《现代电子技术》2007年第1期摘录:张一洲:新技术对视频点播应用技
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正文摘录:张一洲:新技术对视频点播应用技术的分析和研究瓶颈产生的系统或网络的停滞,都可能导致视频传送的延迟,影响用户的收看。因此,大型视频点播系统在技术上是有相当难度的。图1是视频点播系统的示意图,他的工作过程如下:用户在客户端发出播放清求,通过网络传送给分配服务器经身份验证后,系统把视频服务器中可访问的节目单发送给用户浏览,用户选择某个节目后,视频服务器读出该节目的内容,并传送到客户端进行播放。图1VUD系统的组成规模较小的V()D系统一般在局部范围内采用单一服务器的集中式方案,系统可采用RealNet,WOI。ks公司的RealSystem作为视频服务器的控制软件,他提供开放式的流媒体技术服务,包括MPEG—l,MPE(;一2多种音频视频格式的节目都能播放。系统不仅能提供点播服务,还可以通过视频捕获卡进行网上视频直播。3新的数据编码技术在视频点播中的应用数字电视网络中传输的主要对象是实时视、音频数字信息。一般情况下,视频信号取样后得到的PCM码数据率为270Mb/s,由于数据量巨大,不能直接存储和传输,必须进行压缩。另一方面,视频数据具有很高的相关性,存在非常多的冗余信息(如18%行逆程和8%的场逆程),可进行数据压缩。目前,常用的视频压缩标准有M—JPEG(Moti‘on—JPEG),MPEG一1,MPEG一2,MPEG一4,MPEG一7,H.261系列等。在活动图像专家组(Mc}vingPictureEx—pertsGroup,MPEG)已经制定的国际标准中,MPEG一1用来解决声音及图像在CD—R()M上的存储,MPEG一2解决数字电视、高清电视的压缩编码,1993年提出的MPEG一4用来解决在多媒体环境下的高效存储、传输和处理视、音频信息的问题。在常见压缩方式中,V()D产品基本采用MPEG一1和MPEG一2两种格式。MPEG一1传输速率为1.O~2.0Mb/s,相当于VCD级图像质量,常用于活动画面少或运动不剧烈的图像。MPE(j一2传输速率为3~15Mb/s可调,一般采用4.O~8.OMb/s速率,播出质量较高,相当于DVD级的图像质量。50最近几年,随着MPEG一4协议的逐步完善以及视频点播技术的广泛发展,MPEG一4编码技术已经在基于IP网上的视频点播中大显身手。从各种信号源采集来的视、音频信号经过MPEG一4编码转换成MPE(j一4信号。用户机顶盒、PC机终端可通过局域网点播存储在视频服务器中的MPEG一4制式的节目源。MPEG一4压缩编码技术的采用大大降低了数据率,在双向视频点播中极大地提高了可点播的用户数量,即极大地提高r并发流数量。当交换机的数据传输利用率为90%的情况下,若采用MPEG一2编码且码速率为4Mb/s时,可支持的并发流数量大致为22个;若采用MPEG一4编码且码速率为700khjs时,可支持的并发流数量大致为128个。这两种情况下的图像质量都较高,相当于DVD质量级。将MPEG一4压缩编码技术引入视频点播系统,大大缓解了双向视频点播中视频服务器的“瓶颈”问题。随着G交换机、T交换机的应用,该“瓶颈”问题得到了更为有效的解决。另外.采用MPEG一4压缩技术还可通过QoS保障支持数据传输的容错性。在网络带宽得到保证的情况下,系统可按正常情7兄响应用户的请求。但当网络带宽不能得到保证时.系统可自适应地进行带宽调节,通过拒绝部分用’户接入响应、降低节『1传输速率等方法提高网络服务效率。随着技术的深入,MI’Rj一4编、解码器产品越来越成熟,MPEG一4技术在视频点播r{I应用的前景将会更为广阔。继MPEG一4之后,面临的问题是对日渐庞大的网像、声音信息的管理和快速搜寻。随着电视节目的大量增加和人们对信息灵活、快速的需求,基于普通关键词的节目查询逐渐无法满足需要,节目的互动查询越来越困难。1998年10月基于这种设想的MPEG一7标准被提出,他的正式名称是“多媒体内容描述接口”,对各种不同类型的多媒体信息进行标准化的描述,并将这些描述与所描述的内容相联系,以实现快速有效的搜索。MPEG一7的宗旨是为人们的社会生活提供便利的多媒体服务,其构想的基于内容和语义的多媒体搜索引擎将使人们面对浩瀚如海的多媒体信息库不再茫然,真正置身于随心所欲的多媒体世界。MPEG一7可独立于其他MPEG标准使用,但MPEG一4中所定义的对音、视频对象的描述适用于MlPE(;一7,这种描述是分类的基础。MPEG一7的应用范围很广泛,既可应用于存储(在线或离线),也可用于流式应用(如广播、将模型加入Internet等)。他可以在实时或非实时环境下应用。将MPEG一7编码技术应用到视频点播系统中,就可以实现基于节目场景、关键画面、主题关键字等节目内容的灵活、快速地查询,从而实现基于节目内容而非节日标题的视频点播。基于MPEG一7的视频点播的工作流程如下:(1)节目制作人先将所选爷闷存储到视频服务器中,
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