隨著視頻壓縮技術的不斷完善和計算機技術的發(fā)展，視頻服務器已廣泛應用于電視播出系統(tǒng)，視頻服務器在多頻道播出系統(tǒng)中的全面應用，使之成為電視臺播出系統(tǒng)中最重要的組成部分，這一產(chǎn)品可大大提高電視播出的工作效率。其實，視頻服務器還具備許多傳統(tǒng)視頻設備所不具備的優(yōu)點，還可以開發(fā)出許多新穎的應用方式。

一、視頻服務器的概念

　　視頻服務器是一種對視音頻數(shù)據(jù)進行壓縮、存儲及處理的專用計算機設備，它在廣告插播、多通道循環(huán)墊播、延時播出、硬盤播出及視頻節(jié)目點播等方面都有廣泛的應用。視頻服務器采用M—JPEG或MPEG—2等壓縮格式，在符合技術指標的情況下對視頻數(shù)據(jù)進行壓縮編碼，以滿足存儲和傳輸?shù)囊�求。它使用SCSI接口硬盤或FC接口硬盤作為視音頻數(shù)據(jù)的在線存儲器。具有多通道輸入輸出、多種視音頻格式接口。可配備SCSI、FC等網(wǎng)絡接口進行組網(wǎng)，實現(xiàn)視音頻數(shù)據(jù)的傳輸和共享。

二、視頻服務器的構成

　　視頻服務器是一種壓縮、存儲、處理視音頻數(shù)據(jù)的專用計算機，它由視音頻壓縮編碼器、大容量存儲設備、輸入/輸出通道、網(wǎng)絡接口、視音頻接口、RS422串行接口、協(xié)議接口、軟件接口、視音頻交叉點矩陣等構成，同時，提供外鎖相和視頻處理功能。

　　視音頻壓縮編碼器：由于視頻數(shù)字化后，數(shù)據(jù)量很大，故要利用成熟的壓縮技術，將視頻數(shù)據(jù)在滿足技術指標要求的條件下進行高壓縮比的壓縮，滿足存儲和傳輸要求。視頻服務器一般采用M—JPEG或MPEG—2等壓縮編碼器，用戶可根據(jù)實際情況選擇壓縮碼率和壓縮結構，以適合于各種不同的播出場合，達到既節(jié)省硬盤空間，增加節(jié)目存儲量，又能保證播出質量的目的。

　　大容量存儲設備：視頻服務器使用高速、寬帶的SCSI接口硬盤或最先進的FC接口硬盤作為視音頻素材存儲介質。同時視音頻數(shù)據(jù)的硬盤擴充也比較靈活。

　　輸入/輸出通道：視頻服務器具備多通道輸入/輸出系統(tǒng)，使多路錄入、播放能同時進行，實現(xiàn)多任務。

　　網(wǎng)絡接口：視頻服務器都帶有網(wǎng)絡接口，方便組網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。一般視頻服務器都帶有FC和以太網(wǎng)接口。FC光纖網(wǎng)采用IP協(xié)議作為視頻服務器之間快速、實時復制和移動素材的交換網(wǎng)絡，以太網(wǎng)用于傳送控制數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢測的信息。

　　視音頻接口：視頻服務器都帶有標準視音頻接口和模擬監(jiān)視視頻接口，方便監(jiān)視各通道的視頻信號。輸入/輸出信號可以在模擬、分量和SDI中選擇。

　　RS422串行接口：視頻服務器都帶有多個RS422串行通訊接口，每個接口均可通過RS422通訊線由外部計算機控制實現(xiàn)記錄與播放。

　　協(xié)議接口：視頻服務器除提供各種控制硬件接口外，還提供協(xié)議接口。如RS422接口除支持RS422的Profile協(xié)議外，還支持 Louth、Odetics 、BVW等通過RS422控制的協(xié)議。

　　軟件接口：視頻服務器提供開放的軟件接口，供用戶或第三方廠商開發(fā)和構建新的應用方式。

　　視音頻交叉點矩陣：視頻服務器內(nèi)帶視、音頻交叉點矩陣，視、音頻通道調(diào)度靈活，同時可保證技術指標不受損。

　　另外，視頻服務器提供外鎖相和視頻處理功能，方便構建專業(yè)化應用的視音頻系統(tǒng)。

三、視頻服務器的特點

　　視頻服務器具有傳統(tǒng)設備所不具備的許多特點，具體表現(xiàn)如下：

　　（1）將多通道、錄制與播放等功能集于一體，傳統(tǒng)設備中有多輸入和多輸出特性的設備是視音頻切換矩陣，而具有錄制和播放功能的設備是錄像機，不言而喻，視頻服務器在系統(tǒng)中可代替若干個錄像機和一臺小型切換矩陣。

　　（2）視頻服務器用硬盤作為記錄媒體，具有非線性特點，因而具有非線性設備所有的優(yōu)點，如素材查找方便；素材可由多個輸出通道共享；可同時或相繼調(diào)出播放。

　�。�3）素材記錄在硬盤還未形成完整文件時，便可由輸出通道調(diào)出播放，這點非常適用于延時播出和視頻點播等領域。

　�。�4）視頻服務器容易實現(xiàn)向前或向后的變速播放，傳統(tǒng)的錄像機要實現(xiàn)這一點，要經(jīng)過價格昂貴的特技設備。

四、視頻服務器在電視領域的應用

　　由于視頻服務器具備上述優(yōu)勢，因此它將創(chuàng)造許多新穎的應用方式，以滿足電視傳媒的需要，并可大大提高生產(chǎn)率和降低設備維修和人力成本。視頻服務器在電視領域中的應用主要有兩個方面：一是利用視頻服務器構建自動播出系統(tǒng)；二是利用視頻服務器實現(xiàn)視頻點播。

　　1．利用視頻服務器構建自動播出系統(tǒng)

　　以往的播出系統(tǒng)是以磁帶為主要介質，但隨著視頻壓縮技術的不斷完善和計算機技術的發(fā)展，在播出系統(tǒng)中采用視頻服務器已經(jīng)成為可能而且目前已在國內(nèi)許多電視臺使用，在今天建立播出系統(tǒng)時選擇視頻服務器作為一個信號源已經(jīng)成為必然。以視頻服務器為主體的硬盤播出系統(tǒng)，充分發(fā)揮硬盤存儲的優(yōu)勢，避免了因錄像機等設備出故障給播出帶來的影響，充分發(fā)揮多通道資源共享的優(yōu)越性，輕松實現(xiàn)各節(jié)目之間的串編播出和各種插播、定時播出之間的控制管理，以壓縮文件的形式把節(jié)目存放在硬盤中，可以達到無失真保存，所有節(jié)目從制作、編輯端口上載，從而簡化了從制作到播出的工作流程,有利于提高工作效率。

　　在硬盤播出系統(tǒng)中，節(jié)目素材是以數(shù)字壓縮方式存儲和播出的。系統(tǒng)可采用MPEG―2或M—JPEG壓縮格式。

　　硬盤播出系統(tǒng)可采用本地存儲、鏡像備份方式的RAID硬盤存列。RAID－１也稱作“鏡像”，即采用雙盤完全復制方法來保護數(shù)據(jù)，避免了硬盤故障造成數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)中斷，其100％的冗余可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速恢復。每個視頻服務器使用獨立的存儲硬盤即本地存儲，各視頻服務器之間完全互不干擾，再采用完全鏡像備份，系統(tǒng)可靠性高。

　　硬盤播出系統(tǒng)可采用FC與以太網(wǎng)結合的雙網(wǎng)結構，利用FC傳輸視音頻信號，用以太網(wǎng)傳送控制信號。

　　硬盤播出系統(tǒng)由視音頻服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、采集工作站、預監(jiān)工作站、播出工作站等子系統(tǒng)組成。兩臺視音頻服務器進行備份。服務器通過光纖網(wǎng)互連。主服務器上的視音頻素材通過光纖網(wǎng)拷貝到輔服務器上。由一套自動播控系統(tǒng)控制兩套視音頻服務器的播出工作站進行同步播出。這樣系統(tǒng)非常可靠。同時，系統(tǒng)根據(jù)不同的用戶設置不同的安全等級，使無關人員無法進入系統(tǒng)；有效地保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，同時在系統(tǒng)播出時，自動鎖定各種其他違規(guī)操作，及時發(fā)出報警信號。

　　以視頻服務器為主體的硬盤自動播出系統(tǒng)的具體應用方式有以下幾種：

　　（1）廣告自動播出

　　視頻服務器首先用于重播次數(shù)多、時間短的廣告節(jié)目。在這一應用方式中，視頻服務器作為廣告播出的專用設備，它受控于播出系統(tǒng)的自動控制軟件，由視頻服務器承擔的播出只能按順序一條一條地進行，廣告播出的素材由廣告編輯計算機負責控制，廣告播出的順序的編排和控制由廣告播出計算機負責，而廣告播出的起點和結束則由自動播控計算機實施對廣告播出計算機的控制。這種應用方式不需要對已有的播出系統(tǒng)進行大的改動，原有的自動播控系統(tǒng)和軟件還能繼續(xù)使用，視頻服務器在這里相當于多臺錄像機（取決于視頻服務器的輸入通道數(shù)目）和多臺放像機（取決于視頻服務器的輸出通道數(shù)目）。因此原有的自動播控系統(tǒng)軟件就能象控制錄像機一樣控制視頻服務器進行廣告播出。

　�。�2）多頻道自動播出系統(tǒng)

　　利用視頻服務器的多通道特性能建立循環(huán)墊播系統(tǒng)，供多個頻道的播出機房共用。在這一應用方式中，首先將各個頻道的墊播素材通過VTR錄入到視頻服務器中，每個頻道播出機房占用視頻服務器的一個輸出通道，視頻服務器上的各個素材可分別播出。在這一應用方式中，可利用一對配置完全相同的視頻服務器建立播出系統(tǒng)。主、備視頻服務器各用對應的一個輸出通道，作為互為備份的播出通道，主、備視頻服務器之間采用光纖網(wǎng)（FC）互聯(lián)，實現(xiàn)視音頻素材共享、移動和復制，保證主、備視頻服務器的素材完全一致。由一套自動播控系統(tǒng)控制兩套視頻服務器的播出工作站進行同步播出。

　　（3）電視節(jié)目延時播出系統(tǒng)

　　利用視頻服務器建立電視節(jié)目延時播出系統(tǒng)是利用視頻服務器的特性，即在素材寫入硬盤時，不需完全形成一個素材文件的情況下，便可共享調(diào)用，使硬盤播出系統(tǒng)具備所謂即錄即播（要稍許延時后才可播）的功能。這種方案比較適合于直播重要的實況節(jié)目。將實況播出先錄入硬盤，按需要將實況播出時間延遲適當時間播出，節(jié)目導演和值班員利用這段時間在播放速率調(diào)整控制計算機上對現(xiàn)場不宜轉播的畫面進行剪切并替換為其它適宜素材，或以人眼不易分辨的速率，如0.8至1.2倍快速或慢速播放，以保持相應的遲時量。這種以先進技術手段為基礎的障眼法，可控制不當素材的播出，同時實況轉播效果又不受任何影響。

　　使用視頻服務器的硬盤自動播出系統(tǒng)還有很多種具體應用方式，這里就不再一一列舉了對比于傳統(tǒng)錄像帶播出，硬盤自動播出系統(tǒng)的信號與素材都并非存于盒帶之中，因此有零幀預卷、非線性檢索、素材反復使用、資源共享等優(yōu)點。具體的優(yōu)點是：提高工作效率、具有更好的安全性、信息資源的共享和系統(tǒng)的先進性。

　　2．利用視頻服務器實現(xiàn)視頻點播

　　視頻點播有兩種方式即：準視頻點播（NVOD）和視頻點播（VOD）

　　（1）準視頻點播（NVOD）

　　視頻服務器是實現(xiàn)準視頻點播（NVOD）播放的核心設備，利用其多通道特性和素材可共享的特性，實現(xiàn)一個節(jié)目相隔一段時間重播，收視者能在等待最短時間收看自己點播的節(jié)目。如：在視頻服務器內(nèi)一個時間長度為N的節(jié)目，經(jīng)8個輸出通道分別輸出，第二個通道相對第一個通道延時N/8時間播放，第三個通道相對第二個通道延時N/8時間播放，依此類推。每個通道節(jié)目循環(huán)播放，那么第一個通道下一次開始播放的時間相對第八個通道也是延時N/8時間播放。這樣相鄰通道播放的是相同節(jié)目，但時間間隔均是N/8。用戶點播時，其點播信息經(jīng)節(jié)目請求計算機處理后，由節(jié)目播放控制計算機將馬上要播放的通道號、授權等信息返送給用戶接收設備，用戶在N/8時間內(nèi)就可看到自己點播的節(jié)目。

　　（2）視頻點播（VOD）

　　視頻服務器不僅可用于準視頻點播系統(tǒng)，也可用于視頻點播（VOD）系統(tǒng)。VOD的全稱為Video On Demand,即視頻點播技術，也稱交互式電視點播系統(tǒng)，意即按需要的視頻流播放。“在想看的時候看想看的節(jié)目”，用戶可以根據(jù)自己的意愿選擇收看電視節(jié)目，從根本上改變了過去被動式收看電視的不足，完全實現(xiàn)了由用戶掌握獲得信息的主動權。VOD還可以實現(xiàn)Internet、收發(fā)電子郵件、家庭購物、旅游指南、訂票預約、股票交易等其他功能。因此可以說，這一技術的出現(xiàn)使用戶可以按自己的需要來安排工作和娛樂時間，真正實現(xiàn)了由用戶掌握收視主動權，極大地提高和改善了人們的生活質量和工作效率。

　　VOD系統(tǒng)由前端系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)及客戶系統(tǒng)三部分組成，而前端系統(tǒng)一般由視頻服務器、各種檔案管理服務器以及控制網(wǎng)絡部分的設備組成。各種檔案服務器主要完成一些用戶信息管理和計費工作，以及影視材料的管理工作和安全保密等�？刂凭W(wǎng)絡部分主要完成各種服務器中的各種信息傳遞工作及后臺的影視材料和數(shù)據(jù)的交換。視頻服務器主要由存儲系統(tǒng)和建立其上的各種控制器管理系統(tǒng)組成，其目標是實現(xiàn)壓縮媒體數(shù)據(jù)的存儲以及按請求進行媒體信息的檢索和傳輸。視頻服務器與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務器在很多方面有顯著不同，需要解決許多問題，來支持各種新功能。同時，它的高速數(shù)據(jù)傳輸能力保證了用戶對大量影片、視頻節(jié)目、游戲、商務信息以及其它服務的近乎即時訪問。它的最大特點是可以實現(xiàn)多人從不同起點觀看同一節(jié)目，從而避免了精彩節(jié)目被一個用戶獨占。

　　這種應用規(guī)模比較大，必須將多臺多通道的視頻服務器組成能共享大容量硬盤存儲體和能處理傳輸流的寬帶網(wǎng)絡，才能滿足眾多用戶對節(jié)目的各種點播需求。用戶點播信息可以有兩種路徑傳給點播受理服務器：一種是通過城市的有線電視HFC網(wǎng)絡的上行通道傳給點播受理服務器；另一種是通過通用瀏覽器在互聯(lián)網(wǎng)上對節(jié)目進行選擇后，將點播信息傳給點播受理服務器。點播受理服務器將有關信息處理后，傳給播放控制計算機，由它控制播放用戶所點播的節(jié)目，并通過HFC下行通道傳到用戶終端。用戶接收有兩種形式：一種是普通電視機+機頂盒，另一種是計算機+接收卡，借助計算機顯示器收看。

　　基于視頻服務器的多頻道數(shù)字播出系統(tǒng)具有傳統(tǒng)的基于磁帶錄像機的模擬播出系統(tǒng)無可比擬的諸多優(yōu)勢，視頻服務器采用開放式軟硬件平臺和標準或通用接口協(xié)議，系統(tǒng)擴展能力較強，能夠與未來全數(shù)字、盤基化、網(wǎng)絡化、多頻道資源共享模式的節(jié)目制作、編輯和播出體系相銜接。盤基化或盤帶結合的基于視頻服務器多頻道數(shù)字播出系統(tǒng)可以實現(xiàn)播出差錯隔離和故障隔離，也可以實現(xiàn)延時播出，是電視節(jié)目播出由模擬向數(shù)字過渡的最佳方案。而從長遠來看，視頻點播具有巨大的潛在市場和深遠的發(fā)展前景，因為從深層次來看，VOD不僅僅是視頻節(jié)目點播的問題，它代表未來全功能網(wǎng)絡化和數(shù)字交互式信息的應用發(fā)展趨勢，是一種從內(nèi)容、形式上更深層次上的互動，也是數(shù)字影院、交互視頻新聞、廣告等新應用的基礎，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿�，VOD是未來信息高速公路構架的重要組成部分，是未來信息服務中寬帶業(yè)務的靈魂。因此可以肯定，隨著數(shù)字技術、多媒體技術和計算機技術的不斷發(fā)展，視頻服務器在電視領域中的應用將有更多的延伸。