视频点播系统在校园网中的实现..doc

视频点播系统在校园网中的实现 摘要：本文分析了日益发展的校园网特点以及构建多媒体视频点播系统的重要性，并从视频点播的总体要求、功能定位着手，提出了基于校园网的系统设计思想，详细地阐述了视频点播系统结构设计。br　　关键词：视频点播；校园网；流媒体br　　　　 br　　随着计算机网络、数据存储和视频压缩技术的高速发展，从网上浏览多媒体内容成为网络应用的一大亮点。多媒体内容主要包括电影、动画剪辑、演示课件、电视广播、现场录制。视频点播(VOD)是近年来新兴的一种传媒方式，它可以实现随时随地点播教学信息，从而突破了传统的集体教学的时间和空间的限制，实现了个性化教学。将学校现有的软硬件资源进行升级改造，构建基于校园网的视频点播系统，将有利于开展多种形式的多媒体交互教学。br　　视频点播系统的基本原理是将编码、检索后的多媒体数据存储到存储介质中，服务器根据用户的需求通过网络传输系统传送到用户端，经过解码还原后供用户观看和使用。目前，有关校园网络视频点播方式主要有以下几种：br　　#61548;全ATM方式。采用这种方式，视频传输平滑、速度快、效果好，但费用昂贵，一般用户承受不起。br　　#61548;Cable Modem方式。采用Cable接入技术和双向传输技术为学生提供视频服务，具有频带宽的优点，但是这种方式的数据流量的稳定性控制还存在问题。br　　#61548;ATM骨干网加ADSL方式。该点播方式采用的ADSL的线路承载能力有限。br　　可以看出这些视频点播学习环境的研究和开发主要是基于宽带、高速网络的，开发成本也较高，而对于相对低带宽、低速率的网络如在校园网络中较典型的交换式快速以太网的开发和研究则较少。同时对于大多数学校而言，在有限的资源条件下完全依据一些公司和厂商的方案构建校园视频点播学习环境是不切实际的。只有“因校制宜”，将学校现有的软硬件资源进行升级改造，才是一种切实可行的选择。br　　交互式VOD系统由前端处理系统、宽带交换网络、用户接入网、用户终端设备(机顶盒加电视机或加计算机)等几个部分组成。VOD系统既可采用集中处理结构，也可采用集中管理、分布处理的方式，并可灵活地选用HFC、FTTB、FTTCADSL、VDSL等多种接入方式。br　　br　　1前端处理系统br　　br　　前端处理系统一般由视频服务器、磁盘阵列、节目数据库、播控系统等构成。视频服务器的高速数据传输能力保证了用户对大量的影片、视频节目、游戏、教务信息以及其他服务的近乎即时访问。它的突出优点是若干用户可从不同的时间起点观看同一个节目，避免了精彩节目被一个用户所独占，或某个用户点播后，其他用户只能被动跟随的情况，这对于用户点播要求相对集中的场会尤为适合。br　　VOD视频服务器保存着大量经压缩的图像节目并能通过网络为用户提供所需的节目拷贝，也可以包含实时的MFEG编码器来接入实况转播。节目数据库是一个存档系统，保存着大量压缩形式的电影节目，可成批下载给视频服务器。VOD视频服务器通过与用户之间直接的、实时双向交互来控制节目的播放，包括节目的选择、播放过程的开始与终止、播放速度的控制以及不同节目之间的动态切换等。br　　视频服务器为了能够适应实时、连续稳定的视频流，其存储量要大，数据速率要高，并应具备接纳控制、请求处理、数据检索、按流传送等多种功能，以确保用户请求在系统资源下的有效服务。存储设备应采用SCSI接口，以确保高速、并行、多重I／O总线的能力。基于ATM的VOD系统，采用的视频服务器是以多路自路由选择开关(MPSR)为中心的宽带视频服务器。这种结构的服务器可提供即时交互式视频点播和延时交互式视频点播两种服务方式。在大量用户同时点播时，服务器的传输速率很高；同时要求其他相关设备也能支持这种高传输速率，但这很难实现。为此可以在网络边缘(如ATM网络前端开关处)设置视频缓冲池，把点播率高的节目复制到缓冲池中，使部分用户只需访问缓冲池即可，缓冲池中没有要点播的节目，可再去访问服务器，这就减轻了服务器的负担，并可以随着用户增加而增加缓冲池。装载缓冲池可用150Mb／s速率，而从缓冲池中向用户传送节目是用2Mb／S速率，因此一个服务器可支持多个用户。br　　br　　2控制管理系统br　　br　　控制管理系统是一个信令传输网络，用于管理用户到VOD视频服务器的连接。由于实际的VOD系统中可有多个VOD视频服务器，因此控制管理系统采用两级网关管理。第一级在数字宽带交换系统和传输系统中实现对不同频道的选择；第二级则完成在一个VOD视频服务器上对特定节目的选择。VOD信令和数据流通路具体过程如下：br　　(1) 通过预置信令连通机顶盒和访问入口设备；br　　(2) 按照用户要求，自主选定相关的视频服务器，