設施。

營運成本最佳化
降低對上游傳輸的依賴,可提升利潤並減少壅塞與容量限制風險。

此轉型使網路從被動的資料通道,轉變為主動塑造數位體驗的平台。

3.5 賦能未來媒體生態
即時傳輸需求正持續擴展至更多領域,包括:

  • 體育與娛樂直播分發
  • 遠端製作與雲端工作流程
  • 互動式串流與觀眾參與
  • 沉浸式與空間媒體體驗
  • 虛實融合活動
以檔案分發為設計核心的傳統 CDN 網路難以在大規模下滿足亞秒級延遲需求。Enhanced MoQ 透過去中心化分發與自適應路由,為這些新興應用提供基礎。
 
3.6 策略時機
多項趨勢的交匯,使當前成為關鍵轉折點:

  • 開放即時傳輸標準逐漸形成共識
  • 超高畫質媒體快速普及
  • 對同步互動體驗的期待持續提高
  • 提升基礎設施效率的經濟壓力
及早投資基於物件的即時分發能力的組織,將更有能力支援下一代服務,同時保持對未來技術演進的彈性。

 

結論:邁向即時媒體網際網路

數位媒體的演進正進入由即時性、互動性與規模所驅動的新階段。最初為檔案傳輸與緩衝播放而設計的傳統 CDN 傳輸機制,正日益受到延遲、可靠性與營運成本之間結構性「三難困境」的限制。隨著使用者與產業邁向即時體驗,此取捨不僅影響效能,也威脅大規模媒體分發的經濟可行性。

Media over QUIC(MoQ)代表一次基礎架構層面的轉變。透過將媒體視為物件並採用發布/訂閱模型分發,MoQ 為低延遲與可擴展分發提供了新途徑。隨著標準逐漸成熟,實際部署仍需更強的營運能力,包括可預測的路由、頻寬效率機制,以及在真實網路環境中的韌性。

Caton Enhanced MoQ 在 MoQ 核心架構之上進一步強化,使基於物件的即時傳輸成為可實際運作的系統,而非僅停留在概念層面。更重要的是,此轉變重新定義了網路角色——從被動承載資料,轉變為能主動塑造體驗、效率與服務品質的智慧分發層。

隨著開放標準持續推進,以及即時應用在廣播、雲端製作、互動媒體與沉浸式體驗中的擴展,基於物件的分發架構很可能成為下一代媒體基礎設施的核心。及早採用這些原則的組織,將能更有效支援新興服務、提升成本效率,並在技術持續演進中保持競爭優勢。

歸根究底,向即時媒體傳輸的轉型並非單一協定升級,而是資訊在網路中傳遞方式的結構性變革。MoQ 奠定基礎,增強型實作使其具備可部署性,而率先投入相關能力建設的組織,將定義下一個媒體分發時代。

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