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数字化有线电视视频服务网络的设计

2/14/2005来源:视频通信人气:8806

数字化有线电视视频服务网络的设计 随着科技的进步,有线电视网络的数字化就成了我们追求的目标之一,实现有 线电视网络的数字化可以更加全面开发和利用信道资源,大力推进数字电视的应用 和信息产业的发展,促进电视质量的提高和丰富人民的精神、文化生活。 目前数字电视广播系统的实现,关键点在于数字视频流的编码和在单向HFC网上 的实时广播。从这个角度,可以把数字电视广播分为4个系统来实现:数字电视的编 码系统、数字电视的视频服务系统、数字电视的复用系统、数字电视的调制系统。 数字电视的编码系统。系统主要是将模拟的视频信号数字化,并实时传输到视 频服务器或直接到复用器。系统采用广播级MPEG-2的编码方式并符合DVB ASI(异 步串行接口)传输标准。高质量的编码系统是高质量数字节目的有效保证。 数字电视的视频服务系统。本要包括NVOD和VOD系统,NVOD提供实时的循环播出 的数字电视节目,VOD提供交互式实时节目点活服务。 数字电视的复用系统。将多路单节目数字视频流复合成单路多节目数字视频流, 并符合DVB ASI传输标准,调整节目带宽实现多节目的数字广播。 数字电视的调制系统。使数字节目的传输流在现有的各种信道里传输,提高信 道利用率及抗干扰能力,保证书目的音视频质量,并为多种附加业务提供可能。 1设计与建设原则 为了能在不断变化的竞争中获得优势并提供良好的服务效果,系统的运作有以 下几个特点:管理核心的业务运作简便、快速;根据用户需求缩短服务推向市场的 时间;对不断变化的环境,作出快速的反应;通过提供多种有效的服务,做到与众 不同。因此在系统设计方面,将遵循以下原则: (1)先进性:以先进成熟的数字电视广播处理技术为手段进行建设,支持音视 频、数据、NVOD/VOD的应用。 (2)标准化和开放性:网络协议采用符合国际及国内的DVBC标准。采用遵从国 际和国家的标准网络设计,易于与符合标准的设备相连接;采用国际成熟的技术, 保证系统先进性,方便节目的交流与共享,保证投资的安全。 (3)可靠性和可用性:选用高可靠的国际产品与技术,充分考虑在系统程序异 常时的应变能力和容错能力,确保整个系统的安全与可靠。 (4)灵活性和兼容性:选用符合国际发展潮流和国际标准的软件技术,以便系 统有移植性强、可靠性强,可扩展性等优点,保证在将来发展中迅速采用最新出现 的技术,同时为不同的现存网络及设备提供互联和手段。 (5)实用性和经济性:在系统组建中,不仅应考虑到目前各种业务实际要求, 还应充分考虑将来业务种类增长的需求。从实用性、经济性出发,着眼于近期目标 和长远的发展,选用先进设备,进行最佳性能组合,在有限的投资中构造一个性能 最佳的实用性系统。 (6)安全性和保密性:网络的安全性和保密性可以从以下方面加以保证: ·用产权限的口令鉴别; ·文件存取权限的控制; ·选用具有加密功能的网络设备,以对重要的数据进行数据加密; 利用网管软件对网络设备、线路、通信喘口的入网权进行管理; ·对于中心目侯务器和网络设备做到双备份、双电源保护。 (7)可扩展性和开放能力:系统设计应具有良好的扩展性和升级能力,选用 具有良好升级能力和扩展性的设备。 2视频服务系统 方案构成 基于上述设计原则,可根据用户不同要求,其技术方案构成应具有存储、管 理、传输数字压缩节目和数据的能力。 视频服务系统应由视频服务 器、视频服务器NVOD及VOD软件、DVB-ASI的输出/输入3部分组成。 整个节目的录制、播出和管理均由中央控制台统一控制。 (1)视频服务器 根据NVOD和VOD节目流的要求,可选用相适应的服务器,并配置相应的CPU、内 存及磁盘阵列,以保证能存储所要求的节目量。 首先在硬件的体系结构方面,应采用具有巨大的I/O吞吐能力为实现视频服 务环境应用的平台,并可接驳巨大的视频硬盘陈列库,使上百个并发用户同时点播 视频时所需的巨大I/O能力得以实现。这其中最为关键的还是服务器卓越的系统软 件及文件系统。卓越的文件系统可管理大至1TB及以上的硬盘库,即可以将1TB及以 上的硬盘容量看成是一个统一的文件系统。当存储视频文件时,服务器系统软件将 会把一个视频文件,打成很。小的碎片,分布在整个硬盘阵列的每一个不同的硬盘 磁道上,从而在几十个人同时需点播一部电视节目或电影时可以从容应付。如果每 个视频服务用户所获得视频流速得不到保证,也就是没有足够的带宽获取数据,所 点播的视频将会停顿。这个速率的保证不仅是指网络上,关键是在系统内部I/O及 总线上。如采用专为视频服务而设计的系统软件,并将其和服务器卓越的硬件体系 结构相结合,这将为用户提供完整的视频服务解决方案。 (2)视频服务器软件 视频服务器软件应采用世界领先的Video Server软件提供商提供的软件,使其 支持NVOD,同时也支持VOD服务。 目前有些现频服务器软件能为有线电视和高带宽的Web服务提供极具伸缩性、易 于推广的视频服务系统,并扩展了视频服务的定义,提供了从存储、管理,到高质 量、交互式或半交互式的视频系统的传输功能,增加了对数字电视标准DVB的支持, 可广泛应用于有线电视、教育、娱乐、商业及其它信息交换场合。 视频服务器软件可通过HFC网络提供符合MPEG-2标准的高质量、实时的NVOD和 VOD视频传输服务,它集成了视频内容的管理、可伸缩的视频流传送、高性能的网 络、存储管理和运作管理。 视频服务器软件具有如下特点:①基干数据库的内容管理——提供系统管理工 具,从而方便地进行大容量、经常改变的视频内容的安装和管理;②视频回放工具 能提供实时的MPEG-2视频回放。 (3)DVB ASI输入/输出 采用国际标准DVB ASI接口,最高速率达270Mb/s,传送SPTS,也可传送MPTS 流。 总之,数字化有线电视机频服务网络是一个全新的领域,无论是在理论上,还 是在软硬件的性能上都还在不断的发展中,放网络的设计也在发展中,网络的性能 和功能也会不断增强。