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豪杰超级视频点播系统（HS SVS）<br>
方 案 规 划<br>
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产品说明<br>
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视频点播（VOD）是由英文的“Video On Demand”翻译简化而来，与其它视频服务相比，最能体现视频点播特点的就是数字化多媒体服务的交互性。VOD的广泛应用与网络带宽的发展，以及多媒体视频内容的不断丰富息息相关；作为基础应用环境的网络带宽发展异常迅猛，多媒体视频内容也由于其来源的不断拓展而日益丰富，加之人们对图片、文章数字等静态应用的不满足，对包含动态影音多媒体科技应用的不断渴求，视频点播在一些相关领域的应用增长势不可挡。<br>
HS SVS是豪杰公司完全自主开发、基于宽带网络应用的、以纯软件为解决方案的视频点播系统。主要在TCP/IP网络上传送MPEG1、MPEG2、MPEG4、ASF、AVI、MPC、H261、RM等30帧/秒的高质量全动态的视频图像、语音及数据。广泛应用于电信级城域网，广电网，多媒体公用信息服务网，现代智能小区，酒店、宾馆、卡拉OK文化娱乐，军事教育、观摩训练，政府、企业办公培训，多媒体网络教室，校园网，远程教学，多媒体图书馆信息查询、阅览。<br>
基于豪杰公司独到的音、视频处理及网络传输技术之上的HS SVS，采用了HTTP开放式网络传输协议，分布式结构，支持大型网络上多用户大量视频流并发。<br>
豪杰公司的HS SVS软件产品由相互关联的三个功能模块组成：视频存储管理（MANAGEMENT），视频服务（SERVER）和用户终端（CLIENT）。<br>
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一 、视频存储管理（MANAGEMENT）<br>
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视频存储管理主要用于存储视频数据文件和视频数据库，并对整个系统实施完善的后台管理，由视频存储和系统管理程序提供以下功能：<br>
1、 视频节目的编辑及制作<br>
系统提供一个视频节目制作工具，能够将视频文件，如MPG、DAT文件从光盘拷贝到服务系统的视频磁盘库中，自动建立视频文件目录，为视频文件命名。在拷盘过程中，可以为每一个视频节目建立一些必要的信息，如主演、编剧、导演、剧情简介等，并能在拷贝视频文件的同时，生成视频预览，即编辑者可从节目预览中任意抓取部分片段，制作成节目的预览文件，并以GIF文件保存在与此视频文件相同的目录下。<br>
基于数据库的自动链接功能，保证了视频文件的海量存储能够按照一定的目录机制自动完成。<br>
2、视频数据库管理<br>
服务系统的视频磁盘库空间是有限的，如以800M/小时的节目存储空间计算，150GB的磁盘库也只能存放100部左右的影视节目，HS SVS视频数据管理系统能够为管理者删除暂时不需保留的节目，或修改添加节目的某些内容。<br>
3、用户管理<br>
系统提供的一个基于B/S（浏览器/服务器）体系结构的后台管理界面，HS SVS的系统管理员无论在本地，还是在异地，只要拥有一台可以上网的计算机，就能够对用户进行管理，如对用户的授权、删除、收费、计费及其信息的查询。<br>
4、页界面管理<br>
系统提供的Web主页平台，应用者可根据自己的喜好对界面进行编写、修改并保留，以形成风格迥异的主页面。<br>
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二、 视频服务（SERVER）<br>
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通过对音频和视频，带宽，帧率以及需要传输的图像尺寸的动态捕捉，HS SVS提供了超凡的视频服务解决方案，具体体现如下：<br>
1、开放式传输协议<br>
该系统摈弃了传统视频点播系统的基于自定义封闭式传输协议，而是所有的协议均 采用了基于互联网的HTTP协议，保证了系统应用的开放性、通用性及广泛性。以上特点使本视频服务系统完全可胜任Internet上对VOD系统的要求，同时在宽带网的实际应用中更加容易与电子商务相结合。<br>
2、视频流控制方式<br>
采用业界领先的视频流调控机制，能充分利用网络带宽，动态地保证了点播人数的最大化。<br>
能够满足不限数目的用户点播和流畅观看同一或不同节目。<br>
3、用户注册<br>
用户想实现视频节目点播，必须先向视频服务系统注册，注册成功之后才具有点播权。如果有新的未注册的用户想进入视频点播区，会有注册信息提示，不注册的用户不能进入视频点播区。<br>
4、信息安全控制<br>
视频服务系统通过信息安全控制机制来保证向用户发送的视频数据的不丢失或出现误码，同时传给用户的重要信息经过加密，使用户不必担心自己的利益受到损害。<br>
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三、 用户终端（CLIENT）<br>
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通过豪杰超级VOD播放器，在用户终端实现其强大的视频点播功能：<br>
1、浏览VOD主页<br>
注册用户终端利用浏览器方式进入视频服务器，自动搜索视频主页，可以在影视主页中浏览想看的电影及其它影视作品，影片剪辑，详细介绍等，迅速查找自己所喜爱的节目。<br>
点击视频文件播放图标，系统会自动为没有安装过VOD播放器的用户完成VOD播放器软件的下载，文件提取、打开、实时播放整个过程。<br>
2、运行自如的播放器<br>
提供播放进度条、总时间、播放时间显示，提供播放、暂停、停止、快进、快退、重定位、窗口/全屏切换等功能，实现随机截取视频段功能。<br>
3、独创的立体视频<br>
对绝大部分视频格式的普通视频节目提供三维立体效果播放支持，随时实现观看立体电影及其它立体视频节目的震撼享受。<br>
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网络系统<br>
本系统作为基于TCP/IP协议的网络视频服务，其运行网络环境，即宽带接入与传输通常采用交换式以太网（Switched Ethernet）或异步传输模式网（ATM）。视频服务器经由双绞线或光纤接入网络，用户终端经由双绞线接入局域网。<br>
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一、 网络环境<br>
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1、宽带接入及传输网<br>
LAN：10M、100M交换以太网或1000M ATM网<br>
用户终端接入速率：10Mbps或更高<br>
视频服务器接入速率：100Mbps、155Mbps或1000Mbps（主干网）<br>
2、操作系统：WINDOWS NT，WIN95/98/2000操作系统<br>
3、数据库（可选）：Oracle，MS SQL SERVER7.0，Sybase或Access等数据库<br>
4、WEB浏览器：基于JAVA，支持JAVASCRIPT，如Internet Explorer 4.0以上或Netscape Navigator 4.0以上<br>
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二、 网络拓扑结构图<br>
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豪杰超级视频点播系统（HS SVS）结构示意图<br>
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视频服务器（最低配置）<br>
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对视频服务器的最低要求，一般建议采用的PC硬件为：<br>
CPU：PENTIUM 233MHZ 带二级缓存<br>
硬盘：50MB以上空间 <br>
内存：32MB RAM<br>
显卡：2MB，16位真彩色，Direct Draw<br>
声卡：16位以上<br>
网卡：支持数据连接的普通适配卡<br>
但实际应用当中，由于视频服务的应用非常耗费资源，视频数据流必须以预定的速率传输到有视频应用请求的用户终端，所以对HS SVS的规划意义非常重大。根据视频数据流的数量来做规划，通常要考虑以下几个方面。<br>
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一、 视频流特性<br>
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视频流的特性在这里主要包括<br>
1、 视频流的规格：如MPEG1和MPEG2（第一代运动图像压缩算法，MPEG1的码流为1.5M bps，MPEG2的码流为几兆到十几兆），MPEG4、ASF（第二代运动图像压缩算法），以及豪杰公司基于独创的网络视频新技术的MPC（第三代运动图像压缩算法）。<br>
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2、视频流的速率：由于基于第一代运动图像压缩算法的MPEG2规格、基于第二代运动图像压缩算法的MPEG4、ASF、RM等规格和基于第三代运动图像压缩算法的MPC规格的视频流，其速率没有一个固定的数据值，故在规划时要视具体情况而定。<br>
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二 、视频服务器的性能<br>
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视频服务器的性能规格通常要考虑到内存大小、CPU速率、硬盘总线带宽、网络适配卡的带宽、MCA或PCI总线带宽等等。<br>
例如：在硬盘的配置方面，由于不同速率、不同长度的视频信息所需要的存储空间不同。<br>
3小时的1.5Mb/s的视频信息约需2GB存储空间<br>
500小时的1.5Mb/s的视频信息约需337GB存储空间<br>
同时，为确保整个系统有较好的性能，我们建议整个系统内存为256M。<br>
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视频服务器的系统规划，针对不同应用，会有如下一些选择：<br>
1、普通PC视频服务器<br>
在视频应用要求不是很高的情况下，普通PC视频服务器即可满足需要，其配置可为：CPU：PENTIUMⅡ350MHZ以上<br>
硬盘：6GB以上空间，IDE硬盘<br>
内存：64MB RAM<br>
显卡：4MB，16位真彩色，Direct Draw<br>
声卡：16位以上，支持DirectX<br>
网卡：100M或以上<br>
2、前端服务器+镜像服务器<br>
前端服务器<br>
主要用于前端视频处理，较高的PC服务器即可，其配置可为：<br>
CPU：PENTIUMⅢ处理器<br>
硬盘：15GB以上空间，IDE硬盘或SCSI硬盘<br>
内存：128MB RAM或更高<br>
显卡：4MB，16位真彩色，Direct Draw<br>
声卡：16位以上，支持DirectX<br>
网卡：100M或以上<br>
镜像服务器<br>
主要用于大量视频文件的存储，协助前端处理，所以通常可扩展多个硬盘，其它无特殊要求。<br>
3、专业PC视频服务器<br>
对于专业PC视频服务器，由于要考虑其稳定的系统运行，较大数量的视频信息存储，尤其是视频流并发传输的处理能力，所以硬件配置要求较高，特别要考虑其扩展性。可参照如下：<br>
体系：采用业界标准的IA体系结构设计<br>
CPU：Intel的PENTIUMⅢ/Ⅳ或至强（Xeon）处理器，可扩至2个CPU<br>
硬盘：18GB以上空间，SCSI硬盘，可扩至4-6个硬盘<br>
内存：256MB RAM，可扩至1-3GB<br>
显卡：8MB（AGP），32位真彩色，Direct Draw<br>
声卡：32位以上，支持DirectX<br>
网卡：100M或以上<br>
4、小型机视频服务器<br>
在视频应用要求很高的一些应用环境中，由于要求视频并发流数目很大，经常会涉及到需要视频服务器群来解决负载均衡等问题，因此对主服务器的性能要求非常高，可参照如下选择：<br>
体系：采用RISC（简单指令）体系结构设计<br>
CPU：采用PowerPC处理器，可扩至4个CPU<br>
硬盘：18GB/36G/50G以上空间，SCSI硬盘，可扩至6~8个硬盘<br>
内存：256MB/512MB RAM，可扩至1~3GB<br>
显卡：专用<br>
声卡：32位以上，支持DirectX<br>
网卡：100M或以上<br>
5、视频服务器群组<br>
由于现今硬件技术瓶颈，即单台视频服务器只能满足有限的用户终端同时进行视频点播。为了解决多用户同时点播问题，通常采用分组分布式视频服务器群组方案，来突破由于网络数据集中而造成的并发流数量所受的限制。<br>
100M带宽下的每个视频服务器可提供150路并发流，那么N个视频服务器可提供150×N路并发流，其中N为分布式VOD服务器的数量，网络总带宽采用1000M交换网。例如，用10台视频服务器组成的分布式视频服务器群组提供服务，就可以支持1500用户的同时点播要求。<br>
组网方案示意图如下：<br>
示意图中，Server 1…Server n指向用户提供VOD点播服务、专用于数据传递的视频服务器。Web Server主要实现提供Web查询、搜索，对视频服务器进行任务分配等功能。视频库Server用于提供数据管理、存储海量视频节目。<br>
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视频点播用户群<br>
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100M 100M 100M 100M<br>
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1000M<br>
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100M<br>
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100M 100M 100M 100M 100M<br>
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分布式视频服务器群组<br>
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三、 网络带宽规划<br>
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由于在视频应用中，视频数据流会消耗掉大量带宽，这时限制视频数据流量多少的主要原因不再是服务器的处理能力，而是网络带宽。<br>
所以规划网络接口的吞吐能力，即服务器上实际可以用于视频服务的网络带宽，也是方案实施成功与否的一个关键点。<br>
首先，由于豪杰采用了独创的网络“猝发传送技术”，对于单台视频服务器，在一定的带宽下，可比普通传送方式多传送20~30%以上的视频流数据。所以能在普通的PC机作服务器（IDE硬盘、256M内存、PIII/500），100M带宽的环境下，实现60路MPEG1视频流的并发。采用SCSI硬盘的环境下应用，随着服务器性能的提高，能够支持MPEG1的并发流达到80路以上；如果采用专业视频服务器，支持150路MPEG1的并发流不是问题。<br>
其次，在方案的视频流特性一节中，我们提到基于第二代运动图像压缩算法的MPEG4、ASF、RM等规格的视频流，其速率（通常也称码流）没有一个固定的数据值，在规划时要视具体情况而定。现以500K码流的MPEG4规格为例：<br>
普通的PC机作服务器（IDE硬盘、256M内存、PIII/500），可以支持60×1500K/500K=180路并发流；在采用SCSI硬盘的环境下应用，随着服务器性能的提高，能够支持MPEG4的并发流达到240路以上；如果采用专业视频服务器，可支持450路MPEG4的并发流。<br>
如果是其它码流的不同规格视频流，相应的网络带宽规划依此类推。同样，在分组分布式视频服务器群组方案规划一节中亦推而广之。<br>
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用户终端（最低配置）<br>
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对视频点播应用的用户终端的最低要求，一般建议采用的PC硬件为：<br>
CPU：PENTIUM 166MHZ 带二级缓存<br>
硬盘：15MB以上空间<br>
内存：32MB RAM<br>
显卡：2MB，16位真彩色，Direct Draw<br>
声卡：16位以上<br>
网卡：支持数据连接的普通适配卡<br>
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用户终端点播的实现方式<br>
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1、PC终端<br>
普通PC机即可，一般在实际应用中推荐基本配置为：<br>
CPU：PENTIUMⅡ266MHZ <br>
硬盘：EIDE硬盘<br>
内存：32MB RAM<br>
显卡：2MB，16位真彩色，支持Direct Draw<br>
声卡：16位以上，支持Direct Draw<br>
网卡：10M，支持数据连接的普通适配卡<br>
PC遥控器为可选件，选用此项时，应在PC机端加上遥控接收处理电路，通常做成内置插卡式或外置COM口/LTP口/USB口。<br>
2、机顶盒（STB）<br>
需要支持VOD点播的机顶盒，显示设备为电视机或彩显。<br>
3、立体影视<br>
如果要在用户终端实现观看立体电影或其它立体视频节目，只需在终端配置立体眼镜即可。<br>
责任编辑：lmtwadmin
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