vod视频点播开题报告.doc

中 北 大 学毕业设计开题报告学 生 姓 名：学 号：学 院、系：电子与计算机科学技术学院计算机科学与技术系专 业：计算机科学与技术设 计 题 目：VOD视频点播指导教师: 2012年2月24日毕 业 设 计 开 题 报 告文 献 综 述一、课题研究背景随着互联网技术的不断发展，以及多媒体技术的普及。人们对网络信息的需求逐渐从静态媒体(如：文字、图片等)向动态媒体(如：视频、音频等)扩张。在多媒体压缩技术进一步提高的同时，互联网带宽也在不断提升，视听媒体在互联网流通的条件已经成熟。VOD作为一种新型的用户视听体验，凭借着便捷、自由、低成本的特性，必将成为今后视听产品的主流力量1。VOD（Video On Demand）即视频点播技术的简称，也称为交互式电视点播系统。VOD出现的最初动力是人们对广播电视的不满，在现行的电视节目中，收看者完全是被动的。节目提供者放什么节目，观众就只能看什么节目，节目时间也是固定不变的。尽管电视台可以提供很多的节目，但要想真正完整地收看到一个自己满意的节目，对于许多人来讲也是不太容易作到的，因为在快节奏的现代社会中，许多人不可能为了看某一个电视节目而预先安排自己的时间。被迫习惯了这种被动收看方式的人们，对于有朝一日能够按照自己的需要自由地点播，充满了美好而迫切的憧憬2。二、国内外发展状况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。拿中国电信的话来说，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3。VOD是一种可以按用户需要点播节目的交互式视频系统，或者更广义一点讲，它可以为用户提供各种交互式信息服务。交互式视频点播系统一般由VOD前端处理系统、传输网络、用户机顶盒三个部分组成4。 而VOD前端处理系统是提供用户节目、进行管理及计费等用的，故包括视频服务器、磁盘阵列、节目播放及控制设备、节目数据库、网络管理和计费等系统。前端处理系统可以说是VOD的核心，决定了VOD系统的服务能力。VOD系统的传输网络大体可分为骨干传输网和用户接入网两部分。用户端的机顶盒是从网络获取多媒体信息的桥梁，是一种智能型数字信号转换器，现正向微型电脑方向发展，逐渐集成电视与电脑的功能，用户通过机顶盒实现视频节目点播、数字电视广播、电子商务等多媒体信息服务5。三、工作过程视频点播的工作过程为：用户在客户端启动播放请求,这个请求通过网络发出,到达并由服务器的网卡接收,传送给服务器。经过请求验证后,服务器把存储子系统中可访问的节目名准备好,使用户可以浏览到所喜爱的节目菜单。用户选择节目后,服务器从存储子系统中取出节目内容,并传送到客户端进行播放6。通常,一个“回放连接”定义为一个“流”。采用先进的“带有控制的流”技术,支持将上百个高质量的多媒体“流”传送到网络客户机。客户端可以在任何时间播放存在服务器视频存储器中的任何多媒体资料。客户端在接收到一小部分数据时,便可以观看所选择的多媒体资料。这种技术改进了“下载”或简单的“流”技术的缺陷,能够动态调整系统工作状态,以适应变化的网络流量,保证恒定的播放质量7。服务端系统，作为一个VOD系统主要由三部分构成： 服务端系统主要由视频服务器、档案管理服务器、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8。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9。视频点播分为互动点播和预约点播两种10。互动点播即用户通过拨打电话,电脑自动安排其所需节目。预定点播即用户通过打电话到点播台,然后由人工操作,按其要求定时播出节目11。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12。 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。视频服务系统（VOD）具有以下鲜明特点13： 1)采用客户端/服务器模式，拥有完整的视频服务系统。 2)完全模块化设计。 3)支持各种课件点播。 4)采用智能适应流传输协议。 5)提供“集中式”和“分布式”两种服务系统构架。 6)采用多线程处理机制。 7)支持多种操作系统。 8)完善的用户权限管理。 21世纪是信息时代，是计算机与网络的时代。从某种意义上讲，谁拥有网络、谁就拥有未来。展望下一个十年，计算机互联网络的应用将迅速普及到每个行业之中。可以说，对于信息的获取、公布和沟通直接影响到各个行业的兴衰成败。同时，在数字化时代，各种新技术、新概念、新的消费方式都将极大地影响到行业的经营和发展。面对国际信息化的潮流，中国只有尽快实现与国际接轨，才能进一步扩大对外开放，提高服务质量，吸引客源，在竞争中取胜14。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15。参考文献:1 杜春雷.ARM体系结构与编程M.北京：清华大学出版社，2004.24-54.2 博韦等著.深入理解Linux内核M.北京：中国电力出版社，2007.35-47.3 季伟.PTV关键技术及应用M.北京：机械工业出版社，2007.67-78.4 黄孝建等.IPTV关键技术详解M.北京：北京邮电大学出版社，20095 谢质文.IPTV产品、运营与案例M.北京：电子工业出版社，20086 布赖恩特.深入理解计算机系统M.北京：中国电力出版社，20047 奈米斯. linux系统管理技术手册M.北京：人民邮电出版社，20088 王世江.鸟哥的私房菜M.北京：人民邮电出版社，2010.27-29.9 赵炯.Linux内核0.11完全注释M.北京：机械工业出版社，2007.28-50.10 科波特.linux设备驱动程序第三版M.北京：中国电力出版社，2006.43-49.11 UEA-嵌入式底层驱动开发EB/OL./kecheng/uea/1726.html， 2012-2-10.12 Brian W.Kernighan.C语言程序设计语言M.北京：机械工业出版社2004.148-160.13 Stephen Prata.C Primer Plus(第五版)M.北京：人民邮电出版社，2005.60-85.14 维斯.数据结构与算法分析C语言描述M.北京：机械工业出版社，2011.10-27.15 Claudia Salzberg. Linux内核编程M.北京：人民邮电出版社，2011.35-54. 毕 业 设 计 开 题 报 告一、系统功能简介VOD视频点播属于IPTV业务中的一种，VOD视频点播总体上可以分为三个组成部分：前端系统、承载网络和用户端VOD视频点播技术平台采用基于IP宽带网络的分布式结构，以流媒体管理为核心。VOD业务的前端系统主要包括流媒体系统、存储设备、编码器等。VOD技术平台采用流媒体技术通过IP网络传送音频数据流文件，流媒体技术可以控制连续数据流的传送码率和带宽，流媒体的数据文件在播放前不需要完全下载，可以实现边下载、边解压、边播放。另外VOD业务要求流媒体服务器必须具备很高的性能和安全可靠性，流媒体服务器集群技术能够有效满足这个要求。二、需要解决的问题及研究手段视频编码技术：所谓视频编码方式就是指通过特定的压缩技术，将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。目前视频流传输中最为重要的编解码标准有国际电联的H.261、H.263，运动静止图像专家组的M-JPEG和国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准，此外在互联网上被广泛应用的还有Real-Networks的RealVideo、微软公司的WMV以及Apple公司的QuickTime等。MPEG是活动图像专家组(Moving Picture Experts Group)的缩写，于1988年成立，是为数字视/音频制定压缩标准的专家组，MPEG组织制定的各个标准都有不同的目标和应用，目前已提出MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21标准。 视频压缩技术是计算机处理视频的前提。视频信号数字化后数据带宽很高，通常在20MB/秒以上，因此计算机很难对之进行保存和处理。采用压缩技术以后通常数据带宽右以降到1-10MB/秒，这们就可以将视频信号保存在计算机中并作相应的处理。常用的算法是由ISO制订的，即JPEG和MPEG算法。JPEG是静态图像压缩标准，适用于连续色调彩色或灰度图像，它包括两部分：一是基于DPCM(空间线性预测)技术的无失真编码，一是基于DCT(离散余弦变换)和哈夫曼编码的有失真算法，前者压缩比很小，主要应用的是后一种算法。在非线性编辑中最常用的是MJPEG算法，即Motion JPEG。它是将视频信号50场/秒(PAL制式)变为25帧/秒，然后按照25帧/秒的速度使用JPEG算法对每一帧压缩。通常压缩倍数在3.5-5倍时可以达到Betacam的图像质量。MPEG算法是适用于动态视频的压缩算法，它除了对单幅图像进行编码外还利用图像序列中的相关原则，将冗余去掉，这样可以大大提高视频的压缩比。前MPEG-I用于VCD节目中，MPEG-II用于VOD、DVD节目中。音频视频编码及文件格式（容器）是一个很庞大的知识领域，首先要分清楚媒体文件和编码的区别：文件是既包括视频又包括音频、甚至还带有脚本的一个集合，也可以叫容器；文件当中的视频和音频的压缩算法才是具体的编码。 也就是说一个.avi文件，当中的视频可能是编码a，也可能是编码b，音频可能是编码5，也可能是编码6，具体的用那种编码的解码器，则由播放器按照avi文件格式读取信息去调用了。硬件平台：服务器：PC客户端：开发板(S3C2440 64M内存 256M flash 480*272 LCD 带触摸屏 喇叭)服务器和客户端通过网络连接软件平台：服务器：LAMP(linux + apache +mySQL +PHP)客户端：bootloader +linux +filesystem + vod客户端程序服务器端软件平台在本项目只使用linux+apache 毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见：“基于ARM11，Android智能手机开发-底层驱动移植”选题符合专业研究方向