有线电视网络的短信视频点播系统研究

许东营

[摘要]随着数字电视技术的不断发展和越来越广泛的开展,视频点播系统(VOD)将对人们的日常生活、信息产业等各行各业产生巨大影响。对有线电视网络的短信视频点播系统进行研究。

[关键词]有线电视网络短信视频点播系统设计

中图分类号:TN94文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110045-01

目前我国的有线电视网仍然以单向的HFC网络结构为主,对HFC的双向改造仅仅在少数几个大城市中展开,并且对HFC进行大规模的双向改造仍是一项耗时耗费均相当巨大的工程。近年来广电总局要求推广“免费送机顶盒”以扩大数字电视用户规模的模式,这表明我国数字电视的开展仍处于普及型阶段,所采用的机顶盒的功能不会很强大。短信视频点播系统,可以在无需对有线电视网络进行双向改造的情况下,利用无线通讯网络来上传用户请求以实现视频点播。

一、短信点播系统

基于CATV网络的短信点播系统是一种借助于无线通讯网络,利用移动互联技术、数字压缩技术、数字视频传输技术、数据库技术,在现有的数字电视前端系统的基础上进行视频播出的视频点播系统。

该系统构成十分简单,用户只需要具备普通的数字电视机顶盒和手机即可实现节目的点播。点播节目时,用户先通过机顶盒接收列有可供点播节目的节目单,在相关点播信息的提示下,按照一定的格式编辑短信息,包括自己所要点播节目的有关信息,通过手机发送到特定的服务号码;在服务器端,系统通过短信网关接收用户的点播请求,对短信的内容进行分析,按照一定的请求调度算法,将获得系统资源的视频节目发送给前端设备的调制器,调制设备将调制后的节目经由混合器送入CATV网络,同时服务器返回相关的点播信息以便用户收看已经成功点播的节目。

在系统的前端系统中,利用数据库对所提供的节目信息进行管理,并在数据库的支持下响应用户点播请求,查询节目信息、动态生成节目菜单。系统节目库可实现大量节目的存储,并支持多种节目格式。

二、系统可行性分析

(一)系统适用范围广。根据系统的设计特点,本视频点播系统适用于现有的所有数字有线电视服务商。本系统特别适用于为仍然是单向HFC网络的地区提供视频点播服务。

(二)无需任何新的网络布线。视频信号传输方面,利用现有的有线电视网络信道即可,不需要进行任何的改造。点播请求上传通道利用移动的GSM网和联通的CDMA网络即可。在应用于智能小区的方案中,有线电视网进入小区的中心机房后,可以另外增加射频调制器以及混合器,把小区内部的点播节目加入整个有线电视网络中提供给本小区的点播用户收看。

(三)设备成本投入较低。一般的数字电视用户所使用的为普通机顶盒,利用本点播系统进行视频点播,不需要对机顶盒进行硬件方面的改动。用户只要把通过身边的手机就能完成点播命令的传送。前端设备中只需增加接收移动通信网络数据的短信网关,即可完成对用户点播命令的处理,及对用户点播信息的反馈。所以该系统的使用、运行和维护简单、可靠性高、系统的投资少、成本低,易于推广。

(四)充分利用频带资源。目前我国绝大部分地区的有线电视台提供的电视节目频道是有限的,从而造成很多频带资源的浪费,通过增设视频点播频道,充分利用频带资源。系统可实现对多个用户同时点播不同节目的支持,其支持的数目仅仅受有线电视网络资源的限制。

三、系统方案设计

(一)系统功能设计。本视频点播系统基于有线电视网络,提供数字视频、音频节目等多媒体节目的点播服务。VOD系统采用最先进的视频数据压缩和数据流控技术,充分利用现有的服务器、网络资源,把各种视频、音频节目提供给点播用户,使用户可以方便地对自己感兴趣的节目进行选择收看。

1.节目点播。用户可以随时根据个人的喜爱,点播视频服务器中的节目,不论节目的时间长短系统均可保证节目的顺畅播放,声音、图像如同单机播放节目一样。每一个节目可让多人同时点播,用户收看点播视频节目时互相不受干扰;同一时间系统可供多人同时点播不同的节目。

2.分类索引。本系统提供节目分类索引,可方便、有效地将视频节目依据使用者的需要加以分类,使每个用户在需要点播时能快速找到自己需要的节目。在系统中增加或删除节目时,都会自动维护视频索引文档,以保证用户点播时所看到的节目也是最新内容。

3.媒体库管理。即节目的管理功能,可对节目进行增加、删除、修改节目属性、媒体节目的格式转换、节目压缩入库等操作。目前支持的视频、音频文件格式有:MPEG-1格式(VCD)/MPEG-2格式(DVD)/AVI格式;输出质量:音频可达CD级质量,视频可达30帧/秒的质量,图象稳定流畅无抖动。当硬盘容量不够时,可方便地挂接新的硬盘,并立即能够存储使用。

4.用户管理。本系统能对进行点播请求的用户进行合法性检查,对点播用户进行实时的监控和管理,可以对所有进行点播请求的用户信息进行查看,在需要时,通过对节目取消授权的方式可随时切断任何一个用户的点播操作。对成功完成点播请求的用户,将对其进行计费管理。

(二)系统实现方案。系统由客户端发起,服务器处于被动状态,等待客户的各种请求,然后通过消息触发和消息响应机制来完成它的工作。用户通过上行信道向系统中心管理服务器发送视频点播服务请求,中心管理服务器进行相应调度分配,视频服务器通过下行信道向用户传送所请求的视频节目。具体流程描述如下:

1.通过机顶盒接收点播节目的节目单,选择自己喜爱的视频节目;2.通过手机编辑短消息,输入节目编号以及用户IC卡号,发出点播请求;3.短信网关接收用户点播信息,对用户及点播命令的合法性进行检查;4.管理服务器记录所有合法点播请求的用户信息,对其进行分级管理;5.管理服务器对系统资源进行查询,判断是否有空闲的信道来满足新的用户点播请求;6.对于所有成功获得点播服务的用户,服务器记录其相关信息并予以反馈;7.视频服务器对成功点播的节目进行调度,加扰后传入CATV网络;8.用户机顶盒接收点播节目,对其进行解调、解扰、解码呈现给用户观看。按照数据处理的流程,系统主要由网络前端、传输网络和客户端设备三个主要部分组成。

本视频点播的前端系统与一般的数字电视前端系统基本相同,仅多了一个对点播请求进行处理的模块。前端采用100M快速交换式以太网,连接视频服务器、管理工作站、数据库服务器、节目编辑制作工作站等,并提供现有计算机管理系统的网络接口。用户管理系统其实是满足数字电视运营管理所需的一套综合性的软件。条件接收系统就是可以按不同情况对数字电视广播业务按时间、频道和节目进行管理控制、规定一些节目只有经过适当授权的用户才能收看的系统。

参考文献:

[1]孙海安、赵元正,Web实时视频业务的一种实现[J].江苏通信技术,2000,(06).

[2]毕光明,数字电视有线传输技术分析[J].山西电子技术,2008,(05).