NGB超高清視頻點播應用研究

摘 要：在三網融合背景下，觀眾對視頻點播的要求越來越高，當前的視頻點播系統已經不能夠滿足人們的需求。NGB視頻點播系統具有支持大規模部署、滿足多屏終端、具有高QoS保障、便于管理資源等優勢，具有廣闊的應用前景。文章分析了當前視頻點播系統中存在問題，并結合NGB的特點與網絡運營需求，提出一種NGB視頻點播系統架構。

關鍵詞：NGB視頻點播系統；點播流程；終端展現能力；網絡傳輸

視頻點播可以在媒體服務提供者和消費者之間實現互動，在播放視頻節目時聽取消費者的意見，根據消費者的觀看要求選擇相應的視頻節目進行播放，從根本上改變傳統的視頻節目播放中提供者和播放者的地位。在現代社會中，公眾對視頻點播的需求越來越大，三聯網融合的規模化推進的進度越來越快，對NGB視頻點播系統的功能和管理運營的要求也越來越高。為了推進三聯網的融合，滿足人們的需求，在有線電視網絡上建設和升級視頻點播系統，進而在全省和全國的視頻點播系統之間實現互聯互通，我們就必須在短時間內提高自身的技術，在現有的視頻點播系統中實現創新和發展。

1 超高清視頻的概述

超高清視頻的分辨率是由權威的影視機構通過制定一些列規范文件劃分定義的，其中國際電聯制定的BT.1796和美國電影電視工程師系會制定的SMPTE2036規范系列就對超高清視頻的分辨率結構進行了定義。在這些規范之中，因為超高清電視的像素結構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構為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，其數據容量是一般高清視頻數據容量的8倍。超大的數據量給超高清視頻的處理寬帶提出新的要求，給網絡的計算能力和數據的存儲和傳輸帶來新的挑戰。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采用HEVC編碼方式，使用Mainprofile進行編碼，來提供超高清視頻的直播和點播服務。測試時使用的是4K/30p信源，對寬帶的需求為一般寬帶的15Mbps，這遠遠不能滿足超高清視頻的需求。正式的超高清視頻點播服務要采用4K/60p信源，對寬帶的需求達到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 內容發布流程

提供方想要在NGB視頻點播系統發布內容需要先通過計算機網絡向媒體庫發出文件注入請求，媒體庫相應請求之后，提供者將內容用約定的方式注入到媒體庫當中。媒體庫在接收到內容之后對數據文件進行審核，審核通過之后通過內部程序將內容加工處理，把加工完成的數據文件通過A2接口交付給媒資運營系統，這樣就完成了內容在NGB視頻點播系統的注入。在NGB視頻點播系統運行的過程中需要向內容分發系統注入點播文件時，媒資運營系統就會向內容分發系統發出內容發布請求，約定內容的FPT.、HTTP等地址和協議。然后內容分發系統通過約定的協議從媒體庫下載內容的實體文件。當發布的內容需要更新，有實時的內容需要注入內容分發系統，媒資運營系統通過A5接口向內容分發系統發出內容注入請求，內容分發系統進行文件的錄制并對收到的申請進行響應。這樣就完成了內容的初步發布，接下來就是對發布的內容進行運營，把內容分發給流服務系統。

2.2 用戶點播流程

NGB視頻點播系統在響應用戶的點播請求的時候，首先在終端開機后通過終端定位機制獲取ServiceGrop參數，實現定位。然后通過門戶向計費認證授權功能模塊發起用戶認證請求。收到請求后計費認證授權功能模塊對用戶和終端設備進行校檢，校檢通過后生成新的用戶認證令牌，之后把認證結果通過門戶返回到終端。終端收到計費認證功能模塊返回的認證結果后，向計費認證功能模塊發起鑒權請求。計費認證功能模塊對用戶業務權限進行鑒定，把結果返回給終端。最后，經過了計費認證功能模塊的認證，終端向會話管理發起點播請求。會話管理對終端的請求處理之后向流服務系統申請建流，將建流結果返回到終端。終端收到建流結果后就能向流服務器申請流控操作。

3 提高超高清視頻點播服務質量的策略分析

3.1 視頻兼容性測試

超高清視頻的播放質量與視頻編碼時的參數有很大的關系，視頻編碼時的參數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質量，在超高清視頻上線前需要對視頻進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流媒體服務器

超高清視頻的的數據容量巨大，對媒體服務器的服務要求較高，需要媒體服務器滿足在播放過程中的靈活性要求。HTTP流媒體服務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流媒體服務器進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服務器播放時把所有節目數據都進行推送，只需要把機頂盒側的媒體播放器根據超高清視視頻點播元數據描述信息，請求與之對應的伴音文件的URL可以完成伴音切換。這樣就可以擴展服務器的數據容量，靈活的根據業務開展的要求增加內容資源。

3.3 提高終端展現能力

超高清視頻的點播應用中，機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別的。在進行應用開發的過程中，我們要注意到這些區別，不斷進行技術創新，在開發中做到質的提升而不是量的提升，提高終端的展現能力，做到在超高清應用上的集成開發。

3.4 提高網絡傳輸的質量

超高清視頻點播服務是通過網絡傳輸的方式實現的。網絡傳輸的質量直接影響著超高清視頻點播服務質量。在NGB網絡中，可以結合超高清視頻的特點，優化系統的結構。在視頻點播前端、機頂盒終端和傳輸網絡中建立探針，用來觀察和評估不同網絡下超高清視頻點播和傳輸的質量，實現機頂盒側播放器對數據下載的智能化。通過探針可以查看到播放器緩存中的數據，在數據低于預期值的時候就可以向HTTP流媒體服務器加大下載速度，在緩存器中的數據恢復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，以免超高清視頻的數據下載占用太多的網絡寬帶。

4 結束語

在三網融合下，做好NGB超高清視頻點播系統，是現代化視頻點播行業發展的需求，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的建設，提高NGB超高清視頻點播服務質量。

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