14.VOD
第十四章 VOD视频点播系统
1 概述
作为一家高档次的白金五星级国际酒店，杭州国际会议中心的酒店硬件部分应该尽可能的为酒店客人考虑，以提供最好服务给客人，让客人在宾馆休息时间时可任意选择喜好的视频节目，为了满足不同客人对节目源的不同的要求，应考虑设置VOD视频点播系统。让客人在休息时间内可根据自己的喜好选择自己满意的视频节目。
1.1 VOD定义
VOD即视频点播Video On Demand，是近年来新兴的传媒方式，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、多领域融合交叉结合的产物。VOD技术使人们可以根据自己的兴趣，不用借助录像机、影碟机、有线电视而在电脑或电视上自由地点播节目库中的视频节目和信息，是可以对视频节目内容进行自由选择的交互式系统，是世界各国的软件研发人员近年来重点研究的应用领域。
VOD的本质是信息的使用者根据自己的需求主动获得多媒体信息，它区别于信息发布的最大不同：一是主动性、二是选择性。从某种意义上说这是信息的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VOD是信息获取的未来主流方式在多媒体视音频方面的表现。VOD的概念将会在信息获取的领域快速扩展,具有无限广阔的发展前景。
1.2 实现VOD方式介绍
１）利用有线电视网（HFC）的视频点播
基于HFC（有线电视网）的VOD系统通常客户机使用机顶盒，机顶盒内置MODEM和有线电视接收装置，并连接到电视的视频输入端上。由机顶盒与服务器通过电话线进行数据通信，由客户机以标准的AT指令集与服务器的多用户卡联系，通过服务器的管理软件控制服务器直接管理的视频播放客户机播放相应的视频节目，再由调制器将该节目信号调制到有线电视的频道中，客户端的机顶盒自动跳到该频道接收电视节目，从而实现了视频点播。
２）计算机局域网环境下的数字化视频点播
采用计算机局域网的方式，通过专用软件实现视频点播。此种方式一般适用于相对独立的管理机构内部，如学校、宾馆、办公大楼、公寓、居民小区等场所。我们所说的相对独立，主要是指系统资源而言。即在这个系统内部，系统管理员可以按照自己的意愿和需求配置自己的系统资源。
2 用户需求分析
2.1 设计目标
从90年代初开始，视频点播（VOD）业务发展迅速，现已广泛应用于宾馆、饭店、小区、高级娱乐场所以及部分家庭，并成为有线电视公司、电话公司、计算机公司、投资公司和娱乐业、教育界、信息咨询业竞相关注的热点。
在我国，作为信息产业高速发展的产物，VOD服务正逐渐成为外宾和国内高消费顾客入住酒店的一项主要需求。
酒店VOD点播系统与传统的电视系统相比，具有以下特点：
１）它实现了人与电视系统的交流。用户可简单地通过遥控键盘或遥控器控制，自由地点播比传统的电视更为丰富的节目并控制播放时间，改变了人们传统的被动接受电视节目的方式。
２）用户不仅可以收看电视节目，还可以通过电视屏幕选择各种图文信息服务，如登录Internet、收发电子邮件等。
３）酒店可以对各类节目进行控制，并对用户点播进行收费，取得直接的经济收益。
由于酒店的客人来自世界各地，其文化、宗教、历史背景不同，对所选择的节目内容也千差万别。VOD可以提供各种不同风格的节目，以满足不同客人的需求，这无疑是酒店客人所喜爱的一种服务形式。另外，酒店可将自己的餐饮、娱乐、客房、信息等各种服务项目、服务方式和特色及所在地区的人文景观等内容设置在系统中，供客人免费点播，这样可减少客人因语言、环境差异带来的诸多不便，从而充分体现出酒店对客人的尊重。
2.2 VOD实现方式选择
１）利用有线电视网（HFC）的视频点播
优点：机顶盒价位低于PC机；可以使用现有线路不必重新布网线。
缺点：服务器端价位高；机顶盒功能单一；支持并发的用户数较少；适用面窄，只适合酒店和小区。
２）计算机局域网环境下的数字化视频点播
优点：宾馆内供旅客点播的电影节目是自己选定的，选定什么、同时提供几部片子、多长时间更换等；宾馆还可以将需要向旅客公布的信息、包括宾馆的服务性广告、顾客在酒店内的消费情况提供给顾客查阅，但局域网方式并不是与外界隔绝的，它可以通过服务主机与Internet相联接。因此，除了点播影视节目之外，它还是一个真正的计算机交换局域网，可以实现计算机通信的所有功能。
缺点：必须布线建网，适合于已经布线或有其设计的酒店。
根据以上分析，建议采用计算机局域网环境下的数字化视频点播，点播系统也采用机顶盒的方式。本次设计方案，我们将采用基于以太网结构的视频点播与信息接入系统。
3 系统方案设计
3.1 系统介绍
视频点播与信息接入系统是一套面向以太网络设计的实时多媒体信息服务系统，系统设计遵循以太网IEE802.3标准、MPEG-2压缩编码标准及TCP/IP通信协议等多个国际、国家标准，采用先进的“流媒体通信”技术和“多线程管理”技术，使系统具有优良的性能和高度的开放性。
采用“流媒体通信”技术传送多媒体信息，用户可在任何时间点播存放在媒体服务器中的节目。这种技术改进了“下载”或简单的“流播发”技术的缺陷，采用“多线程管理”技术，能够动态调整系统资源及工作状态，以适应变化的网络流量，保证恒定的播放质量，使用户在点播节目的同时还可进行上网等多项操作。
3.2 系统功能
●视频节目点播
客人在房间内可随意点播自己喜爱的影视节目或交互信息服务，节目采用MPEG-2图像压缩编码技术，清晰度高。
不仅要具有快进、快退、正反跳段、暂停等功能，为适应不同国家和地区的用户使用，系统还应提供多种字幕语言选择、话音语言选择等功能。
●在线音乐点播
在线音乐点播即AOD业务。系统提供的音频点播节目，其节目输出音质基于家庭影院级视听标准设计，采用AC-3编解码技术，支持5.1声道杜比环绕立体声输出，其后驳接带有AC-3功率放大器及音箱，即可点播、欣赏高品质音乐、歌曲。
●卡拉OK点播
卡拉OK点播又叫KOD。系统应采用音频混频技术，支持卡拉OK点播业务。
用户在进行卡拉OK点播时，系统提供的歌曲菜单可显示在电视屏幕，用户可根据原唱歌手姓名、歌名字数排序、歌曲类型等多种分类进行查找，通过调用相关数据库实现点播；系统允许每个用户同时点播多个曲目。
和传统的卡拉OK系统相比，系统有如下优点：
●点播业务由媒体服务器统一调度，无须值守，节省人力；同时资源调度更准确，减
少人工带来的各种失误；
●提供正/反跳至上下一曲目功能，避免点播出现错误时等待的时间；
●节目资源共享，避免重复购片，同时支持多人点点播；
●节目存储在磁盘阵列中，减少光碟等媒体使用带来的损耗；
●系统提供的曲目更多、分类更细，方便用户查找。
同计算机VOD点播相比，系统有如下优点：
●系统基于家庭影院设计，提供AC-3杜比环绕立体视听效果；
●使用电视作为终端显视器，屏幕更大，效果更逼真；
●机顶盒加电视整体售价更低，减少家庭，特别是酒店等特殊用户投资；
●无须掌握计算机操作知识，更符合百姓生活习惯。
●Internet 信息接入
信息服务器提供Internet网页浏览等功能。系统支持标准的IE等浏览器，用户可通过电视机方便地浏览网页内容，同时通过无线键盘（鼠标）支持信息查询、收发Email等更多的操作。
●交互式信息服务
交互式信息服务是指一些专为电视机定制的特殊信息服务，如电视导购、当地旅游景点介绍、交通信息、财经信息和股票信息、重大新闻、小区通知等，支持视频流、图象、文字、数据混排等多种格式。
●软件功能
配合无线键盘（鼠标），实现信息服务器专为电视机定制的一些操作简单软件功能。 ● 远程管理
维护人员可在媒体服务器配置的显示器上监控媒体服务器运行状态，也可通过Internet 网络,异地远程监设备、资源、业务、用户运行状态，方便多个系统的监控、管理和维护。
● 提供联网计费功能
系统不仅可以独立计费，还可提供标准的计费接口，接入其它系统进行联网计费，如酒店管理系统、小区物业管理系统、银行托收系统等。双方只需在原系统上开发一个接口转换程序，就可实现对接，进行联网收费。
● 收视分析
系统还提供了强大的收视分析功能，可以从点播记录中分析出哪些日期，每天的哪些时段，点播率最高；某一段时间 ( 如一周，一月，一季度 )， 哪些节目最受欢迎；可以根据这些分析结果，调整节目，增加收益，同时为客人提供更好的节目服务。用户还可以制作自己的分析规则，提取感兴趣的分析结果。
3.3 系统组成
系统的结构示意图如下图所示：
组网结构示意图
由上图所示，系统包括中心控制系统、传输设备和用户接入终端三部分。
控制中心系统基本配置包括媒体服务器、播控服务器、节目采编工作站、网管工作站、用户管理和计费工作站及系统软件，提供传统的VOD 、AOD 、卡拉OK 等功能；扩展配置包括信息服务器及其系统软件，提供软件功能及INTERNET 接入等功能。
传输设备采用标准的网络交换、接入设备；根据网络规模的大小，可选择千兆以太网交换机、快速以太网交换机、ATM 交换机作为系统的主要交换设备。
用户终端为机顶盒，带有MPEG-2解码及网络接入的数据转换及通信盒，提供标准的RJ45以太网接口接入局域网；提供5.1音频输出、视频和S 端子可接入电视机。
● 媒体服务器 功能/特性：
编码格式：MPEG-2/ MPEG-1
标准配置可支持100Mbps 的IP 流媒体播发，相当于提供30路MPEG-2 （3Mbps ）并发码流
采用分布式系统，动态存储数据，提高磁盘I/O 吞吐能力，提高系统处理并发数据流能力
视频库标准配置为108G ，可存放30部MPEG-2（3Mbps ）的节目 多个服务器可互联，实现系统平滑扩展 ● 信息服务器 功能/特性：
基于Windows NT 平台
信息服务基于“流媒体播发”技术，采用标准的IE 浏览器 信息可直接输出到以太网交换机
系统通过LAN 、ADSL 、CM 、ISDN 等设备接入Internet ● 播控服务器
在小型系统中，可作为一子系统合并安装在媒体服务器中
功能/特性：
接收客户指令，翻译之后传送给媒体服务器，控制视频流的播放
平衡媒体服务器上的负载
系统后台管理
节目管理和调度
提供各种信息服务
●节目采编工作站
功能/特性：
基于Windows NT /95/98服务器
LD/VCD/DVD/DVR 等多种格式输入
MPEG-2/MPEG-1格式实时压缩编码
点播节目动态编排、节目录入、播放频道的选取设置、菜单制作、黄金时段的选取设置、新闻及广告插播控制等功能。
●网管工作站
基于Windows NT /95/98服务器
采用简单网管协议（SNMP）
服务质量（QoS）管理、业务管理、用户管理、计费管理
提供远程监控、管理、维护等功能
●计费工作站
计费及报表的统计、分析工作
可单独计费，也可提供与PMS接口进行联网计费
●主干交换机
提供流媒体接入与交换功能，数据速率：100~1000Mbps
千兆以太网交换机
快速以太网交换机
ATM城域网交换机
●接入交换机
提供用户接入功能，数据速率：1.5~10Mbps
10/100Mbps以太网交换机
ATM局域网交换机
●网络机顶盒
宽电压：110V~250V，低功耗：<20W
提供MPEG-2解码功能
提供网络接入功能
支持杜比AC-3音频标准，提供5.1声道输出，专业级视听效果
具有音频混频和音量调节，支持卡拉OK功能
具有Standby功能，方便用户通过摇控器开关机
模块化结构设计，可扩展成网络DVD视盘机、网络数字录影机
3.4 浏览器
系统的浏览器应突出宽带网络的固有优势，采用视频流、图像、文字、数据混排的形式，极大的提高了系统的观赏性。同时所有的信息服务全部基于Html超级文本链接形式，非常简单和直观，便于使用。
基于Html的网页给信息浏览和查询带来了很大方便，也为信息之间的灵活链接带来了可能。配合无线键盘和鼠标，我们能够利用信息服务器进行方便的浏览、查询工作，并且能够作简单地留言，实现PC机具有的多种功能。
3.5 点播操作
机顶盒的接入使用不影响电视机对其它节目的收看； TV和VOD状态的选择是通过切换电视机摇控器上A/V键来实现的。
按照使用说明书正确接好各类连接线，开启电源开关，电视机选择在“AV”状态，稍等片刻屏幕出现开机画面后，机顶盒进入自检状态。若网络有问题，机顶盒会有报错信息。自检通过后，进入VOD系统的主菜单。
进入VOD状态后，使用者根据屏幕提示，通过遥控器上各种按键来选择系统提供的各项业务功能。节目点播和信息浏览是通过遥控器操作，选择相对应菜单条后，通过上、下、左、右调整光标位置及确认键来完成。同普通DVD一样，系统还提供快进、快退、暂停、正/反跳、左右声道、静音、字幕、菜单选择等功能。
VOD点播应使用机顶盒配制的摇控器进行。该摇控器结合了普通DVD机摇控器和电脑键
盘的优点，操作起来非常的简单宜用。其摇控器如下图所示：
3.6 机顶盒的连接
网络机顶盒的连接非常方面，用一根网线两端分别为将RJ45头的网线，一端插入网络信息孔，一端插入机顶盒；再用A/V线根据背板的标识将机顶盒和电视机联接好，接上电源，就可以享受宽带网络提供的多彩服务。
3.7 系统特性
●基于IP架构的全数字VOD系统，专为小区、酒店以太网络用户设计
●支持MPEG-2压缩编码及IP格式数据输出
●支持杜比AC-3音频标准，提供5.1声道输出，专业级视听效果
●支持音频混频，话筒音量可随意调节，满足卡拉OK需求
●采用分布式体系结构，系统扩容不影响网络结构
●采用磁盘阵列技术，提供大容量的视频节目存储
●提供宽带业务软件接口，利于第三方软件开发商集成
●专为电视开发的WEB浏览器SE (SVODA Explorer)
●机顶盒具有Standby功能，方便通过摇控器开关机
●采用“先交换后分配”的原则，自动优化带宽分配和任务、负载的均衡
●模块化设计的机顶盒，集成度高，扩展性强
●具有远程管理、远程维护功能
●INTERNET结构，功能可任意定制，适应各种需求
3.8 系统技术指标
●系统总体指示：
系统支持用户数：300-3000户
支持点播流量：100Mbps-1000Mbps
硬盘容量：108GB-1TB
响应时间：（1）进入（退出）系统<2秒
（2）其它<1秒
●适应网络：标准以太网或IP局域网络
●布线方式：UTP五类或超五类电缆
●单个媒体服务器：
最大用户数：300用户
点播流量：100Mbps（相当于30路3MbpsMPEG-2 节目流）
硬盘容量：108GB
图像编码算法：MPEG-2
声音编码算法：AC-3
●前端服务：
点播节目控制：菜单、字幕、语言、左右声道、点播、暂停、退出、暂停、快
进、快退、正跳、反跳、音量调节、静音等功能
交互式信息服务：电视购物、新闻广告、股票信息、广告信息
Internet接入及信息浏览
软件功能
●后台管理：
实时记录所有使用信息
查询、打印收费账单及总表
与其它系统互联互通
节目资料的增加、删除和修改
实时显示系统使用状况
查询、统计、打印节目收视情况
远程监控、维护、管理
●采编录入：录入编辑LD、VCD、SVCD、DVD、DVR节目信息，自行制作HTML网页信
息（如酒店介绍、物业管理通知、广告服务信息）
4 系统特点
系统应符合MPEG-2和TCP/IP标准的全数字、交互式宽带多媒体信息服务系统，采用
MPEG-2数字图像编码技术，实现节目录入、存储的全数字化，具备高质量图像。
系统应遵循标准的以太网工业标准--IEEE802.3，采用双向UDP协议，其终端接入带宽一般为10Mbps，也可以10M/100Mbps自适应。
系统应采用模块化设计的机顶盒，集成度高，扩展性强，具有远程管理、远程维护功能。
单套系统最大支持用户数300户，支持同时点播流数目：30个（3Mbps）。
5 设备配置清单
6，系统估算
本工程VOD系统投资约为150万元。