視頻點播

即根據用户的需要播放相應的視頻節目，從根本上改變了用户過去被動式看電視的不足。當您打開電視，您可以不看廣告，不為某個節目趕時間，隨時直接點播希望收看的內容，就好像播放剛剛放進自己家裏錄像機或VCD機中的一部新片子，但是您又不需要購買錄像帶或者 VCD盤，也不需要錄像機或者VCD機。這就是信息技術帶給您的夢想，它通過多媒體網絡將視頻節目按照個人的意願送到千家萬户。

放眼寬帶網絡的應用，VOD最貼近百姓生活，不過它的技術難度也最大。拿老百姓的話來説，就是高速路有了，就要有車跑，VOD應用就是寬帶多媒體網絡上最醒目的車。

VOD技術不僅可以應用在電信的寬帶網絡中，同時也可以應用在小區局域網及有線電視的寬帶網絡中。如今在建設智能小區過程中，計算機網絡佈線已成為必不可少的一環，小區用户可以通過電腦、電視機（配機頂盒）等方式實現VOD視頻點播應用，豐富了人們的文化生活；有線電視經過雙向改造，可以讓廣大的電視用户通過有線電視網點播視頻節目。 ^[1] 

視頻點播系統主要由片源庫系統、流媒體服務系統、影櫃系統、傳輸及交換網絡、用户終端設備機頂盒+電視機或個人計算機組成。

視頻點播的實現過程：當用户發出點播請求時，流媒體服務系統就會根據點播信息，將存放在片源庫中的節目信息檢索出來，以視頻和音頻流文件，通過高速傳輸網絡傳送到用户終端。

點播業務一般採用單播網絡來實現，所謂單播就是利用一種協議將IP數據包從一個信息源傳送到一個目的地，此時信息的接收和傳遞只在兩個節點之間進行。IP單播中，只有一個發送方和一個接收方，同時雙方具有相對固定的IP地址。IP單播傳輸是以太網傳輸中的主要使用方式，網絡上絕大部分的數據都是以單播的形式傳輸，並且HTTP、RTSP、SMTP、FTP和Telnet都作為 TCP傳輸協議在網絡中以單播的方式工作。單播的特點是每個終端都佔用一定的帶寬，當帶寬佔滿之後，其它終端就無法連接至服務端。

服務端系統主要由視頻服務器、檔案管理服務器、影音服務器、內部通訊子系統和網絡接口組成。檔案管理服務器主要承擔用户信息管理、計費、影視材料的整理和安全保密等任務。內部通訊子系統主要完成服務器間信息的傳遞、後台影視材料和數據的交換。網絡接口主要實現與外部網絡的數據交換和提供用户訪問的接口。視頻服務器主要由存儲設備、高速緩存和控制管理單元組成，其目標是實現對媒體數據的壓縮和存儲，以及按請求進行媒體信息的檢索和傳輸。視頻服務器與傳統的數據服務器有許多顯著的不同，需要增加許多專用的軟硬件功能設備，以支持該業務的特殊需求。例如：媒體數據檢索、信息流的實時傳輸以及信息的加密和解密等。對於交互式的VOD系統來説，服務端系統還需要實現對用户實時請求的處理、訪問許可控制、VCR（Video Cassette Recorder）功能（如，快進、暫停、重繞等）的模擬。

網絡系統包括主幹網絡和本地網絡兩部分。因為它負責視頻信息流的實時傳輸，所以是影響連續媒體網絡服務系統性能極為關鍵的部分。同時，媒體服務系統的網絡部分投資巨大，故而在設計時不僅要考慮當前的媒體應用對高帶寬的需求，而且還要考慮將來發展的需要和向後的兼容性。當前，可用於建立這種服務系統的網絡物理介質主要是：CATV（有線電視）的同軸電纜、光纖和雙絞線。而採用的網絡技術主要是：快速以太網、FDDI和ATM技術。

這種點播電視的方式是：多個視頻流依次間隔一定的時間啓動發送同樣的內容。比如，十二個視頻流每隔十分鐘啓動一個發送同樣的兩小時的電視節目。

到那時，點播用户只要操作遙控器，輕輕一按，就可心想事成的收看和欣賞自己喜愛的節目，並可隨時調整放映的進度、快慢等。 VOD的出現使得電視機變成了一種可以隨機獲取信息的媒體，更像是一本書或是一張報紙，可以瀏覽，可以調整，不再侷限於某一時間、日期和固定節目的限制。 ^[2] 

在網絡視頻傳輸過程中，通常要求用户將音頻、視頻文件下載到本地計算機後，再進行播放。這種方法雖然使Internet上多媒體信息的傳輸成為可能，但是它也帶來了3個突出的問題：

(1)由於必須下載多媒體信息，而多媒體信息的數據量通常都很大，在普通用户接入速率較低的情況下，一個很短視頻片段可能需要下載很長時間。

(2)由於必須把節目下載到本地計算機後才能播放，這必然要佔用本地計算機的存儲資源。

(3)版權問題。因為用户將音頻、視頻文件下載到硬盤後，可能要對這些資料進行再傳播，那麼製作單位的知識產權有可能受到損害。

在這種背景下，“流式傳輸”應運而生。它借鑑了計算機本身利用緩存區來提高文件運行速度的方式，考慮在播放端放置緩衝區來解決服務質量的問題。流式傳輸將動畫、音頻和視頻等多媒體經過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包，由視頻服務器向用户計算機連續、實時地傳送。在採用流式傳輸方式的系統中，用户不必象非流式播放那樣等到整個文件全部下載完畢後才能看到具體的內容，只需經過幾秒或幾十秒的啓動延時即可利用相應播放器對壓縮的動畫、音頻、視頻等流式多媒體文件解壓後進行播放，多媒體文件的剩餘部分也將在後台的服務器內繼續下載。這種利用“流式傳輸”思想傳輸的多媒體，被稱之為流媒體。

1、Internet上使用較多的多媒體格式：

(1)Real Netwoks公司的Real system；

(2)Microsoft公司的Windows Media Technology ；

(3)Apple公司的QuickTime，它們是網上流媒體傳輸系統三大主流。

2、流媒體內容製作：

(1)轉檔/轉碼軟件：可將普通格式的音頻、視頻或動畫媒體文件通過壓縮轉換為流服務器進行流式傳輸的流格式文件，它是最基本的製作軟件，實際上也就是一個編碼器（Encoder）,常見的軟件：Real Producer和Windows Media Encoder

(2)流媒體編輯軟件：對流媒體文件進行編輯，常與轉檔/轉碼軟件捆綁在一起。

(3)合成軟件：利用合成軟件，可以將各種圖片、聲音、文字、視頻、幻燈片或網頁同步，併合成一個流媒體文件。常見的軟件：RealShow, RealPresenter 和Windows MediaAuthor.

(4) 編程軟件：流媒體系統提供的SDK可使開發者對系統進行二次開發。利用SDK，開發者通常可以開發流式傳輸的新數據類型，創建客户端應用，自定義流媒體系統。

根據不同的功能需求和應用場景，主要有三種VOD系統：NVOD，TVOD，IVOD。

NVOD（Near-Video-On-Demand），可稱其為就近式點播電視。這種點播電視的方式是：多個視頻流依次間隔一定的時間啓動發送同樣的內容。比如，十二個視頻流每隔十分鐘啓動一個發送同樣的兩小時的電視節目。如果用户想看這個電視節目可能需要等待，但最長不會超過十分鐘，他們會選擇距他們最近的某個時間起點進行收看。在這種方式下，一個視頻流可能為許多用户共享。

TVOD（True Video-On-Demand），稱其為真實點播電視，它真正支持即點即放。當用户提出請求時，視頻服務器將會立即傳送用户所要的視頻內容。若有另一個用户提出同樣的需求，視頻服務器就會立即為他再啓動另一個傳輸同樣內容的視頻流。不過，一旦視頻流開始播放，就要連續不斷的播放下去，直到結束。這種方式下，每個視頻流轉為某個用户服務。

IVOD（Interactive Video-On-Demand），稱為交互式點播電視。它比前兩種方式有很大程度上的改進。它不僅可以支持即點即放，而且還可以讓用户對視頻流進行交互式的控制。這時，用户就可象操作傳統的錄像機一樣，實現節目的播放、暫停、倒回、快進和自動搜索等。

OCVOD（One-way Cable Video-On-Demand），稱為基於單向有線電視網的點播電視，簡稱隨選電視。它實際上是IVOD的一種實現，基於單向有線電視網絡，並藉助第三方寬帶網絡，實現即點即放的交互式點播電視。隨選電視的好處是小型有線電視運營者不需要投入大量資金進行雙向網絡改造，從而大幅降低小型有線電視運營者的系統建設成本和開展點播電視業務的門檻。

只有使用相應的終端設備，用户才能與某種服務或服務提供者進行聯繫和互操作。在VOD系統中，需要電視機和機頂盒（Set-top Box），在一些特殊系統中，可能還需要一台配有大容量硬盤的計算機以存儲來自視頻服務器的影視文件。客户端系統中，除了涉及相應的硬件設備，還需要配備相關的軟件。例如，為了滿足用户的多媒體交互需求，必須對客户端系統的界面加以改造。此外，在進行連續媒體播放時，媒體流的緩衝管理、聲頻與視頻數據的同步、網絡中斷與演播中斷的協調等問題都需要進行充分的考慮。

可見VOD服務雖然很誘人，但其實現技術卻不是一根“易啃的骨頭”。不過隨着網絡技術、計算機技術、存儲技術等的飛速發展，廣大用户充分享受VOD樂趣的日子已經不遠了。到那時，點播用户只要操作遙控器，輕輕一按，就可心想事成的收看和欣賞自己喜愛的節目，並可隨時調整放映的進度、快慢等。VOD的出現使得電視機變成了一種可以隨機獲取信息的媒體，更像是一本書或是一張報紙，可以瀏覽 ，可以調整，不再侷限於某一時間、日期和固定節目的限制。

雖然，VOD的最初出現是為了更好的滿足用户對自主收看視頻節目的需求，但是隨着VOD技術的不斷進步，其廣泛的應用對大眾文化和商業運作模式都將產生強烈的影響。 VOD不僅可以為終端用户提供多樣化的媒體信息流，來擴大人們的信息渠道，豐富人們的精神生活；而且在醫院、賓館、飛機等場所的娛樂，公司的職員培訓、遠距離市場調查、公司的廣告業務等領域將逐漸充斥着VOD技術的全新應用。

由於網絡帶寬的限制，尤其是WAN（廣域網）的帶寬的限制，在WAN上進行高速數據的傳播還不成熟，因此我們這裏講的基於IP的視頻點播（VOD）技術，是指用以太網作為VOD的傳輸平台，實現局域範圍的TVOD（真實VOD）的技術。由於我們在此以太網平台上同時還可提供諸如Internet接入、傳統數據業務、IP電話、可視電話、電視會議等多種增值業務，這樣我們就在一個以IP（這裏指以太網）為基礎的交換平台上實現了多種的業務交換，從而使人們在小範圍能夠實現信息的高速交互，同時這也為今後實現信息的高速交互奠定了一定的基礎。今後隨着光纖技術及路由器技術的進一步發展及各種IP協議的進一步完善，最終將實現“信息高速公路”。這樣，我們才可能在一個WAN中實現高速數據的傳輸及保證各種實時業務的質量，也只有到此時我們才能説我們進入了一個完全的信息化的社會。

一、實現基於IP的VOD技術的難點

1．基於IP的實時交換的服務質量（QoS）

由於IP採用數據打包、分組交換的形式，同時又允許數據包大小不同。因此，數據的實時傳輸不能保證質量，這主要是由於數據包碰撞

造成的網絡延遲時間不確定造成的，所以在對網絡帶寬要求很大，同時對實時性要求也很高的視頻傳輸上就不能完全保證其服務質量（QoS）。

2．視頻服務器的處理能力

視頻服務器有很多種，一般來講是以其支持的用户數量多少及其基於的系統而進行分類，主要有以下幾種形式。

(1)基於通用計算機的視頻服務器

此類視頻服務器都比較簡單。從發展的角度來看，它們一般都是初級的產品，功能簡單有限，支持的用户數量也有限（50户左右）。由於其低廉的價格，因此在小型的應用領域有一定的市場。

(2)基於高級工作站的視頻服務器

基於高級工作站的視頻服務器是一些生產大型計算機的廠商利用其在計算機方面的優勢，以高性能的計算機為基礎，再增加一些支持視頻數據訪問的有關硬件，並對系統進行一定的優化，以達到一般視頻服務器的功能。它們一般能對中等規模的網絡進行支持（50～1000户），但其高昂的價格使一般的用户望而生畏。

(3)基於專用硬件平台的視頻服務器

基於專用硬件平台的視頻服務器是一些硬件廠商利用專用的硬件實現視頻數據的訪問。由於其採用專用硬件實現了對視頻數據的訪問，並着重解決了其大量存儲問題，因此無論從速度上，還是從存儲容量上都是前兩種視頻服務器無法比擬的。但它也有其不足之處。首先，由於其採用了專用硬件及解決了大量存儲問題，因此好的質量也有好的價格，所以決定了其昂貴的價格。其次，由於他們是一些硬件廠商自行研製的，對硬件的依賴性很強，因此其通用性很差，侷限了其發展，一般多用在大型網絡的應用上。

綜上所述，視頻服務器還有很多不近人意的地方（如價格、處理能力、通用性等），但隨着技術的發展，終將走向成熟，而且這一天不會太久。

3．大量數據存儲

由於一部影片的數據量是非常龐大的（1.2～1.5GB），因此保存影片就成了一個非常大的問題，即大量數據的存儲問題。

以上這些問題，對於VOD技術來説都是一些技術上的難點問題。針對上述問題，我們在現有的技術基礎上推出了分佈式層次結構系統作為我們的解決方案，它是以IP（這裏指以太網）技術為基礎的解決方案。 ^[3] 

隨着媒體服務的數字化及互動程度日益提高，壓縮技術的進步促使帶寬要求不斷降低，當今的市場正經歷一場重大變革。隨着消費業務日益增多，網絡接入帶寬得到了廣泛普及。上述趨勢與優越的電信性能及豐富的媒體內容的融合正給視頻點播業務傳輸帶來翻天覆地的變化。技術的日益成熟使得用户能夠輕而易舉地訪問內容，因此大家開始期望能夠通過有線與移動設備隨時隨地體驗超高質量的視頻與其他的豐富的媒體類型。此外，內容擁有者也在尋求更加有效的新途徑，以便更廣泛地傳播其內容並且以儘可能多的方式從中獲利。內容可用性、技術能力以及無所不在的高速電信基礎設施所帶來的“完美風暴”已經吹開了向大規模、高收益視頻點播快速轉變的大門。

但是VOD的迅猛增長必定會給固網運營商帶來眾多挑戰與機遇，如：擁塞管理、內容定位服務、計費、推薦引擎、存儲以及及時交付。要想讓美夢成真，各方面輔助的基礎設施都必須全部落實到位且必須實現以下要素：高速接入與傳輸、可行的服務器解決方案、充足而又廣泛分佈的用户與網絡存儲、媒體處理、交付路由分集、內容處理以及QoS（流量與擁塞管理）。同時，用於點播內容與媒體內容交付的優化架構也必須得到實施並且功能齊全。

關鍵因素之一：媒體

媒體、技術和電信領域正在發生的變革，可以確保視頻點播在未來幾年成為媒體傳輸領域的重要動力。其中媒體作為整個行業的關鍵將為儘可能豐富的設備提供各種可用內容。當然，在競爭已經白熱化的媒體銷售市場中，媒體佈局必須協調一致、精心規劃並細緻分析。通過深入瞭解每位用户的購買歷史記錄、下載偏好以及首選技術與交付方式便可以最大化未來銷售潛力。同樣重要和關鍵的是，視頻點播開始在市場中扮演日益重要的角色。媒體業日益認識到視頻點播是媒體資料檢索能力大戰中可靠而長期的同盟軍。另外，它還可以促進語音、視頻與數據“三重播放業務”的交付。

關鍵因素之二：技術

技術在視頻點播交付中扮演同樣重要的角色。內容存儲於用户手中的存儲設備（通常是DVD）中。而技術與市場接受度又決定VOD高清點播能否成為美好現實，因此一場有趣的變革已經上演。過去存儲於客户端的內容正在向網絡移植，然後從一台或多台服務器中提取內容並按需發送給用户。這樣就可以簡化各方面的需求，如大容量存儲陣列、對等服務器之間複雜的交互、強大的分組處理能力、數據收集與計費算法以及能夠傳輸日益增多的富媒體內容的網絡。當然，如果不能及時、準確地把內容交付到用户手中，這一切都是空話。可量度的服務質量（QoS）必須得到保證，同時，在網絡與依賴處理器的傳輸環境中，流量管理至關重要。必須設計和實施能夠在最差情況下為其提供有全面保證的工作區的交付架構。

關鍵因素之三：電信

電信業則是整個交付藍圖的重中之重。三個產業從根本上都依賴其他兩個產業，電信業尤為重要。離開支持它們的可靠寬帶基礎設施，再豐富的內容，再複雜功能再強大的數據收集、存儲與計費模型，對用户來説也是水中月、鏡中花。電信領域最近的一系列進展已經從許多方面重塑了網絡的角色，尤其對於點播內容。

當然，最大的轉變是從僵化的、基於TDM的網絡向更為靈活的IP網絡不可逆轉的發展。雖然電信業的變革仍然處於早期階段，但是形勢會很快轉變，整個服務提供商網絡已經開始向IP與MPLS轉變。值得一提的是IMS，因為它在不遠的將來會成為點播視頻的重心。3GPP最初把IMS看成向移動設備提供內容的一種途徑，它更多地被視為在各種網絡中傳輸多媒體內容的支柱技術平台。IMS前途無量：只要得到普遍部署，服務供應商就能夠通過任何網絡、使用任何接入方式，向全球任何地方任何用户的任何設備提供任何內容，而且可以根據網絡數據庫中保存的用户首選方式進行計費。這種不可思議的功能抓住了流視頻與VOD作為業務必備條件的要旨。能夠分析和利用客户偏好、始終如一地保證高QoS，並且能夠根據用户而非服務供應商的需要提供內容的媒體、技術和電信基礎設施可以稱得上盡善盡美。但是，服務交付前進的道路依然曲折。 ^[4] 

隨着VOD日益流行以及服務供應商、技術設計商與媒體擁有者不斷融合，交付架構也在不斷髮展。大型網絡中採用的最著名的VOD架構通常稱為SHE-VHO-VSO模型。

SHE-VHO-VSO模型——這種架構是一種層級架構：“超級頭端”(SHE)彙集大範圍內或全國的內容並且在大範圍內提供實時全國內容，通常採用IP作為網絡層協議。“視頻中心局”（VHO）與SHE一起把本地與區域內容整合到內容組合中，從而確保全國與本地內容的供應。最後，“視頻交換局”（VSO）把不同內容從網絡映射到接入域，以便發送給用户。

這種模型很適應傳統內容交付；但是，隨着大家對點播業務的興趣不斷提高並且其在收入流中的比重日益加大，開始出現多種業務問題。由於所有VOD分配模型的整體目標都是最小化交付延遲、最大化網絡服務可靠性、創建易於管理（因此也易於計費）的業務環境，以及確保可靠、可預測的媒體流環境，因此出現了不同的架構方案。由於流量瓶頸是基於服務器的網絡中最常見、最棘手的問題，因此拋棄單一服務器解決方案是一種自然而然的選擇。

分佈式服務器模型——理想情況下這種模型可以很好地運行。不過，由於大部分網絡都非常複雜，來自單個站點的內容存在一些潛在問題。為此，通常會部署一種多服務器架構，從多台服務器向單個客户端發送內容。這樣可以把故障風險分散到多台設備，同時消除服務器的進出瓶頸。這種模型中的內容下載由接收器驅動，而非由發射器驅動，從而可以無需協調參與下載的各台服務器。此外，對服務器內容的請求在塊級進行，這樣可以消除對複雜、耗時的分組處理的需求。最後，在參與的服務器羣之間可以對帶寬佔用進行自適應管理，這樣一方面可以保持服務器負載相對均衡，另一方面也可以消除服務器故障造成嚴重業務中斷的可能性。

點對點傳輸——緊隨分佈式服務器模型而來的是主題的變化。最終負責把內容傳輸給用户的服務器常稱為流引擎。在點對點環境中，主要流引擎與對等服務器合作，從合作設備下載相關數據塊，用於發送給用户，這樣可以使不同服務器與路徑分擔傳輸責任，從而提高系統整體效率。 ^[5] 

前端處理系統一般由視頻服務器、磁盤陣列、節目數據庫、播控系統等構成。視頻服務器的高速數據傳輸能力保證了用户對大量的影片、視頻節目、遊戲、商務信息以及其他服務的近乎即時訪問。它的突出優點是若干用户可從不同的時間起點觀看同一個節目，避免了精彩節目被一個用户所獨佔，或某個用户播點後，其他用户只能被動跟隨的情況，這對於用户點播要求相對集中的場會尤為適合。

VOD視頻服務器保存着大量經壓縮的圖像節目並能通過網絡為用户提供所需的節目拷貝，也可以包含實時的MFEG編碼器來接入實況轉播。節目數據庫是一存檔系統，保存着大量壓縮形式的電影節目，可成批下載給視頻服務器。VOD視頻服務器通過與用户之間直接的、實時雙向交互來控制節目的播放，包括節目的選擇、播放過程的開始與終止、播放速度的控制以及不同節目之間的動態切換等。

電視機的機頂盒控制管理系統是一個信令傳輸網絡，用於管理用户到VOD視頻服務器的連接。由於實際的VOD系統中可有多個VOD視頻服務器，因此，控制管理系統採用兩級網關管理，第一級在數字寬帶交換系統和傳輸系統中實現對不同頻道的選擇；第二級則完成在一個VOD視頻服務器上對特定節目的選擇。

VOD信令和數據流通路具體過程如下：

（1）通過預置信令連 通機頂盒和訪問人口設備；即接通S3，VOD系統將服務清單從人 口處傳給用户；

（2）按用户要求，人口選定相關的視頻服務器，即接通S4，並提供服務素引；

（3）S4的初始化可由機頂盒或視頻服務器完成；並由服務人口提供路由信息，由服務器提供節目清單；

（4）用户從節目單中選擇節目並將信令傳給視頻服務器；

（5）通過網絡操作將節目由視頻服務器發到機頂盒，即連通P1，必要時可將節目從視 頻庫裝載到現頻服務器；即連通P；

（6）其他信令通路S5、S6、S7都服務於操作中心的監控、記錄等。

管理能力、點對點可交換的交互式VOD系統，其服務器、網絡、存取設備、用户預定設 備等都能運行於多種類型的視頻壓縮模式和不同帶寬要求的環境中。視頻服務器可根據用户 的要求把用户點播的節目從視頻庫中取出，並通過ATM網絡傳送給用户。視頻信息一般採用 MPEG標準壓縮編碼，裝人ATM信元，在ATM網絡中傳輸。同一個網絡中可能有多個信息提 供者，因此可以有多個視頻服務器，由網絡服務操作中心調配使用。服務人口的功能主要是 根據用户所要求的服務內容將用户與相應的服務器相連接，一個網絡可有多個服務人口，一 個服務人口也可連接多個用户。服務人口可作為一個獨立的網絡部件，也可集成到現頻服務 器或ATM交換中心等其他部件中。服務操作中心是服務提供者用來管理和分配信息資源，並 為用户提供相關服務操作的部件。若服務提供者數量大，則服務操作中心可作為一個獨立部 件；若服務提供者數量小，則一般將其集成到現頻服務器中。視頻庫的功能是以壓縮編碼形 式存放信息文檔，訪問設備則提供網絡和用户之間的連接，它一般由位於網絡和用户設備 （CPE）之間的設備組成。CPE包括電視機和錄像機、機頂盒及遙控器。ATM網絡將網絡各部 件互連，包括”信令“和“節目數據流”，其中節目數據流應滿足用户點播要求的速率，在 連接方式上可以是點對點，或點對多點。

傳輸系統由幹線傳輸系統和分配系統組成，作用是將來自VOD視頻服務器及其他信號源 的信息送至用户並回送用户的反向信息。幹線傳輸系統可以有光纖、同軸電纜和無線傳輸方 式等供選擇；分配系統有光纖（FITL）、銅線（ADSL等）、混合光纖同軸電纜（HFC）和無線（LMDS）等實現方式。郵電企業的一般做法是採用ADSL/HDSL/VDSL技術，在PSTN中傳輸 節目；而廣電部門一般採用HFC技術，在CATV系統中播出節目。

從傳輸速率、實時性、交互性、經濟性等方面考慮，3種常見網絡中能夠作為VOD系統用 户接入網的只能是PSTN與CATV系統。但是，PSTN與CATV系統均需一定改進，PSTN需提高速率， CATV系統則需增加雙向通信能力。

用户設備主要有兩類結構。第一類結構將網絡終端（ NT）從機頂盒分離開來，兩 者間多采用E1/V24接口，

光纜2可提供2Mb/S下行連接和雙向控制連接。將來會出現所謂標準數字家用網（DHN），允許連接若干機頂盒並能重新使用現有雙絞線或同軸電纜來提供每秒幾 十個兆比特的帶寬。第二種結構將NT集成進機頂盒，機頂盒的基本功能是對MPEG信號解碼並 與普通電視機接口。還有人機接口、條件接入（編碼）、口令控制、智能卡和信用卡閲讀器 等其他功能。

機頂盒也有低檔、高檔兩類產品。前者由付費電視解碼用的機頂盒演變而成，較便宜，但只有有限的用户接口和處理能力。後者由工作站/PC機演變而成，具有高性能處理平台，包含至少4 MB的存儲能力，可提供圖形用户接口、語音識別、動畫製作和遊戲等。

各種HUBHFC結構兼顧大樓已有的同軸線纜狀況，支持現有的和正在出現的窄帶和寬帶業務。

來自VOD視頻服務器的信號（155Mb/s）和傳統的諸如CATV等其他多媒體信號被送入中心 點（HUb）進行調製，而 HUb則是 VOD網絡中數字/模擬轉換的接口；前向通道接收VOD數字 信號和其他多媒體信號，將其通過光纖傳送至各節點（NOde）。反向信道接收來自用户端的控制信號，加以處理後，將其送至 ATM交換機及 VOD視頻服務器。Node通過光纖幹線接收來 自Hub的前向射頻信號；通過線性放大器加以處理後，通過同軸電纜分配網絡傳送至用户； Node同時也必須過濾出來自用户的射頻反向信號，並把它經過激光器驅動回送給HUb。

也可利用ADSL技術，於光纖節點處和用户瑞安裝ADSL設備實現VOD業務及其他寬帶業務。

ATM交換機和寬帶用户環路是發展VOD業務的關鍵技術。使用ATM技術的VOD系統，既能很 好地服務於用户，對網絡的帶寬要求又最小。ATM交換機已商用化，而用户網的寬帶化是開展VOD等寬帶業務最大的難題之一。光纖用户環路（FTTH、FTTC、FTTB等）以其頻帶寬、可傳高速數據甚至高清晰度電視、能適應B－ISDN和信息高速公路發展等優點，是未來寬帶高速用户環路的發展方向。但由於其投資大，用户難以承受。應充分利用HFC、ADSL 及HDSL技術，挖掘潛力，發展VOD等寬帶業務。

VOD視頻服務器必須運行相應的軟件協調各項動作；同時提供友好的用户界面。它應具有如下特徵：

（1）能夠存儲至少幾百小時的圖像節目。

（2）如果一個用户對VOD服務器隨機的動態訪問被稱為會話過程的話，那麼VOD服務器 須能支持上千個同時進行而又相互獨立的“會話”過程。

（3）具有一套加密及用户訪問控制機制來防止非法用户訪問。

作為點播系統的核心，VOD視頻服務器的性能直接決定系統的總體性能。為了能同時響應多個用户的服務要求，視頻服務器一般採用時間片調度算法。

視頻服務器為了能夠適應實時、連續穩定的視頻流，其存儲量要大，數據速率要高， 並應具備接納控制、請求處理、數據檢索、按流傳送等多種功能，以確保用户請求在系統資源下的有效服務。存儲設備應採用SCSI接口，以確保高速、並行、多重I/O總線的能力。 基於ATM的VOD系統，採用的視頻服務器是以多路自路由選擇開關（MPSR）為中心的寬帶視 頻服務器。這種結構的服務器可提供即時交互式視頻點播（InteractiveVOD with Instaneous access，IVOD－i）和延時交互式視頻點播（Interactive VOD with delayed access IVOD －d）兩種服務方式。在大量用户同時點播時，服務器的傳輸速率很高；同時要求其他相關 設備也能支持這種高傳輸速率，這很難實現。為此可以在網絡邊緣（如ATM網絡前端開關處） 設置視頻緩衝池，把點播率高的節目複製到緩衝池中，使部分用户只需訪問緩衝池即可，着 緩衝池中沒有要點播的節目，可再去訪問服務器，這減輕了服務器的負擔，並可以隨着用户 增加而增加緩衝池。裝載緩衝池可用150Mb/S速率，而從緩衝池中向用户傳送節目是用2Mb/S速率，從而一個服務器可支持多個用户。

從單一服務器模型向點對點模型的發展與市場需求相伴而生，但是即使點對點模型也面臨挑戰，而最大的挑戰是缺乏由服務提供商管理的交付，網絡自身也面臨挑戰。為此，我們需要一種全新的方案——事實上是上述三種方案的混合。這就是允許VOD網絡中服務器單元共享存儲和處理資源的變通方案。這種技術被稱為點對點輔助視頻點播（Peer-Assisted Video-on-Demand）。

P2P視頻播放

點對點輔助視頻點播有時又稱為多源流VOD（Multiple Source Streaming VOD），是一種用於傳輸單播視頻內容、功能複雜但極其高效的架構。在多源流系統中，原始視頻流分為多個視頻塊，然後通過網絡進行傳輸，類似於消息在通過IP網絡傳輸之前先分成數據包。如果正確實施，其不僅可以提高容錯性、消除瓶頸、顯著改善可用帶寬的利用，而且還可支持大幅提高的播放速度。為了成功實施，需要部署多源流調度程序（MSS）。MSS接收來自代理服務器或對等服務器等不同服務器的流塊，對視頻塊進行適當排序，然後把無縫、塊速率恆定的視頻流發送到客户端設備。MSS當然也面臨自身的挑戰。數據塊傳輸的變化會造成MSS緩衝區下溢，進而造成回放飢餓和回放抖動。基於芯片的算法多多少少有助於緩解這種問題，但是保證可預測（和可計費）的QoS需要更強的控制。由於依靠多台服務器向單個客户端同時發送視頻流，這種架構具有眾多優勢，其不僅具有高容錯性，而且還能夠根據需要改發業務流，從而避免網絡硬件故障或影響業務的擁塞。此外，該架構還支持高分辨率視頻傳輸以及多個視頻流同時會話。這種模型還允許作為故障預防措施而發送冗餘數據，從而提高整體服務質量。

總之，視頻點播是20世紀90年代發展起來的，隨着全球IPTV設備的普及、可播放電影內容的不斷豐富、具備IP連接功能的電子產品持續更新以及手機TV市場的持續增長，視頻點播也將迎來高速增長期。2008年奧運會推動了P2P視頻播放平台的快速增長。點對點網絡正成為IP網絡中的主要視頻分配機制，而現代VOD網絡逐步整合的技術要素也在降低網絡和服務交付成本，提高帶寬利用效率並提升QoS水平。面對着視頻點播這一廣大市場，無論是設備供應商還是對於服務提供商來講，都將是一個機遇與挑戰並存的時代。

2023年10月，廣電總局發佈了《有線電視業務技術要求》等三項廣播電視和網絡視聽行業標準的通知。根據相關通知，有線電視運營機構在提供直播頻道和時移電視、頻道回看、視頻點播等有線電視業務時，應確保界面簡潔友好、操作方便快捷、節目優質傳輸。 ^[6-7]