VOD视频点播技术在某地区的应用.doc

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1、,内容摘要当你双休日在家,面对众多可选择的电视频道,却找不到一个自己喜欢的电视节目;当你心血来潮想看一部古老而经典的优秀影片;当你在外出差或旅游,身居异地想看一部自己喜爱的影片来松弛一下时,你是否想过如果电视里放的都是我喜欢的节目,我想看什么就能播放什么,那该多好!随着网络技术的迅速发展和用户的需求增长,家庭电视中开展网络视频点播服务已具备可行性和必要性，即VOD点播服务。本文提出了VOD视频点播技术在某小区的应用，探讨了某小区VOD视频点播系统的应用及用户需求。 关键词：VOD、系统结构、机顶盒目录第一章VOD技术的基本理论.1第二章 用户的需求分析.2第三章 某小区VOD视频点播系统设计方

2、案.3 3.1基于IPQAM双向HFC网络的视频点播系统.3 3.2设备的选型.4 3.2.1视频服务器性能和特点.4 3.2.2用户终端机顶盒性能和特点.5 3.2.3 IPQAM调制器性能和特点.5 3.3 VOD业务的实现流程及其协议应用.6 3.4音视频编解码方法.7 3.4.1 -音视频编码.7 3.4.2 -音视频解码.9 3.5 计费与认证.10 3.6信道的分配.11 3.7流量计算.12 3.8相关配置.12 3.8.1 一般的网络流量控制方法.13 3.8.2 视频传输中的流量控制方法. .14第四章安全分析. .15第五章方案评估. .16参考文献. .16某小区VOD视

3、频点播系统设计方案第一章VOD技术的基本理论VOD是Video On Demand的英文缩写，即视频点播技术，也称交互式电视点播系统。它是一种可以按用户需要点播节目的交互式视频系统，摆脱了传统电视受时空限制的束缚，解决了一个想看什么节目就看什么，想何时看就何时看的问题。线电视视频点播，是指利用有线电视网络，采用多媒体技术，将声音、图像、图形、文字、数据等集成为一体，向特定用户播放其指定的视听节目的业务活动。包括按次付费、轮播、按需实时点播等服务形式。从经营的角度来说，VOD一般包括三个部分：业务消费者、服务提供者和节目提供者。业务消费者涉及到用户终端。VOD的用户终端一般有两种：机顶盒和计算机

4、。服务提供者包括相关的服务器设备和业务传输的网络。在VOD系统中服务器连接着用户和视频节目，在其中起着桥梁的作用。节目提供者不直接和用户打交道，用户需要通过网络和服务器连接。用户对视频节目的申请首先发到视频服务器，由视频服务器的业务网关分析用户的具体需求并与用户建立会话连接，然后视频服务器从节目提供者处调取用户需要的节目内容，并通过传输网络发送给用户。服务器必须具有传输网络接口、连接控制功能、会话控制功能、分析和处理各种业务功能。VOD的传输网络按照不同应用会有所不同，较大型的网络可以分为核心网和接入网两个部分。核心网可采用SDH技术、ATM技术等传输技术。接入网连接着用户和核心网,目前主要采

5、用的宽带接入网络包括HFC、ADSL和FTTX.节目提供者主要完成视频节目的制作和存储功能，如视频浏览器和各种具体应用节目的制作（包括电影点播的节目，远程教育的课程和电视节目的回看等）。节目的好坏及节目数量的多少直接影响到用户对此业务的感兴趣程度。第二章用户的需求分析VOD系统。“在想看的时候看想看的节目”，这是最适合用户胃口的地方，也是点播业务最具魅力之处。用户可以根据自己的意愿选择收看电视节目，从根本上改变了过去被动式收看电视的不足。例如:目前提供央视18套北京10套和其他省卫士节目34套共计62套节目的回看节目为期一周。我们会有专业人员重新剪片安排更精确时间表和节目信息以便用户查看点播。

6、用户不必遵守传统的时间表，坐在电视机前为某个想看的电视节目苦苦等待和长时间的广告插播，打开电视机就可以直接点击希望收看的节目，完全实现了由用户掌握获得信息的主动权。用户在使用电视回看业务就如同在自己的录像机看节目一样方便，不仅可以自由调用节目还可以对节目实现编辑与处理（如暂停、快/慢进、搜索等等）。歌华交互机顶盒向用户提供的服务还远远不止这些，还包括文化（周刊.报纸等）、健康、旅游指南、股票交易、生活缴费、电影院线、电视购物、游戏等其它功能。用户可以足不出户就可以享受歌华演播室级别的高清大片和缴纳水费电费燃气费用。因此可以说，这一技术的出现使用户可以按自己的需要来安排工作和娱乐时间，真正实现了

7、由用户掌握收视主动权，极大地提高和改善了人们的生活质量和工作效率，对于用户来说，这是一种新的生活方式。第三章 某小区VOD视频点播系统设计方案3.1设计方案是基于IPQAM双向HFC网络的视频点播系统IPQAM视频点播系统是指有线运营商通过IPQAM方式组建网络提供VOD业务的网络系统，其主要涉及：业务管理系统 (BMS)、视频服务器、存储系统及内容管理系统 (AMS、节目上载系统、业务计费系统、中间件 (MW)、点播应用服务器、边缘调制器设备 (IPQAM)、交互数字电视机顶盒系统、IP骨干网络设备。很显然，在IPQAM视频点播系统中， IPQAM设备是组网的核心部件， IPQAM设备将HF

8、C网络和IP网络完美结合，充分发挥两者的优势。某小区内共6栋楼房约1200户居民，如按每个光节点覆盖用户数400户计算，则需要3个光节点（3个光机）。光传输平台中光发射机覆盖3个光节点，那么光发射机覆盖用户数为1200户。假设1200用户同时开通了视频点播业务，则峰值点播率（即在同一时间有多少比例的用户在点播）为5%，那么每个光发射机需要60个并发流支持点播，每个点播流为3.75M（MPEG-2的平均码率3.75Mbps），其总带宽为225 M （60*3.75M），采用的调制方式为64QAM，视频编码格式为MPEG-2，这样每个频点拥有38Mbps的网络带宽速率。进一步推算出用于视频点播的频

9、点数为6个（225M/38M）。假设此6个频点为连续频点，此时如果选用18端口6连频的IPQAM设备，设备的频率利用率为6/6，需要设备1台。信源从前端（视频服务器和系统管理中心）把光信号通过光（发射/接收）机到各个光节点，采用星型光纤干线，共建设光节点3个（A1.A2.A3）。每个光节点到用户端之间的分配网采用树形结构的同轴电缆。每个光节点到用户之间分配网配备2台双向放大器（B1-B6）保证信号质量。分配器分支器若干(m)，1200台机顶盒。机房前端包括视频服务器，系统管理中心和IPQAM等设备距离10公里，采用1550nm光纤传入该小区。采用HFC网络最后入户接入机顶盒。如图3-1所示。图

10、3-1 某小区地区IPQAM双向HFC网络的视频点播系统3.2设备的选型3.2.1 视频服务器采用思华科技高性能视频服务器ContEx1830产品构成: ContEx1830：高密度、超高性能视频服务器系统，全业务支持，单台2U设备提供高达20Gbps的流吞吐能力和28.8T的存储容量。单台即可提供时移业务所需管理和控制的所有功能；同时支持CDN单服务节点管控功能，实现节点内的网络资源管理和内容路由选择。可以和云存储集成，在节点模式下为运营商提供大中型在线用户的交互电视服务承载。 产品特点: 灵活承载高标清VOD、SDV、时移回看、nPVR等多种交互电视业务 全面支持Mpeg2、Mpeg4、H

11、263、H.264等多种编码格式，支持TS、ISMA、FLV、MP4、3GP等多种文件封装格式,良好适应STB、手机、PC等多种终端类型 智能适配多种终端，可根据终端能力提供不同码率不同格式的视频服务 适应IP网络和HFC网络，全面支持IPTV和HFC-VOD的混合部署 设备提供高达10-20Gbps的吞吐，彰显优异的集成服务能力 支持集群部署，可与云存储无缝集成，支持超大存储，超高在线用户的大规模应用全面兼容Harmonic、CASA、Cisco IP-QAM、Tanberg设备功能一体化，帮助运营商快速部署业务。3.2.2 用户终端机顶盒采用同州N9201CCM-V300同州N9201CC

12、M-V300采用高性能数字电视芯片方案，支持2D图形加速；完全符合DVB-C标准；实现低功耗和真待机；支持国内各种主流 CA系统和嵌入式浏览器、中间件, 内置Cable Modem，支持各种双向业务；集成双USB2.0接口，支持多种USB扩展应用。产品特点：支持外置红外遥控接收头，支持壁挂支持高清MPEG-2、MPEG-4 ASP、MPEG-4 AVS/H.264解码支持IPv4支持TCP/IP, DHCP, DNS，可通过以太网口浏览网络支持流媒体协议：RTP/RTCP/RTSP/SDP真待机、低功耗3.2.3 IPQAM调制器采用数码视讯IPQAM调制器10K511数码视讯IPQAM调制器

13、10K511是面向三网融合传输平台的广播级高品质产品，主要应用高密度邻频QAM调制技术和千兆IP传输技术提高调制器的集成度和工作效率。数码视讯IPQAM调制器，通过GbE千兆以太网IP接口，接收来自IP网络的TS流数据，然后进行IP解析、IP over TS处理、TS路由、复用等数据处理，再进行QAM数字调制及上变频，输出用于有线电视平台传送的RF射频QAM信号。数码视讯IPQAM调制器可放置于系统前端、分前端、小区光纤干线网的任意节点上，用于实现MPEG over IP的千兆以太网数据接收、路由、复用、加扰、调制、上变频等功能。应用于前端系统时，能够提供广播级的信号质量；应用于以VOD点播为

14、代表的互动业务时，针对频点资源紧张、分区域频点规划的发展趋势， IPQAM能够支持远距离分布式网络应用，进而满足广大终端用户的业务需求。特点和优势：L2/L3层网络兼容性设计，方便实现业务快速分发；完备的多级安全策略，保证三网融合视频/数据的高可靠性传输；通用端口映射协议，多种灵活配置方式，广泛适应不同业务系统需求；智能化批量网管系统，方便实现大规模设备的有效管理；国际领先的射频技术，保证输出指标优异，性能稳定可靠，1U设备实现48/96频点调制输出；超强的千兆数据接收及缓存能力，可满足不同千兆IP网络抖动要求；特殊的码流溢出保护机制，保证已点播用户的正常收视，保证系统整体运行的可靠性。3.3

15、 VOD业务的实现流程及其协议应用IPQAM视频点播方式中，音视频编码协议仍然采用MPEG-2协议，传输采用HFC广播通道，业务层采用DVB协议，用户点播信息通过IP网络实现与前端的交互；视频服务器等相关部件放置在中心机房或分前端，数字电视信号的混频在前端或分前端完成；交互网络承载控制信令和交互页面，广播网络承载视频业务；前端采用DWDM方式传输MPEG-2视频流，通过IP over DWDM技术将信号传送到分前端，分前端采用IPQAM设备接入GbE（千兆比以太网）接口，将信号调制成射频信号发射到HFC网络。用户打开机顶盒（STB）服务请求首先通过CMTS上行通道传输到系统管理中心服务器，系统

16、管理中心服务器接到用户的请求后向用户的STB发出指令要求报告用户身份。用户的身份信息包括密码及使用权限等。用户身份一旦确认后，就会以菜单的形式向用户发出视频节目清单供用户选择。当用户找到自己需要的节目后系统管理中心服务器向VOD服务器发出播放请求。VOD服务器响应点播请求，启动计费系统开始计费同时将单节目传输流（SPTS）封装成UDP（用户数据报协议)包，以IP的方式（MPEG-2 SPTS over IP）经IP骨干网络传输至边缘IPQAM调制器，IPQAM调制器接收到IP网络传输来的数据包后，完成UDP包的解封，解析分离出MPEG-2 SPTS码流，把点播请求的SPTS流复用成多节目传输流

17、（MPTS）,MPTS流经IPQAM调制输出RF信号，和CMTS下行信号混频后经过传输网络，最后进入机顶盒。用户可以再视频播放过程中用遥控器对播放内容进行控制，如快进，时间段和暂停等。当视频播放结束。系统管理中心服务器接到停止指令后，立即通知视频服务器关闭信息通道。这样的一次通信过程就完成了。如图3-2所示图3-2 VOD业务的实现流程3.4 音视频编解码方法由于原始的数字视频、音频数据量十分巨大，而造成传输和存储的困难因此压缩编码和解压缩技术成为、VOD系统中最关键的技术。本系统采用MPEG-2的编解码方法。3.4.1 音视频编码框图帧编当输入帧时，开关和置于上方，顺序进行，在片内以宏块为单

18、位进行编码，置于二下方对帧进行编码。编码的第一步是对帧内各宏块进行离散余弦变换（，）。变换的目的是将空域中的每块*象素值变换到频域，成为各种频率系数，其中高频系数反映图像细节。变换后的频率系数送到量化器，量化器在量化自适应器的控制下对频率系数进行量化，量化自适应器决定量化表和量化步长，量化器根据量化表和量化步长对频率系数进行量化。总的原则是：对帧采用精量化：对帧和帧，因其频率系数主要是高频成分，采用粗量化。按宏块图像活跃度调整量化表和量化步长：按输出码率的高低调整量化表和量化步长。因此，量化表和量化步长直接影响输出码率，因此在决定量化表和量化步长时，必须检测图像复用编码器输出的码率。为此在图像

19、复用编码器的输出中反馈一路送到编码统计处理器，对各片、各宏块的码率进行统计分析，及时检测与最高码率的差距，并把此差距送入量化自适应器，以决定最佳的量化表和量化步长。这种快速自适应量化是保证图像质量的关键。 由于活动图像的频率系数在不断变化，量化不当，重放图像将大受影响。采用这种快速自适应量化器，可随时获得最佳量化的量化表和量化步长，以便充分利用系统的传输码率（既不过剩也不浪费），获得该标准规定的最佳重放图像。量化器输出的量化频率系数分两路传送：一路经图像复用编码器，与各种辅助信息一起编码后送到传输缓存器，作成码流传输出去；另一路经开关、反量化器祁离散余弦逆变换器（-1）还原变换前的帧图像数据，

20、送到帧存贮器以供后面的帧和帧编码用。P帧编码当帧重排输出帧时，开关和置于左边，此时帧宏块输入运动估计器帧存贮器将帧数据也同时输入运动估计器。运动估计器根据帧宏块在帧中找到与之最相近的宏块，以便决定宏块的运动矢量，并用坐标和坐标表示，坐标为正，表示宏块向右、向上运动；坐标为负，表示宏块向左、向下运动。估计器输出的运动矢量分两路：一路送到图像复用编码器等待：另一路送到运动补偿预测器，存贮器中的帧图像也同时输入此预测器。预测器根据帧宏块位置和运动矢量坐标在帧中找到与帧宏块最相近的匹配宏块。该宏块分两路输出：一路送到加法器：另一路送到开关。在加法器中，匹配宏块与输入的帧宏块相减获得预测误差。该预测误差

21、经开关一离散余弦变换一量化。这一过程与处理帧时一样，只是量化步长不同，由量化自适应器控制。输出的量化频率系数一路供图像复用编码器用：另一路经开关、反量化和离散余弦逆变换，还原成预测误差数据，再进入加法器，与从运动补偿预测器送入的帧匹配宏块相加，得到帧宏块，存入帧存贮器，供后面的帧编码用。帧编码当帧重排输出帧时，开关仍置于下方，开关置于上方，置于上芎。此时帧宏块输入运动矢量估计器，存贮器中的帧和帧也同时输入估计器。运动矢量估计器根据帧宏块位置轮换在帧和帧中搜索，找到与之最相近的匹配宏块，确定运动矢量坐标。该矢量坐标分两路输出：一路送到图像复用编码器；另一路送到运动补偿预测器，存贮器中的帧和帧也同

22、时送到此预测器。预测器根据帧宏块位置和两个运动矢量，分别找出帧中的匹配宏块和帧中的匹配宏块，将这两个匹配宏块取平均值获得帧间预测值。该预测值输出只送到加法器（上此时不通），与帧宏块相减后得到预测误差，接着进行离散余弦变换和量化。该过程与处理帧时相同，只是此时量化的频率系数直接进入图像复用编码器（因开关不通），与其它辅助信息一起编码后输出。因帧不再作反量化和逆变换存入存贮器。如图3-3所示。图3-3音视频编码框图3.4.2 音视频解码框图解码是编码的逆过程。译码不需要运动估算，也没有那么多选择，因此译码要比编码简单得多。如图3-4所示图3-4 音视频解码框图在固定率通道的应用中，来自通道的编码数

23、据以恒定速率输入到缓存。译码从缓存中读出数据，并且按照定义的句法去解释数据位流中的数据。译码器找到编码图像开始点之后，就去辨识图像的类型，然后依次去译图像中的每一宏块。如果有运动矢量存在，就根据已经在译码器中存放的过去和将来的图像，用宏块类型和运动矢量去构造当前宏块的预测值。复合分离器分离出的系数逆量化后，对每一个*系数做逆离散余弦变换（），把变换后的数值加到预测值上。在所有宏块都处理之后，就重构出了原始图像。如果重构的图像是图像或昔是图像，那末就用它来取代存储器中老的参考图像。在图像显示之前，可能需要对图像重新排序，把译码次序变成图像的显示次序。3.5计费与认证 本VOD系统的安全认证是通过

24、机顶盒中的智能卡（CA），认证考虑两个方面：一是保护用户的合法权益，限制非法用户使用系统。二是保护系统资源安全。用户的认证包括两个层次的认证：1接入层认证：判断用户是否是平台的注册用户。2应用层认证：验证用户视频服务器接入的合法性以及内容访问的合法性。具体认证方式：用户在接入系统管理服务器同时完成接入层和应用层的认证。其认证流程包括三个步骤1.用户向数据库提供身份识别信息2.用户需要证明他们所给出的身份识别是否有效3.如果身份安全， 系统管理服务器将会在基于身份识别信息的基础上决定用户所拥有的授权及所得到的权限。计费系统采用中国金融IC卡和CA卡相互绑定完成计费。中国金融卡和CA卡使用机顶盒作

25、为终端。中国金融IC卡中的电子钱包的钱被支付后，它的交易信息和钱数被收在CA的卡中，此时用户就可以用CA里面的钱去点播想要看的视频了。可按照用户类型定义收费标准，提供包月制、包日制、按次（节目本身价格）、账户制、预付费卡、等多种灵活计费类型，对特定用户和用户群定义不同的收费标准，为特殊的用户提供特殊的计费方式等；对欠费用户账户自动锁定，并在用户充值缴费后自动解锁，实现全自动的用户计费管理；用户消费之后，系统提供实时查帐的功能；计费系统可按照媒体类型定义收费标准，支持批量地对同类节目统一定价，可以根据节目的级别、视频节目来制定收费价格；管理员可以查询用户消费列表和剩余费用，方便对用户缴费信息情况

26、进行管理和查询；提供计费系统数据的备份功能；能够灵活的生成和修改计费规则。3.6信道的分配 本设计采用YD/T 1063-2000标准规定频谱分配方案： YD/T 1063-2000标准中规定了对于1000MH带宽的HFC网络。可用于传输频带范围是51000MHz。经频谱分配划分为上下行两个传输通道，上行通道使用565MHz频段。下行通道使用使用871000MHz频段，6587MHz是上下行通道之间的过渡带。上行通道占用60MHz宽带用来传输上行业务，如用户的点播请求等控制信息。下行通道占用913MHz带宽，用于传输下行广播业务、模拟/数字视频业务和数据业务，其中87108MHz频段用于广播业

27、务，1101000 MHz频率范围内传送下行数据业务。由于HFC网络的共享特性，每个机顶盒只能接收到来自特定的一组IPQAM端口的数据，因此需要对服务区域内有明确的规划和管理，通常将这样的服务区域定义为Region(局域网)，即预先为设定一个IPQAM通道资源规划单元。为识别不同的Region，每一个Region都有一个唯一的ID号，即IP地址（局域网IP地址）。Ip地址划分别为192.168.0.1-192.168.0.254。192.168.1.1-192.168.1.254。192.168.2.1-192.168.2.254。192.168.3.1-192.168.3.254。192.1

28、68.4.1-192.168.4.254。子网掩码是255.255.248.0范围内总共可以容纳1270个机顶盒。视频点播业务中IP地址来进行机顶盒用户的定位，用户通过机顶盒请求服务时需要向（系统管理中心）提交该信息，头端系统根据此信息就可以区分是哪个区域的哪个机顶盒发出的请求，从而分配对应的路由来供视频服务器传送视频数据流。机顶盒通过网络自动下载的方式获取IP地址。IP地址信息通过IPQAM经HFC通道下送给机顶盒，具体发送方式可以通过设置并实时广播DVB网络参数至机顶盒，机顶盒根据预设的规则解析得到IP地址。设置IP地址的相关参数采用TSID方式。TSID方式：按照系统的频段规划和部署完成

29、对IPQAM中每个通道TSID的配置，确保IPQAM每个流的TSID在全网内是唯一的，机顶盒在开机后在划分为点播业务的频段扫描获得能够接收到的TSID并保存。在IPQAM中设置TSID，由IPQAM通过实时广播PAT表来下传TSID信息。这样机顶盒将能够通过扫描方式，探测到能够到达该机顶盒所有的IPQAM的TSID信息。机顶盒可能获得属于一个IP地址的多个TSID，机顶盒按照设定的规则解析TSID获得IP地址。 3.7流量计算本设计中的小区共分配了6个频道供交互电视业务使用频率范围 798-846 MHz 中心频点：为802/810/818/826/834/842采用64QAM调制方式，符号率

30、6.875，每个8MHz QAM频道总码率约为38Mb/s,每个MPEG-2编码方式的标清节目码率为3.75Mb/s因此每QAM频道能传输10个标清节目，共输出60个节目流。1200户居民峰值点播率是5%正好满足用户的点播需求。每台机顶盒都有唯一IP地址本设计共分配了1270个IP地址，完全满足本地区的容量要求。3.8相关配置为了保证系统稳定运行，将引入流量控制等相关技术它可以避免网络拥塞，优化网络资源，提高网络效率所采取的一系列操作，其主要作用是保护网络和用户以实现预先规定的网络性能，如信元丢失率、信元传输时延和信元时廷抖动等。 网络流量控制是一种使得接收方实体可以调节发送方实体的协议数据单

31、元流量的协议机制，它可以限制发送方所发出的数据流量，使其发送速率不要超过接收方能处理的速率，同时它也是为了防止网络中拥挤以及死锁的出现而采取的一种措施。当发至某一接收节点的信息速率超出了该接收节点的处理能力时，就会出现拥挤现象。如图3-5所示.图3-5 网络流量控制所起的作用从图中可以看出理想的流量控制不会对网络造成任何额外的负担，当输入分组量与网络能承受的最大负荷相同时，网络吞吐量便不再增加，实际当中的流量控制总会给网络增加一些负担，所以相同负载下的吞吐量总略低于理想曲线的对应值。而无流量控制的网络虽然在负荷很小时会略大于流量控制的网络，但当输入分组量大于某一阈值时，网络性能会迅速恶化，直到

32、死锁。这就是网络采用流量控制的重要意义。3.8.1 一般的网络流量控制方法在网络传输领域中，常用的流量控制方法有基于滑动窗口的流量控制方式、基于速率的流量控制方式、基于凭证的流量控制方式等。（）基于滑动窗口的流量控制方式滑动窗口流量控制是常用的流量控制方法之一，其主要思想是：允许发送方连续发送多个字节而接收方无须逐个地等待应答。每个要发送字节都包含一个序号，取值范围是从到某个最大值，通常最大值是2的n次方减1。在传送过程中，同样地循环重复使用己经收到确认的那些字节的序号，当然还要加入适当的控制机制。这种机制就是在发送端和接收端分别设置所谓的发送窗口和接收窗口。（） 基于速率的流量控制方式基于速

33、率的控制方式是一种端到端的流量控制机制，它以每秒发送的比特数为单位，先估计网络的可用带宽，然后调整发送数据的速率，试图使传输的网络带宽需求与该连接链路的可用带宽相匹配，提高带宽的利用率，同时减少或避免网络拥塞的发生。（）基于凭证的流量控制方式这种控制方式基本的控制机制就是要在链路上发送任何数据之前“源端”都需要接收定时从“目的端”传来的凭证，在收到凭证后，“源端根据凭证信息才能向“目的端发送一定数量的数据。3.8.2 视频传输中的流量控制方法从上述网络流量控制方法的简单介绍可以看出，基于窗口的控制方法因为重传延时较长以及抖动等问题而难以适用于视频实时传输；基于凭证的流量控制方式实现起来很复杂，

34、当网络负荷过重而不能及时发送凭证信息时会造成数据无法发送，导致数据的丢失，另外，凭证信息的使用，过多地占用了网络资源；而基于速率的控制机制克服了上述方法的缺点，适合在视频的实时传输中应用。网络拥塞会造成视频服务器流媒体服务质量的下降，因此系统使用流量控制机制来减少由于网络拥塞导致的数据包丢失和延迟是非常重要的。在流媒体服务中，速率控制是最典型的拥塞发生时的流量控制方式，它根据网络带宽的变化情况决定流媒体传输速率，从而减少网络拥塞的可能性，提高服务的质量。基于速率的流量控制方法可分为基于发送端的流量控制和基于接收端的流量控制两种。（）基于发送端的速率控制对基于发送端的速率控制来说，数据的发送端负

35、责调整视频流的发送码率，使视频流的发送码率与网络的可用带宽相匹配。很明显，基于发送端的速率控制就是发送端使用反馈机制获取网络的状况，根据目前的可用带宽相应地调整发送码率，进行网络流量控制，使视频数据的传输既充分利用网络资源，又不发生网络拥塞。（）基于接收端的速率控制基于接收端的典型速率控制机制，就是发送端采用分层视频多播技术，接收端通过选择加入或者退出视频多播组来调整接收的速率。基于接收端的速率控制机制可以较好地解决单视频源点到多点多播传输中的异构型问题。基于接收者的速率控制有基于探测和基于模型两种方式。基于探测的基本流程如下：如果没有检测到网络拥塞，那么流接收者通过增加一个通道来提高流速率，

36、如果此时网络拥塞没有发生，说明流速率增加成功，否则接收者就要立即取消刚增加的通道；如果检测到网络拥塞，那么流接收者应该通过减少一个通道来降低流速率。第四章 安全分析本系统采用实时加密方式，实时加扰就是将清流节目存储于 VOD服务器 ,当用户点播时发送清流节目至用户所属的 IPQAM,通过IPQAM即时对节目进行加扰 ,并同 CA系统交换数据生成 ECM和 EMM发送给机顶盒。机顶盒向 VOD中间件系统发出点播节目的请求 ,中间件系统通过和用户管理系统之间通信确定用户是否订购了节目或者账户中是否有足够的可扣费用 ,如果用户满足要求则 VOD中间件系统和 EPG系统向EIS系统发出需要加扰节目的信

37、息 , EIS根据收到的信息实时生成 AC信息并发送给 IPQAM。同时 VOD中间件系统向 VOD服务器发出点播请求 , VOD服务器通过确认用户所在的 IPQAM信息即可将节目传送至IPQAM。要求 IPQAM 具有加扰模块 , VOD系统发出的清流节目到达 IPQAM后 ,即可利用来自 EIS的 AC信息对节目进行实时加扰 ,VOD中间件系统向 CA系统发出请求授权的信息 , CA系统和相应的 IPQAM之间进行通信并实时加扰节目 ,然后 CA系统向相应智能卡发出授权命令 ,智能卡获取节目授权后 ,即可对点播节目进行解扰收看 ,其过程如图4-1所示。图4-1实时加密过程优点 :实时加扰的

38、业务适应性高 ,不论何种业务都可以很好的支持 ,且每次点播都是单独生成 ECM,节目的安全性非常强。系统前端采用备用电源UPS此电量可以为系统供电15分钟，和备用发电机以保证系统不间断稳定运行。系统管理中心用户的敏感信息定期备份到备用专用服务器。第五章 方案评估伴随着数字电视的日益普及，广电运营商现有的数字视频业务已经越来越难以满足数字电视用户的新的要求。传统的数字视频业务都是单向的，用户被动地接收视频业务。新兴的视频点播业务VOD互动性强，丰富多彩，能满足广大数字电视用户的消费需求。因此，大力开展VOD业务将成为我国广电运营的必然趋势，也成为广电行业产值新的增长点。开展VOD业务，需要组网搭

39、建视频点播系统。采用IPQAM+CTMS+CM设备组网开展视频点播的方案在国外已经很成熟并得到应用，国内的机顶盒厂商目前也在跟踪IPQAM+CTMS+CM这一技术，而且IPQAM设备是IPQAM视频点播系统的关键设备，因此对IPQAM的研究和开发很有必要。IPQAM上接以太网，下连HFC网络，是两网融合的关键。本人正是在这样的工程实践中，提出研究这一课题的。当前设备选用市场上主流的机顶盒、视频服务器、IPQAM等设备，并且本人设计的VOD视频点播系统可以满足小区目前用户的点播需要。在安全方面因为没有涉及到模拟电视业务所以单从数字视频点播方面采用了当下最安全的加密解密方法和安全防护。参考文献1. 中国有线电视周刊 2. 有线电视网络视频点播技术研究及应用