视频播出系统的研究与展望

摘 要 本文介绍了视频播出系统的组成、特点。结合实际应用情况，对视频播出系统的应用现状进行了分析，最后展望了视频系统的发展前景。

【关键词】视频播出系统 视频服务器 SAN

1 视频服务器简介及其功能

网络视频系统主要由视频服务器、网络通信系统和终端设备三部分组成。

视频服务器是一种对音、视频数据进行压缩、存储、处理的一种专用计算机设备，采用数据压缩的方法对数据进行存储及传输。用户可将原有的模拟视频设备接入网络视频管理系统，用计算机对视频图像进行管理及播出，从而提高工作效率。

如图1所示，一台视频服务器一般有多个用于连接模拟信号的输入接口，以及一个用于连接网络的以太网接口。其内部的图像压缩芯片，可将模拟视频信号转化为数字视频信号，使其能通过计算机网络进行存储及传送。

与模拟电视信号输出或闭路电视系统与相比，采用视频服务器可以实现自由编辑播出模板、非线性编辑视频内容、插播新闻及广告。视频服务器实现了从节目编排、播出单制作到播出的全部过程网络化管理，不但大大拓宽了播出资源，并可提供大容量的视频存储、实现存储系统的后台共享和实时输出服务。

除视频服务器外，视频播出系统还包括网络通信及播出终端设备。网络通信设备用于完成服务器与播出终端之间的数据传输，而只有通过播出终端，才能使用户获得体验。

2 视频播出系统在本单位的实际应用

2.1 播出系统视频服务器的选购

90年代以来，国内市场出现了进口视频服务器。而近年来，随着编解码技术的发展及存储介质的价格下降，国产视频服务器得到发展。 结合本单位的实际情况，北京第二外国语学院图书馆使用了大洋公司的视频播出服务器，其播出系统是结合中国的实际需求推出的多讯道全数字播出系统。

2.2 视频服务器的体系结构

常用的视频服务器的体系结构，分为两种组网方式： NAS （网络连接存储设备） 和SAN （存储局域网络）。

NAS的特点为：存储服务器不与客户端直接共享，而需通过文件服务器完成，所以在传输较大数据的时候， 会使传输成为瓶颈。

SAN 实现了服务器及工作站间的大数据量共享， FC-SAN通过交换机和客户端设备直接相连，其传输速度为800Mb/s，传输距离达10Km。虽然FC-SAN性能优越，但成本很高。而基于iSCSI的IP-SAN价格低廉，通过向传输目标所在的IP地址端口发起连接，分离出SCSI指令，创建在TCP/IP网络中传输SCSI指令的隧道。

目前，我单位采用的是大洋公司开发的基于iSCSI的IP-SAN的电视非编网。经实际测试，iSCSI网络存储能够达到上百兆/秒的传输速度。对于主馆和其他场地，我们采用分布式存储方式，经测试IP-SAN可以支持多台站点的新闻制作、节目编排。图2为实际测试中，监控系统对两台非同一网段存储服务器的传输监控情况。

2.3 实际应用中存在的问题

由于硬件设备的限制，在本单位的实际应用中将数据库软件安装在某一播出服务器上，由于播出进程和数据库进程消耗大量系统资源使播出进程出现无法正常运行的情况。随着硬件价格的下降，未来还需要迁移数据库系统，以保障系统的正常运行。

另外，目前应用的系统可以插入有线信号，对电视节目信号进行实时播出。但还未实现对网络视频流的实时播出，需要网络视频流媒体技术的支持。流媒体技术采用RSTP等实时传输协议，能实现下载与播出同步，可节省下载时间和存储空间。近几年，流媒体已应用于网络视频等领域。如何将流媒体技术应用到视频播出系统中，成为需要思考的问题。

最后，随着高清晰格式的普遍采用，视频的数据量大增。尤其是视音频素材的高码率造成存储服务器空间被大量占用。实际测试中，MPEG-2编码，码率为25Mb/s，时长为30分钟的视频，约需占用8GB的存储空间。因此，需要在宽带网络和数据压缩等技术上取得突破。

3 结论和展望

随着IT技术的发展，计算机硬件价格的不断下降， 使网络视频服务器的性能有了大幅的提高，逐渐成为主要的播出手段。未来播出系统的主要特征是： 网络化、自动化和智能化。

参考文献

[1]SANUKI T，ASAKAWA Y.Design of a video-server complex forinteractive television [J]. IBM Journal of Research and Development，1998，42（2）：199-218.

[2]邱海生，张玉娟.电视播出系统中视频服务器的选购[J].电视技术，2006.

[3]Pinnacle.大洋开创中国视频播出新理念[J].电视字幕特技与动画，2000.

[4]卞德森.视频服务器及其关键技术[J].现代电视技术，2010.

作者单位

北京第二外国语学院 北京市 100024