第 7節 VOD 和ITV
一． VOD
視頻點(diǎn)播（VOD，Video On Demand）指的是用戶(hù)可以請求訪(fǎng)問(wèn)視頻服務(wù)器上提供的視頻節目，是網(wǎng)絡(luò )多媒體技術(shù)的一個(gè)典型應用。
第一代VOD系統是"半自動(dòng)"的，主要應用于卡拉OK點(diǎn)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(hù)點(diǎn)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(gè)用戶(hù)點(diǎn)播同一節目時(shí)，排隊等待時(shí)間較長(cháng)。
第二代的VOD系統是將所有節目放在服務(wù)器硬盤(pán)中，點(diǎn)播終端通過(guò)局域網(wǎng)或有線(xiàn)電視同軸電纜（HFC）將點(diǎn)播請求上傳至服務(wù)器，服務(wù)器進(jìn)行相應播放。第二代VOD系統未對視頻文件進(jìn)行充分優(yōu)化，客戶(hù)端需專(zhuān)用視頻壓縮卡及專(zhuān)用程序，難以支持大規模的并發(fā)點(diǎn)播，維護量大，不適于在較大規模的環(huán)境中應用。
第三代的VOD系統是目前最先進(jìn)的，基于Web平臺進(jìn)行設計，可與Internet接入平滑地結合在一起；客戶(hù)端采用瀏覽器方式進(jìn)行點(diǎn)播，基本無(wú)需維護；由于采用了先進(jìn)的機群技術(shù)，可對大規模的并發(fā)點(diǎn)播請求進(jìn)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(huán)境。VOD的應用早已突破了其最初的點(diǎn)歌的范圍了，它將作為一種新的信息交互的理念。
關(guān)于視頻點(diǎn)播，有以下幾點(diǎn)說(shuō)明：
第一，視頻點(diǎn)播所訪(fǎng)問(wèn)的對象一般是帶有音頻的運動(dòng)視頻，但也可以?xún)H僅是運動(dòng)視頻或是靜止圖像。
第二，視頻點(diǎn)播基于一個(gè)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，但并沒(méi)有規定網(wǎng)絡(luò )的種類(lèi)和規模，也沒(méi)有規定視頻服務(wù)器安放的位置。事實(shí)上在城域網(wǎng)、園區網(wǎng)及小型局域網(wǎng)上提供VOD的例子都有。
第三，視頻點(diǎn)播是按需要訪(fǎng)問(wèn)視頻節目，所以它隱含了交互性。但VOD并沒(méi)有規定所提供的交互性的程度。事實(shí)上VOD提供的交互程度可以有很大的區別。這一點(diǎn)可以從后面的討論中看出。
（一）視頻點(diǎn)播系統的分類(lèi)
一般把視頻點(diǎn)播系統分為3類(lèi)：
第一類(lèi)稱(chēng)為真視頻點(diǎn)播（TVOD，True Video On demand）。TVOD要求系統對任一用戶(hù)的點(diǎn)播請求立即作出響應。不同的用戶(hù)即使點(diǎn)播同一視頻節目，系統也必須分別發(fā)送視頻流，除非視頻服務(wù)器精確地在同一時(shí)刻接收到他們的點(diǎn)播請求?？梢?jiàn)TVOD系統中網(wǎng)絡(luò )上的數據流量十分大，特別是那些有數以萬(wàn)計用戶(hù)的大型系統，對網(wǎng)絡(luò )的要求很高(當然，具有多點(diǎn)播送能力的網(wǎng)絡(luò )可以緩解網(wǎng)絡(luò )上數據流量大的問(wèn)題)。
第二類(lèi)稱(chēng)為準視頻點(diǎn)播（NVOD，Near Video On demand）。NVOD是針對一般網(wǎng)絡(luò )無(wú)法滿(mǎn)足TVOD的通信要求而提出來(lái)的。在NVOD中一個(gè)節目用多個(gè)視頻流來(lái)發(fā)送，每個(gè)相隔一段時(shí)間，但都是從頭開(kāi)始播送。例如一個(gè)2h的節目，用間隔10d的12個(gè)視頻流周而復始播送。這樣一個(gè)用戶(hù)如要從頭開(kāi)始觀(guān)看或者在觀(guān)看到某一處時(shí)離開(kāi)一段時(shí)間之后想再從原來(lái)的地方繼續觀(guān)看下去，他最多只要等待10d。這種做法在寬帶有限的網(wǎng)絡(luò )上用來(lái)滾動(dòng)播出新聞或教學(xué)節目還是有實(shí)用價(jià)值的。
第三類(lèi)稱(chēng)為交互式視頻點(diǎn)播(IVOD，Interactive Video On demand)。IVOD不僅要像TVOD一樣對每個(gè)用戶(hù)的點(diǎn)播立即響應，而且要給用戶(hù)提供較好的交互性。例如提供錄像機那樣的快進(jìn)、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(gè)用戶(hù)有自己專(zhuān)用的視頻流外，還有實(shí)時(shí)交互的要求。
（二）視頻點(diǎn)播系統的組成
在視頻點(diǎn)播系統中向用戶(hù)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(wèn)題，并要提供交互性。一個(gè)視頻點(diǎn)播系統主要由視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò )和用戶(hù)終端3個(gè)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(wù)器 其中視頻服務(wù)器是視頻點(diǎn)播系統的關(guān)鍵部件。它是一種專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器，存儲量大，存取時(shí)間短，而且能處理多重訪(fǎng)問(wèn)，并具有數據檢索功能。由于視頻服務(wù)器要存儲和管理的是視頻、音頻這樣的連續媒體，必須能實(shí)時(shí)進(jìn)行視頻、音頻數據流的存儲和訪(fǎng)問(wèn)。視頻服務(wù)器要能同時(shí)處理大量用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)，及時(shí)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(guò)程中必須保證數據流的連續，即延時(shí)抖動(dòng)很小。專(zhuān)門(mén)的視頻服務(wù)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(wù)器。好的專(zhuān)用視頻服務(wù)器能同時(shí)支持幾千個(gè)用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)。視頻服務(wù)器常采用磁盤(pán)陣列作為存儲部件，為了兼顧性能和價(jià)格，不少視頻服務(wù)器采用RAM、硬磁盤(pán)和光盤(pán)陣列相結合的分級的存儲方式。 2) 網(wǎng)絡(luò ) VOD系統對網(wǎng)絡(luò )的要求是吞吐量、延遲和延遲變化等性能指標和等時(shí)性、多點(diǎn)播送等特性。VOD系統的通信方面的特點(diǎn)之一是收發(fā)(上行／下行)數據流量的不對稱(chēng)性。 大型的VOD系統可能由有線(xiàn)電視臺經(jīng)營(yíng)，并以城域寬帶網(wǎng)為基礎，范圍可以覆蓋一個(gè)城市。在這種情況下，視頻服務(wù)器和前端設備常常接到寬帶主干網(wǎng)(如ATM網(wǎng))上，而用戶(hù)(一般是住戶(hù))通過(guò)HFC或ADSL或FTTH，FTTB等接入網(wǎng)接到主干網(wǎng)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(lè )和教學(xué)目的的小型VOD系統可以采用ATM LAN，千兆以太網(wǎng)，幀中繼，FDDI等。其中千兆以太網(wǎng)性能價(jià)格比較高，是近來(lái)采用最多的方案。 3) 用戶(hù)終端 VOD系統的用戶(hù)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(hù)終端應具備相應的網(wǎng)絡(luò )接口，如Cable Modem，ADSL適配器，網(wǎng)卡等。 VOD系統還要有軟件的支持才能工作。通常需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò )操作系統平臺加上點(diǎn)播和管理、記費等專(zhuān)用軟件。視頻服務(wù)提供商提供視頻資料源及其視頻服務(wù)系統的管理，其設備一般由視頻服務(wù)器、輔助存儲服務(wù)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(hù)終端也要運行相應的用戶(hù)界面。
圖07-07-2 視頻服務(wù)和管理設備
（三）視頻點(diǎn)播系統的應用和相關(guān)系統
1) 視頻點(diǎn)播系統的應用
視頻點(diǎn)播系統最主要的應用還是在于娛樂(lè )，人們希望通過(guò)VOD來(lái)點(diǎn)播自己想看的節目，而不必使用錄像機、光盤(pán)機和磁帶、碟片。前面已說(shuō)到VOD可以是大型的、面向公眾的系統，也可以是個(gè)小型的面向一個(gè)園區，或一幢大樓的用戶(hù)。VOD的另一應用是教學(xué)，VOD還有一類(lèi)應用是用于多媒體查詢(xún)、廣告系統。
2) 視頻點(diǎn)播系統的相關(guān)系統
與視頻點(diǎn)播相關(guān)的系統有電影點(diǎn)播、音樂(lè )點(diǎn)播。它們與視頻點(diǎn)播的原理相同，只是點(diǎn)播的對象被限定。這里的音樂(lè )點(diǎn)播指MTV音樂(lè )點(diǎn)播。單純的音樂(lè )點(diǎn)播不涉及視頻，在網(wǎng)絡(luò )上有更多的選擇。
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