VOD產(chǎn)業(yè)小覽的論文

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demand)。真點(diǎn)播電視:每個(gè)用戶各自占用一套節(jié)目,即和電視交互的每個(gè)人都要即時(shí)響應(yīng),對(duì)裝設(shè)在信息中心和電視臺(tái)視頻盤(pán)和視頻帶的節(jié)目可以隨意控制。但提供上述所有服務(wù)及設(shè)備的費(fèi)用是十分昂貴的。準(zhǔn)點(diǎn)播電視是真點(diǎn)播電視的替代物。nvod是每隔一定時(shí)間(如10分鐘)從頭播放一套節(jié)目,用戶觀看電視節(jié)目時(shí),交換機(jī)將終端與最近將要從頭開(kāi)播的頻道連通,用戶等待時(shí)間不會(huì)超過(guò)時(shí)間間隔。nvod實(shí)現(xiàn)起來(lái)要便宜得多,它的延遲對(duì)用戶的許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)是無(wú)足輕重的。在等待時(shí)間里還可向用戶播放存儲(chǔ)資料(像在劇院中看到的一樣)、食品及其他產(chǎn)品的廣告,或提供音樂(lè)視頻插曲。這樣就使服務(wù)提供者能用廣告利潤(rùn)補(bǔ)償用戶帳單。節(jié)目?jī)?nèi)(intraprogram)交互式電視也稱全交互型電視,它能夠?qū)⒂脩粽?qǐng)求應(yīng)答即時(shí)地傳送給用戶。傳送給用戶的信息內(nèi)容包括視頻、圖像、語(yǔ)音、文字和數(shù)據(jù)。它可以用在教育itv、購(gòu)物itv、交互式游戲itv。但是實(shí)現(xiàn)交互式電影需要有從一個(gè)場(chǎng)景切換到另一個(gè)場(chǎng)景的能力,花費(fèi)太大,一般很少使用。 美國(guó)電話公司(telco)和有線電視公司(catv)正在致力于研究和開(kāi)發(fā)itv技術(shù),它們既是合作者又是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。按照慣例,電話公司支持交互性的實(shí)現(xiàn),它擁有非對(duì)稱數(shù)據(jù)用戶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(asymmetric data subscriber loop),利用現(xiàn)有的雙絞線向大多數(shù)用戶傳送26mhz帶寬的雙向數(shù)據(jù),向家庭和商業(yè)企業(yè)傳送圖像、電視和數(shù)據(jù)。telco在美國(guó)已擁9400萬(wàn)個(gè)家庭用戶,有線電視公司擁有大量單向帶寬通路,為5800萬(wàn)個(gè)家庭提供靈活大容量的光纖網(wǎng)絡(luò)用以傳輸各種圖像、視頻、音頻及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),并具有播出多種電視節(jié)目的經(jīng)驗(yàn)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史目前,世界上很多國(guó)家,很多大公司都非常重視這項(xiàng)技術(shù)，ibm，dec， compaq, sun, fore，toshiba等及臺(tái)灣的一些廠家已進(jìn)行了大量的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作。國(guó)內(nèi)一些公司和部門(mén)從1995年開(kāi)始在一些大城市試驗(yàn)小區(qū)的vod服務(wù)。從1986年起,南貝爾(bellsouth)已經(jīng)在hunter greek和heathrow分別作了兩個(gè)重要的vod實(shí)驗(yàn)。1993年,聯(lián)邦政府批準(zhǔn)大西洋貝爾(bell atlantic)有一年時(shí)間在現(xiàn)有電話線上進(jìn)行傳送tv視頻撥號(hào)音試驗(yàn)。緊接著大西洋貝爾的chesaperke和potomac telephone公司被授權(quán)在1994年3月對(duì)2000個(gè)用戶進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)中將mpeg-1壓縮視頻節(jié)目傳送到用戶的機(jī)頂盒,解碼后送給用戶電視機(jī)。此外,nynex公司在1993年6月向曼哈頓(manhattan)居民提供了第一套vod系統(tǒng)。1994年12月14日,在美國(guó)召開(kāi)了關(guān)于time warner全業(yè)務(wù)網(wǎng)(fsn-full sevice network)的新聞發(fā)布會(huì),會(huì)議將這個(gè)日子稱為交互式電視誕生日。fsn的概念是兩年前time warner公司提出的,使用現(xiàn)有的光纖網(wǎng)及其升級(jí)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。后有三個(gè)主要合作伙伴共同開(kāi)發(fā)fsn:sgi在視頻服務(wù)器方面提供合作;scientific atlanta公司在網(wǎng)絡(luò)底層結(jié)構(gòu)和機(jī)頂盒方面提供合作;at&t公司負(fù)責(zé)atn轉(zhuǎn)換。time warner在奧蘭多(orland florida)全業(yè)務(wù)網(wǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),采用一套4000視頻流的設(shè)備,它需要1萬(wàn)億位的存儲(chǔ)能力,相當(dāng)于1500張標(biāo)準(zhǔn)cd-rom盤(pán),約1750小時(shí)的壓縮視頻資料。fsn的開(kāi)發(fā)者十分重視商品化問(wèn)題,1994年各項(xiàng)技術(shù)并沒(méi)有成熟到讓用戶滿意,預(yù)計(jì)到1996年才切實(shí)可用。那時(shí)fsn的機(jī)頂盒售價(jià)將為300美元,觀看影片的價(jià)格少于出租錄像帶的租金,玩游戲的價(jià)格每天1美元。美國(guó)oracle公司1994年宣布每個(gè)視頻流費(fèi)用約600美元,僅為以前價(jià)格的1/5,對(duì)于一個(gè)接入100萬(wàn)訂戶的vod系統(tǒng),每年每戶費(fèi)用減少到75美元。oracle的媒體服務(wù)器采用視頻存儲(chǔ)器和巨型并行處理機(jī)(n-cube的mpp)。n-cube計(jì)算機(jī)具有1024個(gè)并行處理器,每個(gè)處理器可看成是一個(gè)視頻泵(video pump),在服務(wù)器陣列盤(pán)上提取數(shù)字視頻壓縮信號(hào)(如電影),視頻信號(hào)的幀被分散到不同盤(pán)上。oracle已解決了如何使這些視頻泵一同或單獨(dú)工作的問(wèn)題,其結(jié)果是上千人可以同時(shí)觀看單一拷貝的一部電影,1臺(tái)視頻服務(wù)器能同時(shí)傳送1700個(gè)獨(dú)立的視頻流。oracle還提供oracle media objects,一種用于交互式多媒體創(chuàng)作的編輯工具;oracle media net,一個(gè)可將電視和機(jī)頂盒設(shè)備聯(lián)接到視頻服務(wù)器的軟件。上述軟件具有傳送vod的實(shí)用性,同時(shí)還可用于點(diǎn)播文字、音頻和圖形業(yè)務(wù)。其他的,如viacom、nickelodeon、discovery network、sega、intel和general instrument、hp、micropolis、nec和wothern telecom等公司,都正在研制與此有關(guān)的產(chǎn)品。sgi公司最近(1995年)宣布了一種新型的交互式電視視頻處理器magic carpet,它將支持itv的機(jī)頂盒及其他消費(fèi)類產(chǎn)品的交互式視頻。它集成了mips的risc技術(shù)和sgi先進(jìn)的圖形引擎技術(shù)。magic carpet的潛在產(chǎn)品包括完全服務(wù)的交互式電視網(wǎng)絡(luò)、家庭娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字式電視和錄像機(jī)。at&t network system、phillips electronics、samsung electronics和time warner cable都宣布支持magic carpet產(chǎn)品。ibm1995年7月宣布建立itv應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室,選用了microware的數(shù)字音頻/視頻交互式解碼系統(tǒng)(david)作為交互式電視應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。對(duì)于那些用電話、有線電視及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的itv解碼器,david是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的操作環(huán)境?，F(xiàn)在已有20多家制造廠商為其解碼產(chǎn)品選用了david平臺(tái)。這些解碼產(chǎn)品將用于1995年交互式電視的試運(yùn)行和大規(guī)模連網(wǎng)工程。歐洲進(jìn)行這類試驗(yàn)的有泛歐atm網(wǎng)絡(luò)(pean)、全歐網(wǎng)絡(luò)(gen)及歐洲先進(jìn)通訊技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心(race)等。尤其是英國(guó)通訊公司(british telecom)的vod已在工作。這是一次adsl不公開(kāi)的技術(shù)演示,是由英國(guó)通訊公司實(shí)驗(yàn)室為一個(gè)工業(yè)小組安排的,點(diǎn)播電視節(jié)目和廣告,經(jīng)過(guò)本地電話交換機(jī)的普通雙絞線傳輸?shù)?公里外的私人住宅。以縮小為一個(gè)芯片。通過(guò)電話線接收的vod,最后機(jī)上可能只包括:一只adsl解碼器、一只mpeg解碼器、一只微處理器控制器及將視頻從電話呼叫中分離出來(lái)的濾波器,價(jià)格將下降到150200美元。通過(guò)一般電話線提供vod業(yè)務(wù),技術(shù)已很現(xiàn)實(shí),由英國(guó)通訊公司(或任何其他國(guó)家電訊集團(tuán))開(kāi)辦這種業(yè)務(wù)的真正障礙將是節(jié)目權(quán)的使用。亞洲韓國(guó)的kt(korea telecom)公司已推出vod業(yè)務(wù),通過(guò)電話線向家庭傳送電影和karaoke節(jié)目。kt公司1995年6月通過(guò)panpo電話局向100個(gè)家庭提供vod服務(wù)。1995年7月,kt公司打算把這個(gè)服務(wù)擴(kuò)展到pusan、taegu和kwangiu的另外1000個(gè)家庭。在這次試驗(yàn)中,存儲(chǔ)在pan-po電話局計(jì)算機(jī)中經(jīng)過(guò)編碼的vod節(jié)目將通過(guò)電話線發(fā)送給點(diǎn)播人。點(diǎn)播人家中的機(jī)頂盒將信號(hào)進(jìn)行解碼。在選定某個(gè)節(jié)目之后的三秒鐘內(nèi),電視機(jī)上將會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的畫(huà)面,點(diǎn)播人可以進(jìn)行停止、快進(jìn)、倒放等操作,就像使用錄像機(jī)一樣。1996年,kt公司打算將其全面商業(yè)化。技術(shù)及其實(shí)質(zhì)交互式電視系統(tǒng)和分布式多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)從機(jī)理上講是完全一樣的。交互式電視臺(tái)把新聞和其他節(jié)目,經(jīng)過(guò)視頻音頻壓縮技術(shù)存儲(chǔ)到多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)中,用戶可以通過(guò)機(jī)頂盒而不是多媒體工作站,點(diǎn)播各種廣播節(jié)目。這是交互式電視系統(tǒng)與分布式多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的一個(gè)重要區(qū)別。交互式電視系統(tǒng)和人機(jī)間直接通訊系統(tǒng)一樣,數(shù)據(jù)的傳送量和接收量之間有大量的差異。人類的眼腦和耳腦結(jié)合可以迅速地接收非常多的信息,而操作鍵盤(pán)和定位設(shè)備的手就要慢好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。使用單鍵遙控器的交互式電視系統(tǒng),目前要以每秒兆位的速度傳送家用質(zhì)量的電視,而從遙控器到機(jī)頂盒只是每分鐘幾位的數(shù)量級(jí)。以賓館按次付費(fèi)(ppv)點(diǎn)播電視系統(tǒng)(vod)為例,輸入為44位11個(gè)數(shù)字,而響應(yīng)輸出是每秒192000字節(jié)90分鐘的圖像及聲音,不對(duì)稱性為億比1。無(wú)論是有線電視和電話公司的vod系統(tǒng),還是蜂窩電視和賓館點(diǎn)播電視vod系統(tǒng),都有一個(gè)用戶擴(kuò)充和技術(shù)更新的問(wèn)題。要有效地解決上述問(wèn)題,系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)成模塊化,使其具有可擴(kuò)展性。例如有線電視和電話公司的vod系統(tǒng),擁有50010萬(wàn)個(gè)用戶、203000個(gè)電影或節(jié)目資源是比較經(jīng)濟(jì)有效的;就蜂窩電視vod而言,擁有10005000個(gè)用戶、20300個(gè)節(jié)目;對(duì)于賓館vod系統(tǒng),擁有201000個(gè)用戶,20200個(gè)節(jié)目資源也是經(jīng)濟(jì)有效的。根據(jù)目前試范系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn),在一個(gè)星期中,交互式電視系統(tǒng)大多數(shù)節(jié)目的選擇集中在一個(gè)非常小的節(jié)目子集中。一個(gè)特殊的例子是視頻點(diǎn)播收入:不到25個(gè)節(jié)目提供了97%的收入;在1000到10000個(gè)節(jié)目中,3368個(gè)節(jié)目就可滿足99%的請(qǐng)求,而39129個(gè)節(jié)目就可滿足%的請(qǐng)求。基于上述的統(tǒng)計(jì),可以選用準(zhǔn)點(diǎn)播電視(nvod)的方案。例如將一部90分鐘的視頻節(jié)目(1g字節(jié))組織成10個(gè)線程,每個(gè)線程偏移9分鐘,在點(diǎn)播等待時(shí)間,可以播放預(yù)先準(zhǔn)備的”微型節(jié)目”、卡通片及即將播放節(jié)目的精選;分鐘的新聞提要;1分45秒的公眾服務(wù)公告;50秒鐘的有用的提示;25秒可引用的記錄;12秒鐘鼓舞人心的消息和12秒正片即將開(kāi)始的提示。nvod系統(tǒng)可以大大提高每個(gè)視頻線程的用戶量,同時(shí)還可以用廣告收入貼補(bǔ)用戶費(fèi)用,這樣就可以降低整個(gè)點(diǎn)播電視系統(tǒng)的費(fèi)用。另一個(gè)值得重視的特點(diǎn)是節(jié)目選擇時(shí)間的集中性。例如一個(gè)有4500個(gè)用戶正觀看的視頻節(jié)目在晚上八點(diǎn)結(jié)束,節(jié)目結(jié)束后,有4300個(gè)用戶在1分鐘之內(nèi)要選擇新的節(jié)目,這樣每秒鐘將會(huì)有72個(gè)復(fù)雜事件等待處理。這就是在vod系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)節(jié)目選擇計(jì)算機(jī)和記帳計(jì)算機(jī)要考慮的問(wèn)題。交互式電視最常用的是節(jié)目間的交互,亦稱點(diǎn)播電視(vod)。典型的vod系統(tǒng)主要由下面四部分組成:視頻服務(wù)器、編碼器/路由器、用戶請(qǐng)求計(jì)算機(jī)和記帳計(jì)算機(jī)及機(jī)頂盒。在這里重點(diǎn)講述兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù):1.視頻服務(wù)器vod系統(tǒng)為了進(jìn)行點(diǎn)播電視服務(wù),需要一個(gè)大容量存儲(chǔ)器和具有高速傳輸能力的快速檢索系統(tǒng),這就是視頻服務(wù)器。它的主要功能是:(1)大容量視頻存儲(chǔ)典型的視頻存儲(chǔ)器可以有20gb的存儲(chǔ)空間(20部90分鐘的影片),采用多重單元互連可以提供幾倍的20部影片。視頻服務(wù)器選用的存儲(chǔ)體有磁盤(pán)、磁帶和ram。為了提高性能價(jià)格比,較多的采用溫徹斯特硬盤(pán)。現(xiàn)在單盤(pán)可以以2mb/s的速度產(chǎn)生8路視頻數(shù)據(jù)流。為了提高數(shù)據(jù)傳輸率、i/o響應(yīng)時(shí)間、可靠性、存儲(chǔ)容量及降低費(fèi)用,大量采用廉價(jià)磁盤(pán)冗余陣列(raid)技術(shù)來(lái)制作視頻陣列盤(pán)。要滿足對(duì)不太流行的視頻節(jié)目的需要,必須有二級(jí)存儲(chǔ)器,通常采用智能化磁帶(robotic tape libraries)。由于ram費(fèi)用太高,只有少量用在cache緩存中。(2)節(jié)目檢索和服務(wù)視頻服務(wù)器接收所有用戶的全部信號(hào)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行控制。服務(wù)器控制處理能力要根據(jù)應(yīng)用的不同進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如,交互較少的點(diǎn)播影片,只需要較少的控制處理能力;而對(duì)交互式較多的交互式學(xué)習(xí)、交互式購(gòu)物及交互式視頻游戲,就需要高性能的計(jì)算平臺(tái)。(3)快速的傳輸通道視頻服務(wù)器有一個(gè)高速、寬帶的下行通道與編碼路由器相連,把服務(wù)數(shù)據(jù)(視頻、音頻及嵌入控制信號(hào)的數(shù)據(jù))傳送給各個(gè)用戶。sgi宣稱它的challenger xl系列通過(guò)總線每秒可以傳送大約1gb數(shù)據(jù)。同時(shí),視頻服務(wù)器還接收來(lái)自用戶請(qǐng)求計(jì)算機(jī)的各種反向通路信號(hào)。每個(gè)用戶要求的帶寬較低(16kb/s),當(dāng)然數(shù)據(jù)量和速率也取決于用戶的多少。視頻服務(wù)器是交互式電視系統(tǒng)最重要的組成部分,也是價(jià)錢(qián)最貴的設(shè)備。目前世界上很多公司都看好視頻服務(wù)器市場(chǎng),爭(zhēng)先設(shè)計(jì)銷售自己的視頻服務(wù)器。視頻服務(wù)器最大的特點(diǎn)是要求數(shù)據(jù)流的平穩(wěn)性。例如,希望視頻流以精確的幀/s傳輸,而不像一般計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器希望盡可能快地向計(jì)算機(jī)傳送數(shù)據(jù)。還希望它具有較好的交互性、可靠性及可擴(kuò)展性。為了提高性能價(jià)格比,存儲(chǔ)器多數(shù)采用視頻磁盤(pán)結(jié)構(gòu)。為了盡量滿足上述指標(biāo)要求,視頻磁盤(pán)要能夠:識(shí)別錯(cuò)誤而不是中止視頻流來(lái)改正它;利用順序?qū)ぶ愤m應(yīng)視頻數(shù)據(jù)的固有特性;盡可能在視頻流利用自識(shí)別的嵌入地址,而不必重新校準(zhǔn);利用磁盤(pán)寬帶的優(yōu)點(diǎn)從一個(gè)磁盤(pán)產(chǎn)生多個(gè)視頻流(滿足vhs質(zhì)量,從一個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可以產(chǎn)生3到18個(gè)順序訪問(wèn)的視頻流);提供適于視頻記錄和重播的簡(jiǎn)單命令集。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了三種基本的視頻服務(wù)器結(jié)構(gòu);在通用主機(jī)上實(shí)現(xiàn)的視頻服務(wù)器;用緊耦合多處理器實(shí)現(xiàn)的視頻服務(wù)器;專門(mén)設(shè)計(jì)的多線程視頻服務(wù)器,又叫調(diào)諧視頻服務(wù)器(tuned video server)。通用主機(jī)的方法是最容易實(shí)現(xiàn)的方案,但是費(fèi)用較高,可靠性取決于主機(jī)系統(tǒng)。緊耦合多處理器方法能處理更多的并行節(jié)目,比主機(jī)方法便宜一些。因?yàn)樗鼡碛懈嗟娜哂?可靠性高于主機(jī)方案。專用的多線程視頻服務(wù)器的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是針對(duì)視頻服務(wù)應(yīng)用的,視頻服務(wù)器首先是一個(gè)數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng),它不需要大量的計(jì)算處理能力。所以采用擴(kuò)充的模塊化結(jié)構(gòu),支持多個(gè)并行數(shù)字通道是可行的。每個(gè)數(shù)據(jù)通路都能支持多個(gè)視頻線程。由于設(shè)計(jì)時(shí)留有大量冗余,所以它的可靠性比前兩種有了較多的提高。為了提高編程的有效性,調(diào)諧視頻服務(wù)器設(shè)計(jì)了專用的指令系統(tǒng),又增加了專用的函數(shù)調(diào)用,使得訪問(wèn)atm網(wǎng)變得更容易了。調(diào)諧視頻服務(wù)器 有一個(gè)靈巧的調(diào)諧視頻服務(wù)器母板,它可以連接多個(gè)服務(wù)控制器,支持50個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和750線程的電子盒。多個(gè)這種電子盒可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的atm交換器互連到多路電纜系統(tǒng)中。要擴(kuò)充系統(tǒng)只要增加更多的磁盤(pán)控制卡,磁盤(pán)控制卡符合標(biāo)準(zhǔn)的scsi接口,并連接到每個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。調(diào)諧視頻服務(wù)器的母板除了聯(lián)接atm打包器外還聯(lián)接控制計(jì)算機(jī)。2.電視機(jī)機(jī)頂盒電視機(jī)機(jī)頂盒是vod系統(tǒng)用于節(jié)目選擇凡與vod系統(tǒng)交互通訊的用戶室內(nèi)設(shè)備。它應(yīng)該具有以下功能:(1)指示用戶室內(nèi)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸和節(jié)目資源的狀態(tài),在用戶的電視屏幕上顯示服務(wù)公司及信息提供者所給出的信息和菜單。(2)把用戶的選擇傳送給服務(wù)中心或信息提供者。(3)提供用戶基本的控制功能,如電源的開(kāi)/關(guān)、選擇vod或標(biāo)準(zhǔn)電視操作。(4)控制用戶的電視或盒式錄像機(jī)。(5)交互式購(gòu)物。(6)交互式教學(xué)。(7)與家用計(jì)算機(jī)接口。(8)數(shù)據(jù)傳輸。(9)公用設(shè)備監(jiān)測(cè)。(10)傳輸性能的遙測(cè)反饋。機(jī)頂盒是交互式電視系統(tǒng)的終端,已從一個(gè)多頻率調(diào)諧器和解碼器變?yōu)榇罅侩娪?、多媒體事件、新聞等聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的前端控制。它能夠進(jìn)行節(jié)目選擇、觀看時(shí)間選擇、系統(tǒng)功能(診斷、狀態(tài)、出錯(cuò)處理及控制等)、命令整理、菜單瀏覽、家庭采購(gòu)、交互式游戲、電視機(jī)控制、隨機(jī)場(chǎng)景選擇、審查帳單及費(fèi)用控制等。它的組成部分有:數(shù)字調(diào)諧器,atm處理單元、adsl接口、圖像和聲音的解壓縮、nisc、pal、secam或rgb編碼、雙向通路接口、遠(yuǎn)程控制接口、內(nèi)存接口及擴(kuò)展接口。機(jī)頂盒設(shè)計(jì)的一條重要原則是開(kāi)放式結(jié)構(gòu),以便為用戶提供更多的服務(wù)。這是因?yàn)?采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu),并不凍結(jié)在現(xiàn)有技術(shù)。它與網(wǎng)絡(luò)有效連接。采用模塊化結(jié)構(gòu),具有靈活的可擴(kuò)充性。如全功能catv 150機(jī)頂盒不僅僅是一個(gè)調(diào)諧器,也是一個(gè)視頻服務(wù)器遠(yuǎn)程控制單元,通過(guò)atm網(wǎng)絡(luò)與視頻服務(wù)器相連,提供與視頻服務(wù)器雙向、全雙工的通信。它與視頻服務(wù)器通信包括如下信息:觀看者的菜單選擇、硬件/線路的診斷狀態(tài)、節(jié)目卸載請(qǐng)求等。目前,不同的候選頻率正在考慮,它包括低頻帶(從1040mhz)及放在頻譜高端的帶外頻段。機(jī)頂盒和視頻服務(wù)器之間的通信是十分不對(duì)稱的,即從端頭器發(fā)向每個(gè)機(jī)頂盒的信息比返回的信息要高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)。類似地,到機(jī)頂盒的帶外信號(hào)只需較小的帶寬(5%到10%)。通過(guò)使用數(shù)字可編程調(diào)諧器和帶外信號(hào)調(diào)制解調(diào)器,電纜特性可由機(jī)頂盒自動(dòng)決定,或由操作者定義,以便一個(gè)機(jī)頂盒能夠適應(yīng)不同的catv系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。比較典型的是telco vod系統(tǒng)的機(jī)頂盒。在應(yīng)用中,分離的雙絞線從中心辦公室(co)連到每個(gè)不同的用戶,即每個(gè)用戶都有自己專用的雙絞線,帶寬為到6mhz。這一帶寬足夠傳送vhs質(zhì)量到廣播級(jí)質(zhì)量壓縮的數(shù)字或tv信號(hào)。telco采用aqsl技術(shù)(非對(duì)稱數(shù)字式用戶線路),允許壓縮視頻、音頻及返回?cái)?shù)據(jù)共存。簡(jiǎn)易的老式電話業(yè)務(wù)(pots)大約占據(jù)了開(kāi)始的5khz帶寬,返回通路占據(jù)了下一個(gè)10khz帶寬,留給壓縮的視頻和音頻。telco機(jī)頂盒與catv機(jī)頂盒的最大區(qū)別是不需要數(shù)字調(diào)諧器,因?yàn)閮H有一個(gè)壓縮的視頻音頻信號(hào)傳給它,而不像catv機(jī)頂盒要從同軸電纜上成百個(gè)壓縮的視頻音頻信號(hào)中進(jìn)行選擇。機(jī)頂盒的簡(jiǎn)單工作原理如下: 控制系統(tǒng):或稱系統(tǒng)微處理器,是機(jī)頂盒的心臟。它從rom中讀取啟動(dòng)(自舉)程序,并把機(jī)頂盒功能程序和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存到ram中。與其他機(jī)頂盒的功能塊一起,由微處理器通過(guò)總線把它們和諧地組織起來(lái),共同完成機(jī)頂盒的整體功能。數(shù)字調(diào)諧器:從控制系統(tǒng)接收指令,通告它有關(guān)傳輸層的類型、帶寬、頻率、解調(diào)方式和解碼信息。在初始化之后,它給atm處理器傳送一個(gè)包括多個(gè)程序和程序線程的數(shù)字或數(shù)據(jù)流。數(shù)字式調(diào)諧器要選擇的每個(gè)頻率可以是不同組的并發(fā)節(jié)目,每個(gè)組在不同的頻率間隔可以有2100節(jié)目。atm處理器:從數(shù)字式調(diào)諧器接收多組數(shù)據(jù),通過(guò)控制系統(tǒng)模塊命令控制它選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)包。例如,選擇一個(gè)帶有確定虛或?qū)嵉刂返臄?shù)據(jù)包,舍棄其他的數(shù)據(jù)包,特定地址的數(shù)據(jù)包將與特定節(jié)目相對(duì)應(yīng)。atm處理器將所選擇的數(shù)據(jù)分成三個(gè)流:視頻流、音頻流和一個(gè)反饋給控制系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)流。音頻流送給音頻解壓縮器,視頻流送給視頻解壓縮器,來(lái)自端頭器(headend)的控制信息定義了解碼算法、觀看限制、圖像分辨率及畫(huà)面長(zhǎng)寬比等。atm處理器還收集了傳輸中的錯(cuò)誤狀態(tài)等信息,必要時(shí)將此信息傳給控制系統(tǒng)模塊,以便與端頭器聯(lián)系。adsl接口:它的任務(wù)是將telco非對(duì)稱數(shù)字式用戶線路數(shù)據(jù)傳送給機(jī)頂盒,以及將機(jī)頂盒的數(shù)據(jù)傳給telco的ad-sl。它能夠把壓縮的數(shù)字式音頻和視頻信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理器傳送給開(kāi)放式視頻和音頻解碼電路。開(kāi)放式視頻解壓縮器:從控制系統(tǒng)接收信息指示它如何解壓縮視頻,從atm處理器接收壓縮的視頻數(shù)據(jù),解壓縮后送給nisc/pal/secam編碼器。開(kāi)放式視頻解壓縮器是微碼引擎(microcode engine)的dsp(digital signal processor)。它從控制系統(tǒng)接收解壓縮的微碼,一旦裝進(jìn)了適當(dāng)?shù)幕谀撤N算法的微碼(如jpeg、mpeg-及mpeg),就能對(duì)當(dāng)前的視頻壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮。這些微碼解壓縮算法,可以在節(jié)目間更換,甚至可以在場(chǎng)景間更換,允許正在顯示的場(chǎng)景使用最好的解壓縮技術(shù)。開(kāi)放式音頻解壓縮器:與視頻解壓縮器一樣,從控制系統(tǒng)接收音頻解壓縮算法。從atm處理器接收壓縮的音頻數(shù)據(jù)由音頻解壓縮器解壓縮后,將其送到tv的左、右立體聲道。它也采用可編程的微碼dsp結(jié)構(gòu),以便適應(yīng)不同的音頻編碼方法(g711、g721及g728)以及算法的改進(jìn)和更新。nisc/pal/secam編碼器:將解壓縮的視頻信號(hào)yvv或rgb編碼成現(xiàn)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)電視接收機(jī)能夠接收的ntsc/pal/secam制式。帶外信號(hào)調(diào)制解調(diào)器:提供了機(jī)頂盒控制系統(tǒng)和catv端頭器視頻服務(wù)器之間的接口。在telco系統(tǒng)中,它提供了到機(jī)頂盒的全雙工數(shù)據(jù)通信;在catv系統(tǒng)中,它定義了哪個(gè)實(shí)或虛地址被解碼。在上述兩種應(yīng)用中,它提供如何解壓縮、解碼和解密,并控制節(jié)目費(fèi)用、節(jié)目線程的定時(shí)、菜單和漫游信息、帶寬規(guī)劃、電子節(jié)目導(dǎo)引(epg)信息、自舉等。這個(gè)子系統(tǒng)將顧客需求、系統(tǒng)狀態(tài)、診斷反應(yīng)等通知給端頭器。ir遠(yuǎn)程接口:提供通用的ir遠(yuǎn)程控制設(shè)備的接口,如單鍵遙控器。它能夠提供所需的全雙工能力。總結(jié)綜上所述,點(diǎn)播電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù):視頻服務(wù)器技術(shù)、機(jī)頂盒技術(shù)(多媒體終端技術(shù))及atm網(wǎng)絡(luò)技術(shù),也是分布式多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)、視頻會(huì)議系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作或協(xié)同編輯系統(tǒng)(cs