高清晰IPTV设计

本赛题是2006年赛题（IP音像广播远程教育系统）的延续。但本赛题不需要完成最终程序，只要求参赛者提交一份设计方案，详细阐述普通宽带网环境下高清晰IPTV的设计思路和实现方法，用作软件前期设计的蓝本。
为了便于评审，赛题提供了统一的技术框架作为设计参考（参见附件），要求参赛者在此框架内构造设计方案，重点解决软件设计思路和实现方法问题。
本赛题涉及的关键技术是流媒体编码技术。作为一项前沿技术，有多方面问题需要探讨。附件中提出的技术方案只是一种学术探索，尚有充分的探讨余地。鼓励参赛者对其作修正和补充，并在设计方案中予以说明。
另一方面，本赛题涉及的技术也是IT界普遍关注的实用技术，任何一项可行方案都可能给企业产品设计提供有价值的参考。建议参赛者多从IPTV的实际应用角度考虑问题，尝试从产品研发角度考虑问题，放宽思路，既要考虑技术的先进性，又要考虑软硬件环境，拿出切实可行的设计方案。
不提交程序代码不等于忽视程序设计问题。任何一项软件设计方案都要以程序设计为基础。参赛者仍然需要扎实的程序设计功底，并把它体现在所提交的设计方案中。
课题背景
        IPTV技术借助IP网络的广泛普及得到普遍重视和长足进展，正在成为一种占优势地位的音像传输技术。在这同时，IP网络的固有缺点也在限制着IPTV技术的应用步伐。流媒体传输会造成巨大的数据流量，需要相应的网络带宽作为支撑。目前的普通宽带网环境尚不足以支持高清晰IPTV的广泛应用。
        光缆到户可以有效地提高用户端网络带宽，但需要很大的投资。即使将来普及了用户端光缆连接，仍然存在如何充分利用网络带宽的问题。目前的一个重要课题是如何减少流媒体传输中的资源浪费，充分利用现有网络带宽传输高清晰音像数据流。这正是本赛题的主旨。
软件功能
        为了实现上述目标，需要设计若干程序，分别运行在数据采集／发送端和数据接收端。程序需要完成以下功能：
•        以摄像头、话筒、屏幕捕捉、影像文件、动画文件、声音文件、图像文件及其他有关文件作为数据源，通过编码形成多媒体数据流。
•        把以上数据流导向不同的终点：一是通过直播方式播发到IP网络；二是生成流媒体文件，用于后期播发。
•        利用适当技术手段传输比特率高于网络带宽的高清晰影像数据。
•        在传输影像的同时传输高品质声音。
•        在数据流中包含高清晰静态画面和文字数据，并使其最低限度占用网络带宽。
•        提供直播方式下的数据采集控制功能，为传输高清晰画面准备条件。
•        提供流媒体文件编辑功能，为传输高清晰画面提供后期制作手段。
•        在客户端接收多媒体数据流，并完成数据解码和播放。
•        与上述功能有关的其他功能。
设计要求
        整个设计方案包括两大部分：一篇千字以内的系统概况和一篇不超过五千字（插图不计算在内）的设计说明。
        由于字数限制，设计说明不可能详细展开。要求行文流畅，思路清晰，言简意赅。建议在系统说明中加入适当的框图、图表或其他插图，用直观清晰的手法表现设计思路。
        由于字数限制，设计方案不可能面面俱到。参赛者应该根据自己的知识结构和技术特长，把重点部分表达清楚。有些程序模块（例如数据压缩和解压缩部分）可以默认已经实现，直接调用即可。
设计说明的格式不限。内容至少要包含设计思路、实现方法和编程方法这些部分，其他内容由参赛者自定。
        建议参赛者多查阅资料，详细探讨IPTV技术特别是流媒体技术的细节问题，发现当前不足，提出改进方法。鼓励参赛者在设计方案中包含独到的设计思路和实现方法，并说明其见解的合理性。