视频点播系统的工作过程和构成

  视频点播的工作过程

  当用户在网络上看电影时,不免常常会因为网络带宽的原因,不能达到同时传输同时播放的要求。所以能够先传输一部分数据在电脑中作为缓冲区进行播放,之后在实现数据的同传同播,以达到流畅的效果。缓冲时播放器的工作就是同点播服务器联接,并下载相应需求的数据到本地。

 

  视频点播的工作过程为:用户在客户端启动播放请求,这个请求通过网络发出,到达并由服务器的网卡接收,传送给服务器。经过请求验证后,服务器把存储子系统中可访问的节目名准备好,使用户可以浏览到所喜爱的节目单。

 

  用户选择自己喜欢的节目之后,服务器从存储子系统中取出节目内容,并传送到客户端播放。通常,一个“回放连接”定义为一个“流”。采用先进的“带有控制的流”技术,支持将上百个高质量的多媒体“流”传送到网络客户机。

 

  客户端可以在任何时间播放存在服务器视频存储器中的任何多媒体资料。客户端在接收到一小部分数据时,便可以观看所选择的多媒体资料。这种技术改进了“下载”或简单的“流”技术缺陷,能够动态调整系统工作状态,以适应变化的网络流量,保证恒定的播放质量。

 

  视频点播分为互动点播和预约点播两种。互动点播即用户通过拨打电话发出请求之后,由电脑自动安排其所需节目。预定点播即用户通过打电话到点播台之后,由人工对其所需节目进行操作,按其要求定时播出节目。

 

  VOD 服务器能够提供不同的运作模式,包括单播、多播、点播和广播等。

 

  单播(Unicast):指客户端与服务器端点对点的连接,是一对一的关系。

 

  多播(MuIticast):也叫组播,指发送端与接收端是一对多的关系,但是范围是受限制的,只能对某个群体进行。

 

  点播(On-demand):指客户端主动连接到服务器端的单播连接。

 

  广播(Broadcast):这种方式也是一对多的关系,不过与多播不同,它将数据包发送给网络中的所有客户,而不管客户是否有要求。

 

  视频点播系统的构成

  VOD 技术不仅可以应用在电信的宽带网络中,同时也可应用在小区局域网及有线电视的宽带网络中。如今智能小区的计算机网络布线已成为必不可少的一环,小区用户可以通过电脑、电视机(配机顶盒)等方式实现VOD 视频点播应用,丰富了人们的文化生活。

 

  为一个完整的VOD 视频点播系统,主要由服务端系统、网络系统以及客户端系统3部分构成,分别如下:

 

  (1)服务端系统

  服务端系统主要由视频服务器、档案管理服务器、内部通讯子系统和网络接口组成。档案管理服务器主要承担用户信息管理、计费、影视材料的整理和安全保密等任务。内部通讯子系统主要完成服务器间信息的传递、后台影视材料和数据的交换。网络接口主要实现与外部网络的数据交换和提供用户访问的接口。

 

  视频服务器主要由存储设备、高速缓存和控制管理单元组成,其目标是实现对媒体数据的压缩和存储,以及按请求进行媒体信息的检索和传输。

 

  视频服务器与传统的数据服务器有许多显著的不同,需要增加许多专用的软硬件功能设备,以支持该业务的特殊需求。例如:媒体数据检索、信息流的实时传输以及信息的加密和解密等。

 

  对于交互式VOD 系统,服务端系统还需要实现对用户实时请求的处理、访问许可控制、VCR(Video Cassette Recorder)功能(如,快进、暂停、重绕等)的模拟。

 

  (2)网络系统

  网络系统负责视频信息流的实时传输,包括主干网络和本地网络两部分。由于在建设之初媒体服务系统的网络部分投资巨大,因此在设计时不仅要考虑当前的媒体应用对高带宽的需求,而且还要考虑将来发展的需要和向后的兼容性。

 

  当前,可用于建立这种服务系统的网络物理介质主要是:CATV(有线电视)的同轴电缆、光纤和双绞线。而采用的网络技术主要是:快速以太网、FDDI 和ATM 技术。

 

  (3)客户端系统

  目前,根据不同的功能需求和应用场景,主要有3 种VOD 系统:NVOD、TVOD 和IVOD。

 

  ① NVOD(Near-Video-On-Demand,近式点播电视)

  这种点播电视的方式是:多个视频流依次间隔一定的时间启动发送同样的内容。比如,十二个视频流每隔十分钟启动一个发送同样的两小时的电视节目。

 

  如果用户想看这个电视节目可能需要等待,但最长不会超过十分钟,他们会选择距自己最近的某个时间起点进行收看。在这种方式下,一个视频流可能为许多用户共享。

 

  ② TVOD(True Video-On-Demand,真实点播电视)

  该方式是真正的支持即点即放。当用户提出请求时,视频服务器将会立即传送用户所要的视频内容。同时,如果有另一个用户提出同样的需求,视频服务器则会立即为其再启动另一个传输同样内容的视频流。

 

  不过,在该种视频点播方式下,一旦视频流开始播放,则需要连续不断地播放下去,直到播放结束。每个视频流在该种方式下将转为某个用户服务。

 

  ③ IVOD(Interactive Video-On-Demand,交互式点播电视)

  该种方式不仅可以支持即点即放,而且还可以让用户对视频流进行交互式的控制。这时,用户就可像操作传统的录像机一样,实现节目的播放、暂停、倒回、快进和自动搜索等。

 

  只有使用相应的终端设备,用户才能与某种服务或服务提供者进行联系和互操作。在VOD 系统中,需要电视机和机顶盒(Set-top Box),在一些特殊系统中,可能还需要一台配有大容量硬盘的计算机以存储来自视频服务器的影视文件。

 

  在客户端系统中,除了涉及相应的硬件设备,还需要配备相关的软件。例如,为了满足用户的多媒体交互需求,必须对客户端系统的界面加以改造。

 

  此外,在进行连续媒体播放时,媒体流的缓冲管理、声频与视频数据的同步、网络中断与演播中断的协调等问题都需要进行充分的考虑。

 

  VOD 的出现使得电视机变成了一种可以随机获取信息的媒体,更像是一本书或是一张报纸,可以浏览,可以调整,不再局限于某一时间、日期和固定节目的限制。

 

  VOD 不仅可以为终端用户提供多样化的媒体信息流,来扩大人们的信息渠道,丰富人们的精神生活。而且在医院、宾馆、飞机等场所的娱乐,公司的职员培训、远距离市场调查、公司的广告业务等领域将逐渐充斥着VOD 技术的全新应用。

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