分布式视频点播系统的设计与实现

　　一 视频点播技术面临的挑战

　　互联网与WWW技术的发展，使人们更易于主动地获取信息。越来越多的人们更愿意及时、主动地观看节目，这一趋势正冲击着传统的单向广播、观众被动收听收看的运行模式，迫使广播电视系统向交互式方向发展，实现互动点播。但对于巨量的音视频数据，其存储、传输、大量并发性访问等使其与在目前互联网上流动的文本、图像信息有很大的差别，这些问题不解决，将难以实现有效的互动点播。本文结合以上问题，提出了一种分布式的视频点播系统模型。

　　虽然现在许多公司开发出了视频点播软件，如VideoCharger、RealServer等，但其中大多数系统是园区级产品，主要针对的用户是企业、校园内部等，通过企业内部网络为用户提供服务，所能覆盖的区域、服务的用户及存储的节目数量都相对较小。为了满足服务大量用户需求，一些公司如NCUB、IBM将其现有的视频点播系统移植到MPP或集群等超级计算系统中。但从总体上讲，这些系统的组织方式是以集中式为主，系统中只有一个播放中心，当用户请求点播节目时，播放中心的视频服务器将直接服务该用户请求。

　　传统广播电视系统覆盖范围很广，同时拥有大量用户和节目，如果采取集中式的视频点播系统，整个系统将需要一个带宽极高的主干网络。例如一般的MPEG-1节目所需要的传输速率为1.5Mb/s，如果系统并行服务1000个用户，那么主干网络的传输速率至少为1500Mb/s，可以看出，建造这样一个系统其所需的造价极高，而分布式视频点播系统，则是一个性价比更好的系统。

　　二 分布式视频点播系统

　　1　节目点播特点

　　目前大规模的VOD系统实现及使用相对较少，无法统计出确切的节目访问特征。对于VOD系统中节目点播的数学统计模型主要是通过影碟、录像带的出租．购买情况获得的。在统计分析过程中，发现节目点播情况服从Zipf（齐夫）法则，即对N部电影按访问概率从大到小进行排序，第i部电影的访问概率f（i）＝C／i，i＝1，2，…，N，其中1／C=∑1/i，i=1，2，…，N。图1是系统有100部影片时的点播曲线分布。