第 7節 VOD 和ITV

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一. VOD
視頻點播(VOD,Video On Demand)指的是用戶可以請求訪問視頻服務器上提供的視頻節目,是網絡多媒體技術的一個典型應用。
第一代VOD系統是"半自動"的,主要應用于卡拉OK點播房中。硬件設備是一臺位于控制中心的影碟機,由操作員根據用戶點播請求向影碟機中放置相應碟片,并管理影碟機運行。這種VOD系統由于要借助手工操作,穩定性差,且當多個用戶點播同一節目時,排隊等待時間較長。
第二代的VOD系統是將所有節目放在服務器硬盤中,點播終端通過局域網或有線電視同軸電纜(HFC)將點播請求上傳至服務器,服務器進行相應播放。第二代VOD系統未對視頻文件進行充分優化,客戶端需專用視頻壓縮卡及專用程序,難以支持大規模的并發點播,維護量大,不適于在較大規模的環境中應用。
第三代的VOD系統是目前最先進的,基于Web平臺進行設計,可與Internet接入平滑地結合在一起;客戶端采用瀏覽器方式進行點播,基本無需維護;由于采用了先進的機群技術,可對大規模的并發點播請求進行分布式處理,使其能適應大型住宅小區及城域級的應用環境。VOD的應用早已突破了其最初的點歌的范圍了,它將作為一種新的信息交互的理念。
關于視頻點播,有以下幾點說明:
第一,視頻點播所訪問的對象一般是帶有音頻的運動視頻,但也可以僅僅是運動視頻或是靜止圖像。
第二,視頻點播基于一個網絡環境,但并沒有規定網絡的種類和規模,也沒有規定視頻服務器安放的位置。事實上在城域網、園區網及小型局域網上提供VOD的例子都有。
第三,視頻點播是按需要訪問視頻節目,所以它隱含了交互性。但VOD并沒有規定所提供的交互性的程度。事實上VOD提供的交互程度可以有很大的區別。這一點可以從后面的討論中看出。
(一)視頻點播系統的分類
一般把視頻點播系統分為3類:
第一類稱為真視頻點播(TVOD,True Video On demand)。TVOD要求系統對任一用戶的點播請求立即作出響應。不同的用戶即使點播同一視頻節目,系統也必須分別發送視頻流,除非視頻服務器精確地在同一時刻接收到他們的點播請求??梢奣VOD系統中網絡上的數據流量十分大,特別是那些有數以萬計用戶的大型系統,對網絡的要求很高(當然,具有多點播送能力的網絡可以緩解網絡上數據流量大的問題)。
第二類稱為準視頻點播(NVOD,Near Video On demand)。NVOD是針對一般網絡無法滿足TVOD的通信要求而提出來的。在NVOD中一個節目用多個視頻流來發送,每個相隔一段時間,但都是從頭開始播送。例如一個2h的節目,用間隔10d的12個視頻流周而復始播送。這樣一個用戶如要從頭開始觀看或者在觀看到某一處時離開一段時間之后想再從原來的地方繼續觀看下去,他最多只要等待10d。這種做法在寬帶有限的網絡上用來滾動播出新聞或教學節目還是有實用價值的。
第三類稱為交互式視頻點播(IVOD,Interactive Video On demand)。IVOD不僅要像TVOD一樣對每個用戶的點播立即響應,而且要給用戶提供較好的交互性。例如提供錄像機那樣的快進、快退、慢速、快速、暫停、檢索等功能以及圖像縮放、攝像機鏡頭角度改變等較高級的功能。某些用于培訓或游戲目的的VOD還需更多的交互性。IVOD中除了每個用戶有自己專用的視頻流外,還有實時交互的要求。
(二)視頻點播系統的組成
在視頻點播系統中向用戶提供視頻流,典型的為MPEG-1或MPEG-2位流。VOD系統要解決視頻數據的存儲、傳送和顯示等問題,并要提供交互性。一個視頻點播系統主要由視頻服務器、網絡和用戶終端3個部分組成(圖07-07-1)。
圖07-07-1 VOD系統的一般結構
1) 視頻服務器
其中視頻服務器是視頻點播系統的關鍵部件。它是一種專門的服務器,存儲量大,存取時間短,而且能處理多重訪問,并具有數據檢索功能。由于視頻服務器要存儲和管理的是視頻、音頻這樣的連續媒體,必須能實時進行視頻、音頻數據流的存儲和訪問。視頻服務器要能同時處理大量用戶的訪問,及時作出響應,這其中包括數據檢索、數據流的組織和分配等等。而在節目傳送過程中必須保證數據流的連續,即延時抖動很小。專門的視頻服務器從硬件結構、控制軟件、到數據存放和讀取的方法都不同于一般的服務器。好的專用視頻服務器能同時支持幾千個用戶的訪問。視頻服務器常采用磁盤陣列作為存儲部件,為了兼顧性能和價格,不少視頻服務器采用RAM、硬磁盤和光盤陣列相結合的分級的存儲方式。
2) 網絡
VOD系統對網絡的要求是吞吐量、延遲和延遲變化等性能指標和等時性、多點播送等特性。VOD系統的通信方面的特點之一是收發(上行/下行)數據流量的不對稱性。
大型的VOD系統可能由有線電視臺經營,并以城域寬帶網為基礎,范圍可以覆蓋一個城市。在這種情況下,視頻服務器和前端設備常常接到寬帶主干網(如ATM網)上,而用戶(一般是住戶)通過HFC或ADSL或FTTH,FTTB等接入網接到主干網上。園區范圍的VOD系統可直接采用HFC,ADSL,ATM LAN。而賓館和大樓內的用于娛樂和教學目的的小型VOD系統可以采用ATM LAN,千兆以太網,幀中繼,FDDI等。其中千兆以太網性能價格比較高,是近來采用最多的方案。
3) 用戶終端
VOD系統的用戶設備可以是多媒體PC機、工作站,也可以是電視機的機頂盒。這些用戶終端應具備相應的網絡接口,如Cable Modem,ADSL適配器,網卡等。
VOD系統還要有軟件的支持才能工作。通常需要一個網絡操作系統平臺加上點播和管理、記費等專用軟件。視頻服務提供商提供視頻資料源及其視頻服務系統的管理,其設備一般由視頻服務器、輔助存儲服務器、記賬計算機和節目選擇計算機組成,如圖07-07-2所示。用戶終端也要運行相應的用戶界面。
圖07-07-2 視頻服務和管理設備
(三)視頻點播系統的應用和相關系統
1) 視頻點播系統的應用
視頻點播系統最主要的應用還是在于娛樂,人們希望通過VOD來點播自己想看的節目,而不必使用錄像機、光盤機和磁帶、碟片。前面已說到VOD可以是大型的、面向公眾的系統,也可以是個小型的面向一個園區,或一幢大樓的用戶。VOD的另一應用是教學,VOD還有一類應用是用于多媒體查詢、廣告系統。
2) 視頻點播系統的相關系統
與視頻點播相關的系統有電影點播、音樂點播。它們與視頻點播的原理相同,只是點播的對象被限定。這里的音樂點播指MTV音樂點播。單純的音樂點播不涉及視頻,在網絡上有更多的選擇。
站內更新:2020-07-09 10:46
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