數字有線電視寬帶網絡視頻點播系統設計
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摘要：近幾年人們對有線數字電視以及寬帶網絡的應用越來越成熟，這也給視頻點播系統的發展提供了空間，視頻點播系統可針對性的滿足用戶觀影需求。文章將結合寬帶網絡的特點，討論板塊劃分、數據庫安全維護、用戶權限設定、運行調試、管理員后臺處理等系統設計要點，為提高應用的效果做出有利參考。
引言
使用視頻點播技術之前，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”。而視頻點播技術的使用建立在移動終端與寬帶網絡等新媒體技術的基礎上，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量都有明顯提升。
1數字有線電視寬帶網絡概述
1.1數字有線電視寬帶網絡的發展
數字電視與寬帶網絡的發展為視頻點播系統的應用奠定了良好的基礎，數字電視能夠通過數字技術實現對電視信號的接受、傳遞、輸出等全過程操作。通俗的來說，數字電視技術能夠將傳統的電視系統轉變為數字化系統。用戶端可以使用機頂盒來接受頻道，在寬帶網絡的支持下，頻道接受速度更快。例如：以往單個頻道傳輸的空間，在使用數字電視技術后可以完成6-8個頻道的傳輸。因此電視系統能夠給用戶提供的頻道選擇也大大增加，甚至可以達到數百個，而且畫質的清晰度也有了質的飛躍，人們觀看電視時可以得到與VCD相同的畫質體驗。隨著我國科學技術的不斷發展，人們對信息接收的質量、速度、方式都提出了更多的要求。寬帶網絡逐漸成為通信建設的基礎設施，相比較于窄帶網絡來說，寬帶的運行容量更大，可達到155Kbps以上。
1.2視頻點播技術的應用
2006年是新媒體的熱潮時代，信息的傳遞無論在方式、介質還是理念上都有了革命新的創新。視頻點播也是新媒體發展的主要動力之一，世界范圍內最早運營的在線視頻系統為YouTube，該系統早在2005年就開始為用戶提供在線視頻服務。而經過十幾年的發展，如今YouTube每日的視頻點擊量可超過20億次，由此可以看出，使用視頻點播技術已經成為了媒體未來發展的必然趨勢。我國雖然對視頻點播技術的使用起步較晚，但是近幾年系統的開發速度不斷加快，例如：愛奇藝、優酷、抖音、搜狐等都是常見的視頻點播系統。在使用了視頻點播系統以后，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生的重大事件、奇聞趣事拍攝下來，上傳到網站中，讓更多的人觀看。在生產行業中，技術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。從技術可行性來看，視頻點播系統具有廣闊的適用范圍，在所有能夠連接寬帶網絡的電視設備中都可以實現使用，系統對服務商的適配度比較高。特別是對于單相電線的HFC網絡更加能夠提供高質量的視頻點播服務。而且在安裝視頻點播系統時，不需要在數字電視周圍布置新的網絡線，只需要搭載當前的網絡信息通道就能夠實現信號傳播，不用進行多余改造。只需要把聯通或移動的運營商CDMA網絡與GSM網絡連接起來，搭建可上傳請求的通道即可。目前大部分的數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，而在線視頻服務也不用改動機頂盒接線或軟件設備，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，就能夠完成對數字電視的操作。而點播系統中的前端設備可以接受移動通信網絡數據并在短信網關后增加接收效率，處理客戶端的點播任務，最終完成播放工作，在線視頻系統中同時可以將用戶的評價信息反饋出來，便于及時更新服務內容，該技術投入的成本較低，且系統在運行或維護時，比較方便，操作性很強，適用于廣泛推廣[1]。
2視頻點播系統的設計要點
2.1劃分系統板塊
想要設計出科學化、規范化的視頻點播系統，首選應該明確系統中各個板塊的劃分，從技術、管理、經濟三個方面入手。系統的設計與應用要保證經濟的可行性，確保后期維護不需要過多的資金投入，保持系統的平穩運行。其次是技術的可行性，包括軟硬件的設置，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，使用JSP、Serlet結構，不配備框架。而M層使用mybatis框架，配合檢索速度較快的Mysql數據庫。目前，我國系統開發設計時使用的硬件技術不斷完善，在擴充系統容量的基礎上，不斷縮小開發成本。最后管理方面主要針對管理員，管理員需要按照系統運行制度，對后臺的數據進行控制與篩選，維護系統的日常運作，并處理常見問題。按照用戶需求來看，數字電視中的視頻點播系統應該具備：用戶角色權限劃分模塊，該模塊包含了管理員、中心管理員、系統普通用戶等角色；用戶信息處理模塊，包含了系統普通用戶信息管理、視頻編碼、視頻編輯、文件上傳、視頻保存、媒體服務器播放等活動。在劃分系統中的各個模塊時，應該做到“高內聚、低耦合”，加強系統中各模塊之間的內聚性，并降低模塊之間的耦合性[2]。
2.2數據庫安全維護
隨著計算機、互聯網、云計算等現代化技術的不斷應用，網絡中每天產生的數據信息都呈爆炸式上漲。因此我們也迎來了大數據時代。眾所周知，視頻點播系統的運行建立在網絡寬帶技術的基礎上，而網絡平臺的信息門檻較低，具有一定的安全隱患。做好視頻點播系統中的數據庫安全維護工作，能夠保障用戶使用時的安全性與穩定性，從而給其提供更高質量的視頻服務。例如：SQLserver為三級安全認證模式，完成SQLserver登錄時，用戶已經經過了三重安全驗證，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，這時完成安全認證還不能開始訪問視頻數據庫，而是要進行權限認定，也就是用戶應綁定賬戶。最后，用戶要獲取指定訪問權限，如：可以獲取哪些數據、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中獲取目標信息，應通過SQLserver的安全認證，并獲取指定賬戶，才能開始訪問。這樣能夠保證系統訪問的安全性，嚴格規范用戶與數據庫之間的操作關系。
2.3用戶權限設定
從根本上來看，視頻點播系統的設置是為了服務用戶，因此想要確保系統的順利運作，就要做好用戶的權限設定，后臺通過更新PI地址的權限范圍，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，在設計用戶權限時，只需要對不同IP地址的服務器制定權限策略，系統就可以按照策略方案，來通過或拒絕用戶的訪問請求。目前，數字有線電視用戶在使用視頻點播系統時，主要運行的設備類型可分為兩種，第一種設備可以分離電視機頂盒與網絡中斷，并使用E1/V24接口連接。這種設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，未來該設備不斷發展。可以實現數字家用網絡的應用，同一個系統可以實現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十兆比特的帶寬支持。而第二種則是在機頂盒中安裝網絡終端，然后在電視機上通過接口連接機頂盒，這種結構除了機頂盒接口，還有編碼接口、人機接口、指令控制、信用卡讀取等多種功能。兩種設備結構各有優勢，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系統運行調試
在完成整體的視頻點播軟件設計后，就要針對各模塊開展運行調試操作，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；視頻內容測試。當格式與內容都符合要求時，系統會顯示“上傳成功”。而內容或格式其中一項不滿足要求時，系統會自動檢測出來，并反饋給用戶。
2.5管理員后臺處理
管理員的后臺處理設計也可以看做對用戶信息的延伸服務，視頻點播系統對用戶提供的服務可分為前端、后端兩種。系統中的信息注冊、密碼找回、信息維護都輸前端服務。而管理員主要是在后端為其提供服務，例如：用戶信息的增加、刪除、修改、查詢，維護用戶訪問權限等等。另外，用戶在視頻網站上分享的信息評論、視頻文件都會經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據庫。例如：刪除不合規的信息或視頻，并管理平臺上流通的視頻，制定視頻推送與播放列表的規則。因為視頻點播系統中運行的版塊內容比較復雜，所以在設計管理員角色時，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，根據不同界面的運行需求，設定管理員的操作權限。
2.6設計方案的實施
在視頻點播系統運行時，操作均是由客戶端先發起，系統自身是處于被動服務的位置，服務器應在線等待客戶的點播請求，之后工作接觸消息響應和觸發機制完成。網絡用戶可以交點播視頻的服務需求借助上行信道發送給系統的中心管理服務器，之后由中心管理服務器對請求開始進行相應調度分配，借助下行信道有視頻服務器傳送視頻節目，點播操作的工作流程是：首先用戶將按照節目單選擇自己喜歡的視頻內容，然后機頂盒接收用戶視頻點播請求，把用戶特定的IC卡號與視頻節目編號以指令的方式發送出去，接收端獲取請求指令后，先要檢查點播視頻內容的合法性，然后核對用戶權限，確認無誤后，管理服務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，查詢系統中的資源對點播請求是否有空置的信道可以滿足，服務器將成功獲得點播服務的所有用戶相關信息詳細記錄并進行反饋，用戶端的機頂盒會經過接收、解調、解擾和解碼處理后，將視頻輸出給用戶[4]。
3結語
綜上所述，視頻點播系統的設計需要以用戶需求為原則，通過權限設定與后臺管理不斷提高用戶對系統的滿意度，并為其提供更加高效、高質、安全的視頻點播服務。隨著新媒體的崛起，人們越來越依賴于使用點播系統獲取目標視頻信息，因此對此類系統的開發與設計也應該更加全面化，不斷推進其積極發展。
參考文獻：
[1]奚向濤.數字電視技術在有線電視網絡中的應用與發展研究[J].西部廣播電視,2019(13):252-253.
[2]董梁,黃辰迪.在IPv4/IPv6雙棧環境下使用有線數字電視4K智能終端的探討[J].有線電視技術,2019(03):108-112.
[3]王羽.新挑戰、廣升級、深融合——廣電有線網絡進入轉型升級關鍵期[J].有線電視技術,2018(05):7-8.
[4]方宏,蒲珂,葉勝利.直播電視和視頻點播節目遙控器應用程序功能剖析[J].廣播與電視技術,2019,46(07):86-90.
作者：楊驍 單位：國家廣播電視總局二〇二臺
