基于HFC网络的视频点播技术及应用研究

论文摘要

数字信号处理技术、大规模集成电路、计算机和通信技术的迅速发展与结合,使电视的传输及接收方式走向数字化平台。视频点播VOD正是伴随数字视频技术的发展与成熟而产生的一种新的应用业务。我国有线电视(CATV)网是国内用户接入网的重要组成部分,它具有丰富的带宽资源,被认为是解决“信息高速公路最后一公里”瓶颈的理想网络。因此利用有线电视网作为VOD业务开展的网络传输平台是十分理想的。论文首先研究了数字电视和VOD的相关技术及标准,比较深入地分析了VOD系统在业务、安全、计费及质量保证等方面的需求,并且研究了网络和对服务器系统的要求。在此基础上结合重庆有线电视网络的特点,论文提出了重庆VOD系统方案,系统采用分布式方案,将点播中心推向网络末梢,有效使用了有限的网络资源,并使系统具有良好的开放性。把VOD系统分为运营支撑、业务控制、业务使能、业务承载和用户接入五个层次,有效地保证了VOD业务的质量和运营、维护的需要。论文对重庆的VOD系统进行了设计,重庆有线电视网的VOD的传输网分为两层:骨干网和接入网,骨干网为光纤环,接入网是HFC网络。骨干网覆盖了主城区和各区县,主城区设置4个POP点和12个分前端,全市共提供6940个并发流,可以满足用户对VOD业务的需求。论文给出了各个POP点的组网结构和配置的主要设备。论文还对虚网进行了规划,分配了IP地址和各分前端的并发流数量与IPQAM。论文最后对基于Intel ATCA1的硬件平台,Kasenna MediaBase 8.2?流媒体服务器的软件平台,以及不同模型下的VOD点播服务器性能进行了测试,给出了测试结果。测试结果表明,重庆有线电视网的VOD系统的方案合理的、可行的,能为用户提供数量充足、质量良好的VOD业务。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 VOD 的产生
• 1.2 VOD 技术的国内外应用研究现状
• 1.2.1 VOD 简介
• 1.2.2 视频压缩与传输技术的应用
• 1.2.3 目前国内外数字电视互动业务的技术状况
• 1.3 本文研究的重点
• 1.4 论文的内容安排
• 2 有线电视网实现VOD 的技术基础
• 2.1 数字视频技术
• 2.1.1 数字电视概述
• 2.1.2 数字视频的优点
• 2.1.3 数字视频的压缩
• 2.1.4 数字视频信号的传输
• 2.1.5 我国数字电视的发展状况
• 2.2 CATV 网络的结构与特点
• 2.2.1 传统的同轴有线电视网络
• 2.2.2 混合光纤同轴（HFC）有线电视系统
• 2.2.3 CATV 网络的特点
• 2.3 VOD 及其相关技术
• 2.3.1 VOD
• 2.3.2 流媒体
• 2.3.3 RTSP/RTP
• 2.3.4 音/视频文件的编/解码技术
• 2.3.5 承载音/视频编/解码技术的系统平台
• 2.4 本章小结
• 3 视频点播系统及关键技术
• 3.1 VOD 系统需求
• 3.1.1 VOD 功能需求
• 3.1.2 业务服务质量
• 3.2 VOD 系统的基本结构
• 3.2.1 服务器系统
• 3.2.2 网络系统
• 3.2.3 客户端系统
• 3.3 VOD 视频服务器
• 3.3.1 对用户的响应策略
• 3.3.2 负载均衡
• 3.3.3 影片存储
• 3.4 VOD 系统的构建
• 3.4.1 集中式视频点播系统
• 3.4.2 分布式VOD 系统模型
• 3.4.3 视频数据存储与播放的分离
• 3.4.4 系统的扩展
• 3.5 重庆有线VOD 系统解决方案简述
• 3.5.1 目前重庆CATV 网络的状况
• 3.5.2 重庆有线VOD 系统解决方案总体架构及各功能层介绍
• 3.5.3 华为VOD 系统解决方案核心组件
• 3.5.4 系统外部接口说明
• 4 重庆有线VOD 视频系统的设计实现
• 4.1 网络资源状况
• 4.1.1 业务需求
• 4.1.2 设备需求
• 4.2 传输网设计
• 4.2.1 系统组网图
• 4.2.2 彩电中心组网结构
• 4.2.3 宏信POP 点组网
• 4.2.4 怡然POP 点组网
• 4.2.5 天龙POP 点组网
• 4.2.6 巴黎公社POP 点组图
• 4.2.7 区县POP 点组网图
• 4.2.8 VLAN 规划及IP 地址划分
• 4.2.9 Edge QAM 分区划分
• 4.3 系统扩展方向
• 5 测试VOD 部署的服务器性能
• 5.1 综述
• 5.1.1 测试对象
• 5.1.2 测试目的
• 5.2 测试系统描述
• 5.3 测试依据
• 5.3.1 硬件测试参数
• 5.3.2 软件性能监测工具
• 5.4 测试结果
• 总结
• 致谢
• 参考文献