视频点播_根据观众的要求播放节目的视频点播系统

视频点播

根据观众的要求播放节目的视频点播系统

视频点播是二十世纪90年代在国外发展起来的，英文称为“Video on Demand”，所以也称为“VOD”。顾名思义，就是根据观众的要求播放节目的视频点播系统，把用户所点击或选择的视频内容，传输给所请求的用户。视频点播业务是近年来新兴的传媒方式，是计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、电视技术和数字压缩技术等多领域融合的产物。

概念介绍

即根据用户的需要播放相应的视频节目，从根本上改变了用户过去被动式看电视的不足。当您打开电视，您可以不看广告，不为某个节目赶时间，随时直接点播希望收看的内容，就好像播放刚刚放进自己家里录像机或VCD机中的一部新片子，但是您又不需要购买录像带或者 VCD盘，也不需要录像机或者VCD机。这就是信息技术带给您的梦想，它通过多媒体网络将视频节目按照个人的意愿送到千家万户。

放眼宽带网络的应用，VOD最贴近百姓生活，不过它的技术难度也最大。拿老百姓的话来说，就是高速路有了，就要有车跑，VOD应用就是宽带多媒体网络上最醒目的车。

VOD技术不仅可以应用在电信的宽带网络中，同时也可以应用在小区局域网及有线电视的宽带网络中。如今在建设智能小区过程中，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；有线电视经过双向改造，可以让广大的电视用户通过有线电视网点播视频节目。

实现过程

视频点播系统主要由片源库系统、流媒体服务系统、影柜系统、传输及交换网络、用户终端设备机顶盒+电视机或个人计算机组成。

视频点播的实现过程：当用户发出点播请求时，流媒体服务系统就会根据点播信息，将存放在片源库中的节目信息检索出来，以视频和音频流文件，通过高速传输网络传送到用户终端。

点播业务一般采用单播网络来实现，所谓单播就是利用一种协议将IP数据包从一个信息源传送到一个目的地，此时信息的接收和传递只在两个节点之间进行。IP单播中，只有一个发送方和一个接收方，同时双方具有相对固定的IP地址。IP单播传输是以太网传输中的主要使用方式，网络上绝大部分的数据都是以单播的形式传输，并且HTTP、RTSP、SMTP、FTP和Telnet都作为 TCP传输协议在网络中以单播的方式工作。单播的特点是每个终端都占用一定的带宽，当带宽占满之后，其它终端就无法连接至服务端。

结构

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、影音服务器、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。对于交互式的VOD系统来说，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。

网络系统

网络系统包括主干网络和本地网络两部分。因为它负责视频信息流的实时传输，所以是影响连续媒体网络服务系统性能极为关键的部分。同时，媒体服务系统的网络部分投资巨大，故而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。

客户端系统

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。

到那时，点播用户只要操作遥控器，轻轻一按，就可心想事成的收看和欣赏自己喜爱的节目，并可随时调整放映的进度、快慢等。 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。

诞生背景

在网络视频传输过程中，通常要求用户将音频、视频文件下载到本地计算机后，再进行播放。这种方法虽然使Internet上多媒体信息的传输成为可能，但是它也带来了3个突出的问题：

(1)由于必须下载多媒体信息，而多媒体信息的数据量通常都很大，在普通用户接入速率较低的情况下，一个很短视频片段可能需要下载很长时间。

(2)由于必须把节目下载到本地计算机后才能播放，这必然要占用本地计算机的存储资源。

(3)版权问题。因为用户将音频、视频文件下载到硬盘后，可能要对这些资料进行再传播，那么制作单位的知识产权有可能受到损害。

在这种背景下，“流式传输”应运而生。它借鉴了计算机本身利用缓存区来提高文件运行速度的方式，考虑在播放端放置缓冲区来解决服务质量的问题。流式传输将动画、音频和视频等多媒体经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时地传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必象非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到具体的内容，只需经过几秒或几十秒的启动延时即可利用相应播放器对压缩的动画、音频、视频等流式多媒体文件解压后进行播放，多媒体文件的剩余部分也将在后台的服务器内继续下载。这种利用“流式传输”思想传输的多媒体，被称之为流媒体。

1、Internet上使用较多的多媒体格式：

(1)Real Netwoks公司的Real system；

(2)Microsoft公司的Windows Media Technology ；

(3)Apple公司的QuickTime，它们是网上流媒体传输系统三大主流。

2、流媒体内容制作：

(1)转档/转码软件：可将普通格式的音频、视频或动画媒体文件通过压缩转换为流服务器进行流式传输的流格式文件，它是最基本的制作软件，实际上也就是一个编码器（Encoder）,常见的软件：Real Producer和Windows Media Encoder

(2)流媒体编辑软件：对流媒体文件进行编辑，常与转档/转码软件捆绑在一起。

(3)合成软件：利用合成软件，可以将各种图片、声音、文字、视频、幻灯片或网页同步，并合成一个流媒体文件。常见的软件：RealShow, RealPresenter 和Windows MediaAuthor.

(4) 编程软件：流媒体系统提供的SDK可使开发者对系统进行二次开发。利用SDK，开发者通常可以开发流式传输的新数据类型，创建客户端应用，自定义流媒体系统。

分类介绍

根据不同的功能需求和应用场景，主要有三种VOD系统：NVOD，TVOD，IVOD。

NVOD（Near-Video-On-Demand），可称其为就近式点播电视。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，他们会选择距他们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。

TVOD（True Video-On-Demand），称其为真实点播电视，它真正支持即点即放。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。若有另一个用户提出同样的需求，视频服务器就会立即为他再启动另一个传输同样内容的视频流。不过，一旦视频流开始播放，就要连续不断的播放下去，直到结束。这种方式下，每个视频流转为某个用户服务。

IVOD（Interactive Video-On-Demand），称为交互式点播电视。它比前两种方式有很大程度上的改进。它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，用户就可象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。

OCVOD（One-way Cable Video-On-Demand），称为基于单向有线电视网的点播电视，简称随选电视。它实际上是IVOD的一种实现，基于单向有线电视网络，并借助第三方宽带网络，实现即点即放的交互式点播电视。随选电视的好处是小型有线电视运营者不需要投入大量资金进行双向网络改造，从而大幅降低小型有线电视运营者的系统建设成本和开展点播电视业务的门槛。

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。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。

可见VOD服务虽然很诱人，但其实现技术却不是一根“易啃的骨头”。不过随着网络技术、计算机技术、存储技术等的飞速发展，广大用户充分享受VOD乐趣的日子已经不远了。到那时，点播用户只要操作遥控器，轻轻一按，就可心想事成的收看和欣赏自己喜爱的节目，并可随时调整放映的进度、快慢等。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。

虽然，VOD的最初出现是为了更好的满足用户对自主收看视频节目的需求，但是随着VOD技术的不断进步，其广泛的应用对大众文化和商业运作模式都将产生强烈的影响。 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。

基于IP的VOD

由于网络带宽的限制，尤其是WAN（广域网）的带宽的限制，在WAN上进行高速数据的传播还不成熟，因此我们这里讲的基于IP的视频点播（VOD）技术，是指用以太网作为VOD的传输平台，实现局域范围的TVOD（真实VOD）的技术。由于我们在此以太网平台上同时还可提供诸如Internet接入、传统数据业务、IP电话、可视电话、电视会议等多种增值业务，这样我们就在一个以IP（这里指以太网）为基础的交换平台上实现了多种的业务交换，从而使人们在小范围能够实现信息的高速交互，同时这也为今后实现信息的高速交互奠定了一定的基础。今后随着光纤技术及路由器技术的进一步发展及各种IP协议的进一步完善，最终将实现“信息高速公路”。这样，我们才可能在一个WAN中实现高速数据的传输及保证各种实时业务的质量，也只有到此时我们才能说我们进入了一个完全的信息化的社会。

一、实现基于IP的VOD技术的难点

1．基于IP的实时交换的服务质量（QoS）

由于IP采用数据打包、分组交换的形式，同时又允许数据包大小不同。因此，数据的实时传输不能保证质量，这主要是由于数据包碰撞

造成的网络延迟时间不确定造成的，所以在对网络带宽要求很大，同时对实时性要求也很高的视频传输上就不能完全保证其服务质量（QoS）。

2．视频服务器的处理能力

视频服务器有很多种，一般来讲是以其支持的用户数量多少及其基于的系统而进行分类，主要有以下几种形式。

(1)基于通用计算机的视频服务器

此类视频服务器都比较简单。从发展的角度来看，它们一般都是初级的产品，功能简单有限，支持的用户数量也有限（50户左右）。由于其低廉的价格，因此在小型的应用领域有一定的市场。

(2)基于高级工作站的视频服务器

基于高级工作站的视频服务器是一些生产大型计算机的厂商利用其在计算机方面的优势，以高性能的计算机为基础，再增加一些支持视频数据访问的有关硬件，并对系统进行一定的优化，以达到一般视频服务器的功能。它们一般能对中等规模的网络进行支持（50～1000户），但其高昂的价格使一般的用户望而生畏。

(3)基于专用硬件平台的视频服务器

基于专用硬件平台的视频服务器是一些硬件厂商利用专用的硬件实现视频数据的访问。由于其采用专用硬件实现了对视频数据的访问，并着重解决了其大量存储问题，因此无论从速度上，还是从存储容量上都是前两种视频服务器无法比拟的。但它也有其不足之处。首先，由于其采用了专用硬件及解决了大量存储问题，因此好的质量也有好的价格，所以决定了其昂贵的价格。其次，由于他们是一些硬件厂商自行研制的，对硬件的依赖性很强，因此其通用性很差，局限了其发展，一般多用在大型网络的应用上。

综上所述，视频服务器还有很多不近人意的地方（如价格、处理能力、通用性等），但随着技术的发展，终将走向成熟，而且这一天不会太久。

3．大量数据存储

由于一部影片的数据量是非常庞大的（1.2～1.5GB），因此保存影片就成了一个非常大的问题，即大量数据的存储问题。

以上这些问题，对于VOD技术来说都是一些技术上的难点问题。针对上述问题，我们在现有的技术基础上推出了分布式层次结构系统作为我们的解决方案，它是以IP（这里指以太网）技术为基础的解决方案。

现状未来

随着媒体服务的数字化及互动程度日益提高，压缩技术的进步促使带宽要求不断降低，当今的市场正经历一场重大变革。随着消费业务日益增多，网络接入带宽得到了广泛普及。上述趋势与优越的电信性能及丰富的媒体内容的融合正给视频点播业务传输带来翻天覆地的变化。技术的日益成熟使得用户能够轻而易举地访问内容，因此大家开始期望能够通过有线与移动设备随时随地体验超高质量的视频与其他的丰富的媒体类型。此外，内容拥有者也在寻求更加有效的新途径，以便更广泛地传播其内容并且以尽可能多的方式从中获利。内容可用性、技术能力以及无所不在的高速电信基础设施所带来的“完美风暴”已经吹开了向大规模、高收益视频点播快速转变的大门。

但是VOD的迅猛增长必定会给固网运营商带来众多挑战与机遇，如：拥塞管理、内容定位服务、计费、推荐引擎、存储以及及时交付。要想让美梦成真，各方面辅助的基础设施都必须全部落实到位且必须实现以下要素：高速接入与传输、可行的服务器解决方案、充足而又广泛分布的用户与网络存储、媒体处理、交付路由分集、内容处理以及QoS（流量与拥塞管理）。同时，用于点播内容与媒体内容交付的优化架构也必须得到实施并且功能齐全。

关键因素之一：媒体

媒体、技术和电信领域正在发生的变革，可以确保视频点播在未来几年成为媒体传输领域的重要动力。其中媒体作为整个行业的关键将为尽可能丰富的设备提供各种可用内容。当然，在竞争已经白热化的媒体销售市场中，媒体布局必须协调一致、精心规划并细致分析。通过深入了解每位用户的购买历史记录、下载偏好以及首选技术与交付方式便可以最大化未来销售潜力。同样重要和关键的是，视频点播开始在市场中扮演日益重要的角色。媒体业日益认识到视频点播是媒体资料检索能力大战中可靠而长期的同盟军。另外，它还可以促进语音、视频与数据“三重播放业务”的交付。

关键因素之二：技术

技术在视频点播交付中扮演同样重要的角色。内容存储于用户手中的存储设备（通常是DVD）中。而技术与市场接受度又决定VOD高清点播能否成为美好现实，因此一场有趣的变革已经上演。过去存储于客户端的内容正在向网络移植，然后从一台或多台服务器中提取内容并按需发送给用户。这样就可以简化各方面的需求，如大容量存储阵列、对等服务器之间复杂的交互、强大的分组处理能力、数据收集与计费算法以及能够传输日益增多的富媒体内容的网络。当然，如果不能及时、准确地把内容交付到用户手中，这一切都是空话。可量度的服务质量（QoS）必须得到保证，同时，在网络与依赖处理器的传输环境中，流量管理至关重要。必须设计和实施能够在最差情况下为其提供有全面保证的工作区的交付架构。

关键因素之三：电信

电信业则是整个交付蓝图的重中之重。三个产业从根本上都依赖其他两个产业，电信业尤为重要。离开支持它们的可靠宽带基础设施，再丰富的内容，再复杂功能再强大的数据收集、存储与计费模型，对用户来说也是水中月、镜中花。电信领域最近的一系列进展已经从许多方面重塑了网络的角色，尤其对于点播内容。

当然，最大的转变是从僵化的、基于TDM的网络向更为灵活的IP网络不可逆转的发展。虽然电信业的变革仍然处于早期阶段，但是形势会很快转变，整个服务提供商网络已经开始向IP与MPLS转变。值得一提的是IMS，因为它在不远的将来会成为点播视频的重心。3GPP最初把IMS看成向移动设备提供内容的一种途径，它更多地被视为在各种网络中传输多媒体内容的支柱技术平台。IMS前途无量：只要得到普遍部署，服务供应商就能够通过任何网络、使用任何接入方式，向全球任何地方任何用户的任何设备提供任何内容，而且可以根据网络数据库中保存的用户首选方式进行计费。这种不可思议的功能抓住了流视频与VOD作为业务必备条件的要旨。能够分析和利用客户偏好、始终如一地保证高QoS，并且能够根据用户而非服务供应商的需要提供内容的媒体、技术和电信基础设施可以称得上尽善尽美。但是，服务交付前进的道路依然曲折。

当前架构

随着VOD日益流行以及服务供应商、技术设计商与媒体拥有者不断融合，交付架构也在不断发展。大型网络中采用的最著名的VOD架构通常称为SHE-VHO-VSO模型。

SHE-VHO-VSO模型——这种架构是一种层级架构：“超级头端”(SHE)汇集大范围内或全国的内容并且在大范围内提供实时全国内容，通常采用IP作为网络层协议。“视频中心局”（VHO）与SHE一起把本地与区域内容整合到内容组合中，从而确保全国与本地内容的供应。最后，“视频交换局”（VSO）把不同内容从网络映射到接入域，以便发送给用户。

这种模型很适应传统内容交付；但是，随着大家对点播业务的兴趣不断提高并且其在收入流中的比重日益加大，开始出现多种业务问题。由于所有VOD分配模型的整体目标都是最小化交付延迟、最大化网络服务可靠性、创建易于管理（因此也易于计费）的业务环境，以及确保可靠、可预测的媒体流环境，因此出现了不同的架构方案。由于流量瓶颈是基于服务器的网络中最常见、最棘手的问题，因此抛弃单一服务器解决方案是一种自然而然的选择。

分布式服务器模型——理想情况下这种模型可以很好地运行。不过，由于大部分网络都非常复杂，来自单个站点的内容存在一些潜在问题。为此，通常会部署一种多服务器架构，从多台服务器向单个客户端发送内容。这样可以把故障风险分散到多台设备，同时消除服务器的进出瓶颈。这种模型中的内容下载由接收器驱动，而非由发射器驱动，从而可以无需协调参与下载的各台服务器。此外，对服务器内容的请求在块级进行，这样可以消除对复杂、耗时的分组处理的需求。最后，在参与的服务器群之间可以对带宽占用进行自适应管理，这样一方面可以保持服务器负载相对均衡，另一方面也可以消除服务器故障造成严重业务中断的可能性。

点对点传输——紧随分布式服务器模型而来的是主题的变化。最终负责把内容传输给用户的服务器常称为流引擎。在点对点环境中，主要流引擎与对等服务器合作，从合作设备下载相关数据块，用于发送给用户，这样可以使不同服务器与路径分担传输责任，从而提高系统整体效率。

构成板块

前端处理系统

前端处理系统一般由视频服务器、磁盘阵列、节目数据库、播控系统等构成。视频服务器的高速数据传输能力保证了用户对大量的影片、视频节目、游戏、商务信息以及其他服务的近乎即时访问。它的突出优点是若干用户可从不同的时间起点观看同一个节目，避免了精彩节目被一个用户所独占，或某个用户播点后，其他用户只能被动跟随的情况，这对于用户点播要求相对集中的场会尤为适合。

VOD视频服务器保存着大量经压缩的图像节目并能通过网络为用户提供所需的节目拷贝，也可以包含实时的MFEG编码器来接入实况转播。节目数据库是一存档系统，保存着大量压缩形式的电影节目，可成批下载给视频服务器。VOD视频服务器通过与用户之间直接的、实时双向交互来控制节目的播放，包括节目的选择、播放过程的开始与终止、播放速度的控制以及不同节目之间的动态切换等。

控制管理系统

电视机的机顶盒控制管理系统是一个信令传输网络，用于管理用户到VOD视频服务器的连接。由于实际的VOD系统中可有多个VOD视频服务器，因此，控制管理系统采用两级网关管理，第一级在数字宽带交换系统和传输系统中实现对不同频道的选择；第二级则完成在一个VOD视频服务器上对特定节目的选择。

VOD信令和数据流通路具体过程如下：

（1）通过预置信令连通机顶盒和访问人口设备；即接通S3，VOD系统将服务清单从人口处传给用户；

（2）按用户要求，人口选定相关的视频服务器，即接通S4，并提供服务素引；

（3）S4的初始化可由机顶盒或视频服务器完成；并由服务人口提供路由信息，由服务器提供节目清单；

（4）用户从节目单中选择节目并将信令传给视频服务器；

（5）通过网络操作将节目由视频服务器发到机顶盒，即连通P1，必要时可将节目从视频库装载到现频服务器；即连通P；

（6）其他信令通路S5、S6、S7都服务于操作中心的监控、记录等。

ATM数字定带交换系统

管理能力、点对点可交换的交互式VOD系统，其服务器、网络、存取设备、用户预定设备等都能运行于多种类型的视频压缩模式和不同带宽要求的环境中。视频服务器可根据用户的要求把用户点播的节目从视频库中取出，并通过ATM网络传送给用户。视频信息一般采用 MPEG标准压缩编码，装人ATM信元，在ATM网络中传输。同一个网络中可能有多个信息提供者，因此可以有多个视频服务器，由网络服务操作中心调配使用。服务人口的功能主要是根据用户所要求的服务内容将用户与相应的服务器相连接，一个网络可有多个服务人口，一个服务人口也可连接多个用户。服务人口可作为一个独立的网络部件，也可集成到现频服务器或ATM交换中心等其他部件中。服务操作中心是服务提供者用来管理和分配信息资源，并为用户提供相关服务操作的部件。若服务提供者数量大，则服务操作中心可作为一个独立部件；若服务提供者数量小，则一般将其集成到现频服务器中。视频库的功能是以压缩编码形式存放信息文档，访问设备则提供网络和用户之间的连接，它一般由位于网络和用户设备（CPE）之间的设备组成。CPE包括电视机和录像机、机顶盒及遥控器。ATM网络将网络各部件互连，包括”信令“和“节目数据流”，其中节目数据流应满足用户点播要求的速率，在连接方式上可以是点对点，或点对多点。

传输系统

传输系统由干线传输系统和分配系统组成，作用是将来自VOD视频服务器及其他信号源的信息送至用户并回送用户的反向信息。干线传输系统可以有光纤、同轴电缆和无线传输方式等供选择；分配系统有光纤（FITL）、铜线（ADSL等）、混合光纤同轴电缆（HFC）和无线（LMDS）等实现方式。邮电企业的一般做法是采用ADSL/HDSL/VDSL技术，在PSTN中传输节目；而广电部门一般采用HFC技术，在CATV系统中播出节目。

从传输速率、实时性、交互性、经济性等方面考虑，3种常见网络中能够作为VOD系统用户接入网的只能是PSTN与CATV系统。但是，PSTN与CATV系统均需一定改进，PSTN需提高速率， CATV系统则需增加双向通信能力。

用户设备

用户设备主要有两类结构。第一类结构将网络终端（ NT）从机顶盒分离开来，两者间多采用E1/V24接口，

光缆2可提供2Mb/S下行连接和双向控制连接。将来会出现所谓标准数字家用网（DHN），允许连接若干机顶盒并能重新使用现有双绞线或同轴电缆来提供每秒几十个兆比特的带宽。第二种结构将NT集成进机顶盒，机顶盒的基本功能是对MPEG信号解码并与普通电视机接口。还有人机接口、条件接入（编码）、口令控制、智能卡和信用卡阅读器等其他功能。

机顶盒也有低档、高档两类产品。前者由付费电视解码用的机顶盒演变而成，较便宜，但只有有限的用户接口和处理能力。后者由工作站/PC机演变而成，具有高性能处理平台，包含至少4 MB的存储能力，可提供图形用户接口、语音识别、动画制作和游戏等。

网络结构方案

各种HUBHFC结构兼顾大楼已有的同轴线缆状况，支持现有的和正在出现的窄带和宽带业务。

来自VOD视频服务器的信号（155Mb/s）和传统的诸如CATV等其他多媒体信号被送入中心点（HUb）进行调制，而 HUb则是 VOD网络中数字/模拟转换的接口；前向通道接收VOD数字信号和其他多媒体信号，将其通过光纤传送至各节点（NOde）。反向信道接收来自用户端的控制信号，加以处理后，将其送至 ATM交换机及 VOD视频服务器。Node通过光纤干线接收来自Hub的前向射频信号；通过线性放大器加以处理后，通过同轴电缆分配网络传送至用户； Node同时也必须过滤出来自用户的射频反向信号，并把它经过激光器驱动回送给HUb。

也可利用ADSL技术，于光纤节点处和用户瑞安装ADSL设备实现VOD业务及其他宽带业务。

ATM交换机和宽带用户环路是发展VOD业务的关键技术。使用ATM技术的VOD系统，既能很好地服务于用户，对网络的带宽要求又最小。ATM交换机已商用化，而用户网的宽带化是开展VOD等宽带业务最大的难题之一。光纤用户环路（FTTH、FTTC、FTTB等）以其频带宽、可传高速数据甚至高清晰度电视、能适应B－ISDN和信息高速公路发展等优点，是未来宽带高速用户环路的发展方向。但由于其投资大，用户难以承受。应充分利用HFC、ADSL 及HDSL技术，挖掘潜力，发展VOD等宽带业务。

用户界面特征

VOD视频服务器必须运行相应的软件协调各项动作；同时提供友好的用户界面。它应具有如下特征：

（1）能够存储至少几百小时的图像节目。

（2）如果一个用户对VOD服务器随机的动态访问被称为会话过程的话，那么VOD服务器须能支持上千个同时进行而又相互独立的“会话”过程。

（3）具有一套加密及用户访问控制机制来防止非法用户访问。

作为点播系统的核心，VOD视频服务器的性能直接决定系统的总体性能。为了能同时响应多个用户的服务要求，视频服务器一般采用时间片调度算法。

视频服务器为了能够适应实时、连续稳定的视频流，其存储量要大，数据速率要高，并应具备接纳控制、请求处理、数据检索、按流传送等多种功能，以确保用户请求在系统资源下的有效服务。存储设备应采用SCSI接口，以确保高速、并行、多重I/O总线的能力。基于ATM的VOD系统，采用的视频服务器是以多路自路由选择开关（MPSR）为中心的宽带视频服务器。这种结构的服务器可提供即时交互式视频点播（InteractiveVOD with Instaneous access，IVOD－i）和延时交互式视频点播（Interactive VOD with delayed access IVOD －d）两种服务方式。在大量用户同时点播时，服务器的传输速率很高；同时要求其他相关设备也能支持这种高传输速率，这很难实现。为此可以在网络边缘（如ATM网络前端开关处）设置视频缓冲池，把点播率高的节目复制到缓冲池中，使部分用户只需访问缓冲池即可，着缓冲池中没有要点播的节目，可再去访问服务器，这减轻了服务器的负担，并可以随着用户增加而增加缓冲池。装载缓冲池可用150Mb/S速率，而从缓冲池中向用户传送节目是用2Mb/S速率，从而一个服务器可支持多个用户。

未来方案

从单一服务器模型向点对点模型的发展与市场需求相伴而生，但是即使点对点模型也面临挑战，而最大的挑战是缺乏由服务提供商管理的交付，网络自身也面临挑战。为此，我们需要一种全新的方案——事实上是上述三种方案的混合。这就是允许VOD网络中服务器单元共享存储和处理资源的变通方案。这种技术被称为点对点辅助视频点播（Peer-Assisted Video-on-Demand）。

P2P视频播放

点对点辅助视频点播有时又称为多源流VOD（Multiple Source Streaming VOD），是一种用于传输单播视频内容、功能复杂但极其高效的架构。在多源流系统中，原始视频流分为多个视频块，然后通过网络进行传输，类似于消息在通过IP网络传输之前先分成数据包。如果正确实施，其不仅可以提高容错性、消除瓶颈、显著改善可用带宽的利用，而且还可支持大幅提高的播放速度。为了成功实施，需要部署多源流调度程序（MSS）。MSS接收来自代理服务器或对等服务器等不同服务器的流块，对视频块进行适当排序，然后把无缝、块速率恒定的视频流发送到客户端设备。MSS当然也面临自身的挑战。数据块传输的变化会造成MSS缓冲区下溢，进而造成回放饥饿和回放抖动。基于芯片的算法多多少少有助于缓解这种问题，但是保证可预测（和可计费）的QoS需要更强的控制。由于依靠多台服务器向单个客户端同时发送视频流，这种架构具有众多优势，其不仅具有高容错性，而且还能够根据需要改发业务流，从而避免网络硬件故障或影响业务的拥塞。此外，该架构还支持高分辨率视频传输以及多个视频流同时会话。这种模型还允许作为故障预防措施而发送冗余数据，从而提高整体服务质量。

总之，视频点播是20世纪90年代发展起来的，随着全球IPTV设备的普及、可播放电影内容的不断丰富、具备IP连接功能的电子产品持续更新以及手机TV市场的持续增长，视频点播也将迎来高速增长期。2008年奥运会推动了P2P视频播放平台的快速增长。点对点网络正成为IP网络中的主要视频分配机制，而现代VOD网络逐步整合的技术要素也在降低网络和服务交付成本，提高带宽利用效率并提升QoS水平。面对着视频点播这一广大市场，无论是设备供应商还是对于服务提供商来讲，都将是一个机遇与挑战并存的时代。