視頻點播介紹與淺析

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本文作者：孟祥忠 單位：大連職業技術學院

根據需要機頂盒可采用與之相配套的接口，通過電視、計算機進行工作。用戶利用點播系統終端設備，利用點播系統業務上的通路，發出點播系統業務信號需求，系統接到信息后，立刻做出應答，并把點播菜單傳送到用戶的電視屏幕上，同時，判定用戶的身份。實現人機交互，用戶提出需求，系統判定是否滿足其需求。

很多用戶在不同的時間起點觀看同一頻道節目是前段系統的主要優點。這樣，經壓縮的視頻資料可以保存在服務器里，并可以為用戶提供所需的節目。同時，也可以接入實況節目轉播，但這需要通過編碼器來實現。用戶與視頻服務器可利用所必需的軟件進行人機交互。為用戶提供服務，相應地對服務器的要求也有所提高，存儲容量必須達到500GB。視頻服務器能夠支持很多用戶相互獨立地進行訪問，這就涉及到信息安全問題，為防止非法用戶進行訪問，就需要一套加密軟件來進行保護。視頻服務器相當于計算機內部的中央處理器，是整個系統的核心，它的性能直接決定總系統的性能。視頻服務器通常采用時間片調度算法來響應多個用戶的服務要求。為確保輸入輸出總線并行、高速、多重能力，存儲設備必須采用SCIS接口。SCIS接口具有并行、高速，多重輸入輸出總線的特征，所以存儲設備應采用這種接口。受視頻點播技術系統影響，選擇的視頻服務器要以自由選擇開關為中心的，能提供即時、延時功能的視頻點播器。在網絡的邊緣設置視頻緩沖池，其主要原因是上千用戶同時點播節目，導致服務器的傳輸速率提高，加寬帶寬。而其他設備不具備高速率傳輸的功能，在這種情況下，就可以把點播率高的節目復制到緩沖池中，緩解用戶的使用。

控制管理系統是連接客戶端與點播系統之間的紐帶，用于管理點播系統中視頻服務器和用戶的連接。在點播系統中可有多個子點播視頻服務器，點播系統信令和數據流通路過程如下：（1）在接通點播系統前，需編制信令，連通機頂盒，然后從入口處將服務清單傳給用戶。（2）根據用戶需求，選擇合理服務器，并提供服務索引。（3）通過機頂盒，設置初始化———提供路由信息———提供節目清單，用戶從節目單中選擇節目———將信令傳給視頻服務器。（4）將視頻服務器發到機頂盒，這個過程主要是利用網絡操作來完成，如果有必要的話，再將節目從視頻庫裝下載到視頻服務器。（5）操作中心的記錄監控主要是通過另外的信令來完成。

根據用戶的指令，視頻服務器把用戶所需要節目從庫中復制出，用戶通過ATM網絡來獲得信號。按照MPEG標準，把視頻信號進行來壓縮編碼并進行傳輸。通過操作中心，把信息資源提供給用戶。如果資源比較大，操作中心可以作為獨立部件，如果資源不大，就進行集成化，再進行壓縮編碼。連接網絡和用戶的主要是靠文檔訪問設備來完成。它由位于網絡和用戶設備之間的設備組成。電視機和DVD等視頻源、機頂盒及遙控器組成CPE系統。ATM網絡將信令和節目數據流進行互連，節目數據流在連接方式上可以是點對點，或點對多點。

干線傳輸和分配組成了傳輸系統，負責把信號源傳輸給用戶；負責給用戶反饋信息。干線傳輸的媒介有光纖、同軸電纜和無線傳輸。分配系統有光纖、銅線、混合光纖同軸電纜、無線等。

用戶設備主要有兩類。第一類結構將網絡終端從機頂盒分離開來，兩者間多采用E1/V24接口，可提供2Mbit/s下行連接和雙向控制連接。將來會出現所謂標準數字家用網（DHN），允許連接若干個機頂盒并能重新使用現有雙絞線或同軸電纜來提供每秒幾十兆比特的寬帶。第二種結構將NT集成進機頂盒，機頂盒的基本功能是對MPEG信號解碼并與普通電視機接口。還有人機接口、條件接入（編碼）、口令控制、智能卡和信用卡閱讀器等其他功能。

考慮到目前建筑大都采用同軸線纜，HFC結構設計兼容同軸線纜，同時也支持窄帶和寬帶的信號（155Mbit/s）和傳統的諸如CATV等其他多媒體信號進行調制，點播系統中數模轉換的接口是HUB。它主要負責上一端口數字信號或者是其他信號，再通過光纖傳送給節點。通過反向信道，來接受用戶端的控制信號。經過加工后發送至點播系統視頻服務器。節點通過光纖干線接收來自HUB的前向射頻信號，經過放大后，通過傳輸系統傳輸給用戶。在傳送過程中，各節點過濾出來自用戶的射頻反向信號后，再送回給HUB，在送回前，必須經過激光器驅動。再通過寬帶來連接光纖節點處和用戶，實現點播系統業務及其他寬帶業務。

用戶環路是發展點播系統業務的關鍵技術，通過使用ATM技術的點播系統服務于用戶，在占用網絡寬帶很小的前提下，服務用戶。目前，開展點播系統等寬帶業務最大難題之一就是用戶網的寬帶化，光纖用戶環路有很多優點，比如以其頻帶寬度，可傳高速數據，甚至是高清晰的DVD電視；能適應信息高速公路和B-ISDN發展。這將是未來寬帶高速的發展方向。目前主要因為其成本高，普通客戶無法接受。從技術角度考慮，應充分利用HFC、ADSL及HDSL技術，發展寬帶業務。