VOD服務於20世紀90年代末在國外興起，現已廣泛應用於各大星級酒店和高檔住宅小區，成為其提高服務水平、增加競爭力的必備設施。通過VOD系統，人們可以觀看最受歡迎的影視節目，查詢許多服務信息，進行網上購物，了解最新的金融動態，欣賞高質量的多媒體視頻節目……並享受全方位、多功能的信息服務。
目前，文本、圖像和窄帶視頻和音頻信號已經數字化，可以通過網絡存儲、傳輸和再現。然而，這些傳統手段並不能完全滿足當今社會對高質量和連續的多媒體如高清音頻和電視質量視頻的應用要求，包括海量數據存儲和連續播放的要求。他們需要大容量的存儲設備，寬帶網絡環境，最重要的是保證實時傳輸。傳統技術無法滿足實時性和大容量的嚴格要求，其技術瓶頸尤其體現在網絡帶寬、文件系統和存儲設備I/O性能三個方面。
實時高清視頻點播系統就是在這種背景下推出的，它包括客戶端、服務器軟件和機頂盒硬件。該系統旨在滿足中國用戶和中小型網絡對寬帶信息服務的需求。該系統基於瀏覽器/應用服務器/數據庫服務器模型，采用互聯網技術作為信息服務的基礎，通過設計和實現實時數據流協議，形成多媒體數據傳輸的控制層。通過支持分布式視頻服務和分布式視頻文件系統，保證了系統對不同網絡規模和特定用戶需求的適應性，從而為連續多媒體數據存儲和實時傳輸提供了先進、經濟、有效的完整解決方案。
實時視頻點播系統的工作原理
該系統采用先進且日益成熟的瀏覽器/應用服務器/數據庫服務器三層應用開發技術和互聯網技術實現，可以使用普通PC機(或機頂盒)作為操作終端。用戶終端的軟件配置很簡單:操作系統(中文版windows 95/98)+網頁瀏覽器(NetscapeNavigator)+視頻播放器(客戶端的標準插件)。
三層應用程序開發模式以其先進的開發技術、優越的可管理性和可維護性、簡單方便的應用模式，取代了傳統的客戶機/服務器兩層應用程序開發模式，成為目前最流行的開發模式。它通過集中處理的方式將應用客戶端最小化到只有壹個瀏覽器，大大降低了對客戶端的軟硬件要求，減少了維護量，減輕了程序修改和升級的難度。
目前國內外互聯網應用和三層應用的開發非常普遍，技術也非常成熟和先進，其中相關的技術，包括安全機制、IC卡應用技術、網上支付技術都比較成熟。在未來幾年內，這種模式將成為計算機服務信息系統的主流應用模式。
該系統的基本工作模式是:
1.通過瀏覽器登錄用戶賬戶，選擇服務類型；
2.搜索和訪問各種傳統多媒體資源，瀏覽視頻節目管理網頁。瀏覽器通過互聯網服務(Web服務器、FTP服務器等)獲取信息。)並將結果顯示在客戶端窗口中；
3.當用戶選擇視頻服務時，瀏覽器調用安裝在Web服務器上的視頻節目管理腳本；
4.節目管理腳本調用IIS的數據庫連接對象，將存儲在節目數據庫中的視頻節目列表呈現給用戶；
5.當用戶選擇播放視頻節目時，Web服務器上的播放腳本將被調用；
6.腳本通過程序服務器選擇壹個或多個視頻服務器，並將結果返回給瀏覽器；
7.瀏覽器激活視頻播放器；
8.視頻播放器請求視頻服務器傳輸數據，並在解碼和播放電影時調整傳輸速率和響應用戶的VCR控制。這些控制操作由播放器和視頻服務器協商完成。
9.在節目播放後或播放過程中，用戶可以通過與瀏覽器界面和播放器界面的交互跳轉到其他網頁。
寬帶視頻服務要求
1，傳統信息服務
該系統以Web服務器為信息管理平臺，選擇Web瀏覽器作為最終用戶的操作界面，因此可以直接支持互聯網中已經存在的各種服務。同時，系統遵循開放的協議和標準設計其服務軟件、管理工具和客戶端插件，在統壹的IP+Web框架下實現寬帶視頻信息服務的提供。基於Web平臺構建整個系統是非常關鍵的，其意義在於:
(1)用戶可以在熟悉的Web瀏覽器環境中搜索和瀏覽網絡信息和實時視頻節目；
(二)能夠充分利用用戶現有的軟硬件技術和資源；
(3)能夠保證系統具有良好的開放性和可擴展性；
(4)具有容納其他Web信息服務應用的能力，也可以作為壹種業務形式嵌入到現有的信息管理平臺中。
2.視頻服務
在多媒體寬帶接入業務中，大多數應用需要實時傳輸視音頻數據，並要求以采樣率連續回放，因此必須嚴格控制數據傳輸的延遲。因為網絡擁塞，數據包會丟失，如果沒有適當的措施，丟失包的重傳會使這種情況變得更糟。同時，多媒體數據流通常具有突發性，單純增加帶寬並不能解決突發性問題。此外，對於大多數多媒體應用，接收器具有容量有限的緩沖器。如果不采取措施來平滑數據流，數據可能會溢出緩沖區或導致緩沖區空閑。
系統采用的多媒體傳輸協議(MultimediaTransmitProtocol，MTP)是指目前設計和實現中常用的各種實時控制協議，其基本特點如下:
(1)可以為需要實時特性的互動視音頻內容提供端到端的數據傳輸和流量控制服務；
(2)用URL表示數據傳輸的源地址、目的地址和多媒體數據存儲地址；
(3)有意設計為具有與HTTP相似的語法和操作，使得大多數HTTP擴展機制也可以應用於MTP；；
(4)為視頻和音頻流提供VCR風格的遙控命令，如暫停、前進、後退和獲取播放位置；
視頻服務器以多媒體數據流傳輸控制服務層作為視頻數據網絡傳輸的基礎，可以向用戶終端傳輸任何符合工業標準的多媒體數據，從而建立實時播放的基礎。
視頻服務器對硬件沒有特殊要求。服務器支持IDE或SCSI接口硬盤，這意味著用戶可以使用廉價的IDE接口硬盤來滿足小型視頻點播系統的需求。
視頻服務器的重要技術特征是具有多服務器支持、動態加載和卸載、動態數據存儲和代理服務的能力。在節目服務器的配合下，系統可以動態靈活地支持網絡規模，充分利用網絡資源，提高數據流的並發處理能力，存儲海量視頻節目數據。
例如，如果壹個實時VOD系統設計為允許500個用戶同時訪問，每個用戶需要1.5Mbps的帶寬，那麽服務器需要有750Mbps的I/O吞吐量，這是使用多頭磁盤陣列無法實現的。在這種情況下，系統允許在壹個統壹的系統中配置多個視頻服務器。
系統的規模可擴展性和分布式服務特性可以進壹步體現在以下兩個方面:
(1)視頻服務器和程序服務器可以獨立安裝運行，也可以與其他服務器，如Web服務器、數據庫管理系統等存在於同壹個NT服務器中。
(2)服務器管理工具允許系統管理員遠程監控、打開和關閉網絡中的每個視頻服務器。
3.程序服務
VOD服務的壹個主要特征是大量用戶可能突然請求相同的視頻節目。壹種解決方案是將視頻數據制作多份副本分別供不同用戶訪問，另壹種解決方案是將視頻數據存儲在多個磁盤的扇區中，從而增強系統同時播放節目的能力。我們對這兩項技術進行了充分的研究，形成了與整個系統無縫集成的分布式視頻文件系統。在該系統中，壹個視頻服務器可以同時為多個點播用戶服務，多個視頻服務器也可以相繼為壹個視頻節目傳播數據。
在該系統中，不同的視頻節目由唯壹的標識信息來區分。節目信息包括數據類型、節目類型和節目名稱，它們與實際的視頻數據文件存儲位置、節目介紹等信息壹起存儲在數據庫中。實際的海量視頻文件數據可以分布式存儲在多個視頻服務器的存儲介質中，也可以存儲在磁盤陣列中，由多個視頻服務器共享。節目數據庫不僅記錄視頻節目信息，還動態維護視頻服務器名稱、服務器運行狀態、服務器硬件配置等數據。節目服務器擁有實時視頻點播系統的節目播放控制程序，也是視頻節目和視頻服務器管理的中心。
視頻數據傳輸
寬帶信息服務技術的本質在於突破網絡帶寬、存儲設備容量和I/O吞吐量的瓶頸。因此，對於視頻服務來說，訪問視頻數據的方式是衡量系統性能的基礎；基於此，人們將VOD系統分為三個系統:文件共享模式、下載模式和流媒體模式。
基於“文件共享模式”的視頻點播系統也被稱為“最簡單的視頻點播系統”。該系統可以不配備額外的應用軟件，也可以設計專門的客戶端和服務器應用軟件，方便用戶選擇和訂購節目。該系統屬於非流式系統，與流式視頻點播系統有本質區別，因為用戶在播放視頻時實際上是通過操作系統的文件系統直接訪問服務器上的視頻文件。因為它沒有專門的機制來保證視頻數據的實時傳輸，所以要求網絡有足夠的帶寬，服務器磁盤有足夠的I/O速率來保證視頻數據的傳輸。同時，由於這種VOD系統是基於文件操作的，系統很難實現跨平臺和擴大網絡規模的目標；另外，由於需要服務器享受視頻文件，增加了節目管理的難度，降低了系統的安全性。
真正的視頻服務需要通過服務器向客戶端發送視頻數據。目前有兩種通用的傳輸方案——“下載”和“流”。“下載”是指通過網絡傳輸整個視頻文件，並將數據存儲在用戶終端的存儲設備中。因為視頻節目不能在所有內容到達客戶端之前播放，所以也屬於非流式系統。“下載”機制可以滿足壹些質量低、時間短的視頻剪輯點播應用，但對於啟動延遲短、視頻質量高的應用效果並不好。例如，傳輸壹個10分鐘長的MPEG-1視頻片段，需要1.5Mbps的網絡帶寬，通過1100 MB以太網連接，啟動延遲時間至少為1.5分鐘，同時要求用戶端有大約110MB的空閑存儲空間。當播放質量更高或時間更長的視頻節目時，情況會變得更加嚴重。
系統采用“流媒體”技術後，壹旦可供用戶使用的數據量足夠大，就會自動播放選中的節目。播放延遲通常在幾秒到20秒之間。通過釋放已經播放的數據，數據流可以重用騰出的緩存空間，從而解決“下載”機制帶來的問題。現有的許多視頻傳輸系統，如MicrosoftNetShow和RealPlayer，都使用了“流”技術，但它們主要用於互聯網的窄帶傳輸，而不是高質量的寬帶傳輸。
該系統不僅支持向網絡客戶傳輸數百個高質量的視頻節目，還可以動態調整系統中多個用戶終端和服務器的工作狀態，從而克服網絡擁塞和存儲設備的I/O瓶頸，保證客戶端視頻輸出流暢。
寬帶視頻點播系統的特點
該系統的技術特點可以歸納為以下幾個方面。
1，開放網絡支持
該系統完全基於IP網絡技術提供傳統的信息服務和視頻服務，因此可兼容任何支持TCP/IP協議的網絡操作系統，可無縫應用於包括10M/100M以太網、IP/ATM網、HFC網在內的網絡基礎設施，視頻節目數據可通過ATM網絡傳輸到遠端，實現遠程視頻點播。
2.高性能數據流服務
視頻服務器利用實時數據流技術將視頻節目、教學等視音頻數據傳輸到用戶端，從而為節目的流暢播放建立基礎，滿足無盤工作站和嵌入式系統作為視頻點播終端的需求。因為是在最流行的WindowsNT(服務器)/Windows95/98(客戶端)平臺上實現的，用戶的投資成本低，而性價比高。
3.分布式視頻服務
VOD系統支持為系統配置多臺視頻服務器，並對其進行動態控制。控制功能包括:瀏覽服務狀態、啟動/關閉服務、註冊/取消服務等。因此，該系統不僅能充分利用網絡資源，提高數據流的並發處理能力和海量視頻數據的存儲能力，而且對各種網絡規模和不同用戶需求具有天然的適應性。
4.分布式視頻文件系統
它具有結構開放、功能先進、管理方便、規模可擴展的特點。
5.視頻節目管理
該系統為視頻節目制作了專門的服務和管理工具。它提供了壹個節目服務器、壹個節目數據庫、壹個服務管理程序和壹個Web服務器端腳本庫，使節目管理者可以方便地查看現有節目、添加新節目和刪除過時節目，簡化節目制作者的工作，並使點播用戶能夠以最快的速度選擇需要的節目。
6.支持遠程管理
系統通過以下功能支持遠程管理:
(1)使用視頻服務管理器和nt系統服務控制器支持網絡中多臺視頻服務器的遠程管理；
(2)允許管理員設置程序服務器的地址，並在任何機器上查詢服務器的運行狀態；
(3)支持運營商管理任何視頻服務器中的視頻節目。
7.標準用戶界面
用戶界面使用標準的網絡瀏覽器。它意味著節目提供商可以充分利用Web技術為用戶制作豐富、友好、簡潔、美觀的視頻節目管理頁面。梁景輝徐洲信息與計算機