NGB超高清視頻點播應(yīng)用研究

摘 要：在三網(wǎng)融合背景下，觀眾對視頻點播的要求越來越高，當(dāng)前的視頻點播系統(tǒng)已經(jīng)不能夠滿足人們的需求。NGB視頻點播系統(tǒng)具有支持大規(guī)模部署、滿足多屏終端、具有高QoS保障、便于管理資源等優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景。文章分析了當(dāng)前視頻點播系統(tǒng)中存在問題，并結(jié)合NGB的特點與網(wǎng)絡(luò)運營需求，提出一種NGB視頻點播系統(tǒng)架構(gòu)。

關(guān)鍵詞：NGB視頻點播系統(tǒng)；點播流程；終端展現(xiàn)能力；網(wǎng)絡(luò)傳輸

視頻點播可以在媒體服務(wù)提供者和消費者之間實現(xiàn)互動，在播放視頻節(jié)目時聽取消費者的意見，根據(jù)消費者的觀看要求選擇相應(yīng)的視頻節(jié)目進(jìn)行播放，從根本上改變傳統(tǒng)的視頻節(jié)目播放中提供者和播放者的地位。在現(xiàn)代社會中，公眾對視頻點播的需求越來越大，三聯(lián)網(wǎng)融合的規(guī)模化推進(jìn)的進(jìn)度越來越快，對NGB視頻點播系統(tǒng)的功能和管理運營的要求也越來越高。為了推進(jìn)三聯(lián)網(wǎng)的融合，滿足人們的需求，在有線電視網(wǎng)絡(luò)上建設(shè)和升級視頻點播系統(tǒng)，進(jìn)而在全省和全國的視頻點播系統(tǒng)之間實現(xiàn)互聯(lián)互通，我們就必須在短時間內(nèi)提高自身的技術(shù)，在現(xiàn)有的視頻點播系統(tǒng)中實現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展。

1 超高清視頻的概述

超高清視頻的分辨率是由權(quán)威的影視機(jī)構(gòu)通過制定一些列規(guī)范文件劃分定義的，其中國際電聯(lián)制定的BT.1796和美國電影電視工程師系會制定的SMPTE2036規(guī)范系列就對超高清視頻的分辨率結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定義。在這些規(guī)范之中，因為超高清電視的像素結(jié)構(gòu)不同把超高清視頻分為4K模式、8K模式和16K模式。其中4K模式的超高清視屏像素結(jié)構(gòu)為3840×2160，8K模式超高清像素為7680×4320，16K模式的超高清視頻像素為15360×8640。把超高清視頻的畫面顯示比例規(guī)范為16：9，把最大的支持幀率界定為120fps。超高清視頻對比著一般的高清視頻，具有容量超大的特點，就4K模式的超高清視頻來說，其數(shù)據(jù)容量是一般高清視頻數(shù)據(jù)容量的8倍。超大的數(shù)據(jù)量給超高清視頻的處理寬帶提出新的要求，給網(wǎng)絡(luò)的計算能力和數(shù)據(jù)的存儲和傳輸帶來新的挑戰(zhàn)。我國目前的超高清視頻點播測試中沒有建立專屬于超高清視頻的傳輸信道，而是在原有的傳輸信道容量內(nèi)采用HEVC編碼方式，使用Mainprofile進(jìn)行編碼，來提供超高清視頻的直播和點播服務(wù)。測試時使用的是4K/30p信源，對寬帶的需求為一般寬帶的15Mbps，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足超高清視頻的需求。正式的超高清視頻點播服務(wù)要采用4K/60p信源，對寬帶的需求達(dá)到25Mbps以上，只有高寬帶能夠滿足這種需求。

2 NGB高清視頻點播流程

2.1 內(nèi)容發(fā)布流程

提供方想要在NGB視頻點播系統(tǒng)發(fā)布內(nèi)容需要先通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向媒體庫發(fā)出文件注入請求，媒體庫相應(yīng)請求之后，提供者將內(nèi)容用約定的方式注入到媒體庫當(dāng)中。媒體庫在接收到內(nèi)容之后對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行審核，審核通過之后通過內(nèi)部程序?qū)?nèi)容加工處理，把加工完成的數(shù)據(jù)文件通過A2接口交付給媒資運營系統(tǒng)，這樣就完成了內(nèi)容在NGB視頻點播系統(tǒng)的注入。在NGB視頻點播系統(tǒng)運行的過程中需要向內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)注入點播文件時，媒資運營系統(tǒng)就會向內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)發(fā)出內(nèi)容發(fā)布請求，約定內(nèi)容的FPT.、HTTP等地址和協(xié)議。然后內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)通過約定的協(xié)議從媒體庫下載內(nèi)容的實體文件。當(dāng)發(fā)布的內(nèi)容需要更新，有實時的內(nèi)容需要注入內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)，媒資運營系統(tǒng)通過A5接口向內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)發(fā)出內(nèi)容注入請求，內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行文件的錄制并對收到的申請進(jìn)行響應(yīng)。這樣就完成了內(nèi)容的初步發(fā)布，接下來就是對發(fā)布的內(nèi)容進(jìn)行運營，把內(nèi)容分發(fā)給流服務(wù)系統(tǒng)。

2.2 用戶點播流程

NGB視頻點播系統(tǒng)在響應(yīng)用戶的點播請求的時候，首先在終端開機(jī)后通過終端定位機(jī)制獲取ServiceGrop參數(shù)，實現(xiàn)定位。然后通過門戶向計費認(rèn)證授權(quán)功能模塊發(fā)起用戶認(rèn)證請求。收到請求后計費認(rèn)證授權(quán)功能模塊對用戶和終端設(shè)備進(jìn)行校檢，校檢通過后生成新的用戶認(rèn)證令牌，之后把認(rèn)證結(jié)果通過門戶返回到終端。終端收到計費認(rèn)證功能模塊返回的認(rèn)證結(jié)果后，向計費認(rèn)證功能模塊發(fā)起鑒權(quán)請求。計費認(rèn)證功能模塊對用戶業(yè)務(wù)權(quán)限進(jìn)行鑒定，把結(jié)果返回給終端。最后，經(jīng)過了計費認(rèn)證功能模塊的認(rèn)證，終端向會話管理發(fā)起點播請求。會話管理對終端的請求處理之后向流服務(wù)系統(tǒng)申請建流，將建流結(jié)果返回到終端。終端收到建流結(jié)果后就能向流服務(wù)器申請流控操作。

3 提高超高清視頻點播服務(wù)質(zhì)量的策略分析

3.1 視頻兼容性測試

超高清視頻的播放質(zhì)量與視頻編碼時的參數(shù)有很大的關(guān)系，視頻編碼時的參數(shù)決定著視頻與播放媒體的兼容性。為了提高超高清視頻的點播服務(wù)質(zhì)量，在超高清視頻上線前需要對視頻進(jìn)行較多的兼容性測試，查看視頻與播放媒體的兼容性。

3.2 HTTP流媒體服務(wù)器

超高清視頻的的數(shù)據(jù)容量巨大，對媒體服務(wù)器的服務(wù)要求較高，需要媒體服務(wù)器滿足在播放過程中的靈活性要求。HTTP流媒體服務(wù)器能夠在很大程度上滿足超高清視頻播放的各方面要求。運用HTTP流媒體服務(wù)器進(jìn)行超高清視頻播放中，在不同伴音需要切換的時候，不會像用之前的RTSP服務(wù)器播放時把所有節(jié)目數(shù)據(jù)都進(jìn)行推送，只需要把機(jī)頂盒側(cè)的媒體播放器根據(jù)超高清視視頻點播元數(shù)據(jù)描述信息，請求與之對應(yīng)的伴音文件的URL可以完成伴音切換。這樣就可以擴(kuò)展服務(wù)器的數(shù)據(jù)容量，靈活的根據(jù)業(yè)務(wù)開展的要求增加內(nèi)容資源。

3.3 提高終端展現(xiàn)能力

超高清視頻的點播應(yīng)用中，機(jī)頂盒終端處理的性能是不相同的，對超高清視頻播放、超高清瀏覽器等多圖層疊加支持能力是有區(qū)別的。在進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)的過程中，我們要注意到這些區(qū)別，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，在開發(fā)中做到質(zhì)的提升而不是量的提升，提高終端的展現(xiàn)能力，做到在超高清應(yīng)用上的集成開發(fā)。

3.4 提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)馁|(zhì)量

超高清視頻點播服務(wù)是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)馁|(zhì)量直接影響著超高清視頻點播服務(wù)質(zhì)量。在NGB網(wǎng)絡(luò)中，可以結(jié)合超高清視頻的特點，優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在視頻點播前端、機(jī)頂盒終端和傳輸網(wǎng)絡(luò)中建立探針，用來觀察和評估不同網(wǎng)絡(luò)下超高清視頻點播和傳輸?shù)馁|(zhì)量，實現(xiàn)機(jī)頂盒側(cè)播放器對數(shù)據(jù)下載的智能化。通過探針可以查看到播放器緩存中的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)低于預(yù)期值的時候就可以向HTTP流媒體服務(wù)器加大下載速度，在緩存器中的數(shù)據(jù)恢復(fù)到正常的水平的時候，則把下載速度控制在正常的范圍之內(nèi)，以免超高清視頻的數(shù)據(jù)下載占用太多的網(wǎng)絡(luò)寬帶。

4 結(jié)束語

在三網(wǎng)融合下，做好NGB超高清視頻點播系統(tǒng)，是現(xiàn)代化視頻點播行業(yè)發(fā)展的需求，也是人們在生活中對視頻點播的要求。我們要加快對NGB超高清視頻點播系統(tǒng)的建設(shè)，提高NGB超高清視頻點播服務(wù)質(zhì)量。

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