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隨著視頻壓縮技術(shù)的不斷完善和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，視頻服務(wù)器已廣泛應(yīng)用于電視播出系統(tǒng)，視頻服務(wù)器在多頻道播出系統(tǒng)中的全面應(yīng)用，使之成為電視臺播出系統(tǒng)中最重要的組成部分，這一產(chǎn)品可大大提高電視播出的工作效率。其實(shí)，視頻服務(wù)器還具備許多傳統(tǒng)視頻設(shè)備所不具備的優(yōu)點(diǎn)，還可以開發(fā)出許多新穎的應(yīng)用方式。 一、視頻服務(wù)器的概念 視頻服務(wù)器是一種對視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲及處理的專用計算機(jī)設(shè)備，它在廣告插播、多通道循環(huán)墊播、延時播出、硬盤播出及視頻節(jié)目點(diǎn)播等方面都有廣泛的應(yīng)用。視頻服務(wù)器采用M—JPEG或MPEG—2等壓縮格式，在符合技術(shù)指標(biāo)的情況下對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，以滿足存儲和傳輸?shù)囊蟆Ｋ褂肧CSI接口硬盤或FC接口硬盤作為視音頻數(shù)據(jù)的在線存儲器。具有多通道輸入輸出、多種視音頻格式接口。可配備SCSI、FC等網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)視音頻數(shù)據(jù)的傳輸和共享。 二、視頻服務(wù)器的構(gòu)成 視頻服務(wù)器是一種壓縮、存儲、處理視音頻數(shù)據(jù)的專用計算機(jī)，它由視音頻壓縮編碼器、大容量存儲設(shè)備、輸入/輸出通道、網(wǎng)絡(luò)接口、視音頻接口、RS422串行接口、協(xié)議接口、軟件接口、視音頻交叉點(diǎn)矩陣等構(gòu)成，同時，提供外鎖相和視頻處理功能。 視音頻壓縮編碼器：由于視頻數(shù)字化后，數(shù)據(jù)量很大，故要利用成熟的壓縮技術(shù)，將視頻數(shù)據(jù)在滿足技術(shù)指標(biāo)要求的條件下進(jìn)行高壓縮比的壓縮，滿足存儲和傳輸要求。視頻服務(wù)器一般采用M—JPEG或MPEG—2等壓縮編碼器，用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇壓縮碼率和壓縮結(jié)構(gòu)，以適合于各種不同的播出場合，達(dá)到既節(jié)省硬盤空間，增加節(jié)目存儲量，又能保證播出質(zhì)量的目的。 大容量存儲設(shè)備：視頻服務(wù)器使用高速、寬帶的SCSI接口硬盤或最先進(jìn)的FC接口硬盤作為視音頻素材存儲介質(zhì)。同時視音頻數(shù)據(jù)的硬盤擴(kuò)充也比較靈活。 輸入/輸出通道：視頻服務(wù)器具備多通道輸入/輸出系統(tǒng)，使多路錄入、播放能同時進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)接口：視頻服務(wù)器都帶有網(wǎng)絡(luò)接口，方便組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。一般視頻服務(wù)器都帶有FC和以太網(wǎng)接口。FC光纖網(wǎng)采用IP協(xié)議作為視頻服務(wù)器之間快速、實(shí)時復(fù)制和移動素材的交換網(wǎng)絡(luò)，以太網(wǎng)用于傳送控制數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢測的信息。 視音頻接口：視頻服務(wù)器都帶有標(biāo)準(zhǔn)視音頻接口和模擬監(jiān)視視頻接口，方便監(jiān)視各通道的視頻信號。輸入/輸出信號可以在模擬、分量和SDI中選擇。 RS422串行接口：視頻服務(wù)器都帶有多個RS422串行通訊接口，每個接口均可通過RS422通訊線由外部計算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)記錄與播放。 協(xié)議接口：視頻服務(wù)器除提供各種控制硬件接口外，還提供協(xié)議接口。如RS422接口除支持RS422的Profile協(xié)議外，還支持 Louth、Odetics 、BVW等通過RS422控制的協(xié)議。 軟件接口：視頻服務(wù)器提供開放的軟件接口，供用戶或第三方廠商開發(fā)和構(gòu)建新的應(yīng)用方式。 視音頻交叉點(diǎn)矩陣：視頻服務(wù)器內(nèi)帶視、音頻交叉點(diǎn)矩陣，視、音頻通道調(diào)度靈活，同時可保證技術(shù)指標(biāo)不受損。 另外，視頻服務(wù)器提供外鎖相和視頻處理功能，方便構(gòu)建專業(yè)化應(yīng)用的視音頻系統(tǒng)。 三、視頻服務(wù)器的特點(diǎn) 視頻服務(wù)器具有傳統(tǒng)設(shè)備所不具備的許多特點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下： （1）將多通道、錄制與播放等功能集于一體，傳統(tǒng)設(shè)備中有多輸入和多輸出特性的設(shè)備是視音頻切換矩陣，而具有錄制和播放功能的設(shè)備是錄像機(jī)，不言而喻，視頻服務(wù)器在系統(tǒng)中可代替若干個錄像機(jī)和一臺小型切換矩陣。 （2）視頻服務(wù)器用硬盤作為記錄媒體，具有非線性特點(diǎn)，因而具有非線性設(shè)備所有的優(yōu)點(diǎn)，如素材查找方便；素材可由多個輸出通道共享；可同時或相繼調(diào)出播放。 （3）素材記錄在硬盤還未形成完整文件時，便可由輸出通道調(diào)出播放，這點(diǎn)非常適用于延時播出和視頻點(diǎn)播等領(lǐng)域。 （4）視頻服務(wù)器容易實(shí)現(xiàn)向前或向后的變速播放，傳統(tǒng)的錄像機(jī)要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，要經(jīng)過價格昂貴的特技設(shè)備。 四、視頻服務(wù)器在電視領(lǐng)域的應(yīng)用 由于視頻服務(wù)器具備上述優(yōu)勢，因此它將創(chuàng)造許多新穎的應(yīng)用方式，以滿足電視傳媒的需要，并可大大提高生產(chǎn)率和降低設(shè)備維修和人力成本。視頻服務(wù)器在電視領(lǐng)域中的應(yīng)用主要有兩個方面 ：一是利用視頻服務(wù)器構(gòu)建自動播出系統(tǒng)；二是利用視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播。 1．利用視頻服務(wù)器構(gòu)建自動播出系統(tǒng) 以往的播出系統(tǒng)是以磁帶為主要介質(zhì)，但隨著視頻壓縮技術(shù)的不斷完善和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在播出系統(tǒng)中采用視頻服務(wù)器已經(jīng)成為可能而且目前已在國內(nèi)許多電視臺使用，在今天建立播出系統(tǒng)時選擇視頻服務(wù)器作為一個信號源已經(jīng)成為必然。以視頻服務(wù)器為主體的硬盤播出系統(tǒng)，充分發(fā)揮硬盤存儲的優(yōu)勢，避免了因錄像機(jī)等設(shè)備出故障給播出帶來的影響，充分發(fā)揮多通道資源共享的優(yōu)越性，輕松實(shí)現(xiàn)各節(jié)目之間的串編播出和各種插播、定時播出之間的控制管理，以壓縮文件的形式把節(jié)目存放在硬盤中，可以達(dá)到無失真保存，所有節(jié)目從制作、編輯端口上載，從而簡化了從制作到播出的工作流程,有利于提高工作效率。 在硬盤播出系統(tǒng)中，節(jié)目素材是以數(shù)字壓縮方式存儲和播出的。系統(tǒng)可采用MPEG―2或M—JPEG壓縮格式。 硬盤播出系統(tǒng)可采用本地存儲、鏡像備份方式的RAID硬盤存列。RAID－１也稱作“鏡像”，即采用雙盤完全復(fù)制方法來保護(hù)數(shù)據(jù)，避免了硬盤故障造成數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)中斷，其100％的冗余可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速恢復(fù)。每個視頻服務(wù)器使用獨(dú)立的存儲硬盤即本地存儲，各視頻服務(wù)器之間完全互不干擾，再采用完全鏡像備份，系統(tǒng)可靠性高。 硬盤播出系統(tǒng)可采用FC與以太網(wǎng)結(jié)合的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，利用FC傳輸視音頻信號，用以太網(wǎng)傳送控制信號。 硬盤播出系統(tǒng)由視音頻服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、采集工作站、預(yù)監(jiān)工作站、播出工作站等子系統(tǒng)組成。兩臺視音頻服務(wù)器進(jìn)行備份。服務(wù)器通過光纖網(wǎng)互連。主服務(wù)器上的視音頻素材通過光纖網(wǎng)拷貝到輔服務(wù)器上。由一套自動播控系統(tǒng)控制兩套視音頻服務(wù)器的播出工作站進(jìn)行同步播出。這樣系統(tǒng)非常可靠。同時，系統(tǒng)根據(jù)不同的用戶設(shè)置不同的安全等級，使無關(guān)人員無法進(jìn)入系統(tǒng)；有效地保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，同時在系統(tǒng)播出時，自動鎖定各種其他違規(guī)操作，及時發(fā)出報警信號。 以視頻服務(wù)器為主體的硬盤自動播出系統(tǒng)的具體應(yīng)用方式有以下幾種： （1）廣告自動播出 視頻服務(wù)器首先用于重播次數(shù)多、時間短的廣告節(jié)目。在這一應(yīng)用方式中，視頻服務(wù)器作為廣告播出的專用設(shè)備，它受控于播出系統(tǒng)的自動控制軟件，由視頻服務(wù)器承擔(dān)的播出只能按順序一條一條地進(jìn)行，廣告播出的素材由廣告編輯計算機(jī)負(fù)責(zé)控制，廣告播出的順序的編排和控制由廣告播出計算機(jī)負(fù)責(zé)，而廣告播出的起點(diǎn)和結(jié)束則由自動播控計算機(jī)實(shí)施對廣告播出計算機(jī)的控制。這種應(yīng)用方式不需要對已有的播出系統(tǒng)進(jìn)行大的改動，原有的自動播控系統(tǒng)和軟件還能繼續(xù)使用，視頻服務(wù)器在這里相當(dāng)于多臺錄像機(jī)（取決于視頻服務(wù)器的輸入通道數(shù)目）和多臺放像機(jī)（取決于視頻服務(wù)器的輸出通道數(shù)目）。因此原有的自動播控系統(tǒng)軟件就能象控制錄像機(jī)一樣控制視頻服務(wù)器進(jìn)行廣告播出。 （2）多頻道自動播出系統(tǒng) 利用視頻服務(wù)器的多通道特性能建立循環(huán)墊播系統(tǒng)，供多個頻道的播出機(jī)房共用。在這一應(yīng)用方式中，首先將各個頻道的墊播素材通過VTR錄入到視頻服務(wù)器中，每個頻道播出機(jī)房占用視頻服務(wù)器的一個輸出通道，視頻服務(wù)器上的各個素材可分別播出。在這一應(yīng)用方式中，可利用一對配置完全相同的視頻服務(wù)器建立播出系統(tǒng)。主、備視頻服務(wù)器各用對應(yīng)的一個輸出通道，作為互為備份的播出通道，主、備視頻服務(wù)器之間采用光纖網(wǎng)（FC）互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)視音頻素材共享、移動和復(fù)制，保證主、備視頻服務(wù)器的素材完全一致。由一套自動播控系統(tǒng)控制兩套視頻服務(wù)器的播出工作站進(jìn)行同步播出。 （3）電視節(jié)目延時播出系統(tǒng) 利用視頻服務(wù)器建立電視節(jié)目延時播出系統(tǒng)是利用視頻服務(wù)器的特性，即在素材寫入硬盤時，不需完全形成一個素材文件的情況下，便可共享調(diào)用，使硬盤播出系統(tǒng)具備所謂即錄即播（要稍許延時后才可播）的功能。這種方案比較適合于直播重要的實(shí)況節(jié)目。將實(shí)況播出先錄入硬盤，按需要將實(shí)況播出時間延遲適當(dāng)時間播出，節(jié)目導(dǎo)演和值班員利用這段時間在播放速率調(diào)整控制計算機(jī)上對現(xiàn)場不宜轉(zhuǎn)播的畫面進(jìn)行剪切并替換為其它適宜素材，或以人眼不易分辨的速率，如0.8至1.2倍快速或慢速播放，以保持相應(yīng)的遲時量。這種以先進(jìn)技術(shù)手段為基礎(chǔ)的障眼法，可控制不當(dāng)素材的播出，同時實(shí)況轉(zhuǎn)播效果又不受任何影響。 使用視頻服務(wù)器的硬盤自動播出系統(tǒng)還有很多種具體應(yīng)用方式，這里就不再一一列舉了對比于傳統(tǒng)錄像帶播出，硬盤自動播出系統(tǒng)的信號與素材都并非存于盒帶之中，因此有零幀預(yù)卷、非線性檢索、素材反復(fù)使用、資源共享等優(yōu)點(diǎn)。具體的優(yōu)點(diǎn)是：提高工作效率、具有更好的安全性、信息資源的共享和系統(tǒng)的先進(jìn)性。 2．利用視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播 視頻點(diǎn)播有兩種方式即：準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（NVOD）和視頻點(diǎn)播（VOD） （1）準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（NVOD） 視頻服務(wù)器是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（NVOD）播放的核心設(shè)備，利用其多通道特性和素材可共享的特性，實(shí)現(xiàn)一個節(jié)目相隔一段時間重播，收視者能在等待最短時間收看自己點(diǎn)播的節(jié)目。如：在視頻服務(wù)器內(nèi)一個時間長度為N的節(jié)目，經(jīng)8個輸出通道分別輸出，第二個通道相對第一個通道延時N/8時間播放，第三個通道相對第二個通道延時N/8時間播放，依此類推。每個通道節(jié)目循環(huán)播放，那么第一個通道下一次開始播放的時間相對第八個通道也是延時N/8時間播放。這樣相鄰?fù)ǖ啦シ诺氖窍嗤?jié)目，但時間間隔均是N/8。用戶點(diǎn)播時，其點(diǎn)播信息經(jīng)節(jié)目請求計算機(jī)處理后，由節(jié)目播放控制計算機(jī)將馬上要播放的通道號、授權(quán)等信息返送給用戶接收設(shè)備，用戶在N/8時間內(nèi)就可看到自己點(diǎn)播的節(jié)目。 （2）視頻點(diǎn)播（VOD） 視頻服務(wù)器不僅可用于準(zhǔn)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)，也可用于視頻點(diǎn)播（VOD）系統(tǒng)。VOD的全稱為Video On Demand,即視頻點(diǎn)播技術(shù)，也稱交互式電視點(diǎn)播系統(tǒng)，意即按需要的視頻流播放。“在想看的時候看想看的節(jié)目”，用戶可以根據(jù)自己的意愿選擇收看電視節(jié)目，從根本上改變了過去被動式收看電視的不足，完全實(shí)現(xiàn)了由用戶掌握獲得信息的主動權(quán)。VOD還可以實(shí)現(xiàn)Internet、收發(fā)電子郵件、家庭購物、旅游指南、訂票預(yù)約、股票交易等其他功能。因此可以說，這一技術(shù)的出現(xiàn)使用戶可以按自己的需要來安排工作和娛樂時間，真正實(shí)現(xiàn)了由用戶掌握收視主動權(quán)，極大地提高和改善了人們的生活質(zhì)量和工作效率。 VOD系統(tǒng)由前端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及客戶系統(tǒng)三部分組成，而前端系統(tǒng)一般由視頻服務(wù)器、各種檔案管理服務(wù)器以及控制網(wǎng)絡(luò)部分的設(shè)備組成。各種檔案服務(wù)器主要完成一些用戶信息管理和計費(fèi)工作，以及影視材料的管理工作和安全保密等。控制網(wǎng)絡(luò)部分主要完成各種服務(wù)器中的各種信息傳遞工作及后臺的影視材料和數(shù)據(jù)的交換。視頻服務(wù)器主要由存儲系統(tǒng)和建立其上的各種控制器管理系統(tǒng)組成，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)壓縮媒體數(shù)據(jù)的存儲以及按請求進(jìn)行媒體信息的檢索和傳輸。視頻服務(wù)器與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器在很多方面有顯著不同，需要解決許多問題，來支持各種新功能。同時，它的高速數(shù)據(jù)傳輸能力保證了用戶對大量影片、視頻節(jié)目、游戲、商務(wù)信息以及其它服務(wù)的近乎即時訪問。它的最大特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)多人從不同起點(diǎn)觀看同一節(jié)目，從而避免了精彩節(jié)目被一個用戶獨(dú)占。 這種應(yīng)用規(guī)模比較大，必須將多臺多通道的視頻服務(wù)器組成能共享大容量硬盤存儲體和能處理傳輸流的寬帶網(wǎng)絡(luò)，才能滿足眾多用戶對節(jié)目的各種點(diǎn)播需求。用戶點(diǎn)播信息可以有兩種路徑傳給點(diǎn)播受理服務(wù)器：一種是通過城市的有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)的上行通道傳給點(diǎn)播受理服務(wù)器；另一種是通過通用瀏覽器在互聯(lián)網(wǎng)上對節(jié)目進(jìn)行選擇后，將點(diǎn)播信息傳給點(diǎn)播受理服務(wù)器。點(diǎn)播受理服務(wù)器將有關(guān)信息處理后，傳給播放控制計算機(jī)，由它控制播放用戶所點(diǎn)播的節(jié)目，并通過HFC下行通道傳到用戶終端。用戶接收有兩種形式：一種是普通電視機(jī)+機(jī)頂盒，另一種是計算機(jī)+接收卡，借助計算機(jī)顯示器收看。 基于視頻服務(wù)器的多頻道數(shù)字播出系統(tǒng)具有傳統(tǒng)的基于磁帶錄像機(jī)的模擬播出系統(tǒng)無可比擬的諸多優(yōu)勢，視頻服務(wù)器采用開放式軟硬件平臺和標(biāo)準(zhǔn)或通用接口協(xié)議，系統(tǒng)擴(kuò)展能力較強(qiáng)，能夠與未來全數(shù)字、盤基化、網(wǎng)絡(luò)化、多頻道資源共享模式的節(jié)目制作、編輯和播出體系相銜接。盤基化或盤帶結(jié)合的基于視頻服務(wù)器多頻道數(shù)字播出系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)播出差錯隔離和故障隔離，也可以實(shí)現(xiàn)延時播出，是電視節(jié)目播出由模擬向數(shù)字過渡的最佳方案。而從長遠(yuǎn)來看，視頻點(diǎn)播具有巨大的潛在市場和深遠(yuǎn)的發(fā)展前景，因?yàn)閺纳顚哟蝸砜矗琕OD不僅僅是視頻節(jié)目點(diǎn)播的問題，它代表未來全功能網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字交互式信息的應(yīng)用發(fā)展趨勢，是一種從內(nèi)容、形式上更深層次上的互動，也是數(shù)字影院、交互視頻新聞、廣告等新應(yīng)用的基礎(chǔ)，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Γ琕OD是未來信息高速公路構(gòu)架的重要組成部分，是未來信息服務(wù)中寬帶業(yè)務(wù)的靈魂。因此可以肯定，隨著數(shù)字技術(shù)、多媒體技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻服務(wù)器在電視領(lǐng)域中的應(yīng)用將有更多的延伸。 |
