【摘 要】對JVC公司的DM-V112U/E小型視頻服務器的性能及市場經濟實用性進行了分析 ,提出了一種利用該視頻服務器的賓館真視頻點播(TVOD)系統。
??? 關鍵詞:視頻服務器 視頻點播 DM-V112
VOD(Video on Demand)是當代多媒體應用技術中的一項熱點技術,它利用智能化的雙向網絡實現交互式的高速數字圖像傳輸,大大推進了多媒體技術的發展。目前該技術已經比較成熟了 ,但由于其基礎設施投資費用巨大、用戶費用過高,還沒能夠得到大范圍的推廣應用。當前,VOD主要應用于遠程教學,賓館酒店服務業以及一些部門內部。而作為點播系統的核心,視頻服務器的性能直接決定視頻點播系統的總體性能。日本JVC公司的DM-V112系列是一種小型的性能優越的視頻服務器,目前主要應用于賓館業。
1 DM-V112U/E視頻服務器的特性
1.1 DM-V112視頻服務器的結構
一臺DM-V112服務器內帶有:3個SCSI(小型計算機接口)硬盤;帶有12對AV輸出通道,可同時輸出12路不同的節目;帶有一對AV監視口;兩個標準AV解碼板(接通道1~6);兩個光纖AV解碼板(接通道7~12)。該服務器共有八個RS-422串行通信卡的控制(視頻數據流)口;在需要時 ,還可外接擴展硬盤,最多可外接12個硬盤。可以根據節目源的豐富程度來確定所用硬盤的多少。同樣,視頻服務器也可進行串接,可以根據用戶的數目來確定所需用的服務器及通道的多少 。由于硬盤節目存儲采用冗余陣列,所以讀取速度非常快。
1.2 DM-V112視頻服務器的性能指標
(1)單機使用情況下最大用戶數:1000戶(還可根據需要進行多臺服務器的串接);
??? (2)選同一節目用戶數:12~128戶;
(3)響應時間:進入(退出)系統<5秒;其它<0.5秒;
??? (4)最大節目數:21~150小時;
??? (5)圖像質量:MPEG-1,解析度為352×288;
? (6)布線方式:上行網為電話網,下行網為閉路電視網。(目前為比較適用的方案)。
1.3 與控制計算機的連接
DM-V112視頻服務器需要一臺控制PC機來完成諸如節目錄入、狀態切換等功能。PC與服務器
的連接如圖1所示。
??????????????????????
??? 圖1中,Converter指PC機的RS232C口與視頻服務器的RS485口的轉換設備。PC的控制信號須經過轉換器轉換送入DM-V112服務器的RS-485接口,同樣,DM-V112服務器的狀態信息經過轉換器轉換送入PC的RS-232C接口,由此實現雙方的通信。
1.4 計算機對視頻服務器的控制
?? (1)視頻服務器的狀態切換
DM-V112視頻服務器共有兩種狀態,即Submode(播放)狀態及Authoring(制作)狀態。從Submode狀態調用編輯函數進入Authoring狀態,從Authoring狀態經初始化返回Submode狀態。
需要注意的是,在Authoring狀態下,不能隨意切斷電源,否則,會損壞服務器硬盤中的數據 。
(2)節目的轉換
??? 在DOS提示符下鍵入命令:
??? mva<Source File><Destination File>即可。其中,<Source File>、<Destination File>分別代表要轉換的源文件和轉換后的目標文件。
?? (3)節目的錄入
節目的錄入需在Authoring狀態下進行。運行命令Auth,在對應的窗口中選擇要存放節目的服務器硬盤,將需存放的節目拖入其中即可自動執行。全部節目存好后,返回播放狀態。
2 一種基于DM-V112U/E的賓館真視頻點播系統
這種賓館真視頻點播服務系統由信源、信道、信宿組成,分別對應賓館飯店的前端機房、閉路電視網、客房三部分。該系統利用飯店已有的有線電視網和電話交換機,在客房內實現自動影視點播。系統結構如圖2所示。
??????????????????????????
2.1 前端機房部分
?? (1)節目錄入站
錄入影視節目,可將各種片源(磁帶、LD、VCD等)經實時數字壓縮后存儲到DM-V112U/E視頻服務器的硬盤中,供用戶點播。
?? (2)圖文編輯系統
豐富的字幕、特技功能,可編輯制作圖文畫面及音、視頻節目。
?? (3)視頻服務器
??? 接受播控系統發過來的命令,控制節目播出;連接錄入工作站,更新和維護節目源。
?? (4)播控系統
播控系統采取一定的控制算法接受或拒絕用戶的點播請求,當用戶的請求被接受時,該系統向視頻服務器的碼流檢索與輸出系統發出相應的操作指令,如控制相應圖像信號是否加擾、對點播用戶進行解擾授權等。通過DM-V112底層控制協議,可編程實現節目的暫停、循環、快進及倒放。此類控制已經通過VC++語言編程測試。
?? (5)計費系統
通過與飯店的管理信息系統聯網或單獨連接系統主機,可完成如客戶開戶、點播授權、點播結算、統計報表等。
?? (6)視頻加擾設備
對收費頻道圖像進行加擾處理,并進行數據編碼處理,傳送可尋址授權信息。
2.2 上行信道與下行信道
本系統利用飯店原有閉路電視網、電話網,這是基于以下分析:
考慮到VOD系統對帶寬的要求,HFC相對來說更好一些。目前階段一種可行的方案是,利用廣電的CATV作下行通道,用電信的PSTN作上行通道來實現VOD。這樣做充分利用了現有資源,另一方面,也節省了CATV網的雙向改造費用,同時避開了HFC的“漏斗效應”等難題。但是此種下行信道方案中,同時可以提供服務的用戶數將會受到頻道數的限制。另一種方案就是在賓館內部直接鋪設從視頻服務器通道口到各客房的電視的視頻線和音頻線,這種方案代價比較大,而且資源利用率比較低。
2.3 客戶部分
每間客房配備一臺用戶機頂盒,機頂盒是VOD系統中的一項關鍵技術。它作為交互式電視系統的終端,其作用是準確可靠地解調下行的數字視頻信號,處理上行信號和為用戶提供友好的界面 。它的組成部分有:數字調諧器、異步轉移模式(ATM)處理單元、非對稱數字用戶電路(ADSL)接口/HDSL接口/HFC接口、圖像和聲音的解壓縮、NTSC、PAL、SECAM或RGB編碼、雙向通路接口、遠程控制接口、內存控制接口及擴展接口。客人可通過飯店閉路電視系統和內線電話系統聯通系統主機,完成視頻點播控制和電視接收控制。機頂盒除具有870MHz機上變換器全部功能外,還可實現對非加擾正常視頻信號的直通,并核對授權,對加擾電視信號進行解擾。
3 結束語
現行的絕大多數賓館的視頻點播系統是準視頻點播,其訣竅在于采用多重播放、延遲(錯開)起始點的技巧,例如每遍延遲十分鐘,使得收看到的點播的影片看上去就象剛開始。在這樣的系統中,用戶實際上不是在真正地點播節目,而是選擇觀看已經播出的節目。這種方式因引入一定的延遲時間,可提高系統資源的共享程度,從而降低了系統的造價,同時也降低了系統技術實現的難度。而利用DM-V112U/E系列視頻服務器的本賓館點播系統則是真正的視頻點播,響應時間被大大縮短。用戶與系統的交互性大大提高,能真正地提高客戶的興趣;系統采用此小型視頻服務器,技術實現較容易,造價比較低;當機頂盒功能完善時還可以通過遙控器實現對節目的實時控制。而且本系統采用的上行及下行方案亦比較實際可行。但由于本系統利用了CATV系統,因此點播用戶的數量受到CATV傳輸帶寬的限制。此系統投資少,性能優越,極具經濟實用性,市場前景廣闊。
2 Tanenbaum A S.Computer Networks.Prentice-Hall International,Inc.,1996:744-749
3 Doganata Y N,TantawiA N.Making a Cost-effective Video Server.IEEE Multimedia.1994:22-30
4 Hodge W W,鐘玉琢等譯.交互式電視技術-多媒體技術綜合指南.北京:電子工業出版社,1996
5 尤晉元.UNIX操作系統教程.西安:西安電子科技大出版社,1995
6 費曉強.VOD服務器技術報告.國家智能計算機研究開發中心,1996.12
7 余兆明.數字電視和高清晰度電視.北京:人民郵電出版社,1997.5
??? 關鍵詞:視頻服務器 視頻點播 DM-V112
VOD(Video on Demand)是當代多媒體應用技術中的一項熱點技術,它利用智能化的雙向網絡實現交互式的高速數字圖像傳輸,大大推進了多媒體技術的發展。目前該技術已經比較成熟了 ,但由于其基礎設施投資費用巨大、用戶費用過高,還沒能夠得到大范圍的推廣應用。當前,VOD主要應用于遠程教學,賓館酒店服務業以及一些部門內部。而作為點播系統的核心,視頻服務器的性能直接決定視頻點播系統的總體性能。日本JVC公司的DM-V112系列是一種小型的性能優越的視頻服務器,目前主要應用于賓館業。
1 DM-V112U/E視頻服務器的特性
1.1 DM-V112視頻服務器的結構
一臺DM-V112服務器內帶有:3個SCSI(小型計算機接口)硬盤;帶有12對AV輸出通道,可同時輸出12路不同的節目;帶有一對AV監視口;兩個標準AV解碼板(接通道1~6);兩個光纖AV解碼板(接通道7~12)。該服務器共有八個RS-422串行通信卡的控制(視頻數據流)口;在需要時 ,還可外接擴展硬盤,最多可外接12個硬盤。可以根據節目源的豐富程度來確定所用硬盤的多少。同樣,視頻服務器也可進行串接,可以根據用戶的數目來確定所需用的服務器及通道的多少 。由于硬盤節目存儲采用冗余陣列,所以讀取速度非常快。
1.2 DM-V112視頻服務器的性能指標
(1)單機使用情況下最大用戶數:1000戶(還可根據需要進行多臺服務器的串接);
??? (2)選同一節目用戶數:12~128戶;
(3)響應時間:進入(退出)系統<5秒;其它<0.5秒;
??? (4)最大節目數:21~150小時;
??? (5)圖像質量:MPEG-1,解析度為352×288;
? (6)布線方式:上行網為電話網,下行網為閉路電視網。(目前為比較適用的方案)。
1.3 與控制計算機的連接
DM-V112視頻服務器需要一臺控制PC機來完成諸如節目錄入、狀態切換等功能。PC與服務器
的連接如圖1所示。
??????????????????????
??? 圖1中,Converter指PC機的RS232C口與視頻服務器的RS485口的轉換設備。PC的控制信號須經過轉換器轉換送入DM-V112服務器的RS-485接口,同樣,DM-V112服務器的狀態信息經過轉換器轉換送入PC的RS-232C接口,由此實現雙方的通信。
1.4 計算機對視頻服務器的控制
?? (1)視頻服務器的狀態切換
DM-V112視頻服務器共有兩種狀態,即Submode(播放)狀態及Authoring(制作)狀態。從Submode狀態調用編輯函數進入Authoring狀態,從Authoring狀態經初始化返回Submode狀態。
需要注意的是,在Authoring狀態下,不能隨意切斷電源,否則,會損壞服務器硬盤中的數據 。
(2)節目的轉換
??? 在DOS提示符下鍵入命令:
??? mva<Source File><Destination File>即可。其中,<Source File>、<Destination File>分別代表要轉換的源文件和轉換后的目標文件。
?? (3)節目的錄入
節目的錄入需在Authoring狀態下進行。運行命令Auth,在對應的窗口中選擇要存放節目的服務器硬盤,將需存放的節目拖入其中即可自動執行。全部節目存好后,返回播放狀態。
2 一種基于DM-V112U/E的賓館真視頻點播系統
這種賓館真視頻點播服務系統由信源、信道、信宿組成,分別對應賓館飯店的前端機房、閉路電視網、客房三部分。該系統利用飯店已有的有線電視網和電話交換機,在客房內實現自動影視點播。系統結構如圖2所示。
??????????????????????????
2.1 前端機房部分
?? (1)節目錄入站
錄入影視節目,可將各種片源(磁帶、LD、VCD等)經實時數字壓縮后存儲到DM-V112U/E視頻服務器的硬盤中,供用戶點播。
?? (2)圖文編輯系統
豐富的字幕、特技功能,可編輯制作圖文畫面及音、視頻節目。
?? (3)視頻服務器
??? 接受播控系統發過來的命令,控制節目播出;連接錄入工作站,更新和維護節目源。
?? (4)播控系統
播控系統采取一定的控制算法接受或拒絕用戶的點播請求,當用戶的請求被接受時,該系統向視頻服務器的碼流檢索與輸出系統發出相應的操作指令,如控制相應圖像信號是否加擾、對點播用戶進行解擾授權等。通過DM-V112底層控制協議,可編程實現節目的暫停、循環、快進及倒放。此類控制已經通過VC++語言編程測試。
?? (5)計費系統
通過與飯店的管理信息系統聯網或單獨連接系統主機,可完成如客戶開戶、點播授權、點播結算、統計報表等。
?? (6)視頻加擾設備
對收費頻道圖像進行加擾處理,并進行數據編碼處理,傳送可尋址授權信息。
2.2 上行信道與下行信道
本系統利用飯店原有閉路電視網、電話網,這是基于以下分析:
考慮到VOD系統對帶寬的要求,HFC相對來說更好一些。目前階段一種可行的方案是,利用廣電的CATV作下行通道,用電信的PSTN作上行通道來實現VOD。這樣做充分利用了現有資源,另一方面,也節省了CATV網的雙向改造費用,同時避開了HFC的“漏斗效應”等難題。但是此種下行信道方案中,同時可以提供服務的用戶數將會受到頻道數的限制。另一種方案就是在賓館內部直接鋪設從視頻服務器通道口到各客房的電視的視頻線和音頻線,這種方案代價比較大,而且資源利用率比較低。
2.3 客戶部分
每間客房配備一臺用戶機頂盒,機頂盒是VOD系統中的一項關鍵技術。它作為交互式電視系統的終端,其作用是準確可靠地解調下行的數字視頻信號,處理上行信號和為用戶提供友好的界面 。它的組成部分有:數字調諧器、異步轉移模式(ATM)處理單元、非對稱數字用戶電路(ADSL)接口/HDSL接口/HFC接口、圖像和聲音的解壓縮、NTSC、PAL、SECAM或RGB編碼、雙向通路接口、遠程控制接口、內存控制接口及擴展接口。客人可通過飯店閉路電視系統和內線電話系統聯通系統主機,完成視頻點播控制和電視接收控制。機頂盒除具有870MHz機上變換器全部功能外,還可實現對非加擾正常視頻信號的直通,并核對授權,對加擾電視信號進行解擾。
3 結束語
現行的絕大多數賓館的視頻點播系統是準視頻點播,其訣竅在于采用多重播放、延遲(錯開)起始點的技巧,例如每遍延遲十分鐘,使得收看到的點播的影片看上去就象剛開始。在這樣的系統中,用戶實際上不是在真正地點播節目,而是選擇觀看已經播出的節目。這種方式因引入一定的延遲時間,可提高系統資源的共享程度,從而降低了系統的造價,同時也降低了系統技術實現的難度。而利用DM-V112U/E系列視頻服務器的本賓館點播系統則是真正的視頻點播,響應時間被大大縮短。用戶與系統的交互性大大提高,能真正地提高客戶的興趣;系統采用此小型視頻服務器,技術實現較容易,造價比較低;當機頂盒功能完善時還可以通過遙控器實現對節目的實時控制。而且本系統采用的上行及下行方案亦比較實際可行。但由于本系統利用了CATV系統,因此點播用戶的數量受到CATV傳輸帶寬的限制。此系統投資少,性能優越,極具經濟實用性,市場前景廣闊。
參考文獻
1 Video Server DM-V112 Command Interface Specificatio-ns.JVCCorp.,19982 Tanenbaum A S.Computer Networks.Prentice-Hall International,Inc.,1996:744-749
3 Doganata Y N,TantawiA N.Making a Cost-effective Video Server.IEEE Multimedia.1994:22-30
4 Hodge W W,鐘玉琢等譯.交互式電視技術-多媒體技術綜合指南.北京:電子工業出版社,1996
5 尤晉元.UNIX操作系統教程.西安:西安電子科技大出版社,1995
6 費曉強.VOD服務器技術報告.國家智能計算機研究開發中心,1996.12
7 余兆明.數字電視和高清晰度電視.北京:人民郵電出版社,1997.5
評論
查看更多