許東營

[摘要]隨著數(shù)字電視技術(shù)的不斷發(fā)展和越來越廣泛的開展,視頻點播系統(tǒng)(VOD)將對人們的日常生活、信息產(chǎn)業(yè)等各行各業(yè)產(chǎn)生巨大影響。對有線電視網(wǎng)絡(luò)的短信視頻點播系統(tǒng)進(jìn)行研究。

[關(guān)鍵詞]有線電視網(wǎng)絡(luò)短信視頻點播系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號:TN94文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110045-01

目前我國的有線電視網(wǎng)仍然以單向的HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為主,對HFC的雙向改造僅僅在少數(shù)幾個大城市中展開,并且對HFC進(jìn)行大規(guī)模的雙向改造仍是一項耗時耗費均相當(dāng)巨大的工程。近年來廣電總局要求推廣“免費送機頂盒”以擴大數(shù)字電視用戶規(guī)模的模式,這表明我國數(shù)字電視的開展仍處于普及型階段,所采用的機頂盒的功能不會很強大。短信視頻點播系統(tǒng),可以在無需對有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向改造的情況下,利用無線通訊網(wǎng)絡(luò)來上傳用戶請求以實現(xiàn)視頻點播。

一、短信點播系統(tǒng)

基于CATV網(wǎng)絡(luò)的短信點播系統(tǒng)是一種借助于無線通訊網(wǎng)絡(luò),利用移動互聯(lián)技術(shù)、數(shù)字壓縮技術(shù)、數(shù)字視頻傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù),在現(xiàn)有的數(shù)字電視前端系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行視頻播出的視頻點播系統(tǒng)。

該系統(tǒng)構(gòu)成十分簡單,用戶只需要具備普通的數(shù)字電視機頂盒和手機即可實現(xiàn)節(jié)目的點播。點播節(jié)目時,用戶先通過機頂盒接收列有可供點播節(jié)目的節(jié)目單,在相關(guān)點播信息的提示下,按照一定的格式編輯短信息,包括自己所要點播節(jié)目的有關(guān)信息,通過手機發(fā)送到特定的服務(wù)號碼;在服務(wù)器端,系統(tǒng)通過短信網(wǎng)關(guān)接收用戶的點播請求,對短信的內(nèi)容進(jìn)行分析,按照一定的請求調(diào)度算法,將獲得系統(tǒng)資源的視頻節(jié)目發(fā)送給前端設(shè)備的調(diào)制器,調(diào)制設(shè)備將調(diào)制后的節(jié)目經(jīng)由混合器送入CATV網(wǎng)絡(luò),同時服務(wù)器返回相關(guān)的點播信息以便用戶收看已經(jīng)成功點播的節(jié)目。

在系統(tǒng)的前端系統(tǒng)中,利用數(shù)據(jù)庫對所提供的節(jié)目信息進(jìn)行管理,并在數(shù)據(jù)庫的支持下響應(yīng)用戶點播請求,查詢節(jié)目信息、動態(tài)生成節(jié)目菜單。系統(tǒng)節(jié)目庫可實現(xiàn)大量節(jié)目的存儲,并支持多種節(jié)目格式。

二、系統(tǒng)可行性分析

(一)系統(tǒng)適用范圍廣。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計特點,本視頻點播系統(tǒng)適用于現(xiàn)有的所有數(shù)字有線電視服務(wù)商。本系統(tǒng)特別適用于為仍然是單向HFC網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)提供視頻點播服務(wù)。

(二)無需任何新的網(wǎng)絡(luò)布線。視頻信號傳輸方面,利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)信道即可,不需要進(jìn)行任何的改造。點播請求上傳通道利用移動的GSM網(wǎng)和聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò)即可。在應(yīng)用于智能小區(qū)的方案中,有線電視網(wǎng)進(jìn)入小區(qū)的中心機房后,可以另外增加射頻調(diào)制器以及混合器,把小區(qū)內(nèi)部的點播節(jié)目加入整個有線電視網(wǎng)絡(luò)中提供給本小區(qū)的點播用戶收看。

(三)設(shè)備成本投入較低。一般的數(shù)字電視用戶所使用的為普通機頂盒,利用本點播系統(tǒng)進(jìn)行視頻點播,不需要對機頂盒進(jìn)行硬件方面的改動。用戶只要把通過身邊的手機就能完成點播命令的傳送。前端設(shè)備中只需增加接收移動通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的短信網(wǎng)關(guān),即可完成對用戶點播命令的處理,及對用戶點播信息的反饋。所以該系統(tǒng)的使用、運行和維護簡單、可靠性高、系統(tǒng)的投資少、成本低,易于推廣。

(四)充分利用頻帶資源。目前我國絕大部分地區(qū)的有線電視臺提供的電視節(jié)目頻道是有限的,從而造成很多頻帶資源的浪費,通過增設(shè)視頻點播頻道,充分利用頻帶資源。系統(tǒng)可實現(xiàn)對多個用戶同時點播不同節(jié)目的支持,其支持的數(shù)目僅僅受有線電視網(wǎng)絡(luò)資源的限制。

三、系統(tǒng)方案設(shè)計

(一)系統(tǒng)功能設(shè)計。本視頻點播系統(tǒng)基于有線電視網(wǎng)絡(luò),提供數(shù)字視頻、音頻節(jié)目等多媒體節(jié)目的點播服務(wù)。VOD系統(tǒng)采用最先進(jìn)的視頻數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)流控技術(shù),充分利用現(xiàn)有的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)資源,把各種視頻、音頻節(jié)目提供給點播用戶,使用戶可以方便地對自己感興趣的節(jié)目進(jìn)行選擇收看。

1.節(jié)目點播。用戶可以隨時根據(jù)個人的喜愛,點播視頻服務(wù)器中的節(jié)目,不論節(jié)目的時間長短系統(tǒng)均可保證節(jié)目的順暢播放,聲音、圖像如同單機播放節(jié)目一樣。每一個節(jié)目可讓多人同時點播,用戶收看點播視頻節(jié)目時互相不受干擾;同一時間系統(tǒng)可供多人同時點播不同的節(jié)目。

2.分類索引。本系統(tǒng)提供節(jié)目分類索引,可方便、有效地將視頻節(jié)目依據(jù)使用者的需要加以分類,使每個用戶在需要點播時能快速找到自己需要的節(jié)目。在系統(tǒng)中增加或刪除節(jié)目時,都會自動維護視頻索引文檔,以保證用戶點播時所看到的節(jié)目也是最新內(nèi)容。

3.媒體庫管理。即節(jié)目的管理功能,可對節(jié)目進(jìn)行增加、刪除、修改節(jié)目屬性、媒體節(jié)目的格式轉(zhuǎn)換、節(jié)目壓縮入庫等操作。目前支持的視頻、音頻文件格式有:MPEG-1格式(VCD)/MPEG-2格式(DVD)/AVI格式;輸出質(zhì)量:音頻可達(dá)CD級質(zhì)量,視頻可達(dá)30幀/秒的質(zhì)量,圖象穩(wěn)定流暢無抖動。當(dāng)硬盤容量不夠時,可方便地掛接新的硬盤,并立即能夠存儲使用。

4.用戶管理。本系統(tǒng)能對進(jìn)行點播請求的用戶進(jìn)行合法性檢查,對點播用戶進(jìn)行實時的監(jiān)控和管理,可以對所有進(jìn)行點播請求的用戶信息進(jìn)行查看,在需要時,通過對節(jié)目取消授權(quán)的方式可隨時切斷任何一個用戶的點播操作。對成功完成點播請求的用戶,將對其進(jìn)行計費管理。

(二)系統(tǒng)實現(xiàn)方案。系統(tǒng)由客戶端發(fā)起,服務(wù)器處于被動狀態(tài),等待客戶的各種請求,然后通過消息觸發(fā)和消息響應(yīng)機制來完成它的工作。用戶通過上行信道向系統(tǒng)中心管理服務(wù)器發(fā)送視頻點播服務(wù)請求,中心管理服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)調(diào)度分配,視頻服務(wù)器通過下行信道向用戶傳送所請求的視頻節(jié)目。具體流程描述如下:

1.通過機頂盒接收點播節(jié)目的節(jié)目單,選擇自己喜愛的視頻節(jié)目;2.通過手機編輯短消息,輸入節(jié)目編號以及用戶IC卡號,發(fā)出點播請求;3.短信網(wǎng)關(guān)接收用戶點播信息,對用戶及點播命令的合法性進(jìn)行檢查;4.管理服務(wù)器記錄所有合法點播請求的用戶信息,對其進(jìn)行分級管理;5.管理服務(wù)器對系統(tǒng)資源進(jìn)行查詢,判斷是否有空閑的信道來滿足新的用戶點播請求;6.對于所有成功獲得點播服務(wù)的用戶,服務(wù)器記錄其相關(guān)信息并予以反饋;7.視頻服務(wù)器對成功點播的節(jié)目進(jìn)行調(diào)度,加擾后傳入CATV網(wǎng)絡(luò);8.用戶機頂盒接收點播節(jié)目,對其進(jìn)行解調(diào)、解擾、解碼呈現(xiàn)給用戶觀看。按照數(shù)據(jù)處理的流程,系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)前端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和客戶端設(shè)備三個主要部分組成。

本視頻點播的前端系統(tǒng)與一般的數(shù)字電視前端系統(tǒng)基本相同,僅多了一個對點播請求進(jìn)行處理的模塊。前端采用100M快速交換式以太網(wǎng),連接視頻服務(wù)器、管理工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、節(jié)目編輯制作工作站等,并提供現(xiàn)有計算機管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口。用戶管理系統(tǒng)其實是滿足數(shù)字電視運營管理所需的一套綜合性的軟件。條件接收系統(tǒng)就是可以按不同情況對數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)按時間、頻道和節(jié)目進(jìn)行管理控制、規(guī)定一些節(jié)目只有經(jīng)過適當(dāng)授權(quán)的用戶才能收看的系統(tǒng)。

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