【摘要】 :视频点播是近年来新兴的一种网络传媒方式,该技术是计算机技术、 网络通信技术、多媒体技术、 电视技术和数字压缩技术等多学科、多领域融合交叉的产物。视频点播从根本上改变了传统的单向传输、用户对视频节目无权选择的状况使用户不仅能够观看固定节目 而且还可以自由选择存放在视频点播系统中的视频信号随时点播自己想看的节目。VD技术早在 0世纪70年代就引起了人们的关注,但当时其应用范围有很大的局限性。随着信息高速公路"的兴起和发展,数字压缩技术的出现使视频点播系统进入了新的领域并且为行业用户提供了多种解决方案,以满足用户的各种需求。
目前技术在企业、军队、宾馆、 图书馆、档案馆、博物馆、 网络教学、汽车、火车、轮船、飞机、商场、医院及小区等领域得到了广泛地应用。从某种意义上说,这是信息接受者根据自身需要进行自我完善和自我发展的方式。这种方式在当今的信息社会中将越来越符合信息资源消费者的深层需要。可以说,VO是未来信息获取的主流方式。
【关键词】 : D 机顶盒;AT M;远程教育; 视频信号
目 录
一前言- ------- --- ------- - -- -- -- - --- ------- ----- --------- -- -3二视频点播技术介绍及应用 - ----- -- ------- ---- --------- --- ----- ----
2.1 什么是视频点播- -- ------ - --- --- ---- --------------- ----- ----4
视频点播系统的组成--- - - ------------ ------- --------- ---- -------4
.3视频点播系统的特点-- --- ---- - ---- -- -------- ---------- --- --5
.4 视频点播的特殊性--- ---- -- ------ ----- --- - -- - -- -- -- --- -5
2.视频点播技术的具体应用---------- ---- -- ----------- ---- ---- -- -6三校园网络视频点播系统- ----------- - - --- ----- -- ----- ---------
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3.1构建基于校园网的视频点播系统的必要性---------- -- - --- - - ---- -- - 8
3.2 教育系统OD系统解决方案对比--- - -- - ----- -- --- ---- -- -- -8四构建基于校园网的视频点播系统---- ----- ------- --- ------- --- - -----1
1系统功能定位--- ---------- -- - -- --- ---- ------- ----------- -- 2
4.2系统构建方案-- -- -- ---- ------------------------------- --- - - - 3
4.3 校园视频点播系统的具体应用------- --- -- ---- ------ ------- - --- --15五参考文献- --------- --- - ----- -- - - ------- - - - ---------- 7
六致谢------- --- - ------ - -- -------------- -- - -- -- - ----- - 1
七毕业设计总结-- ------- --- - - ------------------ ----- ---------19
八实习报告------ ----- ----- - -- --- -- --- ---- -- -------------- --20
一 前言
视频点播技术(VOD是近年来新兴的一种传媒方式,它彻底改变了长期以来广播式的单向视频传播方式,满足了人们对视频播放进行实时控制的愿望。如今,视频点播技术正日益受到教育界的普遍关注。将学校现有的软硬件资源进行升级改造,构建一个基于校园网的视频点播系统,将有利于学校开展多种形式的双向多媒体教学,同时,也有利于学校教育资源的网络化。
视频点播是近年来新兴的一种网络传媒方式,该技术是计算机技术、 网络通信技术、多媒体技术、 电视技术和数字压缩技术等多学科、 多领域融合交叉的产物。视频点播从根本上改变了传统的单向传输、用户对视频节目无权选择的状况,使用户不仅能够观看固定节目,而且还可以自由选择存放在视频点播系统中的视频信号,随时点播自己想看的节目。 VOD技术早在20世纪7 年代就引起了人们的关注,但当时其应用范围有
很大的局限性。随着"信息高速公路"的兴起和发展,数字压缩技术的出现使视频点播系统进入了新的领域,并且为行业用户提供了多种解决方案以满足用户的各种需求。
目前,VO技术在企业、军队、宾馆、 图书馆、档案馆、博物馆、 网络教学、汽车、火车、轮船、飞机、商场、医院及小区等领域得到了广泛地应用。从某种意义上说,这是信息接受者根据自身需要进行自我完善和自我发展的方式。这种方式在当今的信息社会中将越来越符合信息资源消费者的深层需要。可以说,VD是未来信息获取的主流方。
O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OD视频点播,丰富人们的文化生活。有线电视通过双向改造,能让广大电视用户通过有线电视网络点播视频节目。
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二 视频点播技术介绍及应用
2. 什么是视频点播
视频点播Vi eo O m 简称VOD意即根据用户的需要播放相应的视频节目。它是一种先进的视频通信技术,综合了网络通信技术、多媒体技术和电视技术的优势彻底改变了过去收看节目的被动方式实现了节目的按需收看。此外,
它还可以让用户对节目的播放进程进行控制,如开始、停止、暂停、快进、倒退等。近年来,随着视频编码、高容量存储、 AT M交换技术及高速网络通讯的发展,视频点播技术的商用已不再是遥不可及的事了。用户不需要增加很多投资, 只需在现有家用电视或微机终端的基础上增加一个机顶盒、 一个遥控器然后连接进邮电宽带通信网, 即可享受到视频点播服务。
2 视频点播系统的组成
视频点播系统由4部分组成(如图1 .1所示 视频节目制作中心、 VOD服务器、 网络传输和用户终端等。视频节目制作中心主要完成视频节目的制作和存储。服务器是沟通用户与节目的桥梁:用户通过网络和服务器建立连接,服务器把节目单下传给用户终端,用户从节目单中选择自己感兴趣的节目,服务器分析用户的请求,从存储器中调用相应的节目内容,将它以稳定的速率下传给用户。VO系统的网络可分为交换网和接入网两大部分。目前交换网大多是采用AT技术的光纤网。 是一种信元交换技术,它综合了电路交换和分组交换的优点可稳定流畅地传输视频、声音、 图像等多媒体信息。接入网是连接用户和交换网的那一段,可以是TTC、 ADSL、 C、 AN、AN等多种方式。用户终端可以有多种,最常用的就是利用计算机浏览器方式或电视机加机顶盒的方式来实现。
图1 . VOD视频点播系统结构
2. 3视频点播系统的特点
视频点播的作为一门新兴的综合性技术,其特点是很明显的:
(一视频信息获取的主动性和可控性
长期以来,广播电视都是单向传播的,用户只能被动地收看电视台播出的节目。而在VO系统中,用户可以根据自己的需求随时选择自己喜爱的节目。这也是VO系统最吸引人的地方。此外,它还允许用户对点播节目的开始、结束时间和暂停、快进、快退、定格、慢放等进行控制,交互性很强。这是传统的闭路电视系统所没有的。
(二高质量的视频压缩
视频信息数据量很大而且实时性要求高,如果不经压缩就直接在网上传送其效果是无法忍受的。在VOD系统中,由于采用了MPEG、 H.26 等视频压缩标准,使系统不仅有较高的数据压缩比,而且还可获得高质量的画面还原特性。
(三视频信息的无损重用
传统的视频点播是通过录像带、 VCD盘等信息载体,借助录像机或VCD机等实现的。存储在光盘和磁带上的信息会因反复使用而有磨损,致使观看效果不佳。而在OD系统中视频信息是经数字化处理后存储在OD服务器上的,它不会因反复播放或时间的推移而出现质量下降的问题。
(四)视频信息的并发使用
VOD系统可以让多个用户同时点播相同的节目而互不影响,这样,一个热点节目可以多人同时收看,而且可以各自对节目的播放进度进行控制。
2.4视频点播的特殊性
VD系统是一个特殊的网络应用系统它与一般门户网站We 应用不同,其最大
的特点就是需要高速处理并发视频流数据,VOD系统对服务器I/O通道吞吐要求是极为严格的其数据流量是非常巨大的。
如:一个日访问量在1 0万的超大规模的门户网站其实际的服务器数据处理量也远远比不上一个日访问量小于5000的VO系统。对于门户网站,服务器处理的主要是静态HTML数据,即使是结合数据库应用的动态网页DHTL 其实际的数据处理与VOD相比也显得较为简单,并且访问者不可能持续不断地要求服务器进行大量数据处理,而是“间歇地”请求服务;VO系统则不同,一个用户的请求需要高速、不间断地处理大量的动态图像。对于一个小规模的VO系统,如:住宅小区VOD系统一个用户在观看PE1清晰度的视频节目时,按每秒24帧计算,理论上服务器需要每秒传输3 0 8 X2 个像素,1 0个用户并发时,服务器每秒要传输320280X4X1 00=2 .5亿个像素,按压缩比高达70%计算,即使只有 0%的数据需要进行传输,服务器每秒也要传输6亿多个像素。而任何连续数据流压缩算法的核心都是:在帧内彩离散余玄变换CTD s e se Cosin T ns orm 、在帧间采用预测与减帧的算法这些都需要大量的浮点运算可以想象,视频服务器传输处理量之巨大。
目前许多负载均衡系统需要在服务器安装2块网卡,一块用于公共服务,另一块用户服务器间的相互通信,更有甚者将负载均衡服务器设置成网关形式,数据传输的进出都要经过它,从而形成了新“瓶颈”。这种形式的负载均衡系统对一般门户网站也许是适用的,门户网站的“瓶颈”往往是在服务器CPU的处理能力上,而对总线的I/O吞吐没有太高要求VO系统则正相反,或许对服务器CPU处理能力没太高要求,而对总线的I/吞吐要求却十分苛刻。
因此,适用于VOD系统的负载均衡软件不能以牺牲系统I/O吞吐总量为代价。. 视频点播技术的具体应用
目前,在世界各地开展的VO实验包括了各种多媒体业务,这里列举几种具体应用。
电影点播D(Mo ies O Dema
这是一种代替录象带出租的业务,用户通过终端可在自己喜欢的时候点播存在于视频服务器上的电影或录象节目,服务器通过网络将节目显示在用户的终端上用户可以对节目进行一切录象机的操作,如快进、重放、暂停等,此外还有一些比录象机更为灵活的操作,如电影节目内容介绍、影片主要演员、导演等用户可以根据内容进行检索。
卡拉点播(Kara e On Dm nd)
户通过网络选择卡拉OK节目,服务器提供节目单,用户点播自己喜爱的歌曲,可以通过网络来调节音调、音速、并且可以选择是否保留原唱,就象自己拥有一台卡拉OK机一样。更为吸引人的是你不必去买大量的卡拉K光盘,可以在网络中与别人共享一个巨大的歌曲库。
点播新闻 (ews O Deman )
服务的提供者从各新闻单位实际收集信息,并且归类整理提供方便的检索方式用户通过网络可以浏览各地的最新信息也可以查阅以前任何一天的任何一类新闻,并且可以控制新闻按自己习惯的方式显示。这比订阅一大堆报纸在一大堆报纸中搜索新闻要方便得多。 由于对新闻进行了归类,因此你可以很容易地对比各家对同一事件的报导。还有一个明显的优点是你可以方便地查找以前的事件你可能模模糊糊地记得以前报纸上报导过某件事翻报纸查找很费力气但通过网络查询就很容易了。
信息服务(ervice On Demand)
信息社会里,人们无时无刻离不开信息的支持,掌握信息的人就有了成功的机会,驾驭信息的人才可能最终成功。VOD内部维护一个个性特征的数据库,对外与信息的海洋In rn t相连,提供实时的信息服务,用户可随时随地地查询得到自己想要的东西。通常提供的服务有:电子广告和图书的检索; 交通旅游、 商务机构、股市行情的资讯健康医疗的查询等。
远程教学 i ta L a ning
这是一个建立在网络上的虚拟教室或虚拟学校,用户可以自由加入或退出一个课堂,可以与网络上的教师进行交流,并且可以控制摄象机的镜头控制在监视器上显示的内容。这种业务对于普及成人教育有很大的意义,并且对于地广人稀的地区,也是一个解决孩子上学的方法。
远程购物(Te eshopp ng)
用户通过终端,在家中就可逛商店,这是一个网络上的虚拟商店, 用户可以自由地浏览商店中的各类产品,对于感兴趣的商品还可以看到更佯细的信息,比如服装的材料组成、厂家和产地等,不用担心这些信息是否经过了售货员的加工。对于选中的商品,还可以通过网络定货,甚至利用信用卡,通过网络直接付款。
家庭银行(Hom Banking
在银行电子化的基础上,将家庭与银行直接相连在家里就可以查询自己帐号中的余款。进行付款和转账,以及申请贷款查询银行的各种服务。
