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视频服务器基本类型介绍

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:数字交互式电视系统视频服务器主要有以下3种基本类型:图2-28 分布式数据存储模型在通用主机上实现的视频服务器;用紧耦合多处理器实行的视频服务器;专门设计的多线程视频服务器,又称调谐视频服务器。为支持对多客户的并发访问,调谐视频服务器使用多线程机制,线程是一个进程中的独立代码执行序列,传统的UNIX进程只包含一个线程,它占据进程的全部内存空间及其他资源。

视频服务器基本类型介绍

数字交互式电视系统视频服务器主要有以下3种基本类型:

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图2-28 分布式数据存储模型

(1)在通用主机上实现的视频服务器;

(2)用紧耦合多处理器实行的视频服务器;

(3)专门设计的线程视频服务器,又称调谐视频服务器。

通用主机的方法是最容易实现的方案,但是费用较高,可靠性取决于主机系统。紧耦合多处理方法能处理更多的并行节目,价格比通用主机类型便宜。由于拥有更多的冗余,因而可靠性高于通用主机方案;而专用多线程视频服务器类型的设计目标是针对视频服务应用,采用扩充的模块化结构,支持多个并行数据通道,每个数据通路都能支持多个视频线程。由于设计时留有大量冗余,因而其可靠性比前两种有了很大提高。此外,为了提高编程的有效性,采用专用指令系统,并增加了专用函数调用,因而很容易访问ATM宽带网络。

下面,对上述三种基本类型分别详述如下。

(1)通用主机类型:通用主机类型是指利用计算机主机来实现视频服务器,如图2-29所示。由于系统运行标准操作系统,故可利用现有的成熟技术,因而易于实现,是小规模数字交互式电视系统的主要应用方式。但由于视频服务器主要功能是存储、选择、传输大量数据,进行数据处理相对较少,而计算机主机系统的优势在于数据处理,因而这种类型不利于发挥主机功能,又增加了系统成本。此外,通用主机类型视频服务器的可靠性取决于计算机主机的可靠性,因而又增加了视频服务器的检测指令及不必要的线路网络,这与发展具有专门功能、结构简单的视频服务器不符。

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图2-29 通用主机实现的视频服务器框图

(2)紧耦合多处理器类型:紧耦合多处理器类型是指按照视频服务器的功能要求,研究开发出数以千计的完成某项指令或功能的硬件单元,再利用这些硬件单元组合成专用系统,可用于创建静止图像、作为数据库管理器、作为网络设备动态视频数据库等,最后将这些专用系统相互级联,形成紧耦合多处理机类型的视频服务器,如图2-30所示。这种类型服务器费用低、性能高、功能强、具有解决专项问题的特征,但节目选择受到一定限制、用户库大小必须在一定范围之内、扩展性较差。

(3)多线程类型视频服务器:多线程视频服务器专为视频服务而设计,又称调谐视频服务器。它有一个灵巧的服务器母板,可以连接多个磁盘控制器,支持多达几十个磁盘驱动器和几百个线程的操作,可通过标准的ATM交换机互连到多路线缆系统中。要实现系统扩充,只需增加更多的磁盘控制卡,磁盘控制卡符合标准SCSI接口,连接到每个磁盘驱动器。调谐视频服务器母板与ATM打包器外和控制计算机都相连,增加系统冗余即可改善系统的可靠性,此外,共模块化结构也增加了系统扩展性,其强交互性以每个线程支持较少用户为代价。调谐视频服务器原理框图如图2-31所示。

为支持对多客户的并发访问,调谐视频服务器使用多线程机制,线程是一个进程中的独立代码执行序列,传统的UNIX进程只包含一个线程,它占据进程的全部内存空间及其他资源。而在多线程系统中,每一个进程包含多个线程,系统以线程为调度单位,这些线程共享进程的内存空间及其他资源,一个线程写入内存的内容,可以被进程中其他线程直接访问。与使用多进程来支持并发任务相比,使用多线程机制具有如下优点:

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图2-30 紧耦合多处理器视频服务器框图

多线程系统占用更少的内存及其他系统资源,因而更易于利用硬件并行特性;多线程系统中占用中央处理器时间长的任务可以用单独线程来完成,因而更容易对客户产生响应;多个线程工作在异步模式,从而可更好地利用处理器。因此在数字交互式电视中,应推荐选择多线程机制来构造视频服务器。

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图2-31 调谐式视频服务器原理框图

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