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通信学论文-VOD产业小览 .doc

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通信学论文-VOD产业小览 .doc

通信学论文VOD产业小览VOD是热点产业,是IT产品与娱乐业的又一重要结合。对此题材,相信IDG/IDC早有研究。本文主要由各IT报刊有关文章编辑整理而成,黑体字是本人的评述。本文可视作VOD,走着瞧的续篇,上篇以对VOD集成业的评论为主,本文以整个VOD产业的基本介绍为主。VOD(服务)定义点播电视VODVideoOnDemand可分为真点播电视TVODTrueVideoOnDemand和准点播电视NVODNearVideoOnDemand。真点播电视每个用户各自占用一套节目,即和电视交互的每个人都要即时响应,对装设在信息中心和电视台视频盘和视频带的节目可以随意控制。但提供上述所有服务及设备的费用是十分昂贵的。准点播电视是真点播电视的替代物。NVOD是每隔一定时间如10分钟从头播放一套节目,用户观看电视节目时,交换机将终端与最近将要从头开播的频道连通,用户等待时间不会超过时间间隔。NVOD实现起来要便宜得多,它的延迟对用户的许多应用来说是无足轻重的。在等待时间里还可向用户播放存储资料像在剧院中看到的一样、食品及其他产品的广告,或提供音乐视频插曲。这样就使服务提供者能用广告利润补偿用户帐单。节目内Intraprogram交互式电视也称全交互型电视,它能够将用户请求应答即时地传送给用户。传送给用户的信息内容包括视频、图像、语音、文字和数据。它可以用在教育ITV、购物ITV、交互式游戏ITV。但是实现交互式电影需要有从一个场景切换到另一个场景的能力,花费太大,一般很少使用。美国电话公司TELCO和有线电视公司CATV正在致力于研究和开发ITV技术,它们既是合作者又是竞争对手。按照惯例,电话公司支持交互性的实现,它拥有非对称数据用户网络技术AsymmetricDataSubscriberLoop,利用现有的双绞线向大多数用户传送2~6MHz带宽的双向数据,向家庭和商业企业传送图像、电视和数据。TELCO在美国已拥9400万个家庭用户,有线电视公司拥有大量单向带宽通路,为5800万个家庭提供灵活大容量的光纤网络用以传输各种图像、视频、音频及计算机数据,并具有播出多种电视节目的经验。产业发展历史目前,世界上很多国家,很多大公司都非常重视这项技术,IBM,DEC,Compaq,Sun,Fore,Toshiba等及台湾的一些厂家已进行了大量的产品开发工作。国内一些公司和部门从1995年开始在一些大城市试验小区的VOD服务。从1986年起,南贝尔Bellsouth已经在HunterGreek和Heathrow分别作了两个重要的VOD实验。1993年,联邦政府批准大西洋贝尔BellAtlantic有一年时间在现有电话线上进行传送TV视频拨号音试验。紧接着大西洋贝尔的Chesaperke和PotomacTelephone公司被授权在1994年3月对2000个用户进行试验,试验中将MPEG1压缩视频节目传送到用户的机顶盒,解码后送给用户电视机。此外,Nynex公司在1993年6月向曼哈顿Manhattan居民提供了第一套VOD系统。1994年12月14日,在美国召开了关于TimeWarner全业务网FSNFullSeviceNetwork的新闻发布会,会议将这个日子称为交互式电视诞生日。FSN的概念是两年前TimeWarner公司提出的,使用现有的光纤网及其升级的工业标准协议。后有三个主要合作伙伴共同开发FSNSGI在视频服务器方面提供合作ScientificAtlanta公司在网络底层结构和机顶盒方面提供合作ATT公司负责ATN转换。TimeWarner在奥兰多Orlandflorida全业务网试验现场,采用一套4000视频流的设备,它需要1万亿位的存储能力,相当于1500张标准CDROM盘,约1750小时的压缩视频资料。FSN的开发者十分重视商品化问题,1994年各项技术并没有成熟到让用户满意,预计到1996年才切实可用。那时FSN的机顶盒售价将为300美元,观看影片的价格少于出租录像带的租金,玩游戏的价格每天1美元。美国Oracle公司1994年宣布每个视频流费用约600美元,仅为以前价格的1/5,对于一个接入100万订户的VOD系统,每年每户费用减少到75美元。Oracle的媒体服务器采用视频存储器和巨型并行处理机nCube的MPP。nCube计算机具有1024个并行处理器,每个处理器可看成是一个视频泵VideoPump,在服务器阵列盘上提取数字视频压缩信号如电影,视频信号的帧被分散到不同盘上。Oracle已解决了如何使这些视频泵一同或单独工作的问题,其结果是上千人可以同时观看单一拷贝的一部电影,1台视频服务器能同时传送1700个独立的视频流。Oracle还提供OracleMediaObjects,一种用于交互式多媒体创作的编辑工具OracleMediaNet,一个可将电视和机顶盒设备联接到视频服务器的软件。上述软件具有传送VOD的实用性,同时还可用于点播文字、音频和图形业务。其他的,如Viacom、Nickelodeon、DiscoveryNetwork、Sega、Intel和GeneralInstrument、HP、Micropolis、NEC和WothernTelecom等公司,都正在研制与此有关的产品。SGI公司最近1995年宣布了一种新型的交互式电视视频处理器MagicCarpet,它将支持ITV的机顶盒及其他消费类产品的交互式视频。它集成了MIPS的RISC技术和SGI先进的图形引擎技术。MagicCarpet的潜在产品包括完全服务的交互式电视网络、家庭娱乐系统、数字式电视和录像机。ATTNetWorkSystem、PhillipsElectronics、SamsungElectronics和TimeWarnerCable都宣布支持MagicCarpet产品。IBM1995年7月宣布建立ITV应用开发实验室,选用了Microware的数字音频/视频交互式解码系统DAVID作为交互式电视应用开发实验室的开发平台。对于那些用电话、有线电视及无线网络的ITV解码器,DAVID是一个标准的操作环境。现在已有20多家制造厂商为其解码产品选用了DAVID平台。这些解码产品将用于1995年交互式电视的试运行和大规模连网工程。欧洲进行这类试验的有泛欧ATM网络PEAN、全欧网络GEN及欧洲先进通讯技术研究开发中心RACE等。尤其是英国通讯公司BritishTelecom的VOD已在工作。这是一次ADSL不公开的技术演示,是由英国通讯公司实验室为一个工业小组安排的,点播电视节目和广告,经过本地电话交换机的普通双绞线传输到3公里外的私人住宅。以缩小为一个芯片。通过电话线接收的VOD,最后机上可能只包括一只ADSL解码器、一只MPEG解码器、一只微处理器控制器及将视频从电话呼叫中分离出来的滤波器,价格将下降到150~200美元。通过一般电话线提供VOD业务,技术已很现实,由英国通讯公司或任何其他国家电讯集团开办这种业务的真正障碍将是节目权的使用。亚洲韩国的KTKoreaTelecom公司已推出VOD业务,通过电话线向家庭传送电影和Karaoke节目。KT公司1995年6月通过Panpo电话局向100个家庭提供VOD服务。1995年7月,KT公司打算把这个服务扩展到Pusan、Taegu和Kwangiu的另外1000个家庭。在这次试验中,存储在Panpo电话局计算机中经过编码的VOD节目将通过电话线发送给点播人。点播人家中的机顶盒将信号进行解码。在选定某个节目之后的三秒钟内,电视机上将会出现相应的画面,点播人可以进行停止、快进、倒放等操作,就像使用录像机一样。1996年,KT公司打算将其全面商业化。技术及其实质交互式电视系统和分布式多媒体数据库从机理上讲是完全一样的。交互式电视台把新闻和其他节目,经过视频音频压缩技术存储到多媒体数据库中,用户可以通过机顶盒而不是多媒体工作站,点播各种广播节目。这是交互式电视系统与分布式多媒体数据库系统的一个重要区别。交互式电视系统和人机间直接通讯系统一样,数据的传送量和接收量之间有大量的差异。人类的眼脑和耳脑结合可以迅速地接收非常多的信息,而操作键盘和定位设备的手就要慢好几个数量级。使用单键遥控器的交互式电视系统,目前要以每秒兆位的速度传送家用质量的电视,而从遥控器到机顶盒只是每分钟几位的数量级。以宾馆按次付费PPV点播电视系统VOD为例,输入为44位11个数字,而响应输出是每秒192000字节90分钟的图像及声音,不对称性为1.88亿比1。无论是有线电视和电话公司的VOD系统,还是蜂窝电视和宾馆点播电视VOD系统,都有一个用户扩充和技术更新的问题。要有效地解决上述问题,系统必须设计成模块化,使其具有可扩展性。例如有线电视和电话公司的VOD系统,拥有500~10万个用户、20~3000个电影或节目资源是比较经济有效的就蜂窝电视VOD而言,拥有1000~5000个用户、20~300个节目对于宾馆VOD系统,拥有20~1000个用户,20~200个节目资源也是经济有效的。根据目前试范系统的经验,在一个星期中,交互式电视系统大多数节目的选择集中在一个非常小的节目子集中。一个特殊的例子是视频点播收入不到25个节目提供了97的收入在1000到10000个节目中,33~68个节目就可满足99的请求,而39~129个节目就可满足99.5的请求。基于上述的统计,可以选用准点播电视NVOD的方案。例如将一部90分钟的视频节目1G字节组织成10个线程,每个线程偏移9分钟,在点播等待时间,可以播放预先准备的微型节目、卡通片及即将播放节目的精选2.5分钟的新闻提要1分45秒的公众服务公告50秒钟的有用的提示25秒可引用的记录12秒钟鼓舞人心的消息和12秒正片即将开始的提示。NVOD系统可以大大提高每个视频线程的用户量,同时还可以用广告收入贴补用户费用,这样就可以降低整个点播电视系统的费用。另一个值得重视的特点是节目选择时间的集中性。例如一个有4500个用户正观看的视频节目在晚上八点结束,节目结束后,有4300个用户在1分钟之内要选择新的节目,这样每秒钟将会有72个复杂事件等待处理。这就是在VOD系统中,设计节目选择计算机和记帐计算机要考虑的问题。交互式电视最常用的是节目间的交互,亦称点播电视VOD。典型的VOD系统主要由下面四部分组成视频服务器、编码器/路由器、用户请求计算机和记帐计算机及机顶盒。在这里重点讲述两个关键技术1.视频服务器VOD系统为了进行点播电视服务,需要一个大容量存储器和具有高速传输能力的快速检索系统,这就是视频服务器。它的主要功能是1大容量视频存储典型的视频存储器可以有20GB的存储空间20部90分钟的影片,采用多重单元互连可以提供几倍的20部影片。视频服务器选用的存储体有磁盘、磁带和RAM。为了提高性能价格比,较多的采用温彻斯特硬盘。现在单盘可以以2Mb/s的速度产生8路视频数据流。为了提高数据传输率、I/O响应时间、可靠性、存储容量及降低费用,大量采用廉价磁盘冗余阵列RAID技术来制作视频阵列盘。要满足对不太流行的视频节目的需要,必须有二级存储器,通常采用智能化磁带RoboticTapeLibraries。由于RAM费用太高,只有少量用在Cache缓存中。2节目检索和服务视频服务器接收所有用户的全部信号对服务器进行控制。服务器控制处理能力要根据应用的不同进行设计。例如,交互较少的点播影片,只需要较少的控制处理能力而对交互式较多的交互式学习、交互式购物及交互式视频游戏,就需要高性能的计算平台。3快速的传输通道视频服务器有一个高速、宽带的下行通道与编码路由器相连,把服务数据视频、音频及嵌入控制信号的数据传送给各个用户。SGI宣称它的ChallengerXL系列通过总线每秒可以传送大约1GB数据。同时,视频服务器还接收来自用户请求计算机的各种反向通路信号。每个用户要求的带宽较低16Kb/s,当然数据量和速率也取决于用户的多少。视频服务器是交互式电视系统最重要的组成部分,也是价钱最贵的设备。目前世界上很多公司都看好视频服务器市场,争先设计销售自己的视频服务器。视频服务器最大的特点是要求数据流的平稳性。例如,希望视频流以精确的29.97帧/s传输,而不像一般计算机网络服务器希望尽可能快地向计算机传送数据。还希望它具有较好的交互性、可靠性及可扩展性。为了提高性能价格比,存储器多数采用视频磁盘结构。为了尽量满足上述指标要求,视频磁盘要能够识别错误而不是中止视频流来改正它利用顺序寻址适应视频数据的固有特性尽可能在视频流利用自识别的嵌入地址,而不必重新校准利用磁盘宽带的优点从一个磁盘产生多个视频流满足VHS质量,从一个磁盘驱动器可以产生3到18个顺序访问的视频流提供适于视频记录和重播的简单命令集。已经开发了三种基本的视频服务器结构在通用主机上实现的视频服务器用紧耦合多处理器实现的视频服务器专门设计的多线程视频服务器,又叫调谐视频服务器TunedVideoServer。通用主机的方法是最容易实现的方案,但是费用较高,可靠性取决于主机系统。紧耦合多处理器方法能处理更多的并行节目,比主机方法便宜一些。因为它拥有更多的冗余,可靠性高于主机方案。专用的多线程视频服务器的设计目标就是针对视频服务应用的,视频服务器首先是一个数据传送系统,它不需要大量的计算处理能力。所以采用扩充的模块化结构,支持多个并行数字通道是可行的。每个数据通路都能支持多个视频线程。由于设计时留有大量冗余,所以它的可靠性比前两种有了较多的提高。为了提高编程的有效性,调谐视频服务器设计了专用的指令系统,又增加了专用的函数调用,使得访问ATM网变得更容易了。调谐视频服务器有一个灵巧的调谐视频服务器母板,它可以连接多个服务控制器,支持50个磁盘驱动器和750线程的电子盒。多个这种电子盒可以通过标准的ATM交换器互连到多路电缆系统中。要扩充系统只要增加更多的磁盘控制卡,磁盘控制卡符合标准的SCSI接口,并连接到每个磁盘驱动器。调谐视频服务器的母板除了联接ATM打包器外还联接控制计算机。2.电视机机顶盒

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