張?zhí)烀瘛￠Z紅軍
近年來(lái)，由于光纖傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展及其在電視領(lǐng)域中的應(yīng)用，使CATV系統(tǒng)不但更好地發(fā)揮了傳輸廣播電視主功能作用，而且不斷地開發(fā)出了各種增值業(yè)務(wù)，視頻點(diǎn)播就是其中的一種。視頻點(diǎn)播（VOD，VIDEO ON DEMAND）是一種受用戶控制的視頻分配業(yè)務(wù)，它使得每一個(gè)用戶可以交互地訪問(wèn)遠(yuǎn)端服務(wù)器所儲(chǔ)存的豐富節(jié)目源，也就是說(shuō)，在家里即可隨時(shí)點(diǎn)播自己想看的有線電視臺(tái)服務(wù)器儲(chǔ)存的電影及各種文藝節(jié)目，實(shí)現(xiàn)人與電視系統(tǒng)的直接對(duì)話，選擇電視節(jié)目的過(guò)程像在飯館里點(diǎn)菜一樣簡(jiǎn)單、方便它還可以提供圖文信息和綜合服務(wù)也可以對(duì)各種播出節(jié)目進(jìn)行控制和收費(fèi)。
這種按需付費(fèi)的VOD系統(tǒng)，按其交互性的程度分為真視頻點(diǎn)播（TVOD）和準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（NVOD）。
1 TVOD系統(tǒng)
TVOD系統(tǒng)具有雙向?qū)ΨQ的傳輸容量，人們能夠完全實(shí)現(xiàn)獨(dú)立收視，可實(shí)時(shí)地控制節(jié)目播放，并在收視過(guò)程中像使用錄像機(jī)那樣控制節(jié)目的快進(jìn)、快退、暫停等。但它對(duì)前端、網(wǎng)絡(luò)及終端都有嚴(yán)格要求。為了保證足夠的頻道數(shù)和傳輸質(zhì)量，必須采用數(shù)字壓縮方式傳輸節(jié)目，網(wǎng)絡(luò)要有雙向傳輸功能，在終端要加機(jī)頂盒以解決數(shù)字信號(hào)的還原及用戶指令的回傳等問(wèn)題。由于其技術(shù)難度大、價(jià)格昂貴，TVOD系統(tǒng)目前尚未進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。但是隨著數(shù)字電視時(shí)代的來(lái)臨，有線電視臺(tái)一定能夠向用戶提供豐富的VOD節(jié)目。中國(guó)有1 000多家有線電視臺(tái)，目前已有20多家在搞VOD實(shí)驗(yàn)，VOD在中國(guó)一定能大行其道。在中國(guó)開展VOD業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)技術(shù)已經(jīng)具備。目前，國(guó)內(nèi)外各大公司都看好中國(guó)的VOD市場(chǎng)，能否取得成功的關(guān)鍵一是中文平臺(tái)，二是價(jià)格。ZILOG公司年初已有中文平臺(tái)產(chǎn)品問(wèn)世，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為中國(guó)的VOD機(jī)頂盒市場(chǎng)將在近一兩年內(nèi)啟動(dòng)。
1．1 系統(tǒng)構(gòu)成
VOD系統(tǒng)是由信源、信道及信宿組成的，它們分別對(duì)應(yīng)于CATV系統(tǒng)的前端機(jī)房、傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶終端，其構(gòu)成如圖1所示。
圖1 VOD系統(tǒng)組成
用戶根據(jù)電視機(jī)屏幕上的選單提示，利用機(jī)頂盒選擇出自己所喜愛(ài)的節(jié)目，并向前端發(fā)出點(diǎn)播請(qǐng)求指令。在具有雙向傳輸功能的CATV系統(tǒng)中，利用頻率分割方式將用戶點(diǎn)播的請(qǐng)求信息通過(guò)系統(tǒng)的上行通道傳輸?shù)角岸俗酉到y(tǒng)的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)將點(diǎn)播的節(jié)目和主系統(tǒng)的電視信號(hào)混合后，由CATV系統(tǒng)的下行通道傳輸?shù)接脩艚K端，經(jīng)機(jī)頂盒解調(diào)后觀看。
1．2 工作方式
VOD常采用切換方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，切換式VOD是通過(guò)播控開關(guān)，使用戶隨時(shí)點(diǎn)播到有線電視臺(tái)能夠提供的任何節(jié)目。播控開關(guān)是依據(jù)節(jié)目庫(kù)容許的節(jié)目總數(shù)而設(shè)計(jì)的，節(jié)目總數(shù)是根據(jù)向用戶總數(shù)的百分之幾提供VOD服務(wù)而計(jì)算得來(lái)的。但能被同時(shí)傳送的節(jié)目總數(shù)受到系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和高峰容量指標(biāo)的限制。就是說(shuō)用戶在同一時(shí)刻點(diǎn)播節(jié)目是有限的，如果在同一時(shí)刻點(diǎn)播的用戶數(shù)多于系統(tǒng)高峰容許的最大值，則播控開關(guān)將鎖住額外的點(diǎn)播指令，這些用戶將不能立即得到他們點(diǎn)播的節(jié)目，如同電話系統(tǒng)過(guò)載一樣，此時(shí)它會(huì)給用戶重?fù)艿奶崾净蛎σ簟?BR>1．3 前端VOD子系統(tǒng)的組成
人們常把CATV前端形成公益電視信號(hào)的設(shè)備稱為主系統(tǒng)，其它多功能設(shè)備，例如VOD設(shè)備等稱為子系統(tǒng)。前端為模擬信號(hào)的VOD子系統(tǒng)的組成如圖2所示，各組成部分功能如下：
圖2 前端VOD子系統(tǒng)構(gòu)成
（1）節(jié)目錄入工作站
錄制各種影視節(jié)目，它可以把磁帶、LD，VCD等片源的A，V信號(hào)實(shí)時(shí)數(shù)字壓縮，儲(chǔ)存到影視庫(kù)里供用戶點(diǎn)播。
（2）圖文編輯系統(tǒng)
根據(jù)圖文編輯系統(tǒng)豐富的字幕和特技功能，編輯制作各種圖文畫面及視、音頻節(jié)目。
（3）視頻服務(wù)器
根據(jù)播控系統(tǒng)的指令控制節(jié)目的播出，連接錄入工作站，補(bǔ)充和更新影像庫(kù)。
視頻服務(wù)器是節(jié)目分配中響應(yīng)用戶請(qǐng)求。自動(dòng)播出點(diǎn)播節(jié)目的核心設(shè)備，它是由軟硬件設(shè)備構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜組合體，不但能儲(chǔ)存數(shù)量巨大的節(jié)目信息，而且能在秒級(jí)時(shí)間內(nèi)對(duì)一部指令影片的請(qǐng)求作出瞬時(shí)反應(yīng)，并能響應(yīng)更多用戶的請(qǐng)求。視頻服務(wù)器不但容量要大，而且視頻數(shù)據(jù)流要連續(xù)實(shí)時(shí)，其傳輸速率至少為1．5 Mb／s。
（4）視頻解壓系統(tǒng)
完成圖像信號(hào)由數(shù)字到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
（5）播控系統(tǒng)
接收或拒絕用戶點(diǎn)播請(qǐng)求。當(dāng)用戶請(qǐng)求被接受時(shí)，向視頻服務(wù)器的碼流檢索并給輸出系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的操作指令，如是否給圖像信號(hào)加擾，對(duì)點(diǎn)播用戶是否進(jìn)行解擾授權(quán)等。
（6）計(jì)費(fèi)系統(tǒng)
完成用戶開戶、點(diǎn)播授權(quán)、點(diǎn)播結(jié)算、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等。
（7）視頻加擾設(shè)備
對(duì)收費(fèi)頻道圖像進(jìn)行加擾處理，數(shù)據(jù)編碼處理，傳送尋址授權(quán)信息等。
（8）調(diào)制器
把用戶點(diǎn)播的影視信號(hào)調(diào)制到指定頻道上供其收視。
（9）交換系統(tǒng)
接受和發(fā)出各種指令。
以上為傳輸模擬電視節(jié)目的子系統(tǒng)，若為數(shù)字電視節(jié)目則需增加MPEG－2壓縮和QAM調(diào)制器等。
1．4 VOD系統(tǒng)帶寬的確定
VOD系統(tǒng)的帶寬是提供影視點(diǎn)播數(shù)量的限制因素，保證其帶寬是十分必要的。
VOD系統(tǒng)點(diǎn)播數(shù)量的估算是確定帶寬的基礎(chǔ)，目前，國(guó)外VOD運(yùn)營(yíng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：平均月點(diǎn)播率為25％，即平均每月每戶點(diǎn)播2．5部影視片。在國(guó)內(nèi)，現(xiàn)以平均月點(diǎn)播率為10％計(jì)，平均天點(diǎn)播率約為3‰。若該系統(tǒng)有10萬(wàn)用戶，則每天的點(diǎn)播量約為300部影視片（每次點(diǎn)播按一部影視片計(jì)）。
每天24小時(shí)，點(diǎn)播量的分布是不均勻的，點(diǎn)播量的高峰期為每天的晚8時(shí)至10時(shí)。在晚8時(shí)至10時(shí)期間的點(diǎn)播量約占全天點(diǎn)播量的1／4，即300×1／4＝75（部影視片）。即在點(diǎn)播高峰期需要有75個(gè)頻道才能滿足VOD運(yùn)營(yíng)需要。這是在所有點(diǎn)播用戶點(diǎn)播不同節(jié)目時(shí)得出的頻道數(shù)，實(shí)際上有不少用戶點(diǎn)播的節(jié)目都相同，特別是那些當(dāng)時(shí)很流行的節(jié)目會(huì)同時(shí)被許多用戶點(diǎn)播。因此，實(shí)際上所需要的頻道數(shù)要比估算的少得多。為了在有限的帶寬內(nèi)傳輸更多的節(jié)目，通常采用數(shù)字壓縮技術(shù)。
2 NVOD系統(tǒng)
NVOD是一種非對(duì)稱的雙工傳輸系統(tǒng)，它解決了用戶主動(dòng)收看電視節(jié)目的問(wèn)題，同時(shí)也解決了有線電視臺(tái)向收看點(diǎn)播節(jié)目的用戶進(jìn)行收費(fèi)的問(wèn)題。它對(duì)前端設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)沒(méi)有嚴(yán)格的要求，用戶對(duì)節(jié)目也沒(méi)有任何控制權(quán)。
2．1 NVOD采用的幾種方式
為了能夠在CATV系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)NVOD，各國(guó)都提出過(guò)不少方法，已被試用過(guò)的方法有以下三種。
（1）在某一頻道循環(huán)播放節(jié)目，用戶收看此頻道時(shí)，通過(guò)一個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)。計(jì)數(shù)器采用機(jī)頂盒的方式放在用戶終端，當(dāng)用戶收看收費(fèi)頻道時(shí)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)時(shí)，按收看時(shí)間付費(fèi)。
（2）充分利用頻道資源，采用多次重放方式，即在多個(gè)頻道中，按一定時(shí)間間隔（例如每隔10 min）播放同一個(gè)節(jié)目，用戶可以隨時(shí)從頭收看節(jié)目。圖3表示利用9個(gè)頻道，每隔10 min重新播放一部1．5 h影片時(shí)進(jìn)度情況。
圖3 利用9個(gè)頻道敏隔10分鐘重播一部1.5h影片時(shí)的進(jìn)度示意圖
（3）利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)NVOD
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，終端用戶可以在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取信息。根據(jù)這一原理，可以把節(jié)目存放在服務(wù)器中，利用CATV網(wǎng)開通計(jì)算機(jī)服務(wù)，終端用戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器中提取所需要的節(jié)目進(jìn)行觀看，其構(gòu)成如圖4所示。
圖4 利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)NVOD示意圖
以上幾種實(shí)現(xiàn)NVOD的方法雖然方便了觀眾，但其實(shí)用范圍較小，多用于星級(jí)飯店等，不便普及。
2．2 適合我國(guó)目前情況的一種NVOD
我國(guó)人民群眾的物質(zhì)文化生活水平雖然有了很大的提高，但是，其經(jīng)濟(jì)能力還達(dá)不到自己付費(fèi)看電視節(jié)目的程度。有線電視臺(tái)也花不起巨額資金購(gòu)買滿足VOD播出要求的設(shè)備。與此相反，目前，我國(guó)各級(jí)電視臺(tái)都普遍開展觀眾點(diǎn)播節(jié)目，而且很受歡迎，根據(jù)這一思路提出了如圖5所示的方法，并取得了良好效果。
圖5 利用電話網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)NVOD系統(tǒng)示意圖
由圖5可見，這一系統(tǒng)對(duì)有線電視臺(tái)的前端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶終端不需要增加任何設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播。用戶點(diǎn)播是通過(guò)用戶電話由電信局的電話網(wǎng)傳輸?shù)接芯�電視臺(tái)機(jī)房的VOD設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。利用現(xiàn)用的市話網(wǎng)比利用現(xiàn)有的CATV網(wǎng)解決雙向傳輸問(wèn)題要節(jié)省大量的技術(shù)和物質(zhì)投入。隨著CATV事業(yè)的發(fā)展，上行信號(hào)會(huì)在CATV網(wǎng)內(nèi)解決，而不再通過(guò)電話網(wǎng)，通過(guò)電話網(wǎng)只是一種過(guò)渡辦法。
點(diǎn)播信號(hào)的下傳是和有線電視信號(hào)混合后由CATV網(wǎng)傳輸?shù)浇K端用戶接收機(jī)的。點(diǎn)播節(jié)目的播出可以單獨(dú)使用一個(gè)頻道，也可以某一頻道的一定時(shí)間段播放，視情況而定。
前端機(jī)房的VOD點(diǎn)播設(shè)備可以是一套完善的獨(dú)立設(shè)備，也可以和有線電視臺(tái)的制作和播出系統(tǒng)兼容。若兼容，則不再增加任何設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播任務(wù)的播出，完成從觀從打電話到視頻信號(hào)播出的全過(guò)程。若為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，其構(gòu)成如圖6所示。它是由點(diǎn)播中心、播控中心、輔助制作中心、數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、視頻節(jié)目庫(kù)五大部分組成。各部分之間由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，也可以獨(dú)立操作，其功能如下：
圖6 點(diǎn)播設(shè)備組成方框圖
（1）點(diǎn)播中心
用于接收用戶打入的電話并對(duì)其點(diǎn)播的節(jié)目進(jìn)行自動(dòng)編輯。它可同時(shí)接入多部用戶打入的電話，按其要求自動(dòng)安排播出時(shí)間，并對(duì)用戶的語(yǔ)音進(jìn)行檢查、修改、決定是否播出。同時(shí)，還可以在節(jié)目播出時(shí)加字幕、照片等。
（2）播控中心
主要用于自動(dòng)播出節(jié)目。它把點(diǎn)播中心制作的節(jié)目、留言、字幕按要求及時(shí)準(zhǔn)確地播出。
（3）輔助制作中心
主要用于字幕、歌單、廣告、圖文頁(yè)等制作，以便在用戶點(diǎn)播時(shí)間播出。
（4）數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
用于將數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電視信號(hào)，并對(duì)各種節(jié)目源及視頻文件進(jìn)行錄制，存放于視頻節(jié)目庫(kù)中，供播出使用。
（5）視頻節(jié)目庫(kù)
用于視頻節(jié)目的存放。
人們企盼數(shù)字化已久，但真正實(shí)現(xiàn)談何容易。業(yè)內(nèi)人士指出，美國(guó)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化需要8年到2006年，我國(guó)需要大約15年。在這樣漫長(zhǎng)的過(guò)渡期內(nèi)，采用機(jī)頂盒是一種公認(rèn)的行之有效的方法。如前所述，這也是VOD發(fā)展的必由之路。目前所采用的各種NVOD系統(tǒng)也都是一種過(guò)渡時(shí)期產(chǎn)品，終究要被數(shù)字化系統(tǒng)所代替。
作者單位：張?zhí)烀瘢ㄉ轿魇∵\(yùn)城行署廣播電視局 郵編：044000）
閆紅軍（山西省運(yùn)城市禹都市場(chǎng)城市信用社）
