VOD_技术_内存溢出

VOD

视频点播（VOD，Video On Demand）指的是用户可以请求访问视频服务器上提供的视频节目，是网络多媒体技术的一个典型应用。

第一代VOD系统是"半自动"的，主要应用于卡拉OK点播房中。硬件设备是一台位于控制中心的影碟机，由 *** 作员根据用户点播请求向影碟机中放置相应碟片，并管理影碟机运行。这种VOD系统由于要借助手工 *** 作，稳定性差，且当多个用户点播同一节目时，排队等待时间较长。

第二代的VOD系统是将所有节目放在服务器硬盘中，点播终端通过局域网或有线电视同轴电缆（HFC）将点播请求上传至服务器，服务器进行相应播放。第二代VOD系统未对视频文件进行充分优化，客户端需专用视频压缩卡及专用程序，难以支持大规模的并发点播，维护量大，不适于在较大规模的环境中应用。

第三代的VOD系统是目前最先进的，基于Web平台进行设计，可与Internet接入平滑地结合在一起；客户端采用浏览器方式进行点播，基本无需维护；由于采用了先进的机群技术，可对大规模的并发点播请求进行分布式处理，使其能适应大型住宅小区及城域级的应用环境。VOD的应用早已突破了其最初的点歌的范围了，它将作为一种新的信息交互的理念。

关于视频点播，有以下几点说明：

第一，视频点播所访问的对象一般是带有音频的运动视频，但也可以仅仅是运动视频或是静止图像。

第二，视频点播基于一个网络环境，但并没有规定网络的种类和规模，也没有规定视频服务器安放的位置。事实上在城域网、园区网及小型局域网上提供VOD的例子都有。

第三，视频点播是按需要访问视频节目，所以它隐含了交互性。但VOD并没有规定所提供的交互性的程度。事实上VOD提供的交互程度可以有很大的区别。这一点可以从后面的讨论中看出。

（一）视频点播系统的分类

一般把视频点播系统分为3类：

第一类称为真视频点播（TVOD，True Video On demand）。TVOD要求系统对任一用户的点播请求立即作出响应。不同的用户即使点播同一视频节目，系统也必须分别发送视频流，除非视频服务器精确地在同一时刻接收到他们的点播请求。可见TVOD系统中网络上的数据流量十分大，特别是那些有数以万计用户的大型系统，对网络的要求很高(当然，具有多点播送能力的网络可以缓解网络上数据流量大的问题)。

第二类称为准视频点播（NVOD，Near Video On demand）。NVOD是针对一般网络无法满足TVOD的通信要求而提出来的。在NVOD中一个节目用多个视频流来发送，每个相隔一段时间，但都是从头开始播送。例如一个2h的节目，用间隔10d的12个视频流周而复始播送。这样一个用户如要从头开始观看或者在观看到某一处时离开一段时间之后想再从原来的地方继续观看下去，他最多只要等待10d。这种做法在宽带有限的网络上用来滚动播出新闻或教学节目还是有实用价值的。

第三类称为交互式视频点播(IVOD，InteracTIve Video On demand)。IVOD不仅要像TVOD一样对每个用户的点播立即响应，而且要给用户提供较好的交互性。例如提供录像机那样的快进、快退、慢速、快速、暂停、检索等功能以及图像缩放、摄像机镜头角度改变等较高级的功能。某些用于培训或游戏目的的VOD还需更多的交互性。IVOD中除了每个用户有自己专用的视频流外，还有实时交互的要求。

（二）视频点播系统的组成

在视频点播系统中向用户提供视频流，典型的为MPEG-1或MPEG-2位流。VOD系统要解决视频数据的存储、传送和显示等问题，并要提供交互性。一个视频点播系统主要由视频服务器、网络和用户终端3个部分组成（图07-07-1）。

图07-07-1 VOD系统的一般结构

1) 视频服务器

其中视频服务器是视频点播系统的关键部件。它是一种专门的服务器，存储量大，存取时间短，而且能处理多重访问，并具有数据检索功能。由于视频服务器要存储和管理的是视频、音频这样的连续媒体，必须能实时进行视频、音频数据流的存储和访问。视频服务器要能同时处理大量用户的访问，及时作出响应，这其中包括数据检索、数据流的组织和分配等等。而在节目传送过程中必须保证数据流的连续，即延时抖动很小。专门的视频服务器从硬件结构、控制软件、到数据存放和读取的方法都不同于一般的服务器。好的专用视频服务器能同时支持几千个用户的访问。视频服务器常采用磁盘阵列作为存储部件，为了兼顾性能和价格，不少视频服务器采用RAM、硬磁盘和光盘阵列相结合的分级的存储方式。

2) 网络

VOD系统对网络的要求是吞吐量、延迟和延迟变化等性能指标和等时性、多点播送等特性。VOD系统的通信方面的特点之一是收发(上行／下行)数据流量的不对称性。

大型的VOD系统可能由有线电视台经营，并以城域宽带网为基础，范围可以覆盖一个城市。在这种情况下，视频服务器和前端设备常常接到宽带主干网(如ATM网)上，而用户(一般是住户)通过HFC或ADSL或FTTH，FTTB等接入网接到主干网上。园区范围的VOD系统可直接采用HFC，ADSL，ATM LAN。而宾馆和大楼内的用于娱乐和教学目的的小型VOD系统可以采用ATM LAN，千兆以太网，帧中继，FDDI等。其中千兆以太网性能价格比较高，是近来采用最多的方案。

3) 用户终端

VOD系统的用户设备可以是多媒体PC机、工作站，也可以是电视机的机顶盒。这些用户终端应具备相应的网络接口，如Cable Modem，ADSL适配器，网卡等。

VOD系统还要有软件的支持才能工作。通常需要一个网络 *** 作系统平台加上点播和管理、记费等专用软件。视频服务提供商提供视频资料源及其视频服务系统的管理，其设备一般由视频服务器、辅助存储服务器、记账计算机和节目选择计算机组成，如图07-07-2所示。用户终端也要运行相应的用户界面。

图07-07-2 视频服务和管理设备

（三）视频点播系统的应用和相关系统

1) 视频点播系统的应用

视频点播系统最主要的应用还是在于娱乐，人们希望通过VOD来点播自己想看的节目，而不必使用录像机、光盘机和磁带、碟片。前面已说到VOD可以是大型的、面向公众的系统，也可以是个小型的面向一个园区，或一幢大楼的用户。VOD的另一应用是教学，VOD还有一类应用是用于多媒体查询、广告系统。

2) 视频点播系统的相关系统

与视频点播相关的系统有电影点播、音乐点播。它们与视频点播的原理相同，只是点播的对象被限定。这里的音乐点播指MTV音乐点播。单纯的音乐点播不涉及视频，在网络上有更多的选择。

二．交互电视

交互电视（ITV，InteracTIve TV）从纯粹意义上讲是指观众和电视屏幕交互、互动，观众用遥控器在屏幕上显示菜单、问题及选择。例如，通过电子节目单选择自己感兴趣的节目，浏览当前播放节目的所有相关信息，或者在某一特定频道上显示当天所计划播出的全部内容。

交互电视是一个与视频点播关系密切的系统。ITV主要也是提供视频节目，而且提供交互性，这与VOD，特别是IVOD很相似。一般认为两者的区别在于ITV与电视有着渊源关系，它们是借助电视的网络(特别是CATV)，主要面向公众，用户端主要是（带接口设备如机顶盒的）电视机。而VOD建立在多种网络的基础上，主要面向局部用户，用户端可能是PC机或工作站。实际上，这主要是广播电视部门和电信部门从不同的角度产生的不同称呼。随着数字技术、多媒体技术、网络技术的迅速发展，电视网络和计算机电信网络的结合，带有通信接口的数字式电视机的出现，上面的区别就越来越小了。

（一）数字交互电视系统

数字交互电视系统包括用于解释和执行交互式应用的机顶盒软件；卫星、有线网络和地面广播传输应用的广播服务器软件；以及集成化的交互应用开发环境（图07-07-3）。

图07-07-3 数字交互式电视系统（Canal+Technologies公司提供）

数字机顶盒（Digital Set top Box，简称DXTB）在软件上有五个层次（图07-07-4）：