張?zhí)烀瘛￠Z紅軍
近年來，由于光纖傳輸技術(shù)、計算機技術(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)，視頻點播就是其中的一種。視頻點播（VOD，VIDEO ON DEMAND）是一種受用戶控制的視頻分配業(yè)務(wù)，它使得每一個用戶可以交互地訪問遠端服務(wù)器所儲存的豐富節(jié)目源，也就是說，在家里即可隨時點播自己想看的有線電視臺服務(wù)器儲存的電影及各種文藝節(jié)目，實現(xiàn)人與電視系統(tǒng)的直接對話，選擇電視節(jié)目的過程像在飯館里點菜一樣簡單、方便它還可以提供圖文信息和綜合服務(wù)也可以對各種播出節(jié)目進行控制和收費。
這種按需付費的VOD系統(tǒng)，按其交互性的程度分為真視頻點播（TVOD）和準(zhǔn)視頻點播（NVOD）。
1 TVOD系統(tǒng)
TVOD系統(tǒng)具有雙向?qū)ΨQ的傳輸容量，人們能夠完全實現(xiàn)獨立收視，可實時地控制節(jié)目播放，并在收視過程中像使用錄像機那樣控制節(jié)目的快進、快退、暫停等。但它對前端、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，在終端要加機頂盒以解決數(shù)字信號的還原及用戶指令的回傳等問題。由于其技術(shù)難度大、價格昂貴，TVOD系統(tǒng)目前尚未進入商業(yè)化運營。但是隨著數(shù)字電視時代的來臨，有線電視臺一定能夠向用戶提供豐富的VOD節(jié)目。中國有1 000多家有線電視臺，目前已有20多家在搞VOD實驗，VOD在中國一定能大行其道。在中國開展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，國內(nèi)外各大公司都看好中國的VOD市場，能否取得成功的關(guān)鍵一是中文平臺，二是價格。ZILOG公司年初已有中文平臺產(chǎn)品問世，業(yè)內(nèi)人士認為中國的VOD機頂盒市場將在近一兩年內(nèi)啟動。
1．1 系統(tǒng)構(gòu)成
VOD系統(tǒng)是由信源、信道及信宿組成的，它們分別對應(yīng)于CATV系統(tǒng)的前端機房、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)電視機屏幕上的選單提示，利用機頂盒選擇出自己所喜愛的節(jié)目，并向前端發(fā)出點播請求指令。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播的請求信息通過系統(tǒng)的上行通道傳輸?shù)角岸俗酉到y(tǒng)的控制系統(tǒng)�？刂葡到y(tǒng)將點播的節(jié)目和主系統(tǒng)的電視信號混合后，由CATV系統(tǒng)的下行通道傳輸?shù)接脩艚K端，經(jīng)機頂盒解調(diào)后觀看。
1．2 工作方式
VOD常采用切換方式來實現(xiàn)，切換式VOD是通過播控開關(guān)，使用戶隨時點播到有線電視臺能夠提供的任何節(jié)目。播控開關(guān)是依據(jù)節(jié)目庫容許的節(jié)目總數(shù)而設(shè)計的，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)而計算得來的。但能被同時傳送的節(jié)目總數(shù)受到系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)和高峰容量指標(biāo)的限制。就是說用戶在同一時刻點播節(jié)目是有限的，如果在同一時刻點播的用戶數(shù)多于系統(tǒng)高峰容許的最大值，則播控開關(guān)將鎖住額外的點播指令，這些用戶將不能立即得到他們點播的節(jié)目，如同電話系統(tǒng)過載一樣，此時它會給用戶重撥的提示或忙音。
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信號實時數(shù)字壓縮，儲存到影視庫里供用戶點播。
�。�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，補充和更新影像庫。
視頻服務(wù)器是節(jié)目分配中響應(yīng)用戶請求。自動播出點播節(jié)目的核心設(shè)備，它是由軟硬件設(shè)備構(gòu)成的一個復(fù)雜組合體，不但能儲存數(shù)量巨大的節(jié)目信息，而且能在秒級時間內(nèi)對一部指令影片的請求作出瞬時反應(yīng)，并能響應(yīng)更多用戶的請求。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)實時，其傳輸速率至少為1．5 Mb／s。
�。�4）視頻解壓系統(tǒng)
完成圖像信號由數(shù)字到模擬信號的轉(zhuǎn)換。
�。�5）播控系統(tǒng)
接收或拒絕用戶點播請求。當(dāng)用戶請求被接受時，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，如是否給圖像信號加擾，對點播用戶是否進行解擾授權(quán)等。
�。�6）計費系統(tǒng)
完成用戶開戶、點播授權(quán)、點播結(jié)算、報表統(tǒng)計等。
�。�7）視頻加擾設(shè)備
對收費頻道圖像進行加擾處理，數(shù)據(jù)編碼處理，傳送尋址授權(quán)信息等。
�。�8）調(diào)制器
把用戶點播的影視信號調(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)點播數(shù)量的估算是確定帶寬的基礎(chǔ)，目前，國外VOD運營實驗結(jié)果顯示：平均月點播率為25％，即平均每月每戶點播2．5部影視片。在國內(nèi)，現(xiàn)以平均月點播率為10％計，平均天點播率約為3‰。若該系統(tǒng)有10萬用戶，則每天的點播量約為300部影視片（每次點播按一部影視片計）。
每天24小時，點播量的分布是不均勻的，點播量的高峰期為每天的晚8時至10時。在晚8時至10時期間的點播量約占全天點播量的1／4，即300×1／4＝75（部影視片）。即在點播高峰期需要有75個頻道才能滿足VOD運營需要。這是在所有點播用戶點播不同節(jié)目時得出的頻道數(shù)，實際上有不少用戶點播的節(jié)目都相同，特別是那些當(dāng)時很流行的節(jié)目會同時被許多用戶點播。因此，實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是一種非對稱的雙工傳輸系統(tǒng)，它解決了用戶主動收看電視節(jié)目的問題，同時也解決了有線電視臺向收看點播節(jié)目的用戶進行收費的問題。它對前端設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)沒有嚴(yán)格的要求，用戶對節(jié)目也沒有任何控制權(quán)。
2．1 NVOD采用的幾種方式
為了能夠在CATV系統(tǒng)中實現(xiàn)NVOD，各國都提出過不少方法，已被試用過的方法有以下三種。
�。�1）在某一頻道循環(huán)播放節(jié)目，用戶收看此頻道時，通過一個計數(shù)器進行時間統(tǒng)計。計數(shù)器采用機頂盒的方式放在用戶終端，當(dāng)用戶收看收費頻道時，計數(shù)器開始計時，按收看時間付費。
�。�2）充分利用頻道資源，采用多次重放方式，即在多個頻道中，按一定時間間隔（例如每隔10 min）播放同一個節(jié)目，用戶可以隨時從頭收看節(jié)目。圖3表示利用9個頻道，每隔10 min重新播放一部1．5 h影片時進度情況。
圖3 利用9個頻道敏隔10分鐘重播一部1.5h影片時的進度示意圖
�。�3）利用計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)NVOD
在計算機網(wǎng)絡(luò)中，終端用戶可以在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中提取信息。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)開通計算機服務(wù)，終端用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器中提取所需要的節(jié)目進行觀看，其構(gòu)成如圖4所示。
圖4 利用計算機實現(xiàn)NVOD示意圖
以上幾種實現(xiàn)NVOD的方法雖然方便了觀眾，但其實用范圍較小，多用于星級飯店等，不便普及。
2．2 適合我國目前情況的一種NVOD
我國人民群眾的物質(zhì)文化生活水平雖然有了很大的提高，但是，其經(jīng)濟能力還達不到自己付費看電視節(jié)目的程度。有線電視臺也花不起巨額資金購買滿足VOD播出要求的設(shè)備。與此相反，目前，我國各級電視臺都普遍開展觀眾點播節(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)實現(xiàn)NVOD系統(tǒng)示意圖
由圖5可見，這一系統(tǒng)對有線電視臺的前端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶終端不需要增加任何設(shè)備即可實現(xiàn)點播。用戶點播是通過用戶電話由電信局的電話網(wǎng)傳輸?shù)接芯�電視臺機房的VOD設(shè)備來實現(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，上行信號會在CATV網(wǎng)內(nèi)解決，而不再通過電話網(wǎng)，通過電話網(wǎng)只是一種過渡辦法。
點播信號的下傳是和有線電視信號混合后由CATV網(wǎng)傳輸?shù)浇K端用戶接收機的。點播節(jié)目的播出可以單獨使用一個頻道，也可以某一頻道的一定時間段播放，視情況而定。
前端機房的VOD點播設(shè)備可以是一套完善的獨立設(shè)備，也可以和有線電視臺的制作和播出系統(tǒng)兼容。若兼容，則不再增加任何設(shè)備即可實現(xiàn)點播任務(wù)的播出，完成從觀從打電話到視頻信號播出的全過程。若為相對獨立的系統(tǒng)，其構(gòu)成如圖6所示。它是由點播中心、播控中心、輔助制作中心、數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、視頻節(jié)目庫五大部分組成。各部分之間由網(wǎng)絡(luò)進行連接，也可以獨立操作，其功能如下：
圖6 點播設(shè)備組成方框圖
�。�1）點播中心
用于接收用戶打入的電話并對其點播的節(jié)目進行自動編輯。它可同時接入多部用戶打入的電話，按其要求自動安排播出時間，并對用戶的語音進行檢查、修改、決定是否播出。同時，還可以在節(jié)目播出時加字幕、照片等。
�。�2）播控中心
主要用于自動播出節(jié)目。它把點播中心制作的節(jié)目、留言、字幕按要求及時準(zhǔn)確地播出。
（3）輔助制作中心
主要用于字幕、歌單、廣告、圖文頁等制作，以便在用戶點播時間播出。
�。�4）數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
用于將數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換成模擬電視信號，并對各種節(jié)目源及視頻文件進行錄制，存放于視頻節(jié)目庫中，供播出使用。
�。�5）視頻節(jié)目庫
用于視頻節(jié)目的存放。
人們企盼數(shù)字化已久，但真正實現(xiàn)談何容易。業(yè)內(nèi)人士指出，美國實現(xiàn)數(shù)字化需要8年到2006年，我國需要大約15年。在這樣漫長的過渡期內(nèi)，采用機頂盒是一種公認的行之有效的方法。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)也都是一種過渡時期產(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∵\城行署廣播電視局 郵編：044000）
閆紅軍（山西省運城市禹都市場城市信用社）
