如何构建宽带信息点播系统
杜理渊
中讯通信发展有限公司 上海中讯联合网络工程有限公司
一、国内外信息点播业务的发展情况
——坐在家里利用遥控器随时选择自己喜爱的影视节目一直是人们希望获得的服务。
——信息点播业务的研究始于1990年，主要研究机构包括大的电子设备公司、CATV公司和电信公司。到1995年，一些大的公司如美国有限电视经营者TCI CATV公司、U.S West电信公司、AT-T公司。大西洋贝尔公司推出了基于ATM宽带网加ADSL（或HFC、FTTC+HFC和FTTC）宽带接入网的VOD试验系统。试验的范围覆盖了世界上的许多国家，一些公司如英国的BT在1995年便出台了一些相关的收费标准，大有在不久的时间内便向用户开放该项业务的架式。但事实上除了硬件能力外，只有在用户接口是友好的（即使对无经验的用户而言）。质量足够地好。价格合适。内容多样化的前提下，系统才能够成功。
——在我国，一些研究部门和运营部门也开始进行信息点播业务的试验。目前，大多数试验是采用IP over ATM。还有些试验是将CATV网作为下行网络，将IP网络（或PSTN）作为上行网络。或者是在小区或宾馆内运行信息点播业务。
二、提供信息点播业务需要解决的几个问题
——提供信息点播业务需要解决几个问题：
——1 内容
——包括可显示于用户电视或PC屏幕的电影、游戏、新闻、图像、音乐等。这些内容往往不是运营部门自身可以提供的，需要与电影电视总局、软件提供商、影视生产者、新闻单位协商合作才能获得。内容是否丰富直接决定用户对该业务的需求量。
——2 压缩能力
——当内容中包含有图像或视频信息时，数字化后的内容所占的空间较大和需要的传送时间较长。因而需要将模拟信息转换为数字形式并以具有较高的压缩比的算法将数字化后的信息存储起来。
——3 存储分层结构和控制系统
——即使存储压缩后的数字化的信息也需要具有较大的存储空间，且需要将这些存储之后的内容进行合理的组织建立分层的存储结构以便于检索和管理；在对用户提供业务时，可能会遇到许多用户同时申请获得信息的情况，因而控制系统必须能够为所收到的所有入请求提供服务。
——4 传送系统
——信息点播业务是实时传送业务，提供该业务时需要双向传送信道。其中上行信道传送从用户到控制系统的用户请求信息，下行信道用来投递具有时间性的大数据量信息的高速链路。
——5 机顶盒
——机顶盒是可寻址的通信盒，其作用是解码到达的信号，根据所使用的系统，它也需要执行像解码数字信号或处理返回路径等功能。
——6 远端控制和导航系统
——导航系统帮助用户方便地找到他或她所需要的信息，并将他或她的需求传送到中心控制系统。
——7 用户管理
——需要用于管理。计费和加密的系统以确保用户为他们所使用的服务和使用内容的版权付费。
三、如何构建宽带信息点播系统
——围绕解决以上7个问题，信息产业部于1999年底发布了《基于中国公众多媒体通信网的信息点
播业务》（征求意见稿）。此标准中规定的信息点播系统主要由四部分组成（见图1），即业务提供者系统（信息节点）、传送系统（多媒体通信网）、用户使用系统（用户终端）和业务管理系统（认证、计费和导航）。
——用户终端作为点播服务的起点和终点，可以发送业务请求信息并显示最终信息。信息节点对接入相应信息节点的用户进行二级认证，并根据用户请求向用户提供点播信息。传送系统为中国公众多媒体通信网。管理系统（包括认证系统和计费系统）为信息点播业务系统提供统一的维护和管理平台。其中，认证系统提供一级网关认证功能，以确认用户是否有权限接入信息点播系统。导航系统为用户提供信息点播业务系统内各信息节点的目录和地址服务，用户可以据此查找和选择所需信息。
——在此标准中除了规定存储信息的编码标准外未对内容提供系统作任何规定。具体的要求留给业务提供者在提供业务时同内容提供者协商解决。而业务提供者系统主要负责解决上面的第2和第3个问题（选用MPEG-2编码压缩标准对信息进行压缩。利用HTLM标准将信息格式化。同时利用HTTP
协议完成信息的检索）。传送系统利用目前已建成的中国公众多媒体通信网，宽带接入网采用目前通用的ADSL和HFC等，窄带接入利用在《中国公众多媒体通信网技术体制》中规定的PSTN、ISDN等。业务管理系统负责解决上面的第6和第7个问题，完成用户的认证计费、导航、用户管理等功能。用户消费系统则负责接收。解码（若需要）和显示来自业务提供者的所请求的信息。
——此标准规定了基于中国公众多媒体通信网开展信息点播业务的有关技术内容。我国公众多媒体通信网的现状（无论是骨干网带宽还是用户接入带宽）不能满足广泛开展宽带信息点播的要求。因此，在构建宽带信息点播系统时，要用宽带骨干网代替公众多媒体通信网，于是组成示意图如图2所示。各组成部分的功能和要求仍需符合此标准的规定。
——信息点播的业务流程如下：信息点播系统的用户在实现业务接入时，首先通过用户终端系统进行业务网管理系统的一级认证，若认证通过，导航系统将向用户提供节目信息。用户选择需要点播的节目，同时请求连接到信息节点。信息节点根据用户请求对用户进行二次认证，确认用户是否具有接入该信息节点的权限，若用户通过认证，则向用户提供点播信息服务。系统在此过程中会根据不同的计费方式通过计费系统对该服务实施计费。在接受服务时用户可根据自身的需要实现快进、快退、浏览、暂停、停止等相关控制功能选择。完成点播信息服务后信息节点向管理系统提供用户的计费信息由管理系统统一向用户进行费用结算。
四、中讯公司的解决方案
——中讯公司在建设宽带网络平台和构建宽带应用服务方面有着丰富的经验，我们提供的信息点播服务系统不是一个单一的产品，而是一系列的产品，提供整体的解决方案。我们在开发时严格按照《基于中国公众多媒体通信网的信息点播业务》的标准。其实，我们公司曾参与制定这个标准（总工程师师磊先生应邀参与制定）。我们相信，我们公司的信息点播服务系统将促进宽带网络的建设和推广，该业务也将成为宽带网络应用服务的一个亮点。
——1 系统概述
——本系统提供高质量、分布式、实时、交互式数字化视频的点播、广播及现场直播服务。它不但能为电信网和有线电视网提供宽带或窄带多媒体服务，同时能将电信网和有线电视网的宽带或窄带多媒体服务整合为一体，并可集成Internet访问服务。它具备功能强大的网管系统和计费系统，为最终用户提供一体化的多媒体服务，符合当前三网合一的发展趋势。
——本系统具备如下功能：
——√支持AOD、VOD。NVOD、现场直播、广告插播
——√支持多种视频编码：MPEG-1、MPEG-2、Real Audio、Real Video、自定义编码
——√支持完整VCR控制：播放、暂停、快进、倒退、查找、停止
——√支持LAN、Cable Modem、xDSL、ATM等宽带接入
——√支持大量并发用户访问
——2 技术特点
——本系统的技术特点是利用中讯公司的宽窄合一技术，将宽带视频软件平台（Orac1e Video Server或MediaBase）与窄带视频软件平台（Real System G2）紧密集成，提供宽带和窄带双重视音频流式服务。
——具体特点如下：
——.统一的服务平台，既为宽带接入用户（LAN、Cable Modem、xDSL、ATM）提供高质量的视音频服务（MPEG 1／2），也为窄带接入用户（PSTN、ISDN）提供有效的视音频服务（Real Video／Audio）
——.统一的服务形式，而向宽带、窄带用户，都具有点播、广播、现场直播等服务，并在此基础上提供各类应用
——.统一的管理平台，对宽窄带片源进行统一管理，并提供统一的用户管理和计费管理机制
——.统一的用户操作界面，对于宽窄用户都采用WEB界面
——3 系统组成
——本系统主要由以下几部分组成（见图3）：
——1）视频服务器
——主要功能是处理用户的点播请求，高效地存储、读取并发送视频节目。视频服务器将所有的视频节目保存在高速磁盘阵列中，将计费信息、点播菜单等信息存在普通磁盘中。
——2）管理服务器
——主要功能是对信息点播业务系统进行整体上的管理，包括用户认证、用户监控、计费结算、节目管理和网络管理等子系统。
——3）采编工作站
——主要功能是将各种形式的节目源通过压缩存储到视频节目库中。不仅VCD，LD、DVD以及各种
图象质量的录像带可以作为节目源，也可以利用摄像机自己制作节目。采用MPEG-2可变码率的实
时编码器，可以方便地制作从VCD到DVD质量的节目，适应不同级别的需求。另外，通过卫星接收设备，可以将卫星电视中精彩的影视节目接收井保存在硬盘中，供用户点播。
——4）传输网络
——主要功能是传送各种信息。采用UDP、TCP、AAL5协议传输视频，因此网络可采用Ethernet、IP Over ATM或raw ATM等多种方案，保证系统网络和用户端的带宽。
——5）用户终端
——它是网络与用户间的接口，主要由机顶盒与电视。多媒体PC组成，在显示屏上显示服务项目（菜单），进行实时视频的解码及显示。
——4 应用案例
——在已经开通的上海热线Ⅱ宽带试验网中，中讯公司的信息点播系统是试验网宽带应用系统中的一个亮点，此系统集实时性、灵活性、方便性、详细性和扩展性于一体，广受管理局领导和用户的青睐。