基于有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的視頻點(diǎn)播技術(shù)

范高夫

引言：以音頻為數(shù)據(jù)作為主要處理對(duì)象的點(diǎn)播技術(shù)，其對(duì)信號(hào)的傳輸速率要求非常高。因此，為了滿足信號(hào)傳輸，應(yīng)該要構(gòu)建相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)。本文主要對(duì)通信技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)上的實(shí)現(xiàn)，并通過對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)等方面進(jìn)行分析，對(duì)我國(guó)有線電視網(wǎng)上的視頻點(diǎn)播技術(shù)進(jìn)行分析，并為提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的視頻點(diǎn)播技術(shù)提出幾點(diǎn)合理的建議。

視頻點(diǎn)播主要是指在電視前端將大量的視頻節(jié)目進(jìn)行壓縮，并將其儲(chǔ)存到本地服務(wù)器當(dāng)中，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻點(diǎn)播。隨著寬帶接入的不斷發(fā)展，視頻點(diǎn)播服務(wù)的質(zhì)量也變得越來越高，為寬帶用戶帶來高質(zhì)量服務(wù)。但目前一些先進(jìn)地區(qū)的電視運(yùn)營(yíng)商由于投入資金方面出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致了寬帶接入出現(xiàn)較明顯的問題，并無法滿足是客戶的需求。那么，如何在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源中，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)，是目前我國(guó)有線電視運(yùn)營(yíng)商要考慮的重要問題。

一、數(shù)字電視以及VOD相關(guān)技術(shù)介紹

（一）數(shù)字電視技術(shù)分析

數(shù)字電視主要是由模擬電視發(fā)展而來的。在傳統(tǒng)的模擬電視時(shí)代，電視的主要功能則是對(duì)圖像和聲音進(jìn)行輸出，電視機(jī)則是通過接收這些圖像和聲音，對(duì)用戶進(jìn)行圖像的播放。然而，到了新時(shí)代之后，用戶與電視臺(tái)之間并不只是用戶的接受與廣播之間的關(guān)系，數(shù)字電視除了能夠?qū)τ脩暨M(jìn)行電視節(jié)目的輸出之外，還可以為用戶提供視頻點(diǎn)播、視頻廣播、遠(yuǎn)程教學(xué)甚至是網(wǎng)上購(gòu)物等功能，可以說數(shù)字技術(shù)已經(jīng)得到很好的發(fā)展，電視機(jī)已經(jīng)逐步演變成為顯示客戶終端。

其主要優(yōu)勢(shì)如下：

第一，在相同的資源里，傳送的節(jié)目要遠(yuǎn)高于模擬電視，并有效解決了傳輸模擬信號(hào)之間資源緊張的主要問題。通過提高頻道帶寬利用率，能有效將節(jié)約得到的帶寬轉(zhuǎn)變成專業(yè)頻道，并通過開展各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，讓不同的客戶、觀眾提供合適的服務(wù)。

第二，數(shù)字電視容易加擾，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)終端進(jìn)行有效管理。在現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展階段，通過對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加擾，從而能夠?yàn)橛脩籼峁﹤€(gè)性化的電視信息服務(wù)。

第三，有利于開通各項(xiàng)綜合業(yè)務(wù)。有線電視數(shù)字化的發(fā)展，能將原來不同的廣播電視、通信以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一傳輸，從而能為廣播電視、數(shù)據(jù)等方面進(jìn)行交換，為日后開通綜合業(yè)務(wù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）VOD系統(tǒng)的組成

VOD系統(tǒng)的組成可分成以下幾個(gè)部分

1.視頻服務(wù)器

視頻服務(wù)器是視頻點(diǎn)播的重要關(guān)鍵，該服務(wù)器對(duì)視頻點(diǎn)播的功能與數(shù)字電視的應(yīng)用有著非常重要的作用，視頻服務(wù)器其實(shí)是一個(gè)對(duì)電視節(jié)目以及相關(guān)檢索信息進(jìn)行服務(wù)的重要系統(tǒng)。因此，必須要建立一個(gè)容量大、響應(yīng)快以及安全性能較高的視頻服務(wù)器，才能有效提高服務(wù)的質(zhì)量。

2.網(wǎng)絡(luò)傳輸

視頻傳輸主要是通過用戶終端進(jìn)行的。傳輸網(wǎng)絡(luò)主要包括干線傳輸網(wǎng)以及用戶分配網(wǎng)。目前的干線傳輸網(wǎng)主要是利用IP技術(shù)、ATM技術(shù)進(jìn)行傳輸，用戶分配網(wǎng)則使用HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

3.用戶終端

用戶終端是聯(lián)系系統(tǒng)與用戶的橋梁，其中包括多媒體計(jì)算機(jī)、電視機(jī)加機(jī)頂盒以及交互式電視接收機(jī)。用戶只需增加一個(gè)機(jī)頂盒便可以對(duì)信息進(jìn)行接收。

4.管理計(jì)費(fèi)系統(tǒng)

交互式數(shù)字電視能為客戶提供不同的個(gè)性化服務(wù)，用戶可以按照不同的內(nèi)容不同的需求選擇有償服務(wù)。管理計(jì)費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)該加強(qiáng)進(jìn)行管理，必須體現(xiàn)其安全可靠性。

二、有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的視頻點(diǎn)播技術(shù)實(shí)現(xiàn)

（一）雙向視頻點(diǎn)播技術(shù)

在數(shù)字電視中，經(jīng)常采用前向糾錯(cuò)方式進(jìn)行控制，其基本思想是在傳輸信號(hào)序列上添加碼元，并確保信息碼元與附加的碼元之間有著一定的相關(guān)性。當(dāng)碼元之間的關(guān)系受到影響甚至破壞時(shí)，則可以通過恢復(fù)原有碼元關(guān)系來對(duì)出錯(cuò)誤的碼元進(jìn)行糾正。

此外，由于數(shù)字信號(hào)在進(jìn)行傳輸?shù)倪^程會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，隨機(jī)出現(xiàn)的錯(cuò)誤也會(huì)導(dǎo)致碼元出現(xiàn)彼此獨(dú)立的錯(cuò)誤，因此，錯(cuò)誤的碼元基本上都是單片存在的。為了能有效提高信道對(duì)自身錯(cuò)誤進(jìn)行糾正的能力，有限傳輸系統(tǒng)主要采用R-S編碼技術(shù)對(duì)錯(cuò)誤碼元進(jìn)行糾正。工作人員還要對(duì)其實(shí)行數(shù)字調(diào)制技術(shù)，即將數(shù)字符號(hào)向信道進(jìn)行波形轉(zhuǎn)換，在進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中還可以根據(jù)不同的情況進(jìn)行傳播方式的選擇，其中包括衛(wèi)星、地面廣播、有線等，也可以對(duì)自身傳輸特性的調(diào)制方式進(jìn)行選擇。

雙向交換式則是在光纖同軸混合結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的最基本要求，其根本目的則是保證雙向傳輸能夠順利實(shí)現(xiàn)，在進(jìn)行傳輸電視網(wǎng)絡(luò)的過程中，工作人員必須要對(duì)單向傳輸?shù)那岸?、用戶分配網(wǎng)、用戶終端等方面設(shè)備進(jìn)行全面改造。鑒于視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)具有較高的實(shí)時(shí)性要求，工作人員可以采用頻分復(fù)用法，這種方法是通過對(duì)頻帶進(jìn)行劃分，并得到獨(dú)立且較小的部分，將這些部分提供用戶需要發(fā)送的載波，用戶數(shù)據(jù)域載波頻率之間的關(guān)系式對(duì)應(yīng)的，因此這樣可以對(duì)用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行全部發(fā)送，有效節(jié)省時(shí)間，提高效率。

（二）HFC網(wǎng)中準(zhǔn)視頻點(diǎn)播技術(shù)的使用

準(zhǔn)視頻點(diǎn)播具有一系列的先進(jìn)技術(shù)，其模塊主要包括視頻點(diǎn)播、電子節(jié)目菜單的制作以及數(shù)據(jù)庫管理等。在有線電視網(wǎng)N-VOD技術(shù)的應(yīng)用過程中，視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過打包處理，并通過電纜調(diào)制終端系統(tǒng)，并將其轉(zhuǎn)換成MPTS（中頻），上頻調(diào)制器會(huì)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，并將MPTS調(diào)整成高頻，并得到高頻信號(hào)。在接收端中，完成光/電轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)之后，并能將節(jié)目輸出，滿足用戶的點(diǎn)播需求。

在正常情況下，用戶要體現(xiàn)視頻點(diǎn)播技術(shù)，則必須要具備有線電視系統(tǒng)。為了能夠有效增加點(diǎn)播數(shù)量，工作人員必須增加服務(wù)器的數(shù)量，并有效增加該系統(tǒng)的擴(kuò)展，在點(diǎn)播的時(shí)候能向用戶提供大量的點(diǎn)播選擇，以此提出優(yōu)勢(shì)，這就需要N-VOD技術(shù)。然而這種技術(shù)具有一定的缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在：大部分的N-VOD系統(tǒng)是建立在恒定碼流的基礎(chǔ)上，因此較難確定變化的比特率打充分滿足。其次，N-VOD技術(shù)對(duì)熱點(diǎn)節(jié)目的分類有所欠缺，并無法對(duì)用戶的選擇進(jìn)行及時(shí)反映，用戶接受的位移方式主要是頻道，該技術(shù)較難進(jìn)行交換工作。這就需要工作人員在運(yùn)作的過程中不斷改進(jìn)其技術(shù)，從而不斷完善該系統(tǒng)的點(diǎn)播技術(shù)。

結(jié)束語

交互平臺(tái)是雙向業(yè)務(wù)的開端，以VOD業(yè)務(wù)為代表的有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)電視節(jié)目的時(shí)間、空間上的控制，用戶可以按照自己的喜好選擇電視節(jié)目，并控制節(jié)目的播放，從而顛覆了傳統(tǒng)的節(jié)目消費(fèi)習(xí)慣。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步為視頻點(diǎn)播技術(shù)創(chuàng)造了有利的技術(shù)條件，經(jīng)過不斷的完善和提高視頻點(diǎn)播技術(shù)，未來的日子里，將會(huì)為用戶提供更多更好的服務(wù)。