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1、IPQAM的VOD低成本解决方案1前言近年来，随随着国家家信息化化建设的的大力开开展和三三网融合合的积极极推进，广广电行业业加快了了有线电电视数字字化整体体转换工工作的步步伐。截截至20007年年底，我我国的数数字电视视用户已已经达到到26000万。然然而，数数字电视视用户数数目的快快速增长长并没有有为广电电行业的的发展带带来实质质的推动动作用。目目前26600万万数字电电视用户户可消费费的业务务绝大多多数仍基基于单向向网络，并并且业务务仅限于于数据广广播、信信息浏览览、NVVOD等等缺乏互互动性的的业务。这这些业务务中，数数据广播播提供的的信息量量有限，信信息浏览览和NVVOD等等业务不不支
2、持用用户的参参与，单单纯的模模拟转数数字带来来的清晰晰度提高高(有限限)和同同质的频频道增加加已很难难满足用用户日益益增长的的消费需需求。因因此，单单纯的数数字化转转换意义义不大，运运营商必必须以用用户为本本，充分分调动用用户参与与的积极极性，不不断满足足用户快快速增长长的精神神文化和和信息服服务需求求，并努努力提高高相关收收益。这这些就需需要运营营商加快快双向网网络的改改造，大大力提供供丰富多多彩的互互动业务务。 VVOD业业务是最最基础的的双向业业务之一一。一方方面VOOD业务务是用户户迫切需需要的业业务，另另一方面面当前VVOD业业务系统统的系统统成本和和运营成成本都很很高，运运营商很很
3、难盈利利。如何何解决这这一矛盾盾，是运运营商普普遍关注注的热点点。本文文试图从从降低系系统成本本的角度度进行分分析探索索，为解解决这一一问题提提供可行行的途径径。由于于文中提提出的VVOD低低成本解解决方案案基于开开源项目目Darrwinn Sttreaaminng SServver实实现，而而Darrwinn Sttreaaminng SServver完完全符合合ISMMA规范范，所以以该方案案完全适适用于其其它基于于IP的网网络环境境中。但但本文的的描述主主要以基基于IPPQAMM的广电电网络环环境为例例，来说说明该方方案的实实现过程程。2广电行行业的VVOD业业务现状状VOD业务务即视频
4、频点播业业务，是是一种可可以按用用户需要要点播节节目的互互动式视视频业务务。它的的一个重重要特点点就是需需要很高高的带宽宽来传送送下行的的媒体流流。广电电的CAATV网网络可以以提供非非常高的的下行带带宽，适适于媒体体流的传传送。因因此，广广电行业业的VOOD业务务提供多多采用基基于IPPQAMM的VOOD解决决方案，即即利用IIP网络络实现流流媒体的的控制，通通过CAATV网网络下发发媒体流流的方式式。图11就是一一个简单单的IPPQAMM VOOD业务务系统的的逻辑图图。目前，基于于IPQQAM的的VODD解决方方案的相相关规范范主要有有时代华华纳提出出的ISSA(IInteeraccti
5、vve SServvicees AArchhiteectuure)和Coomcaast提提出的NNGODD (NNextt Geenerratiion On Demmandd)等。其其中ISSA架构构的流控控协议采采用基于于ISOOIEEC DDSM-CC标标准的SSSP和和LSCCP协议议，而前前端服务务器实体体之间采采用COORBAA实现，实实现的复复杂性相相对较高高。NGGOD则则是在RRTSPP协议的的基础上上提出，实实体交互互基于WWeb Serrvicce实现现，目前前还很少少有相关关的商用用产品。在现在的国国内外市市场中，能能提供基基于IPPQAMM的VOOD解决决方案的的国内厂
6、厂商主要要有华为为，思华华等。国国外厂商商主要有有MOTTO、CCISCCO、TTanddberrg(没没有自己己的视频频服务器器)等。国国外厂商商的产品品都支持持ISAA规范，而而ISAA规范由由于本身身定义的的复杂性性，造成成整个系系统的复复杂度提提高，也也直接导导致了系系统实现现的成本本非常昂昂贵。国国内产品品中，虽虽然思华华的产品品不是基基于ISSA架构构，其点点播协议议采用RRTSPP协议，但但其商用用产品也也价格不不菲。视频服务器器是VOOD解决决方案中中的核心心实体。在在基于IIPOAAM的VVOD解解决方案案中，视视频服务务器需要要支持TTS流格格式，并并以UDDP的方方式传送
7、送TS流流，以连连接IPPQAMM设备。此此外，考考虑到VVOD业业务的可可运营性性。视频频服务器器还需要要支持用用户认证证、计费费接口以以及远程程管理等等功能。我我们认为为，降低低视频服服务器的的开发成成本，可可以有效效地降低低整个VVOD业业务系统统的成本本。因此此，本文文基于开开源项目目实现了了一个运运行于通通用服务务器上的的纯软件件视频服服务器，虽虽然此类类视频服服务器目目前还难难以被较较大的运运营商接接受并采采用，但但已可成成功地应应用于小小区、酒酒店等区区域的VVOD系系统设计计。3基于开开源项目目的VOOD低成成本解决决方案目前，与视视频服务务器相关关的开源源项目有有很多，如如M
8、PEEG4IIP，VVLS等等等。其其中liive5555是是免费，开开源的，并并支持TTS流，但但livve5555的设设计并不不适用于于商业运运营；DDarwwinSStreeamiing Serrverr2具备备商业运运营必须须的认证证、计费费、远程程管理等等特性，可可以很好好地支持持商业运运营，但但是对于于广电系系统的应应用来说说，缺乏乏对TSS流的支支持。本本文基于于可运营营性的考考虑，选选取Daarwiin SStreeamiing Serrverr作为基基础，通通过扩展展使之支支持MPPEG-2TSS流，实实现低成成本的视视频服务务器，以以支持基基于IPPQAMM的VOOD解决决
9、方案。3.1 DDarWWin Strreammingg Seerveer简介介Darwiin SStreeamiing Serrverr(简称称DSSS)是苹苹果公司司的开源源视频服服务器版版本，与与DSSS相对应应，APPPLEE有一个个商业版版本的视视频服务务器QTTSS(QuiickTTimee Sttreaaminng SServver)，两者者采用相相同的核核心设计计。DSSS符合合ISMMA规范范，支持持多种标标准协议议和格式式，DSSS的主主要特性性如下：完全符符合标准准，支持持各种标标准的播播放器或或者机顶顶盒。支持MP44、3GGPP等等文件格格式；支持MPEEG-44、H
10、.2644等视频频编解码码格式；支持RTSSP流控控协议，支支持HTTTP协协议；支持RTPP流媒体体传输协协议；支持单播和和组播；支持基于WWeb的的管理；具有完备的的日志功功能。此外，该服服务器版版本提供供了一个个基于模模块的扩扩展方法法。利用用DSSS提供的的APII就可以以很方便便地编写写静态或或动态的的模块，对对DSSS进行扩扩展，使使其支持持其它文文件格式式、协议议或者功功能。本本文就是是利用这这种方法法对DSSS进行行扩展，使使其支持持采用MMPEGG-2 TS封封装格式式的MPPEG-2视频频文件。见图2即DDSS系系统的逻逻辑框图图。3.2 DDSS模模块的编编写每个DSSS
11、模块必必须实现现两个函函数：一一个是MMainn函数，服务器在启动时将调用这个函数进行必要的初始化。另一个是Dispatch函数，通过实现此函数，服务器可调用DSS模块并完成特定处理。对于编译到服务器里面的模块，其主函数的地址必须传递到服务器的模块Main函数中。具体实现细节可参照QuickTime流媒体服务器模块文档2的相关章节。具体实现时时，Maain函函数必须须命名为为MyMModuule_Maiin，其其中MyyModdulee是模块块的文件件名。此此函数的的实现通通常如下下所示：每个DSSS模块都都必须提提供一个个Disspattch函函数。服服务器为为了特定定的目的的需要使使用某个
12、个模块时时，是通通过调用用该模块块的Diispaatchh函数来来实现的的，调用用时必须须将任务务的名称称及相应应的参数数传递给给该函数数。在DDSS中中，使用用角色(Rolle)这这个术语语来描述述特定的的任务。DDisppatcch函数数的格式式如下所所示：void MyMModuuleDDisppatcch(QQTSSS_Roole inRRolee，QTTSS_RollePaarammPtrr innParramss)；其中MyMModuuleDDisppatcch是DDisppatcch函数数的名称称；MyyModdulee是模块块的文件件名；iinRoole是是角色的的名称，只只有
13、注册册了该角角色的模模块才会会被调用用；innParramss则是一一个结构构体，可可用于传传递相应应的参数数。3.3 DDSS对对MPEEG-22 TSS流的支支持对DSS进进行扩展展，以实实现对MMPEGG-2 TS流流的支持持，主要要涉及三三个方面面的问题题：首先先，RTTSP协协议需要要支持MMPEGG-2 TS oveer DDVB-C；其其次，能能够通过过UDPP协议直直接发送送TS流流；最后后，发送送的速率率需要依依据PCCR11(PProggramm CllockkReffereencee，即节节目时钟钟参考)实现适适当的调调节。下下面针对对这三个个方面问问题的解解决进行行简要
14、的的说明：为了让RTTSP协协议能支支持QAAM传输输，需要要对标准准的RTTSP协协议做扩扩展，即即在SEETUPP阶段，终终端告诉诉服务器器需要QQAM传传输，服服务器会会为该终终端分配配传输资资源，并并告诉终终端相应应的参数数(包括括频点和和节目号号等)。对对于IPPQAMM资源，节节目号与与UDPP端口号号是一一一对应的的，视频频服务器器可以维维护一个个包括UUDP端端口、节节目号、频频点以及及UDPP端口使使用状况况的列表表。当使用扩展展后的RRTSPP协议实实现一次次MPEEG-22 TSS流点播播时，与与通常的的RTSSP交互互过程相相比，在在SETTUP阶阶段有所所不同。为了实
15、现MMPEGG-2 TS流流通过CCablle下发发，关键键点是视视频服务务器能够够采用UUDP协协议将TTS流依依特定速速率发送送到IPPQAMM设备。采用UDPP协议把把TS包包发送到到IPQQAM设设备，实实现相对对比较简简单，假假定TSS包的大大小是1188字字节的，只只要遵照照一个UUDP包包不应大大于以太太网最大大传输单单元的原原则，将将7个TTS包打打包成一一个UDDP包，发发送给IIPQAAM设备备即可实实现。而依特定的的速率发发送则要要求服务务器在发发送MPPEG-2TSS流时，必必须保证证发送数数据的速速率与媒媒体正常常播放的的速率一一致性。考考虑到终终端会有有一个缓缓冲区
16、来来平滑发发送数据据时可能能产生的的波动，因因此对于于发送速速率与正正常播放放速率的的一致性性的要求求并不是是绝对的的。但发发送数据据带来的的波动要要在IPPQAMM设备许许可的范范围内，否否则IPPQAMM无法正正常处理理。本文中依特特定速率率发送是是基于PPCR来来实现的的。PCCR即节节目时钟钟参考，是是TS包包中的一一个字段段，用于于同步解解码器与与前端编编码器或或者视频频服务器器的时钟钟。在编编码器进进行编码码的过程程中，会会不断读读取硬件件时钟并并放入TTS中PPCR字字段。解解码器在在解码的的过程中中会参照照一个本本地时钟钟，确定定解码和和显示的的速度。本本地时钟钟要根据据PCRR进行修修正，以以避免时时钟过快快造成停停帧或者者时钟过过慢造成成丢帧。我们已经在在linnux下下面按照照本文所所述方法法实现了了支持MMPEGG-2
