數(shù)字有線電視寬帶網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)設(shè)計

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摘要：近幾年人們對有線數(shù)字電視以及寬帶網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越成熟，這也給視頻點播系統(tǒng)的發(fā)展提供了空間，視頻點播系統(tǒng)可針對性的滿足用戶觀影需求。文章將結(jié)合寬帶網(wǎng)絡(luò)的特點，討論板塊劃分、數(shù)據(jù)庫安全維護、用戶權(quán)限設(shè)定、運行調(diào)試、管理員后臺處理等系統(tǒng)設(shè)計要點，為提高應(yīng)用的效果做出有利參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字有線電視；寬帶網(wǎng)絡(luò)；視頻點播

引言

使用視頻點播技術(shù)之前，人們想要獲取視頻信息，只能按照固定時間段在電視機前等待。這種觀看方式具有很強的“不可逆性”。而視頻點播技術(shù)的使用建立在移動終端與寬帶網(wǎng)絡(luò)等新媒體技術(shù)的基礎(chǔ)上，人們只要在移動終端上下載播放器，就能夠隨時隨地的觀看視頻資料，并在傳播速度與傳播質(zhì)量都有明顯提升。

1數(shù)字有線電視寬帶網(wǎng)絡(luò)概述

1.1數(shù)字有線電視寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

數(shù)字電視與寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為視頻點播系統(tǒng)的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)，數(shù)字電視能夠通過數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)對電視信號的接受、傳遞、輸出等全過程操作。通俗的來說，數(shù)字電視技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)的電視系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化系統(tǒng)。用戶端可以使用機頂盒來接受頻道，在寬帶網(wǎng)絡(luò)的支持下，頻道接受速度更快。例如：以往單個頻道傳輸?shù)目臻g，在使用數(shù)字電視技術(shù)后可以完成6-8個頻道的傳輸。因此電視系統(tǒng)能夠給用戶提供的頻道選擇也大大增加，甚至可以達到數(shù)百個，而且畫質(zhì)的清晰度也有了質(zhì)的飛躍，人們觀看電視時可以得到與VCD相同的畫質(zhì)體驗。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對信息接收的質(zhì)量、速度、方式都提出了更多的要求。寬帶網(wǎng)絡(luò)逐漸成為通信建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，相比較于窄帶網(wǎng)絡(luò)來說，寬帶的運行容量更大，可達到155Kbps以上。

1.2視頻點播技術(shù)的應(yīng)用

2006年是新媒體的熱潮時代，信息的傳遞無論在方式、介質(zhì)還是理念上都有了革命新的創(chuàng)新。視頻點播也是新媒體發(fā)展的主要動力之一，世界范圍內(nèi)最早運營的在線視頻系統(tǒng)為YouTube，該系統(tǒng)早在2005年就開始為用戶提供在線視頻服務(wù)。而經(jīng)過十幾年的發(fā)展，如今YouTube每日的視頻點擊量可超過20億次，由此可以看出，使用視頻點播技術(shù)已經(jīng)成為了媒體未來發(fā)展的必然趨勢。我國雖然對視頻點播技術(shù)的使用起步較晚，但是近幾年系統(tǒng)的開發(fā)速度不斷加快，例如：愛奇藝、優(yōu)酷、抖音、搜狐等都是常見的視頻點播系統(tǒng)。在使用了視頻點播系統(tǒng)以后，社會上信息資源的傳遞效率得到提升，例如：人們可以把生活中發(fā)生的重大事件、奇聞趣事拍攝下來，上傳到網(wǎng)站中，讓更多的人觀看。在生產(chǎn)行業(yè)中，技術(shù)人員也可以全方面的拍攝操作流程，為更多的人提供參考與幫助。從技術(shù)可行性來看，視頻點播系統(tǒng)具有廣闊的適用范圍，在所有能夠連接寬帶網(wǎng)絡(luò)的電視設(shè)備中都可以實現(xiàn)使用，系統(tǒng)對服務(wù)商的適配度比較高。特別是對于單相電線的HFC網(wǎng)絡(luò)更加能夠提供高質(zhì)量的視頻點播服務(wù)。而且在安裝視頻點播系統(tǒng)時，不需要在數(shù)字電視周圍布置新的網(wǎng)絡(luò)線，只需要搭載當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)信息通道就能夠?qū)崿F(xiàn)信號傳播，不用進行多余改造。只需要把聯(lián)通或移動的運營商CDMA網(wǎng)絡(luò)與GSM網(wǎng)絡(luò)連接起來，搭建可上傳請求的通道即可。目前大部分的數(shù)字電視客戶端都是利用普通機頂盒來進行視頻點播操作的，而在線視頻服務(wù)也不用改動機頂盒接線或軟件設(shè)備，只需要通過移動終端，如：手機、平板電腦來輸出視頻點播指令，就能夠完成對數(shù)字電視的操作。而點播系統(tǒng)中的前端設(shè)備可以接受移動通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并在短信網(wǎng)關(guān)后增加接收效率，處理客戶端的點播任務(wù)，最終完成播放工作，在線視頻系統(tǒng)中同時可以將用戶的評價信息反饋出來，便于及時更新服務(wù)內(nèi)容，該技術(shù)投入的成本較低，且系統(tǒng)在運行或維護時，比較方便，操作性很強，適用于廣泛推廣[1]。

2視頻點播系統(tǒng)的設(shè)計要點

2.1劃分系統(tǒng)板塊

想要設(shè)計出科學(xué)化、規(guī)范化的視頻點播系統(tǒng)，首選應(yīng)該明確系統(tǒng)中各個板塊的劃分，從技術(shù)、管理、經(jīng)濟三個方面入手。系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用要保證經(jīng)濟的可行性，確保后期維護不需要過多的資金投入，保持系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。其次是技術(shù)的可行性，包括軟硬件的設(shè)置，目前常用的軟件模式為MVC三層，其中V層、C層只需要單人即可開發(fā)，使用JSP、Serlet結(jié)構(gòu)，不配備框架。而M層使用mybatis框架，配合檢索速度較快的Mysql數(shù)據(jù)庫。目前，我國系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計時使用的硬件技術(shù)不斷完善，在擴充系統(tǒng)容量的基礎(chǔ)上，不斷縮小開發(fā)成本。最后管理方面主要針對管理員，管理員需要按照系統(tǒng)運行制度，對后臺的數(shù)據(jù)進行控制與篩選，維護系統(tǒng)的日常運作，并處理常見問題。按照用戶需求來看，數(shù)字電視中的視頻點播系統(tǒng)應(yīng)該具備：用戶角色權(quán)限劃分模塊，該模塊包含了管理員、中心管理員、系統(tǒng)普通用戶等角色；用戶信息處理模塊，包含了系統(tǒng)普通用戶信息管理、視頻編碼、視頻編輯、文件上傳、視頻保存、媒體服務(wù)器播放等活動。在劃分系統(tǒng)中的各個模塊時，應(yīng)該做到“高內(nèi)聚、低耦合”，加強系統(tǒng)中各模塊之間的內(nèi)聚性，并降低模塊之間的耦合性[2]。

2.2數(shù)據(jù)庫安全維護

隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)、云計算等現(xiàn)代化技術(shù)的不斷應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)中每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息都呈爆炸式上漲。因此我們也迎來了大數(shù)據(jù)時代。眾所周知，視頻點播系統(tǒng)的運行建立在網(wǎng)絡(luò)寬帶技術(shù)的基礎(chǔ)上，而網(wǎng)絡(luò)平臺的信息門檻較低，具有一定的安全隱患。做好視頻點播系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫安全維護工作，能夠保障用戶使用時的安全性與穩(wěn)定性，從而給其提供更高質(zhì)量的視頻服務(wù)。例如：SQLserver為三級安全認(rèn)證模式，完成SQLserver登錄時，用戶已經(jīng)經(jīng)過了三重安全驗證，首先用戶需要在SQLserver登錄頁面上輸入正確的賬戶信息與密碼，這時完成安全認(rèn)證還不能開始訪問視頻數(shù)據(jù)庫，而是要進行權(quán)限認(rèn)定，也就是用戶應(yīng)綁定賬戶。最后，用戶要獲取指定訪問權(quán)限，如：可以獲取哪些數(shù)據(jù)、運行時可以對哪些文件進行儲存。因此，用戶想要在視頻點播系統(tǒng)中獲取目標(biāo)信息，應(yīng)通過SQLserver的安全認(rèn)證，并獲取指定賬戶，才能開始訪問。這樣能夠保證系統(tǒng)訪問的安全性，嚴(yán)格規(guī)范用戶與數(shù)據(jù)庫之間的操作關(guān)系。

2.3用戶權(quán)限設(shè)定

從根本上來看，視頻點播系統(tǒng)的設(shè)置是為了服務(wù)用戶，因此想要確保系統(tǒng)的順利運作，就要做好用戶的權(quán)限設(shè)定，后臺通過更新PI地址的權(quán)限范圍，就能夠劃分出每個PI地址的訪問策略，確定其可以訪問的范圍以及拒絕其訪問的范圍。因此，在設(shè)計用戶權(quán)限時，只需要對不同IP地址的服務(wù)器制定權(quán)限策略，系統(tǒng)就可以按照策略方案，來通過或拒絕用戶的訪問請求。目前，數(shù)字有線電視用戶在使用視頻點播系統(tǒng)時，主要運行的設(shè)備類型可分為兩種，第一種設(shè)備可以分離電視機頂盒與網(wǎng)絡(luò)中斷，并使用E1/V24接口連接。這種設(shè)備可以支持光纜的下行連接與雙向控制，運行速度能達到2Mb/s，未來該設(shè)備不斷發(fā)展?？梢詫崿F(xiàn)數(shù)字家用網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，同一個系統(tǒng)可以實現(xiàn)多個電視機頂盒的連接，利用同軸電纜為每個機頂盒分別提供數(shù)十兆比特的帶寬支持。而第二種則是在機頂盒中安裝網(wǎng)絡(luò)終端，然后在電視機上通過接口連接機頂盒，這種結(jié)構(gòu)除了機頂盒接口，還有編碼接口、人機接口、指令控制、信用卡讀取等多種功能。兩種設(shè)備結(jié)構(gòu)各有優(yōu)勢，前者價格比較便宜，運行簡單，但是功能性比較單一。第二種處理性能比較全面，且儲存能力很高，但是運行成本相對較高。

2.4系統(tǒng)運行調(diào)試

在完成整體的視頻點播軟件設(shè)計后，就要針對各模塊開展運行調(diào)試操作，本文以用戶登錄、視頻上傳兩個模塊為例。首先用戶登錄模塊的測試比較簡單，只需要人員在登錄界面分別輸入正確或錯誤的賬戶與密碼，賬密正確時完成登錄，賬密錯誤時系統(tǒng)顯示登錄錯誤。而視頻上傳模塊的測試則是分為：信息格式測試；視頻內(nèi)容測試。當(dāng)格式與內(nèi)容都符合要求時，系統(tǒng)會顯示“上傳成功”。而內(nèi)容或格式其中一項不滿足要求時，系統(tǒng)會自動檢測出來，并反饋給用戶。

2.5管理員后臺處理

管理員的后臺處理設(shè)計也可以看做對用戶信息的延伸服務(wù)，視頻點播系統(tǒng)對用戶提供的服務(wù)可分為前端、后端兩種。系統(tǒng)中的信息注冊、密碼找回、信息維護都輸前端服務(wù)。而管理員主要是在后端為其提供服務(wù)，例如：用戶信息的增加、刪除、修改、查詢，維護用戶訪問權(quán)限等等。另外，用戶在視頻網(wǎng)站上分享的信息評論、視頻文件都會經(jīng)過管理員的審核與維護管理。管理員可以在后臺按照查詢條件來訪問數(shù)據(jù)庫。例如：刪除不合規(guī)的信息或視頻，并管理平臺上流通的視頻，制定視頻推送與播放列表的規(guī)則。因為視頻點播系統(tǒng)中運行的版塊內(nèi)容比較復(fù)雜，所以在設(shè)計管理員角色時，要考慮到管理員角色的劃分，例如：可以使用權(quán)限分級制度，子部門的管理員交由超級管理員同意管理，根據(jù)不同界面的運行需求，設(shè)定管理員的操作權(quán)限。

2.6設(shè)計方案的實施

在視頻點播系統(tǒng)運行時，操作均是由客戶端先發(fā)起，系統(tǒng)自身是處于被動服務(wù)的位置，服務(wù)器應(yīng)在線等待客戶的點播請求，之后工作接觸消息響應(yīng)和觸發(fā)機制完成。網(wǎng)絡(luò)用戶可以交點播視頻的服務(wù)需求借助上行信道發(fā)送給系統(tǒng)的中心管理服務(wù)器，之后由中心管理服務(wù)器對請求開始進行相應(yīng)調(diào)度分配，借助下行信道有視頻服務(wù)器傳送視頻節(jié)目，點播操作的工作流程是：首先用戶將按照節(jié)目單選擇自己喜歡的視頻內(nèi)容，然后機頂盒接收用戶視頻點播請求，把用戶特定的IC卡號與視頻節(jié)目編號以指令的方式發(fā)送出去，接收端獲取請求指令后，先要檢查點播視頻內(nèi)容的合法性，然后核對用戶權(quán)限，確認(rèn)無誤后，管理服務(wù)器會對用戶的點播請求以及個人信息進行分級劃分與后臺記錄，查詢系統(tǒng)中的資源對點播請求是否有空置的信道可以滿足，服務(wù)器將成功獲得點播服務(wù)的所有用戶相關(guān)信息詳細記錄并進行反饋，用戶端的機頂盒會經(jīng)過接收、解調(diào)、解擾和解碼處理后，將視頻輸出給用戶[4]。

3結(jié)語

綜上所述，視頻點播系統(tǒng)的設(shè)計需要以用戶需求為原則，通過權(quán)限設(shè)定與后臺管理不斷提高用戶對系統(tǒng)的滿意度，并為其提供更加高效、高質(zhì)、安全的視頻點播服務(wù)。隨著新媒體的崛起，人們越來越依賴于使用點播系統(tǒng)獲取目標(biāo)視頻信息，因此對此類系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計也應(yīng)該更加全面化，不斷推進其積極發(fā)展。

參考文獻：

[1]奚向濤.數(shù)字電視技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用與發(fā)展研究[J].西部廣播電視,2019(13):252-253.

[2]董梁,黃辰迪.在IPv4/IPv6雙棧環(huán)境下使用有線數(shù)字電視4K智能終端的探討[J].有線電視技術(shù),2019(03):108-112.

[3]王羽.新挑戰(zhàn)、廣升級、深融合——廣電有線網(wǎng)絡(luò)進入轉(zhuǎn)型升級關(guān)鍵期[J].有線電視技術(shù),2018(05):7-8.

[4]方宏,蒲珂,葉勝利.直播電視和視頻點播節(jié)目遙控器應(yīng)用程序功能剖析[J].廣播與電視技術(shù),2019,46(07):86-90.

作者：楊驍 單位：國家廣播電視總局