NGB超高清视频点播应用研究

摘 要：在三网融合背景下，观众对视频点播的要求越来越高，当前的视频点播系统已经不能够满足人们的需求。NGB视频点播系统具有支持大规模部署、满足多屏终端、具有高QoS保障、便于管理资源等优势，具有广阔的应用前景。文章分析了当前视频点播系统中存在问题，并结合NGB的特点与网络运营需求，提出一种NGB视频点播系统架构。

关键词：NGB视频点播系统；点播流程；终端展现能力；网络传输

视频点播可以在媒体服务提供者和消费者之间实现互动，在播放视频节目时听取消费者的意见，根据消费者的观看要求选择相应的视频节目进行播放，从根本上改变传统的视频节目播放中提供者和播放者的地位。在现代社会中，公众对视频点播的需求越来越大，三联网融合的规模化推进的进度越来越快，对NGB视频点播系统的功能和管理运营的要求也越来越高。为了推进三联网的融合，满足人们的需求，在有线电视网络上建设和升级视频点播系统，进而在全省和全国的视频点播系统之间实现互联互通，我们就必须在短时间内提高自身的技术，在现有的视频点播系统中实现创新和发展。

1 超高清视频的概述

超高清视频的分辨率是由权威的影视机构通过制定一些列规范文件划分定义的，其中国际电联制定的BT.1796和美国电影电视工程师系会制定的SMPTE2036规范系列就对超高清视频的分辨率结构进行了定义。在这些规范之中，因为超高清电视的像素结构不同把超高清视频分为4K模式、8K模式和16K模式。其中4K模式的超高清视屏像素结构为3840×2160，8K模式超高清像素为7680×4320，16K模式的超高清视频像素为15360×8640。把超高清视频的画面显示比例规范为16：9，把最大的支持帧率界定为120fps。超高清视频对比着一般的高清视频，具有容量超大的特点，就4K模式的超高清视频来说，其数据容量是一般高清视频数据容量的8倍。超大的数据量给超高清视频的处理宽带提出新的要求，给网络的计算能力和数据的存储和传输带来新的挑战。我国目前的超高清视频点播测试中没有建立专属于超高清视频的传输信道，而是在原有的传输信道容量内采用HEVC编码方式，使用Mainprofile进行编码，来提供超高清视频的直播和点播服务。测试时使用的是4K/30p信源，对宽带的需求为一般宽带的15Mbps，这远远不能满足超高清视频的需求。正式的超高清视频点播服务要采用4K/60p信源，对宽带的需求达到25Mbps以上，只有高宽带能够满足这种需求。

2 NGB高清视频点播流程

2.1 内容发布流程

提供方想要在NGB视频点播系统发布内容需要先通过计算机网络向媒体库发出文件注入请求，媒体库相应请求之后，提供者将内容用约定的方式注入到媒体库当中。媒体库在接收到内容之后对数据文件进行审核，审核通过之后通过内部程序将内容加工处理，把加工完成的数据文件通过A2接口交付给媒资运营系统，这样就完成了内容在NGB视频点播系统的注入。在NGB视频点播系统运行的过程中需要向内容分发系统注入点播文件时，媒资运营系统就会向内容分发系统发出内容发布请求，约定内容的FPT.、HTTP等地址和协议。然后内容分发系统通过约定的协议从媒体库下载内容的实体文件。当发布的内容需要更新，有实时的内容需要注入内容分发系统，媒资运营系统通过A5接口向内容分发系统发出内容注入请求，内容分发系统进行文件的录制并对收到的申请进行响应。这样就完成了内容的初步发布，接下来就是对发布的内容进行运营，把内容分发给流服务系统。

2.2 用户点播流程

NGB视频点播系统在响应用户的点播请求的时候，首先在终端开机后通过终端定位机制获取ServiceGrop参数，实现定位。然后通过门户向计费认证授权功能模块发起用户认证请求。收到请求后计费认证授权功能模块对用户和终端设备进行校检，校检通过后生成新的用户认证令牌，之后把认证结果通过门户返回到终端。终端收到计费认证功能模块返回的认证结果后，向计费认证功能模块发起鉴权请求。计费认证功能模块对用户业务权限进行鉴定，把结果返回给终端。最后，经过了计费认证功能模块的认证，终端向会话管理发起点播请求。会话管理对终端的请求处理之后向流服务系统申请建流，将建流结果返回到终端。终端收到建流结果后就能向流服务器申请流控操作。

3 提高超高清视频点播服务质量的策略分析

3.1 视频兼容性测试

超高清视频的播放质量与视频编码时的参数有很大的关系，视频编码时的参数决定着视频与播放媒体的兼容性。为了提高超高清视频的点播服务质量，在超高清视频上线前需要对视频进行较多的兼容性测试，查看视频与播放媒体的兼容性。

3.2 HTTP流媒体服务器

超高清视频的的数据容量巨大，对媒体服务器的服务要求较高，需要媒体服务器满足在播放过程中的灵活性要求。HTTP流媒体服务器能够在很大程度上满足超高清视频播放的各方面要求。运用HTTP流媒体服务器进行超高清视频播放中，在不同伴音需要切换的时候，不会像用之前的RTSP服务器播放时把所有节目数据都进行推送，只需要把机顶盒侧的媒体播放器根据超高清视视频点播元数据描述信息，请求与之对应的伴音文件的URL可以完成伴音切换。这样就可以扩展服务器的数据容量，灵活的根据业务开展的要求增加内容资源。

3.3 提高终端展现能力

超高清视频的点播应用中，机顶盒终端处理的性能是不相同的，对超高清视频播放、超高清浏览器等多图层叠加支持能力是有区别的。在进行应用开发的过程中，我们要注意到这些区别，不断进行技术创新，在开发中做到质的提升而不是量的提升，提高终端的展现能力，做到在超高清应用上的集成开发。

3.4 提高网络传输的质量

超高清视频点播服务是通过网络传输的方式实现的。网络传输的质量直接影响着超高清视频点播服务质量。在NGB网络中，可以结合超高清视频的特点，优化系统的结构。在视频点播前端、机顶盒终端和传输网络中建立探针，用来观察和评估不同网络下超高清视频点播和传输的质量，实现机顶盒侧播放器对数据下载的智能化。通过探针可以查看到播放器缓存中的数据，在数据低于预期值的时候就可以向HTTP流媒体服务器加大下载速度，在缓存器中的数据恢复到正常的水平的时候，则把下载速度控制在正常的范围之内，以免超高清视频的数据下载占用太多的网络宽带。

4 结束语

在三网融合下，做好NGB超高清视频点播系统，是现代化视频点播行业发展的需求，也是人们在生活中对视频点播的要求。我们要加快对NGB超高清视频点播系统的建设，提高NGB超高清视频点播服务质量。

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