媒体服务器

媒体服务器（共12篇）

媒体服务器 篇1

基于代理服务器的缓存 (Proxy Caching) 技术最初是用在WEB内容的分发上, 通过将经常访问的WEB内容 (网页文本、图片、动画等文件) 存放在接入网络边缘的代理服务器上, 有效地节省了骨干网络的带宽, 缩短了用户的响应时间。近年来, 随着多媒体点播应用的日益普及, 多媒体内容的传输占用了当前Internet上的大部分流量, 导致骨干带宽紧张和用户接入时延增加, 代理缓存正是缓解这一矛盾的有效技术手段。

1 前言

相对于传统的web对象 (如HTML页面和静态图像) , 流媒体对象所具有的数据量大和对带宽需求高等特性需要对现有的代理缓存策略进行充分的拓展。为了缩短客户端的启动延时, 一个有效的方法就是在靠近客户端的代理服务器上缓存被频繁访问的数据。这种方法缩短了传输的距离, 提高了对象的可用性并降低了丢包率。

流媒体代理服务器缓存是一种内容复制技术, 利用缓存的流媒体内容服务访问的用户, 代理服务器位于骨干网和企业网之间, 能够通过转发操作向局域网内的用户提供互联网的访问服务。同时, 面对庞大的互联网单个代理服务器的缓存效果比较有限, 可以考虑多个代理服务器协同工作的流媒体缓存形式。

流媒体代理服务器的功能如下:

管理部件:负责与用户、服务器进行协议交互;在响应访问的过程中决定是否缓存内容或者能否利用缓存内容直接服务用户访问;

存储部件:包括缓存空间和保存内容、缓存替换、缓存查询等空间管理操作。具体涉及缓存空间的组织方式、缓存内容的选取过程、释放内容的选择、释放动作的执行等内容;

发送部件:负责完成实时数据的接收和发送工作。并需要根据传输情况将转发的数据包再进行重组或转发。

2 缓存算法分析

2.1 滑动区间缓存

这类算法缓存了一个媒体对象的滑动区间, 并使用它对流媒体进行连续的访问。典型算法包括:Interval Caching、Resource-based Caching。

间隔缓存算法 (Interval Caching) :如图1所示, 对于相同对象的两个连续请求, 第一个请求从服务器获取对象并缓存在代理当中, 第二个请求可以从缓存当中获取数据并随后释放。如果两个请求到达的时间间隔很短, 那么只有很小的一部分媒体对象数据需要被缓存, 并且第二个请求完全可以从代理获取完整的服务。如果在一个很短的期间内对于一个对象有很多的请求, 那么这些相邻的缓存间隔可以被组织起来, 直到最后一个请求得到满足之后再释放被缓存的部分。

基于资源的缓存 (Resource based caching, RBC) 算法:将Interval Caching部署于代理服务器的磁盘中。由于磁盘的容量比内存大得多, 为改变间隔缓存的存储粒度提供了足够空间。RBC算法以每个媒体对象对缓存空间和传输带宽的需求为约束条件, 提出了一种启发式的算法对媒体对象的缓存粒度进行选择。依靠对象的特征和可用的资源, 被选择出来的粒度可以是一个滑动间隔, 一系列邻近间隔的组合, 或者是完整的媒体对象。

基于间隔的缓存适用于用户请求具有高度的时域邻近性 (Temporal locality) 的情况, 此时间隔缓存可以显著的降低网络带宽消耗的峰值和连续请求的启动时延。然而, 当用户请求的分布在时域上稀疏时, 该算法的有效性就会随着到来请求间隔的增长而降低。

2.2 前缀缓存算法 (Prefix Caching)

前缀缓存在代理服务器上缓存流媒体对象的起始部分, 叫做前缀。由于前缀部分可以直接从代理服务器获取从而有效降低了客户端的启动延时。在提供前缀服务的同时代理服务器从原始 (内容) 服务器上获取其余的后续部分 (叫做后缀) 并转发给客户端, 进而节省了部分骨干网带宽并保证了播放的连续性。对于前缀缓存策略, 前缀部分的大小和分段方法是决定系统性能的重要因素。前缀缓存在运行期间的缓存状态如图2所示。

前缀缓存算法是目前应用最为广泛的流媒体缓存技术。其不足之处在于媒体前缀部分的长度不容易确定, S.Jin等人的研究[5]表明, 在有限的网络资源的约束下, 为达到指定的启动时延的前缀缓存的部署是一个部分背包问题 (Fractional Knapsack) , 需要贪婪式的优化算法来解决。

2.3分段缓存算法 (Exponential Segment Caching)

分段缓存推广了前缀缓存方法, 将媒体对象分割成一系列的段落, 并根据它们各自的效能来决定是否缓存。不同的分段缓存算法具有不同的分段方法和效能计算方法。将媒体对象按照统一的大小进行分割, 一个媒体对象分割不同尺寸的段落, 长度根据与媒体头部的距离按照指数方式增长, 段i的大小为2i-1, 包含2i-1, 2i-1+1, …, 2i-1帧 (如图3) 。采用指数划分的分段策略可以通过丢弃大的后续片段快速获得足够的磁盘空间, 达到适应用户请求变化的目的。媒体片段的利用代价定义为片段被访问的次数除以其距离媒体起始片段的距离, 因此具有更高访问频率的初始片段将优先被缓存。

分段缓存的一个显著特征是它支持VCR类的操作, 如随即访问、前跳和后跳。当客户请求对象时, 代理首先分发热点部分来提供对于流的纵览, 客户可以决定是播放整个流还是快速跳到由热点引入的一些特殊部分。此外, 快速的前跳和后跳操作, 只有相应的热点被传送和显示, 而其他部分被掠过。同样, 服务器的负载和骨干网都会因此大幅降低, 而客户不会错失媒体对象的任何重要段落。

2.4 速率分裂缓存算法 (Rate-Staged Caching)

上述缓存算法是按照时间轴来分割媒体对象, 而速率分裂缓存则按照速率轴来分割对象。速率较高的部分被缓存在代理上, 速率较低的部分仍然保留在原始服务器 (如图4) 。速率分割缓存方法非常适用于VBR流, 因为只有较低的接近于恒速的部分通过骨干网络被传送。在代理服务器缓存高速率的部分能够明显降低速率的变化并提高骨干网络带宽的利用率。速率分割缓存当中一个值得探讨的问题是如何选取切断速率和高速率部分的大小。实验证明利用一个相当小的缓存空间就能够明显降低带宽。

3

算法性能比较 (见表1)

4针对不同类型用户的缓存算法

以上算法均为同构网络环境下的代理缓存算法, 但由于接入网络和设备配置的不同, 用户往往对同一流媒体对象在速率或编码格式等方面有不同的要求。为了适应这些非同类的客户, 最直接的方法就是对不同速率或格式生成多个副本, 每个针对一类用户, 但这种方法对服务器的存储要求极高。另一种方法是进行代码转换, 将流媒体转换成更低速率或不同格式, 但这需要大量的计算开销, 使代理服务器不能支持太多的用户。更有效的方法是使用分层编码和传输, 客户可以获取部分层次, 重构出与其能力相匹配的流媒体。

分层缓存将原始媒体对象压缩成几个层, 最重要的层叫做基础层, 包含了表现对象最重要特征的数据, 附加层也做增强层, 包含的数据可以用来逐渐提高质量。客户可以根据它的能力预定累积层的一个子集来重建流 (如图5) 。对于分层缓存, 假定被缓存的部分是半静止的, 而完整的层被缓存。为了最大化整体收益, 采用基于随机背包模型分析的有效的启发式算法来确定缓存的内容。对于动态环境下的分层流, 采用基于分段的缓存替代和预取方案, 来获取缓存空间和可用带宽的有效利用。主要的目标是要处理个体客户的拥塞问题。代理将跟踪每个对象的每一层为基础的流行性。当被缓存的层的质量低于可以向客户端传送的最高质量时, 代理使用一个滑动窗口向服务器申请缺失的段落。缓存替换时, 一个牺牲的层依照流行度来确定, 缓存的段落被从尾部开始释放直到获得了足够的空间。

5 展望

代理缓存可以有效降低流媒体分发时的用户体验时延和骨干链路带宽需求。本文主要针对同构网络用户, 对现有的各种流媒体代理缓存策略进行了分类比较。

流媒体代理缓存技术除了自身仍然面临着众多的选择和折衷, 在其他很多方向上还有很多问题有待解决。

现有的缓存策略的研究都是将Web对象与流媒体对象分开考虑, 这与大多数实际情况不符, 如何建立高效的混合缓存策略是目前需要研究的问题。

合作式缓存作为提高缓存系统扩展性的一个方案得到了广泛关注, 设计一个流媒体对象在合作式缓存系统中进行高效分布和缓存的方案, 对提高流媒体缓存技术的扩展性具有重要意义。

参考文献

[1]向广利, 朱平.代理缓存技术在流媒体中的应用.湖北教育学院学报.2005 (5) 26-29

[2]张祥德, 刘兵, 高飞等.流媒体技术研究.计算机应用研究.2003, No.3:82-84.

[3]王国英.Rough集理论与知识获取.西安:西安交通大学出版社.2001:167-203.

[4]周永来.流媒体技术及其在网络广播中的应用:[硕士学位论文].天津:天津大学, 2004.

[5]S.Jin, A.Bestavros, A.Iyenger.Accelerating InternetStreaming Media Delivery Using Network-awarePartial Caching.in:Proceedings of IEEE InternationalConference on Distributed Computing Systems.Vi-enna, Austria.2002.New York, NY, USA:IEEE, 2002.p153-160

[6].罗万明, 林闯, 阎保平.TCP/工P拥塞控制研究.计算机学报.2001 (24一1) .1一1S

[7].吴清亮, 陶军, 刘业.无线多媒体网络中自适应拥塞控制算法的研究.通信学报.2006 (27一12) .48一54

媒体服务器 篇2

远古流媒体发布服务器，采用I7芯片组硬件化设计，支持4T以上存储空间，支持多路直播、时移、点播的视频和非视频文件的发布，实现电脑、电视、手机、PAD等设备的接收。

流媒体技术作为一种优秀的互联网音视频传输技术被广泛的应用。其主要的应用形式为视频直播和视频点播。流媒体技术的应用，使得传统的娱乐方式，如：观看电影，电视节目，电台等等加快了在互联网传播速度，而实时传播的模式也打破了传统的先下载后观看的落后网络观看模式。

功能模块

1、视频点播模块（WebVOD）

高清视频点播模块是流媒体服务平台解决方案的重要模块之一，可以独立运营。整个模块基于B/S架构，采用VIEWGOOD自主知识产权的VConnect服务内核，除支持MPEG-1（mpg、dat、mp3）、MPEG-2（vob）、MPEG-4（avi、asf、wmv）、REAL（rm、rmvb）、移动格式（3GP、MP4）、高清编码（H.264、VC-1）等众多主流媒体外，还支持所有非媒体流格式。支持完善的远程WEB管理，实现全程无人值守。

2、视频直播模块（WebLIVE）

高清视频直播模块是流媒体服务平台解决方案中的重要模块之一，也可独立运营。整个模块基于B/S架构，它综合了计算机网络技术和视 频技术的优点，采用VIEWGOOD自主知识产权VConnect服务内核，支持最先进的MPEG-

4、H.264编解码技术。采用独创的 KeyBuffer技术，音视频完全同步，系统时延极短。

3、移动视频模块（Web3G）

远古移动视频模块是流媒体服务平台解决方案中的重要模块之一，也可独立运营。支持移动设备（手机、平板电视等）终端，接收视频点播、视频直播业务。它解决了长久以来PC平台和手机平台无法共享资源、统一管理的问题，使用独创的统一流媒体服务引擎（USS），可同时支持PC平台和手机平台，提供统一的管理界面。

4、广告插播模块（AD Manage System）

广告插播模块是流媒体服务平台解决方案中的重要模块之一，不可独立运营。VIEWGOOD采用独创的NoGap技术，实现对流媒体插播广告的管理，自动实现广告与流式媒体的无缝衔接，提供多样化的广告插入功能，包括定时插入广告、文字广告、动画广告等多种方式。

5、内容分发模块（CDN）

内容分发模块（CDN）是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构，将流媒体内容发布到最接近用户的网络“边缘”，使用户可以就近取得所需要的内容，提高用户访问内容的响应速度。VIEWGOOD从技术上全面解决由于用户访问量达大、网点分布不均、对骨干网的带来拥塞等问题，提高用户访问流媒体内容的访问范围和响应速度。

6、运营支撑模块（OSS）

运营支撑模块(OSS)是基于同一架构、分布实施的原则上建立的，是为了实现用户不断扩展的应用需求而建立的底层基础支撑平台。系统采用CDN内容分发技术、稳定的负载均衡策略，具备同一的、较为完善的认证、计费和综合管理功能，并提供个性化的用户自服务系统，同时支持远程维护管理，实现对整个流媒体系统的可监控管理。系统具有较好的整体可扩展及兼容能力，支持平滑的、方便的系统升级与扩容，可实现和现有网站系统和用户管理系统的借口和融合。

流媒体发布服务器及系统，视频点播、视频直播、网络电视台IPTV等方案如有需求，欢迎咨询：

南京远古软件有限公司（）

媒体服务器 篇3

【关键词】媒体服务器；投影；视觉

文章编号：10.3969/j.issn.1674-8239.2015.11.012

随着数字技术的进步，媒体服务器功能越来越强大，由简单的视频播放发展到涵盖概念设计策划、展示播放各个环节的复杂系统。在演出行业的应用也越来越广泛。笔者从事舞台多媒体设计已有多年，舞台多媒体从刚引入国内由少数人把玩的新生事物发展成由一批专业人员赖以谋生的独立行业；由最初简陋的播放软件发展成为专门应用于各类演出，具有实时修改、媒体合成等强大功能的媒体服务器。相对于一般播放软件，媒体服务器具有以下优势：

（1）通常能控制多个投影及LED等播出设备，更具有扩展性和可靠性，更能激发艺术家的创意；

（2）功能不再局限于多媒体的播放呈现，而涵盖了创意实现的整个流程；

（3）所涉及的演出类型不再局限于室内的舞台演出、产品发布会，而是扩展到室外的建筑投影、灯光秀等。

如今，较主流的媒体服务器有：高端（High End）公司出品的奥松媒体服务器（Axon HD）、德国酷乐视（Coolux）的潘多拉盒子媒体服务器（ Pandoras Box Server）、国内与比利时合作的ShowPower ArKaos媒体服务器以及瑞典Dataton公司的Watchout媒体服务器 、芬兰Picturall Octo 媒体服务器等。各种媒体服务器的操作界面各不相同，大致功能基本一致，又有各自的特点。由于篇幅的限制，笔者着重介绍常被用于演出、艺术表演的潘多拉盒子媒体服务器和 Watchout媒体服务器。前者功能强大，应用范围较广，但相对昂贵；而后者功能相对简单，价格也相对便宜。它们在视频系统的解决方案中常被作为表演的高低搭配使用，以满足不同预算、需求项目的需要。

1 实时媒体合成的潘多拉盒子媒体服务器

第一次接触潘多拉盒子媒体服务器是在2010年的上海世博会，当时作为游客，笔者不禁惊叹于各个展馆多媒体震撼人心的视觉效果，之后了解到它们大都运用了潘多拉盒子媒体服务器。在“城市地球馆”，地球母亲的面貌以前所未闻的多媒体方式呈现出来：外部直径30 m的巨大半球形投影美轮美奂（见图1），视觉效果平滑流畅，当游客踱步到球体正下方，内部设计精妙的穹顶投影，给参观者留下了深刻印象。该项目使用了30套播放器（Pandoras Box Player）和2套管理系统（Pandoras Box Manager）。

潘多拉盒子媒体服务器，意思是“魔盒”，即跳出传统视频播放技术的条条框框，用开放创新的态度促使实时视频技术飞跃发展。潘多拉盒子媒体服务器及相关软件系统构成的“魔盒系统”现已得到广泛应用，从剧场舞台、露天广场到电视广播导播间，游船甲板以及现代博物馆等。由于其富有创意，具有扩展性和可靠性，2008年“魔盒系统”获得艾美奖技术及工程的多项大奖（2008 EMMY? Engineering Awards），确立了它在实时媒体合成、显示控制和交互应用方面的领先地位。

最新版本“魔盒5”（Pandoras Box Version 5），进一步扩展了原有的实时视频处理和控制系统，优化了项目工作流程，提高了效率。其强大的功能完全覆盖了从概念设定到最终实现的整个项目流程（见图2），能激发作者的创作激情且具有可靠性。

由于操作界面（见图3）采用集成设计，“魔盒5”系统各软件的界面得以互相兼容和共享，不同版本间的转换也很容易。系统采用模块化设计，便于集中控制和同步视频。创作者可以将无限数量的潘多拉系统设备搭配混合使用并集中控制，通过网络同步播放媒体内容（见图4）。

具体而言“魔盒5”集成了一些新的功能，有以下特点。

（1）实时导入和记录功能使潘多拉盒子媒体服务器可以从任何实时的输入源捕获记录2K及高清的视频。能够从任何高清串行数字接口（HD SDI）或者交互式数字视频系统（DVI ）直接捕捉实时视频，并转换成HD MPEG格式。而视频输出与记录功能大大改进了工作流程，能以高清视频格式导出完整的镜头，同时具有灵活的实时编辑系统。

（2）萤火虫3D粒子系统（FireFly 3D Particle System）能创建复杂的实时粒子效果，创造交互3D合成空间。在系统里，各类发射器可以设置并模拟应用各种力（例如风力和重力）。

（3）Aeon特效引擎（Aeon FX Engine）能够创建合成无限数量的特效，所有效果和动画通过网络系统自动同步。

（4）新的潘多拉魔盒管理软件能支持ASIO音频接口，并且提供多通道同步音频回放。

（5）新型的四重服务器（QUAD Server）具有四个独立的高清输出口和内建编辑管理功能。

（6）远程输入设备的嵌入，使可穿戴设备（如AirScan）或摄像机跟踪设备能够通过网络将采集的数据直接转送到魔盒系统，并显示出输出设备的信息。

“魔盒5”具有完美的渲染技术，直观的媒体显示控制和强大的渲染引擎。作为魔盒系统的灵魂，潘多拉盒子媒体服务器能够将影像投射到任何形状和表面的物体上，方便快捷地调整视频和图像，改变其颜色、大小和位置等。它能通过软件管理控制任何数量的服务器，通过系统专有的网络将各媒体服务器上的视频和音频素材同步，在3D空间实时渲染、合成、编辑，根据项目需要设置播放分辨率（最大播放分辨率4K）和输出格式，满足现场演出和多媒体秀的需要。具体而言，潘多拉盒子媒体服务器有以下突出功能。

（1）梯形校正（Keystone Correction）

nlc202309021025

潘多拉盒子媒体服务器（The Pandoras Box Servers ）的专利“梯形失真算法”能够根据需求准确计算扭曲，这样当程序控制投影仪的移动时能同步计算图像需要扭曲的程度，缩短设置时间。

（2）高级弯曲（Advanced Warping）

内置的弯曲编辑器（Warping Editor）可以创建自由变形网格（FFD），使投射的影像能够随意变形弯曲以适合任何形状的投射面。

（3）边缘融合（Softedge Blending）

边缘融合功能（包括横向、纵向的融合）与变形技术协同工作，可以设置多台投影同时投射在同一平面或几何体上。

潘多拉盒子媒体服务器的硬件基于可升级的服务器组件和可扩展的Raid硬盘，通过液晶屏面板（LCD）选择远程网络，设置输出，控制播放。目前它有多个版本，主要包括DUAL Server （双服务器）、QUAD Server（四重服务器）和BROADCAST Server （广播级服务器）。DUAL Server包括2个DVI输出端口，支持8个显示输出，可选择输入源的控制面板。而QUAD Server则包括4个DVI输出端口和编辑管理功能。BROADCAST Server则主要应用于多系统、多屏幕显示的电视导播间，包括2个3G/HD SDI输出端口和2个HD-SDI输入端口。

潘多拉盒子媒体服务器的应用范围包括剧场演出、室外建筑投影秀、演唱会和电视导播间等。

（1）在剧场演出中的应用

在音乐剧《病人》（The Patients）中，瑞士著名喜剧演员马可·璃茉（Marco Rima）出演安置在精神病收容所的“病人”。演出抛开传统的舞台装置，运用潘多拉盒子媒体服务器编辑功能产生的多种投影效果与表演相结合，如图6所示，表现精神错乱产生的夸张混乱的错觉。

该剧的视频系统使用2台18 000 lm的科视（Christie）高清投影机，舞台上所有设计的装置都可以作为投射的介质；1台媒体服务器系统（Pandoras Box server STD）搭配一套媒体管理系统（Pandoras Box Manager PRO）控制多媒体影像和舞台表演的合成。服务器系统控制三个白色活动墙体的旋转，使影像与载体（活动的墙体）同步。一部分演员在演出过程中与一个单独铺满绿色幕布的房间拍摄，设置在绿幕房间的摄影机将他们的表演捕捉记录并实时传送到服务器上。设计师通过服务器上的潘多拉盒子媒体管理系统将捕捉的视频抠像处理，通过投影实时呈现在舞台上，与舞台的表演互动。

（2）建筑投影《暴风雨下的达姆施塔特》

在德国城市达姆施塔特（Darmstadt），艺术家使用数台潘多拉盒子媒体服务器，发挥媒体服务器能对影像进行校正、变形和边缘融合，以及方便快捷地对影像进行调整，改变影像的颜色、大小和位置等，将精心设计的影像投射到形状不规则、表面凹凸不平的市中心18世纪巴洛克风格的美丽城堡上；同时结合电脑灯的效果，构筑了15 min的建筑投影秀《暴风雨下的达姆施塔特》（见图7），叙述了一个感人的故事。现场表演与多媒体视像、音效巧妙结合，给古老城堡穿上了充满科技感的时尚外衣，震撼了在场的数千观众。

（3）电视节目录制《下一个超级模特》

世界著名电视节目秀《下一个超级模特》（Next Top Model）奥地利版本的第三季决赛在维也纳著名的千禧年活动中心（Millenium Event Center）录制，录制现场设置了投影环境，使用6套潘多拉盒子媒体服务器和1套潘多拉盒子媒体播放器，运用其边缘融合的功能对投影图像进行拼接，配合模特的走秀给导播间的四壁铺满了各种风格的影像，炫丽的影像与不同风格的时装表演交相呼应，见图8。

（4）席琳·迪翁（Celine Dion）演唱会

加拿大歌手、国际巨星席琳·迪翁在她的《抓住机会》环球之旅演出中使用6套潘多拉盒子媒体服务器用于设制多媒体环境。灯光和舞台设计师伊夫·奥库安（Yves Aucoin）运用潘多拉盒子媒体服务器实时合成的特性为迪翁的现场表演打造了惊艳的视觉效果：设置在舞台前的摄像机将记录的席琳·迪翁影像以高清视频格式实时传输到媒体服务器，媒体服务器对影像实时处理，再结合天空白云等其他视频素材进行编辑后，通过在舞台上方的多块大型LED显示屏分别呈现，如图9所示。

2 高性价比的Watchout媒体服务器

Watchout媒体服务器由于其物美价廉，操作便捷，被一些演出团体和剧场所选用，如上海杂技团、中国儿童剧院等。笔者对Watchout媒体服务器较为熟悉，从2008年第一次尝试上海杂技团出品的多媒体杂技秀《浦江清》，到最近山西晋中晋剧院新编晋剧《王家大院》（见图10），一直使用这套系统。相对于潘多拉盒子媒体服务器覆盖从策划到播放控制各个环节的强大功能， Watchout媒体服务器更侧重于多元融合播放。它基于Windows系统开发，其特点是成本低、融合效果好、调试简单、功能强大、扩展性好。

系统由一台安装Watchout软件的主控计算机通过以太网控制一至多台播放服务器，主控计算机负责视频素材的编辑、控制，播放服务器则负责播放主控电脑编辑好的素材。每台播放服务器最多可支持6个显示输出，输出达1 920×1 080的高清分辨率的画面。其异形矫正、融合拼接功能适用于直屏、弧幕、环幕、球幕、双曲面幕、柱体幕等各类异形幕；支持投影、LED、等离子屏、LED墙等各类显示设备，也可混合使用。

它还具有同步播放、媒体编辑和表演控制功能。在播放器上加装采集卡后，可支持实时信号的画中画功能，通过丰富的输出控制接口来对各种外部设备进行同步表演控制，满足演出的需要。常用于剧场演出、数字美术馆等。例如澳洲出品的《不朽的梵高》感映艺术大展（见图11）和奔驰汽车的发布会均使用了Watchout媒体服务器（见图12）。

近年，由于数字技术的日新月异， Watchout媒体服务器显得廉颇老矣，力不从心。但2015年推出的Watchout媒体服务器最新版本“V6”增加了3D投影功能和对全新视频编码的支持，使它获得新生。

在“V6”控制软件里，任何数量的虚拟影像都可投射在三维物件上，然后通过微调即可得出最佳的投影效果，全新的标记校正功能，可帮助操作人员准确地找出投影位置，提高了3D编辑流程，还可直接导入3D模型文件，如3DS、OBJ及Collada（DAE）文件格式。在投射物体的不同面上添加视频、图片，使创意最大化！

使用“V6”，操控者可轻易编辑设计出色的投影效果，只需将3D模型导入WatchoutWATCHOUT，然后在三维物体表面上载入贴图，再用全新的3D投影显示设置配上标记校正。新的预览可视化功能，可将3D模型作为道具去模拟一个真实的环境，设计者可从不同角度环视整个演示环境，在到达现场前便可预计出舞台演示区设备情况，最大程度地节省安装调试时间。“V6”新增的支持无损压缩编码的功能，如V210、Apple ProRes和HAP。配备高效能的硬盘，如固态/磁盘阵列式硬盘，即可播放TIFF图片序列的无压缩视频。

数字技术的进步，使得多媒体在演出行业的应用越来越广泛。而艺术家在演出创作实践中的需求也促使舞台多媒体技术的发展。媒体服务器功能越来越强大，由简单的视频播放发展到涵盖概念设计策划、展示播放各个环节的复杂系统。媒体服务器带来的实时导入记录、交互3D编辑合成、直观的媒体显示控制和强大的渲染引擎、远程输入设备的嵌入等新功能使得演出变得更加方便快捷，舞台的空间也由室内延伸到室外。各个媒体服务器厂家都与时俱进，有着各自的特点和适用范围，适当选择，巧妙运用，将大大增强视觉表现力，促进视觉艺术的发展。

（未完待续）

（编辑 杜 青）

媒体服务器 篇4

随着电子消费产品技术的不断发展, 越来越多的设备能够产生媒体数据, 例如手机的拍照和拍摄功能、数字电视和机顶盒等的节目录制功能等, 均能产生丰富多彩的媒体数据, 而PC更是媒体数据的集中地。因此, 对于在PC、家电和移动手持设备这些不同种类的设备之间方便地进行数据共享的需求越来越强烈。同时, 随着网络技术的不断进步, 越来越多的设备也具备了接入网络的能力, 这也就为进行设备互联提供了基础。

在不同设备之间实现数据共享的传统实现中, 往往需要进行一些复杂的设置工作, 而且对于不同的设备, 因为原件和软件的巨大差异还会导致设置工作各不相同, 所以这些配置工作对于普通用户来讲无疑是无法接受的。因此, 微软公司在1999年提出了新一代的通用即插即用 (Universal Plug and Play, 缩写成UPn P) 。

UPn P技术实际上扩展了传统单机的设备和计算机系统的概念, 在“零配置”的前提下提供了UPn P智能设备之间的寻址、发现、控制和其它信息的交换等互动操作功能。对于用户来说, 支持UPn P的设备做到了接上就能用, 给办公和生活带来了极大地方便;对于设备提供商来说, 因为UPn P是建立在互联网标准和技术之上的, 因此它具有广泛的适用性, 可以运行在几乎所有的操作系统平台之上, 可以使用C/C++, Java等各种语言进行软件的开发, 所以能够在较短时间内形成产品, 降低开发成本, 因此UPn P在提出之后获得了广泛的支持。

1 系统结构

通过对系统的分析, 将UPn P媒体服务器结构设计为如图1所示的三层结构:

(1) UPn P接口层:对Device和Service进行了抽象, 封装了UPn P的基本操作实现, 实现了功能类集, 包括用于实现UPn P基本功能的SSDP、SOAP、GENA、HTTP协议封装、XML解析及Socket封装等。

(2) UPn P AV层:对Device和Service进行了实现, 其中Service包含内容目录服务 (Content Directory Service) 和连接管理服务 (Connection Management Service) ;另外该层还实现了功能类集, 包括对MP3、JPEG、MPEG等格式文件的解析功能。

(3) UPn P应用层:媒体服务控制器是用于对媒体服务器进行控制的, 包括启动、关闭服务器和响应用户输入等功能, 其中启动过程需要指定共享目录的路径。

2 系统实现

此项目是在Linux Redhat 9.0操作系统上使用vi、gcc/g++、make等工具完成开发的, 底层使用了Intel公司提供的UPn P协议栈。该系统核心模块的类图设计如图2所示。

图中的类按照图1中三层体系结构分布:CMedia Server Controller处于应用层, 负责系统的启动和退出及响应用户输入;CAVMedia Server处于AV层, 是系统的核心部分, 主要负责系统启动时的初始化工作 (文件检索、UPn P网络初始化等) 、处理用户的命令和响应来自网络的请求。系统运行过程的流程如图3所示。

3 系统测试

系统开发完成后, 将程序部署在台式机上进行了测试, 测试结果如下:

(1) 先启动控制点, 然后启动媒体服务器, 通过控制点可以发现该媒体服务器;

(2) 先启动控制点, 然后启动媒体服务器, 控制点在发出M-Search请求之后可以收到来自该服务器的回应;

(3) 控制点可以获得该服务器设备的设备摸索文档;`

(4) 控制点可以浏览服务器上共享的文件内容和文件的详细信息;

(5) 控制点可以将服务器中的媒体文件 (MP3和JPEG格式) 用网络上的另外一个媒体播放器 (Digital Media Renderer) 来播放。

由此可见, 该媒体服务器已符合UPn P设备的要求。

4 结束语

该媒体服务器已基本实现了媒体共享的功能, 但是距离实用还有很大的距离, 主要体现在: (1) 该媒体服务器目前只支持HTTP方式的连接, 不支持RTP连接方式; (2) 该媒体服务器对文件的管理机制是在启动的时候扫描整个共享目录, 如果文件数量巨大, 则扫描过程会非常耗费, 会导致设备启动缓慢; (3) 支持的媒体类型还比较有限。

摘要：UPnP是一种构建于互联网标准技术 (如TCP/IP, HTTP, XML等) 之上的、用于实现网络设备智能互连以及对设备进行控制的标准规范。在简要介绍了基于UPnP协议的基础结构和工作原理的基础上, 给出了应用UPnP技术及其AV架构实现媒体服务器的实例。

关键词：UPnP,网络设备,媒体服务器

参考文献

[1]UPnP AV Architecture:0.83For UPnP Version1.0June12, 2002.

[2]ConnectionManager:1Service Template Version1.01For UPnP Version1.0June25, 2002.

[3]ContentDirectory:1Service Template Version1.01For UPnP?Ver-sion1.0June2002.

[4]李平均, 申健.基于UPnP的AV体系结构的设计与实现[J].计算机工程与设计, 2007 (4) .

强化媒体优势服务经济建设 篇5

强化媒体优势 服务经济建设云梦广播电视台台长 黄森明随着社会主义市场经济的深入发展，新闻媒体也日益面临着新的挑战和考验。新闻媒体既是喉舌和工具，却又不能全部依靠政府的财政补贴生存运转；既要保证其政治导向的正确，又要计算其经营的成本和利润。因此，广告作为新闻媒体必须具备的一种宣传形式，同时又成为我们新闻媒体不可缺少的经营项目。在县工商行政管理局的指导下，我们云梦广播电视台遵循《广告法》相关法规，努力探讨广告工作规律，做了一些工作，很愿意在这里抛砖引玉，以求教于各位。注重政治意识 强化导向性我们云梦广播电视台是全县唯一的新闻媒体，其指导性、权威性、综合性是显而易见的。讲政治的要求贯穿于我们广播电视台广告工作的全过程，而不只是仅仅视为一种单纯的经营活动。因此，我们在做广告工作的时候，一直坚持“先看证件后谈广告，先予查证后拟合同，先审文字后拍样片”的广告工作操作原则。广告样片出来后，依据“编辑初审，主任覆审，台长终审”的审查程序，层层把关，把涉及政治，涉及大局，涉及最广大人民根本利益的字词句和声乐影反复斟酌，尤其是广告词中的一些绝对化用语、比较性用语，我们都予以严格剔除，并做好解释和说服工作，敲定到既坚持政治倾向，又满足客户需求的那么一种定位。近年来，我们的广告没有出现任何政治差错或主观性宣传。新闻的生命在于真实，广告的生命同样在于真实。广告宣传不是一项单纯的经济活动，还肩负着引导县内外消费者健康消费心理的责任。因此对每一项广告业务，我们都认认真真地做好一个“真”字。我们近段制作某种药品广告时，采用了真实地址、真实人物和真实疗效的实地拍摄手段，让本地患者用本地语言叙说本人的医疗感受，达到了方方面面满意的效果。在实际的工作过程中，我们也会经常遇到一些麻烦。有的客户为了自身的经济利益，不惜提供虚假的广告内容，甚至采用不正当的手段，以达到通过刊登广告而赢利的目的。对一些医疗广告、药品广告、邮购广告，以及一些格调和质量不高的广告，我们都本着对消费者负责，对广播电视台声誉负责的态度，宁缺勿错，宁肯不挣这个广告费，也都坚决抵制。在非典猖獗时期，邻近某县市药店要做板蓝根冲剂广告，因拿不出药品检验纪录，我们当即拒绝，药店老板便拿着红包到台长家来，说是做生意要的是赶时间，希望先做广告，后补检验单。为着全县以及周边地区民众的用药安全，我们坚持了原则，没有做这笔广告。就这样，我们通过广告，使平民百姓既了解到社会主义市场经济繁荣的实际景观，又让他们接受了健康有益的经济和文化信息，享受了正常的消费服务，使我们的广告版面成为广播电视台其他版面内容的合理的延伸和补充，成为党和政府经济方针、政策形象化的、实际的解读和宣讲，让广告也成为对民众进行潜移默化教育熏陶的有效载体。注重竞争意识 强化形象性广告作为现代商业不可缺少的门类，不仅具有政治和文化的含量，而且有着自己独特的规律特点。近几年来，我国广告业空前发展，经营单位从1996年的5万家发展到去年的9万家；而广告额则从1996年的300亿元增加到去年的903亿元。这个领域的竞争也是空前激烈的。作为我们云梦广播电视台，如何面对这样的竞争呢？我们首先做到的是确立竞争意识，就是明确定位，发挥优势，主动出击，打主动仗。近年来，我们与中盐宏博集团、富士特集团、美国杜邦公司等大型企业有过不少成功的合作，双方也各自不同地取得了各自需要的利益。之所以成功，其原因就是一条：解放思想，大胆出击，以诚相待，平等互利。关键是，我们向我们的合作伙伴清楚地介绍了云梦广播电视台广告的市场定位，把广播电视台的服务经济特色介绍清楚，把可能的市场前景分析清楚，让他们在产业诚信、产品诚信的基础上，充分利用广播电视台政治信任度的无形资产，把广播电视台潜在的传播优势发挥出来，把地域特色和地域优势发挥出来，为这些大型企业的市场分割、市场重组、市场扩张、市场吞并而制造先期～，并进而凝聚企业文化，扮靓企业形象，为企业的生存、发展和兼并而摇旗呐喊。从某种意义上讲，即使排除直接的经济效益，我们也要为这些企业做好宣传工作，因为这些从云梦土地上崛起的大型企业是建设楚天强县的坚实基础和力量。我们十分珍惜我们广播电视台政治信任度的无形资产，我们在全台开展了“四个珍惜”活动，即：珍惜广电荣誉、珍惜工作机会、珍惜个人前途、珍惜家庭幸福。我们把塑造广告客户形象同塑造我们自身形象有机地结合起来，在凸现自身形象的基础上做好广告工作，讲求诚信，讲求信誉。有一个外县白酒批发商自制了一大批浓香型白酒，打算在云梦广播电视台投一笔可观的广告费，我们帮他分析了云梦地区的白酒消费习惯和状况，并告诉他，目前云梦的白酒品种非常齐全，其中酱香型、清香型、浓香型、米香型和凤香型各种酒的品种达几百种，市场十分饱和，因此做大量广告效果未必理想。对方很感激，尽管他没有在广播电视台上做广告，但却帮我们联系来许多其他的广告客户。这使我们认识到，广告不是硬拉就能拉来的，诚信是产生效益的基础。今年5月，云梦城南医院、县卫生防疫站、国药商场等10多家客户因非典原因，经营一落千丈，有的客户还准备撤离云梦市场，我们理解他们的临时困难，主动承诺在有线台和影视频道免费为他们继续做广告，共同战胜非典带来的市场波折。我们的做法使客户们深受感动，他们说，云梦广播电视台讲求诚信，讲求信誉，与朋友共存共荣，在这里投放广告一百个放心。就这样，我们以我们的理念，培养了一个又一个的忠诚的广告客户。注重经营意识 强化效益性广告工作既是宣传，也是经营，是经营就不能不讲效益，就要带头遵守工商行政法规和《广告法》。在县工商行政管理局的具体支持和指导下，为了抓好广告工作，我们成立了广告中心，内设

业务、制作、监播和收视调查等4个小组，规范地履行接听电话、提供价格与段位信息、分工洽谈广告业务等职责。同时，多次组织广告业务工作人员学习《中华人民共和国广告法》和其它应知应会的工商法规与业务知识。为了更好地提高广告质量，我们在年初投资了120万元，对办公场所进行了整体装修改造；投资140万元，对摄编播系统进行了更新换代，率先在全省县市电视台中实现了硬盘自动化播出，广告制作和播出质量大为提高。在此基础上，我们明确地理顺了三个关系：一是社会效益与经济效益的关系。在注重经济效益的同时，必须把社会效益放在首位。我们认为，广告也是先进文化的一个重要组成部分，所以我们把公益广告也作为一项重要的事情来抓。今年，为了配合县委大力开展再就业的工作，我们采用镜头组合方式，将做早点的、搞建筑的、拉板车的普通劳动者组织成一组动态画面，既歌颂了劳动者默默无闻的劳作，又揭示了“就业的路就在脚下”这一极为朴素的道理，为下岗工人寻找新的就业门路提供了一个参照系数。与此同时，我们拷贝了中央电视台的“诚实”“信任”“宽容”系列伦理教育公益广告，在每晚黄金时段播送，以滴滴温泉沁润着人们日益向善的心灵。二是企业效益与电视台效益的关系。企业在广播电视台做广告要追求一定的回报，这是天经地义的，广播电视台也要按广告的规则取得自身的效益，其中的效益比例应该尽可能地数字化。梦阳集团是一家生产和经营食品、饮料与饮食的私营企业，我们把梦阳酸奶、王氏焦切和梦泽古酒系列产品与当地民间传说进行了有机的结合，策划出让著名曲艺家张明智亮相荧屏的传播方案，使梦阳集团名声大振，企业效益成倍飙升，产品成功走出云梦。与此同时，我们广播电视台也按照与商家事先商定的比例，获得了较为丰厚的回报。正是我们兢兢业业地为客户倾心服务，～年，我们克服了因非典带来的重重困难，经营收入实现了历史大跨越，全年广告总收入比2002年净增100万元。三是集体效益与个人效益的关系。在这个问题上，我们通过强大的思想政治工作体系，号召我们的广告工作者既讲市场规律，又讲思想觉悟；既讲合理分配，又讲无私奉献；既讲全国同行业的大环境，又讲云梦现实的小环境。在这个基础上，我们积极推行分配制度改革。建立新的工资分配模式和运行机制。逐步建立以岗位工资为主要内容的结构工资制，以岗定薪、岗变薪变、按劳取酬、优劳优酬，以个人目前所执行的档案工资为基础，结合每月出勤状况，外宣任务和广告创收业绩等因素，予以结构上的工资浮动，努力创造一个“多做贡献多拿工资，少做贡献少拿工资，不做贡献不拿工资”的分配格局。我们云梦广播电视台的广告事业刚刚起步，未来的道路更漫长，工作更艰苦，挑战更严峻。但我们有信心在全体同志的支持下，积极应对各种挑战，不断创造新的辉煌。

媒体服务器 篇6

其上层是数据网络，其底层使用光传送网(RTN)作为物理传输网络。数据网络的组成设备主要是异步转移模式(ATM)交换机、路由器等；光传送网的组成设备当前主要是具有光分插复用器(OADM)和光交叉连接器(OXC)的波分复用(WDM)网络、光放大器以及光纤等等。而在光互联网中，高性能的数据互联设备（如交换机和路由器等等）通过光网络技术互连，这些设备既可直接连接在光纤上，也可连接在向各类客户提供光波长路由的光网络层上。这里的客户包括数据互联设备和同步数字系列(SDH)/同步光纤网(SONET)等网络单元，交换机或路由器可以充分利用光纤或者光波长的容量，对数据分组或者信元进行复用。SDH/SONET二者都是一种光纤同步多路复用系统，用以传输不同传输速率的数字信号，经由光纤/电缆在一个单一的速率下把它们发送出去，以确保数据网络能够国际互联，并确保能够利用现有的光纤资源。

瘦服务器/瘦客户端

服务器/客户机(Server/Client)是网络中用于联合、包含多样化终端的分布式处理系统的计算机。服务器是网络中提供服务和信息的计算机；客户机是用户自己上网的计算机。如果一台个人计算机所拥有的软硬件资源仅仅能够满足一个特定的网络功能，如文件访问、打印管理等，那么这台个人计算机就叫作瘦服务器(Thinserver)，使用它比使用通常的网络服务器成本更低。

通常瘦服务器包括一个或多个最小安装的操作系统如Windows95、Macintosh或UNIX，包括一些必须的网络协议如TCP/IP和NetBEUI，一般还包括超文本传送协议(HTTP)，以通过浏览器的界面管理配置计算机。瘦服务器硬件方面使用精简指令集计算机(RISC)处理器比较合适。一些瘦服务器仅被设计用于商业局域网之中；还有一些瘦服务器正在进入家用市场。

瘦服务器和瘦客户端都体现了一个观念：不为不需要的功能花费金钱。瘦客户端又称为网络计算机，是专用于网络的低成本个人计算机。它不过是服务器的一个终端，部件和功能比通常的计算机要少，只有必须的部件，没有CD-ROM、软驱和扩展插槽，由一个中心机集中管理和维护，并由中心机为这些计算机提供服务(新软件都由下载得来)。瘦客户端使用的操作系统小型化，应用程序与运行平台无关。传统上使用的大型独立软件，在网络计算机中被分割成若干个较小的、功能彼此独立的软件包。瘦客户端能完成传统计算机所能完成的任何工作，同时又节约了大量投资。

超媒体

超媒体(Hypermedia)是超级媒体的简称，是超文本和多媒体在信息浏览环境下的结合。超文本(Hypertext)是超级文本的简称，它是一种全局性的信息结构，将文档中的不同部分通过关键字建立链接，使信息得以用交互方式搜索。多媒体(Multimedia)信息是文本、图形、动画、图像和声音组合而成的媒体形式，电视节目、动画片、个人视话都可被看作是多媒体。

通过一种创建Web页面的超文本标记语言(HTML)，可以往普通文档中加入一些特殊的标识符，这些标识符具有一定的语法结构，使生成的文档中还含有其他文档甚至图像、声音、动画等，从而成为超文本文档。实际上超文本文档中本身是不含有上述多媒体数据的，而是仅含有指向这些多媒体数据的指针，这种指针一般称为链接(Link)。通过超文本文档方式，用户仅仅使用鼠标点击操作，就可以得到所要的文档，而不管该文档是何种类型(普通文档、图像或声音等)，也不管它身居何处(本机上、局域网上乃至全世界任何一台联网的机器上)。总而言之，超文本标记语言是一系列的标记符号或嵌入希望显示文件内的代码。这些标记告诉浏览器应该如何显示文字和图形。由于其编写制作的简易性，作为Web的核心技术之一，超文本标记语言在因特网中被广泛应用。

媒体服务器 篇7

Internet是一个"尽力而为"的网络环境,它对实时多媒体应用缺乏足够的服务质量(QoS)保证,不能为实时流媒体的网络传输提供稳定的带宽和低延时的网络环境[1,2,3]。随着多媒体通信量的激增,流媒体服务质量就会降低,会发生多媒体数据包的延迟和丢失,进而导致视频播放时出现花屏、马赛克和停顿,音频不连续,音频和视频不同步等现象。流媒体服务器是视频直播系统的核心,流媒体服务器应该对网络环境具有自适应性,使之能提供具有一定QoS保证的流媒体服务。

本文给出的流媒体服务器QoS保证措施是根据接收端反馈的网络变化情况以及服务器资源情况自动调整服务策略。这些措施已经在实际视频直播平台上得以实现,为视频流的接收提供了最大限度的服务质量。

1流媒体服务器质量保证功能的设计

本系统主要是通过五个软件模块的功能来保证直播流媒体服务器的服务质量。这些模块包括:重叠IO通信模块、连接控制模块、多线程转发模块、速率控制模块和差错控制模块,使直播流媒体服务器系统能作为一个有机整体完成多路音视频的转发、调度工作,提供服务质量保证。

1.1重叠IO通信模块

Winsock为基于网络的应用程序提出了五种I/O模型[4],包括select单线程的选择模型、WSAAsynSelect基于消息窗口异步选择模型、WSAEventSelect基于事件的选择模型、OverlappedI/O重叠I/O以及CompletionPort完成端口。这五种模型应用于套接字的异步通信接口,五种I/O模型都有各自的优点和缺点,根据具体的应用环境选择适当的I/O模型。

在视频直播环境下,同一段时间内不是所有的人员同时发言,大部分人员都是会议的旁听者,所以视频服务器在同一段时间内只需要转发一部分人员的视频和音频数据,但所有与会人员都必须接收发言者的音视频数据。影响该模块设计的关键因素就是要满足至少5000个客户端的同时连接请求,关系到整个服务器系统的稳定性和健壮性。为此,本系统采用Win32的基于事件的重叠I/O端口来完成底层的音视频数据流的传输和上层应用线程同时多项I/O请求,而重叠的I/O操作由重叠套接字在后台完成,且同一时间请求I/O操作的各应用线程可继续去做其它的事情,不必等待。

在一个套接字上进行重叠I/O操作的基本算法如下:

(1) 创建套接字

(2) 绑定IP及端口

(3) 套接字接收消息

1.2连接控制模块

连接控制模块主要是完成用户进入、退出和异常终止视频直播系统等控制功能。为了保证服务器质量,根据服务器性能预先设置若干个转发模块,当转发模块用完时,系统将控制在线用户新的发言请求,该用户只能旁听。连接控制模块主要算法如下:

(1) 进入会议室获得当前会议状态

(2) 退出会议室删除当前用户

INT CVConSrv_ConRoom::DelMemInfo(SOCKET Socket,SHORT shortID)

(3) 在线用户申请发言

(4) 在线用户停止发言函数

1.3多线程转发模块

在服务器系统启动时,初始化线程创建一定数量的转发模块,每个转发模块以线程的方式运行,在空闲的时候处于“挂起”的状态。转发模块的底层是采用重叠IO端口的工作方式,故它可对多个IO端口进行统一管理。每个转发模块都定义了两个重叠套接字DataSocket和CommandSocket,且这两个套接字分别邦定工作线程DataThreadFunct和CommandThreadFunc。DataThreadFunc工作线程负责监听并处理DataSocket套接字上的连接请求,即负责接收会议室中发言用户的音视频数据流。CommandThreadFunc工作线程负责监听并处理CommandSocket套按字上的所有连接请求。当用户向转发模块申请数据时,工作线程CommandThreadFunc将用户的信息保存在“转发列表”中,以便DataThreadFunc线程向该用户转发数据。线程CommandthreadFunc向新用户发送音视频的媒体类型数据,初始化接收端的解码器。多线程转发模块算法如下:

(1) 转发启动函数

(2) 数据线程函数

(3) 命令线程函数

1.4速率控制模块

在文献[4]中视频流通过TCP传输,视频传输质量是通过减少TCP的连接会话数量来保证,通过NS2仿真实现。文献[5]为了保证接收端的视频质量,通过调整服务器发送端的配置参数实现,需要预先知道视频文件的资源需求,设置若干个配置描述存储在服务器上,不同的配置之间的实时转换需要消耗更多时间,并且仅在实验室内进行了模拟研究,不适合本系统实时流媒体的分发。以本文是根据接收端反馈的信息(包括接收的累积数据包总数、丢失的数据包数、往返延迟、抖动等),估算网络可用带宽,再结合可扩展编解器XVID的编码方式[6],采用平滑算法来控制数据包的发送率,在实际大规模网络视频互动平台上得以实现,并已经投入运营。

本文采用的可扩展编解码器XVID的编码方式,是将多媒体数据分成基本层和增强层。基本层是对源数据的最大压缩比编码,若没有基本层则整个数据帧就无法解码和播放。增强层必须和基本层一块使用,增强层越多播放质量就会越好。在这种可扩展编码方式的支持下,由于将视频的基本数据和表现细节的数据分别置于不同的层中,服务器可以动态地根据网络状况来决定传输多少细节数据,以动态调整数据传输速率,发送率的调整采用慢速增加快速递减的策略。定义丢包率γ=(1-λ)× γ0+λγ1 。其中λ为平滑因子,若其值越大则说明越重视当前的网络状况,反之越重视以前的网络状况,本系统λ取值为0.75～0.9。γ0为上一次采用平滑算法得到的丢包率,γ1为当前接收到的丢包率,γ为本次估计的丢包率。

速率控制模块的算法如下:

1.5差错控制模块

本系统采用UDP作为传输层协议来传输视频流数据,但UDP没有提供差错控制机制,不能保证接收到的视频质量。本服务器系统针对MPEG4视频编码的特点,文献[7,8]的差错控制方法,,增加了差错控制模块。

本系统在服务器的应用层设计视频数据包结构,包括数据包长度、帧序号、帧内包序号、帧内包总数、帧类型、时间戳和有效载荷。利用包头信息和接收端缓冲区完成差错控制。

在接收端设置了二级缓冲机制,接收线程将数据包按其时间戳和帧内序列号的递增顺序插入到一级缓冲区中。然后将最近要播放帧的数据包缓存到二级缓冲区中,接收端的解码器仅从二级缓冲区中读取数据播放。

若视频流以25帧/秒的速率播放,则平均每帧数据的播放时间约为40ms,而大小为1 kbit/s的数据包在300 kbit/s的可用网络带宽上的传输延时约为2ms,所以本系统在接收端的二极缓冲区缓存三帧数据即可。本系统只对关键帧中出现差错的数据进行重传,且只重传一次。

(1) 客户端差错控制算法

(2) 服务器端重传差错控制算法

2系统测试

为了测试本系统可达到合同规定的5000人同时在线的要求,提高服务器系统性能,我们采用了一种基于Windows完成端口(IOCP)的测试模型, 设计了一个客户请求和视频发送、接收仿真器[9],在单台服务器上模拟了大量用户流量,对本服务器系统进行了性能测试,测试结果表明并发用户数与服务器的网络带宽及CPU的关系如图1和2所示。测试环境是用一台服务器是普通PC级服务器,四核3.0主频,内存8GB,网络带宽1000M。

当服务器中一个转发模块的并发人数不超过500人时,各个接收端的视频非常流畅、声音非常连续、视频和音频间也非常同步;当服务器的一个转发模块的并发人数超过500人时,有些接收端的视频偶尔出现停顿、不连续的现象,但所有接收端的音频非常连续,音频和视频间的同步也正常;当服务器的一个转发模块的并发人数超过1000人时,大部分接收端的视频效果很差,出现长时间的停顿现象,声音也断断续续,音视频音的同步也不正常。

在测试中发现并发用户数的增加对服务器的内存几乎没有影响,服务器占用内存一般不会超过20MB。这是因为服务器绝大多数情况下只起着数据转发作用,很少需要缓存数据。即使服务器需要缓存数据,一般情况下也只缓存一个新加入会议的与会者信息,而该信息数据量非常小。

由于服务器每个转发模块可处理的并发用户数在150人以内,所以为了满足5000人同时在线,需要一个控制服务器,创建和控制转发模块,10个转发服务器,每个服务器上1个转发模块,共用了11台服务器作为视频转发服务器集群。如果要求更大数量的人数开会,可以采用服务器集群技术来扩大服务器的数量,同时多个服务器可以设置在不同的物理位置,从而构建网状的支撑音视频的分布式应用平台。

3结语

本文分析流媒体服务器的功能和结构,并设计实现了具有5种QoS措施的流媒体服务器。该服务器系统能根据动态变化的网络带宽情况和客户端的异构情况平滑地调整服务器的转发速率。通过测试确定了某个省级联通用户同时在线5000个用户需求的软硬件配置方案作为运营环境,即本系统的应用环境。该服务器系统已经很好地在省级联通视频直播平台上运行两年多,并得到客户较好的评价。

应用环境是运营级千兆Internet网络出口及5台级联服务器,即由1台主服务器接收发言者的音视频数据然后将此数据转发至其它四台转发服务器上,再由转发服务器传送给最终客户端,主服务器与转发服务器之间是局域网百兆连接,保证数据的及时性。在运营环境下音视频数据实现了较好的同步,延迟能保证在一秒之内,属于用户可接受的范围内。

参考文献

[1]Zhang S Q,Zhao B Y.Bayeux:An Architecture for Scalable and FaultTolerant Wide Area Data Dissemination[C]//Proceeding of 11thWorkshop Network and Operating System Support for Digital Audio andVideo.New York,USA,2001:11-20.

[2]王艳丽,鲜继清,白洁.基于P2P的流媒体技术[J].计算机应用,2007,25(6):1267-1270.

[3]李争明,张佐.直播服务器一般性框架体系设计[J].计算机应用,2005,25(2):1-3.

[4]Nomoto Y,Hayashi K,Ishibashi Y.Video server system using IP storagein long-delay network[C]//Consumer Electronics ISCE'09.Braun-schweig,Germany,2009:866-870.

[5]Hang Yu,Ee Chien Chang,Wei Tsang Ooi,et al.Integrated Optimiza-tion of Video Server Resource and Streaming Quality Over Best-EffortNetwork[J].IEEE Circuits and Systems for Video Technology,2009,19(3):374-385.

[6]龙国泉.视频会议系统中关键技术研究[D].沈阳:东北大学,2008-01-15.

[7]Caij,Zhang Q,Zhe W.An FEC-based error control scheme for wirelessMPEG-4 video transmission[C]//Wireless Communications and Net-working Conference.Chicago,USA,2000,3(3):1243-1247.

[8]Yamaguchim I,Takasakiy K.Packet loss detection scheme for retrans-mission-based real-time data transfer[C]//7th International Conferenceon Parallel and Distributed Systems.Iwate,Japan,2000:49-54.

媒体服务器 篇8

一、问题的出现

多媒体教室作为学校的公共资源, 为来自各个系部、教授不同课程的教师所使用。而不同的课程对于多媒体教室的计算机环境要求不尽相同:计算机编程类的课程要求安装Visual Studio等开发环境;网络类的课程要求安装IIS、A-pache等服务器架设软件;数据库类的课程要求安装各种数据库;金融类的课程要求安装理财软件……。面对学校上百个多媒体教室, 每个教室都需要安装十多个不同类型的应用软件。

(一) 对于管理人员来说, 每学期初

的各种软件安装和调试工作就需要花费很长时间。由于多媒体教室的计算机并非一次购买, 有多种不同的型号和配置, 无法通过同步传输进行软件安装, 而只能每台计算机手工安装。因此, 造成软件的安装和调试工作量非常大, 往往需要一周甚至更长的时间。

(二) 多媒体教室的计算机安装软件过多, 导致运行速度变慢、稳定性差。

多媒体教室中的计算机多为普通的PC机, 配置一般并不太高, 在安装了大量的软件, 尤其是一些数据库、虚拟机之类的大型软件后, 计算机的运行速度大打折扣。有些计算机仅仅启动系统就需要将近十分钟, 在讲课过程中, 界面切换等操作也反应很慢。另外, 大量软件的安装还导致了各软件之间资源的争抢, 使计算机稳定性变差, 容易死机。

(三) 由于多媒体教室数量多, 系统不稳定, 造成维护工作量大。

由于多媒体教室计算机的不稳定, 每天都会有多个教室出现问题, 不但使管理人员每天的维护工作量都非常大, 而且还容易因为计算机故障导致上课中断而引起教师的不满。

二、问题的解决

对于多媒体教室管理和维护上出现的问题, 其实可以通过架设异地服务器来解决。具体方法为:

购买两台同一型号的高配置服务器, 放置在有人值守的网络中心机房, 将不同课程需要的软件全部安装在两台服务器上。多媒体教室的计算机只需要安装Office等常用软件并且可以上网即可, 而不再安装任何课程需要的专用软件。教师上课时, 如果需要使用专用软件进行一些必要的操作演示, 可以通过操作系统提供的“远程桌面连接”或“远程登录 (Telnet) ”的方式登录到放置在网络中心机房的异地服务器上进行操作。使用这种方法有以下优点:

(一) 减少了管理人员的工作量, 使

软件的安装和系统的维护变的非常简单。管理人员只需要在每学期初将各种软件安装到两台服务器上即可, 而多媒体教室的计算机基本上只需要安装操作系统和Office软件。维护工作则主要集中在了对服务器的维护上, 而服务器由于其不同于一般PC计算机的特殊构造, 本身就具备了很好的稳定性, 因此有效的减少了管理人员的工作量。

(二) 提高了多媒体教室计算机的运行速度, 改善了课堂教学效果。

由于多媒体教室的计算机仅安装了少量的常用软件, 因此运行速度得到了提高, 避免了教师在授课过程中因为等待计算机操作而造成的讲课中断。而服务器的高配置也保证了在多台多媒体教室计算机同时登录时的运行速度。

(三) 两台服务器互为镜像, 不但实现了负载分担, 还增强了系统稳定性。

由于两台服务器的配置和安装软件完全一致, 因此在正常运行的情况下, 可以进行负载的分担, 每台服务器承担一半的工作量, 有效减轻了负载;而在其中某一台服务器出现问题时, 另一台服务器会承担起全部负载, 避免了因为机器故障而造成的授课中断, 增强了系统的稳定性。

媒体服务器 篇9

- Shane Warden, IMG Media总经理

90%的媒体节目需要数字化、高清化,需要低成本、高带宽的存储设备;

转播各类体育赛事,转播商要求提供秒级的赛事转播时延;

IT系统零故障率。

解决方案

华为提供“E6000刀片服务器+NAS存储”的IT整体解决方案;

一体化存储方案,满足归档、后期制作、素材交付等各种存储需求。

客户收益

秒级时延、零故障,满足各类体育赛事HDTV信号的传播要求;

高性能计算,并提供在线和近线共享存储,节约成本30%;

支持在线动态扩容功能,降低了断网时长,确保业务连续。

业务挑战

自2003年日本NHK电视台开播全球第一套数字高清电视节目(以下简称HDTV)以来,HDTV就以清晰的显示、稳定的画面、细腻的画质、高保真的音质,给人们带来了全新的视听体验,从而引领全球电视产业进入数字化、高清化的发展通道。2006年德国世界杯的HDTV赛事直播,推动了欧洲乃至全球HDTV产业的蓬勃发展。据专业机构预测,到2013年,全球将有2.14亿家庭用户接收HDTV节目,占电视家庭总数的17%。

历史节目库数字化的挑战

作为全球顶级的体育节目制作商,自成立以来,IMG Media已经制作了数十万小时的体育节目,内容涉及体育新闻、人物专访、赛事集锦、现场比赛等方方面面。由于历史悠久,在IMG Media的节目库中,大部分节目采用模拟技术制作,数字高清节目的比例不足20%。

然而,作为独立的体育节目制作商和发行商,IMG Media并不拥有自己的电视频道,其制作的各类体育节目,90%通过卫星和光纤通道传送给全球各大电视广播公司。这些电视广播公司在购买了IMG的节目版权后,再以录播或转播的方式,通过卫星网络或有线网络将这些节目播放给电视观众。

大量的非数字化节目给IMG Media带来了一个问题,那就是IMG Media在向各大电视广播公司提供体育节目服务时,因为早期的很多节目均未数字化,因此IMG Media经常需要混播模拟节目和数字节目。这种模式在早期也许是可以接受的,但随着全球电视广播行业迈入数字化时代,电视台越来越希望IMG Media能够提供全数字化的节目源,以方便后续的编辑、播出等工作。

“为全球电视观众提供优秀和优质的体育节目,一直是IMG的追求。在全球电视产业数字化与高清化的浪潮中,IMG必须紧跟时代的脉搏。”,IMG Media总经理Shane Warden先生说,“为了实施这一战略,IMG Media计划从2011年开始,用5年的时间将我们90%以上的节目数字化与高清化。”

由于历史节目库庞大而复杂,将这些节目数字化、高清化后,将产生海量的非结构化的数据文件,如何低成本保存这些数据文件是IMG Media遇到的第一个问题。同时,在新节目的制作过程中,节目制作人员需要经常访问历史节目库进行检索、浏览、剪辑、合成等操作,由于每台HDTV工作站需要占用大约100Mbps的访问带宽,当多台HDTV工作站同时工作时,将对节目库(即存储系统)的吞吐能力带来很大的挑战。

伦敦奥运会赛事转播的挑战

IMG Media当时面临的一个紧迫问题是,如何在2012年伦敦奥运会期间为BBC等奥运转播商提供不间断与高质量的HDTV传播服务。伦敦奥运直播信号由OBS公司(Olympic Broadcasting Services)提供,购买了奥运会转播版权的电视转播商,有权利编辑来自OBS的直播信号。作为转播商的合作伙伴,IMG Media将对部分赛事的现场直播信号进行现场编辑后再传递给转播商进行播出。

对于HDTV节目而言,由于技术的限制,数字信号在节目的摄制、转码、特效处理、合成、传输、解码等各个环节产生的累加时延,往往高达数秒甚至几十秒,这对直播节目的播出质量有很大的影响。

奥运会期间,IMG Media在接收到OBS的现场直播信号后,必须将转码、特效处理、合成等现场编辑环节的时延有效控制在秒级,同时还必须零故障运行,才能满足其向转播商承诺的服务水平协议的要求。由于IMG Media需要向转播商提供多达4路的HDTV转播信号,这对转播系统的服务器处理能力及可靠性提出了很高的要求。

小结

在物色IT供应商时,IMG Media面临的主要困难是如何找到一个能够真正了解他们当前复杂、多样需求的供应商,其次是该供应商如何满足他们的服务水平协议。此外,IMG Media还需要该IT供应商能够满足他们零故障率的要求,并提供经济可扩展的存储方案以适应其不断增长的数字业务交付需求。

“我们面临的挑战比较复杂,既要完成历史节目的数字化工作,也要面对伦敦奥运会的HDTV转播挑战,我们现有的IT系统已经不能满足要求。因此,我们一直在寻求一家有实力的IT供应商来帮助我们解决这些问题。但是,在与多数供应商接触后,他们表示无法满足我们的需求”,Shane Warden先生说。

解决方案

针对IMG Media的特殊需求,华为与IMG Media深入合作,并成立了专项工作组进行需求澄清与方案设计。在充分理解IMG Media特殊需求的基础上,华为提出了“E6000刀片服务器+ NAS存储”的IT整体解决方案,并按照IMG Media的要求进行了技术测试。IMG Media评估,相比于其他供应商提供的解决方案,华为解决方案至少可以节省30%以上的成本。

华为向IMG Media推荐使用E6000刀片服务器作为转播系统的计算平台。E6000可支持10片四路BH640 V2刀片服务器同时工作,后者是业界计算密度最高的四路刀片服务器,高出业界平均性能56%。除此之外,E6000可以在同一机箱内部署不同配置的刀片计算节点,在满足了各个业务系统对配置的差异化要求的同时,实现了客户统一管理的需求。E6000的刀片均支持灵活的I/O扩展,可实现平滑地扩展性能和容量,无需中断业务,提供永远在线always-on的服务器解决方案。

同时,E6000采用冗余架构设计和无源背板技术,所有的部件均采用冗余设计,并支持在线热插拔,整机可靠性高达99.999%。

在苛刻的技术测试环节,华为E6000充分展示出其卓越性能和可靠性,超出IMG Media的期望,大大增强了IMG Media对奥运赛事转播的信心。

技术测试的结果表明,华为IT解决方案完全满足IMG Media的需求。同时,在理解IMG Media需求和执行技术测试的过程中,华为充分展示了对客户需求的快速响应能力、以及产品的可交付能力。Shane Warden先生评价说,“我们选择华为,是因为我们认为华为是值得信赖的合作伙伴。”

收益

华为和IMG Media有着长期而深入的合作,华为通过不断提供满足客户需求的创新解决方案,帮助IMG Media从容应对数字高清时代的业务挑战。

在2012年伦敦奥运会期间,华为IT解决方案为IMG Media的奥运精彩赛事传播发挥了重要作用。在分秒必争、时间就是金钱的媒体世界,短暂的业务中断可能带来巨大的收入损失,华为的高性能、高可靠解决方案保障IMG业务系统零故障运行,为IMG未来业务需求提供广阔空间,助力IMG拥抱数字高清媒体世界。

流媒体服务器性能调优关键点分析 篇10

流媒体通常指音视频等多媒体技术在互联网上的传输, 典型的流媒体服务涵盖了音视频等媒体信息的存储、编解码、分发、传输等多种技术。流媒体服务器的性能指标既包括了并发、吞吐、响应时间等常见参数, 也包括音视频服务质量、直播切换时间等比较有特色的元素。

流媒体服务器系统售价通常以并发和吞吐为衡量指标, 考虑到当前的硬件成本逐渐下降, 主流流媒体服务器已经开始采用较高配置的硬件, 多CPU、高内存、光口的2U/4U设备已经被广泛引入[1], 基于这些新硬件的性能调优和以往也有了较大的区别, 而基于新硬件的性能调优讨论比较少, 本文将基于新硬件进行讨论, 致力于补充这个方向的实践积累。

1 性能瓶颈分析

流媒体服务是一种资源消耗集中的服务, 流媒体服务器性能调优通常会碰到多种资源使用瓶颈, 性能瓶颈的分析是性能调优的基础, 为性能调优提供方向, 并为调优策略的有效性提供数据支持。

流媒体服务器一般采用Linux系统, 而Linux提供了丰富的性能监控计数器, 基于这些计数器收集到的数据, 可以分析和定位服务器性能瓶颈, 本章节将重点从CPU、内存、磁盘、网络等角度深入分析各种瓶颈出现的表征。

1.1 CPU

常用CPU监控命令是top[2]和mpstat[2], top启动后可以在交互区输入“1”来查看多CPU服务器的各个CPU的负载详情, 而mpstat直接查看各个CPU的资源使用情况。CPU占用率信息基本样式如下:Cpu0:0.0%us, 0.2%sy, 0.0%ni, 98.3%id, 1.4%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st, 该部分数据基于Linux的/proc/stat文件, 更新单位是ticks, ticks就是系统时钟中断的时间间隔, ticks和内核中的HZ值有关, 在内核编译时可配置, Cent OS 6.4, HZ=1 000, ticks=1/HZ=1 ms。Top/mpstat看到的CPU, 其中:%us= (User time+Nice time) ×100%/CPU时间, %sy= (System time+Hard Irq time+software IRQ time) /CPU时间[3]。

监控数据时, 首先看%id, 它表征了空闲CPU时间比例。若%id接近0, 表示CPU即将耗尽, 在此基础上可以继续分析各个类型的CPU比例是否存在异常以及是否还有优化空间, 比较重要的有%us, %sy, %wa, %si四个, 分别代表用户、系统、IO、软中断的CPU占用情况;若%id超过10%, 表示CPU有较多空闲, 基本可以判定CPU不构成瓶颈。

对于多核CPU而言, 需要观察每个CPU的情况, 任意一个CPU耗尽都会构成性能瓶颈, 另外CPU 0很关键, 由它来负责多个CPU间的调度, 若CPU 0比较高, 则会影响多核的调度, 从而降低整体CPU性能, 通常而言, 应用程序尽量避免对CPU 0的占用。

1.2 磁盘

磁盘监控使用iostat/iotop[2]等命令, iostat可以看到每个磁盘的使用情况, iotop可以看到IO消耗从高到低的列表。Iostat看到的基本参数包括:rrqm/s, wrqm/s, r/s, w/s, rk B/s, wk B/s, avgrq-sz, avgqu-sz, await, svctm, %util, 其中rrqm/s和wrqm/s表示单位时间内的读写IO请求, avgrq-sz表征了平均每次IO请求的块大小, avgqu-sz表征了单位时间内的IO队列长度, await代表平均每次IO请求的等待时间, svctm表示了平均每次IO请求的服务时间, %util则表示磁盘使用率。

首先观察%util值, 若%util远低于100%, 则表示在统计时间内磁盘负载比较低, 不构成性能瓶颈, 这时候可以观察一下其他参数是否有异常, 比如svctm, 有时候即使是轻负载, 若磁盘老化或异常, 也会使服务时间过高。

若%util接近或达到100%, 需要继续观察其他属性, 以定位资源耗尽的原因, 若rrqm/s+wrqm/s很大, 代表收到的IO请求频繁, 可以考虑通过减少请求频率来优化, 这种情况下avgqu-sz和await应该也都比较大;若svctm比较大, 则表示磁盘的服务时间较长, 可能是磁盘老化故障, 也有可能是请求数据过多 (avgrq-sz比较大) ;avgrq-sz和吞吐成正比, 和响应时间成反比, 应用层调整每次请求的文件块大小, 可以影响到这个值的大小, 同时影响到吞吐和响应时间。

机械磁盘的性能由寻址时间、旋转时间和读写时间三部分决定, 磁盘内外磁道的寻址时间有明显差别, 而对于数据密集性的多媒体服务器而言, 为了充分利用硬件, 存储比例通常达到硬盘容量的70%以上, 因此性能测试及调优时需要同时考虑到内外磁道的性能区别。

1.3 内存

内存监控可以使用free, top和vmstat命令[2], 其中swap代表磁盘上交换分区的使用情况, 一旦产生了swap, 若非必要或机器重启, swap不会清零, 因此内存瓶颈或耗尽的表征不是swap不为0, 而是swap不断增大。若从vmstat监控来看, si/so表示每秒从磁盘读入虚拟内存的大小或从虚拟内存写入磁盘的大小, 如果两个值在一段时间内都大于0, 表示物理内存不够用或者内存泄露了, 需要频繁地使用到swap空间。

1.4 网络

使用sar可以查看网卡使用情况, 根据网卡的使用率可以判定网卡硬件瓶颈。对于传输层瓶颈, 可以使用netstat[2]和tcpdump[2]来看, 比如查看netstat Recv-Q和Send-Q, 若发送队列和接收队列比较大, 且持续增加, 代表了应用层网络发送或接收出现了阻塞, 而使用tcpdump可以观察到TCP传输层的问题, 若出现了ZeroWindow, 表示发送或接收缓存区已满, 导致TCP流控启动。

1.5 文件句柄

使用lsof[2]和ulimit[2]命令, 查看每个进程开启的文件句柄和系统的文件打开限制数, 若进程开启文件句柄大于配置的阈值, 则进程运行就会出错。

2 性能调优案例分析

2.1 系统配置

硬件采用超微4U Server, 配置如下:intel Xeon2.00 GHz×24, Disk:7 500转;软件流服务模块采用Python Twister框架, 数据库使用mysql, 文件系统使用类GFS[4]的分布是文件系统DFS, 操作系统使用Cent OS6.4版本, ext4虚拟文件系统。

2.2 调优策略

2.2.1 CPU调优

性能测试时出现过以下几种CPU的问题, 并给出了对应的解决方法:

1) 多核CPU使用不均衡

(1) 让出CPU 0, 尽量少使用CPU 0;

(2) 静态绑定不同进程或进程中的不同线程到不同的CPU上。

2) 部分CPU si/sys过高

(1) si过高为多个网卡的软中断分配不均衡, 为系统软中断调度缺陷, 静态绑定软中断可以解决;

(2) sys过高是系统调用太多引起, 使用strace命令, 跟踪查看系统调用情况, 找出使用较多并耗时较多的系统调用, 比如fopen/read/write/fseek等, 改进应用层设计, 减少系统调用。

2.2.2 磁盘调优

寻址时间比重在60%~70%之间, 顺序读写避免了这部分消耗, 因此磁盘的随机度性能远低于磁盘的顺序读性能。考虑到流媒体服务一般是100 Mbyte以上的视频文件, 具备顺序读的可能性, 若想提升磁盘吞吐, 必须考虑到尽量减少随机读比例。

磁盘调优实际就是结合应用场景, 找出一个适合的磁盘使用方法, 也就是在吞吐、时延、并发三个指标之间找一个均衡点。本案例采用两个策略来优化磁盘性能:1) 调大每次提交的读写块大小, 由原有的64 kbyte, 提高到256 kbyte;2) 加入预读机制, 预先读取1 Mbyte数据。实践结果表明, 这两种策略促使性能提升了20%左右。

2.2.3 网络调优

1) 网卡绑定模式

高性能的流媒体服务器硬件通常采用高性能的服务器配置, 4~12个千兆网卡, 或2~4个万兆网卡, 为提高网卡利用率, 需要采用系统支持的网卡bonding技术, bonding模式有多种, 各种模式的应用方向和性能有区别, 一般采用mode 0, mode 2和mode 6, mode 2具有IP亲缘性, 容易引起网卡负载失衡, mode 6在大压力情况下, 经常出现丢包问题, 实践证明mode 0最为稳定和高效, 缺陷需要在交换机上进行相应的配置。

2) 传输协议层

分布式文件系统DFS和流服务应用程序之间采用的也是基于TCP的网络传输, TCP使用滑动窗口机制实现流控, 测试时发现由于发送和接收速度不匹配, 导致TCP窗口经常变为0, 极大地影响了二者之间的传输效率。改进方法有两个: (1) 在二者之间进行适配, 这种方法实现比较困难, 且不利于在DFS层面实现预读; (2) 在二者之间添加一个适配层, 使用一个内存buffer做缓存, 这种方法实现容易, 效率较高。实际改进时使用了方法2, 实践证明, 缓存适配层的引入有效解决了zero-window的问题。

2.2.4 流服务层调优

该流媒体服务系统提供了支持多种终端 (PC/pad/phone/STB) Http Live Steaming[5]服务, 为增加服务的适配性, 减少文件系统开销, 在服务器端使用的是虚拟切片技术, 即磁盘存储的是完整的ts文件, 由应用程序在内存中完成切片。

由于HLS服务采用的是TCP短连接, 上下片段间无任何关联, 而每次请求ts片段 (片段长度默认是10 s) 服务器就需要去重新fopen文件, 读取完毕再fclose文件, 时间消耗和CPU消耗都比较大, 为了降低这种消耗, 本文引入了文件句柄池, 设计一张hash表在内存中缓存打开过的文件句柄, 根据最后访问时间和更新时间等信息定时更新缓存表数据, 保证较高的命中率。经过这种改进, HLS vod性能接近普通vod性能的80%。

2.2.5 其他

在性能测试时, 还遇到了两种情况:1) CPU虚高, %us消耗和实际的计算量不匹配, 分析应用程序的设计, 发现由轮询间隔太小引发, CPU空转严重, 增加轮询间隔或更改轮询机制, CPU使用降低了30%;2) 从性能计数器分析, 看不出明显的性能瓶颈, 但响应时间很大, 并发数无法维持, 播放出现卡顿, 经过分析是由并发调度中不恰当的互斥引起的。

3 结论

通过上述几个方向的调优, 流媒体服务器性能得到明显的提升, 使用码率为800 kbit/s的VBR H.264片源测试, 吞吐稳定在8 Gbit/s以上, 平均响应时间≪0.5 s, CPU使用高于90%, 磁盘使用率在70%左右, 基本达到了硬件极限。

分析中发现, 接下来可以考虑两个方向的优化:1) 继续降低CPU user time的使用, 对于流服务而言, 计算量比较小, CPU消耗仍然远高于理论值, 空耗和等待比较多, 仍然有较大优化空间;2) 考虑使用缓存技术, 对于热点节目降低磁盘压力, 提升内存利用率。

摘要：近年来, 随着流媒体业务的普及, 以及基于流媒体服务的硬件和软件平台的发展, 对流媒体服务器的性能调优提出了新的挑战。首先在概述了流媒体服务器发展背景、面临挑战的基础上, 提出性能调优的重要性;然后分析流媒体服务器常见的性能瓶颈表征;最后结合实际案例, 给出常用的性能调优方法和技巧。

关键词：流媒体,性能瓶颈,性能调优,性能数据监控,IO/CPU/内存密集

参考文献

[1]MOLYNEAUX L.The art of application performanced testing[M].3rd ed.[S.l.]:Wiley, 2011.

[2]Linuxmanpages[EB/OL].[2014-03-02].http://www.linuxmanpages.com/.

[3]Linux CPU占用率原理与精确度分析[EB/OL].[2014-03-02].http://ilinuxkernel.com.

[4]GHEMAWAT S, GOBIOFF H, LEUNG S.The google file system[EB/OL].[2014-03-02].http://pan.baidu.com/share/link?shareid=2544600225&uk=3256658338&fid=1071906213170227.

媒体服务器 篇11

依托品牌 紧握机会

《申江服务导报》于1997年11月7日试刊、1998年1月1日正式创刊以来，以其创新的概念、鲜明的风格、正确的导向、独特的视角、新颖的版式、精致的印刷、丰富多彩的内容，引领着时尚和潮流。其面向市场，贴近读者，引导消费，服务市民，在上海报业格局中独树一帜。

《申江服务导报》在创办当年就收回了投资，实现利润450万元，之后连续多年实现利税5000万元以上，作为50人编制的团队，人均创利连续多年保持在100万元的高水平上。2007年12月，《申江服务导报》经营性资产作为原解放日报报业集团核心资产的一部分，以定向增发的方式正式注入新华传媒，上市溢价评估4亿多元人民币，总计8亿多元人民币。

十多年来，《申江服务导报》从无到有，从小到大，从上海周报市场的第一品牌成功地在全国报业中脱颖而出，并荣获上海市著名商标、上海市优秀创新媒体品牌、全国十大最具成长性创新传媒、中国报业竞争力年会组委会颁发的“最具竞争力城市周报”等。在第三届中国报业竞争力年会上，被原新闻出版总署报刊司评定为“全国城市生活服务类周报综合竞争力10强”之首。

目前，《申江服务导报》无论是发行量，还是广告营业额、品牌影响力和读者认知度，都保持着上海周报市场第一品牌的地位。《申江服务导报》有着辉煌的过去，也有依然强势的现在，但随着新媒体的崛起、网络的普及，以及目标读者群阅读模式的改变，《申江服务导报》的未来存在着日渐显露的忧患和危机已是不争的事实。《申江服务导报》的领先优势在于品牌效应、准确定位、专业理念和成熟团队。其中最成功的经验在于立足上海本土的市场化运作和立足品牌的整合营销。因此，《申江服务导报》的现状可以用四句话来概括：地位不容置疑，前景需要思考，机会仍在手里，发展大有可为。

明确战略 全面发展

上市后的《申江服务导报》，作为轻质资产的整合平台、增量运作的实施平台、品牌提升的设计平台、经营人才的聚集平台、机制体制的创新平台、跨越发展的探索平台，致力于围绕《申江服务导报》的品牌，以相关的文化产业为突破口，对渠道等资源进行创意整合，通过多元化经营，实现赢利模式的创新，最终体现企业的价值创新。为此《申江服务导报》确立了当下发展战略：一份主报、两翼齐飞、多点拓展。

首先是办好“一份主报”。报纸内容的独家与深度依旧是报业经济未来转型的基础，没有这个基础，数字化网站就很难有好的内容来吸引收费阅读的读者，同时，如果报纸没有好的内容，媒体品牌将受到影响，品牌效应下降，就无法利用品牌效应在多元化产业发展中挺进。因此《申江服务导报》要继续在独家、深度报道以及评论观点方面下工夫，避开网络媒体在及时性、互动性和生动性方面的锋芒，继续发挥自己的优势来维系生存基础。

新的时代需要新的报刊，《申江服务导报》要继续巩固上海第一周报品牌，要顺应传统媒体与新兴媒体融合的发展趋势，积极介入多媒体传播终端，将报纸的内容资源、品牌效应与网络媒体的灵活性、交互性相结合，实现采编内容向聚合文字、图片、视频、音频等传播形式的全媒体延伸，打造一支适应全媒体业态发展的队伍，创办一份既有杂志的质量和深度，又像日报一样每日出版，还有同网络一样即时更新的全新型报刊。

其次是“两翼齐飞”。在强调内容为王，强化独家和深度的同时，也必须看到，过去依靠影响力就可以获取更多广告份额的时代已经结束。影响力不可或缺，但影响力并不能直接转化为经济效益，在通过深度报道来维系权威性和影响力的同时，必须拓宽报业经营的理念和模式，采取新手段、新方法，才能将影响力转化为经济效益。

当前《申江服务导报》的主要营收仍然来源于平面广告，由于受到移动互联网等新媒体技术的冲击，平面广告收入增长放缓。在广告市场前景堪忧的局面下，积极探索跨行业、跨区域、跨媒体拓展，坚持创新业态、积极转型势在必行。通过对内部资源的梳理整合，《申江服务导报》把在生活方式报道上的优势影响力转化成为一家线下实体店——申活馆，通过图书与文创设计产品的交叉配置，创造图书消费与生活方式体验的一体化氛围，目标形成混合型文化创意零售业态，成为读者回归书店的理由，并具备可复制的商业模型，在资本市场上具有潜在价值。

另外《申江服务导报》还积极融入全媒体时代进程，大力推进数字化转型。除了紧跟iPad/iPhone等移动终端的变化步伐，及时推出相应终端软件，满足读者移动阅读的要求以外，《申江服务导报》还积极利用社交媒体来扩大报纸在年轻读者中的影响，并力求在纸质报刊、网络电子阅读、社交媒体的信息发布三者之间形成一个较为良性的互动平台，力求搭建一个信息传播的矩阵，也就是“社交媒体及时发布”“网站跟进”“纸质报纸深度报道”一起形成信息传播的矩阵。目前《申江服务导报》正积极对申江服务导报网进行深度开发，寻求网站赢利模式。

其三是“多点拓展”。面对广告市场前景不佳的状况，《申江服务导报》要积极转变被动式刊登广告的做法，加强活动推广、事件策划、公关套餐等附加值更高的服务，以此启动下一轮发展。

审时度势 不断创新

《申江服务导报》系报刊将争取以品牌运营模式输出的方式，向二、三线城市拓展，最终形成《申江服务导报》传媒方阵。《申江服务导报》要通过“一份主报、两翼齐飞、多点拓展”，打造《申江服务导报》在播—在线—在场的全媒体业态，通过跨行业、跨区域、跨媒体发展，积极寻找新的赢利点，减少报纸对广告的依存度，力争在未来3～5年内，随着《申江服务导报》向城市生活服务运营商的角色转变，随着资源的集聚加速，以资本为纽带，完成从项目经营、品牌经营到资本经营的过程，实现从产品创新到企业创新再到产业创新的历史性发展。

目前，《申江服务导报》正处于进一步转企改制、转型发展的关键时期，报社领导一直在思考三个关键问题：一是《申江服务导报》目前的位置在哪里（再度定位）？二是《申江服务导报》的不可替代性在哪里（核心竞争力）？三是《申江服务导报》的未来在哪里（下一步发展战略）？如何破解难题，保持《申江服务导报》的持续增长力，需要在实践中不断思考和摸索。

由此笔者认为，传统媒体的未来之路需要不断进行产品研发创新，始终坚持内容为王，同时实施品牌战略，通过整合营销、品牌拓展、立体经营、对外合作、公司运作等途径改善运营模式、赢利模式、竞争模式、管理模式和人才结构，寻求更能适应市场竞争主体需要的现代企业制度作为机制保障，依托资本平台，加快跨媒体、跨行业、跨地域的资源整合与发展，尝试从传统媒体向城市时尚生活服务运营商转型，打造以品牌为核心、以城市时尚生活服务运营商为目标的文化产业集团。

推而广之，在新媒体时代，媒体传播不再是承载内容的那一页纸，而是全方位、多介质的整合传播，最后需要达到的是一个综合性的传播效果。在未来，现代传播是立体传播，要有良好的运营能力才能打响影响力和知名度，只靠内容打天下的时代已经过去，一家好的媒体，一定缺少不了超群的运营能力。好内容必须还得有优秀的传播经营，否则内容价值就大打折扣。要打出影响力和知名度是很难的，拥有好的营收能力更难，传统媒体要立足未来必须要善于传播、精于运作。

多媒体服务应用研究 篇12

1 多媒体服务类型

常见的多媒体服务主要有:VOIP、视频点播 (VOD) 、视频广播、视频监视、视频会议、远程教学、交互式游戏等。比较有代表性的有以下三项:

1) VOIP:VOIP是建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术, 其基本原理是:通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理, 然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包, 经过IP网络把数据包传输到接收地, 再把这些语音数据包串起来, 经过解码解压处理后, 恢复成原来的语音信号, 从而达到由IP网络传送语音的目的。IP电话系统把普通电话的模拟信号转换成计算机可联入因特网传送的IP数据包, 同时也将收到的IP数据包转换成声音的模拟电信号。VOIP所涉及的技术包括信令技术、编码技术、传输技术、服务质量 (Qo S) 控制等。

2) 流媒体:流媒体实现的关键技术是用流式传输, 把声音、影像或动画等信息由音视频服务器向用户终端连续地实时传送。这种流式传输系统的多媒体文件经特定压缩方式被解析成压缩包, 由视频服务器向用户终端顺序或实时传送, 用户只需经过几秒的启动延时便可进行观看。在音频和视频等媒体文件在播放时, 文件剩余部分将在后台从服务器内继续下载。

3) 视频会议:视频会议就是利用通信网络技术与视音频压缩编码技术实现两地或多个地方之间的视频、语音和数据的交流, 实现多点远程会议功能。常见的视频会议系统有两种形式, 一种是基于PC的软件视频会议系统 (也称桌面视频会议系统) , 一种是基于会议终端的硬件视频会议系统。目前视频会议系统除了实现语音、视频信息的交流外, 还可实现数据、图文和电子白板等多媒体业务。

2 多媒体服务中的关键技术

流媒体依赖的传输平台是IP网络, 由于IP网络的无连接包转发机制主要应对突发性的数据传输而设计, 不适用于对连续媒体流的传输。为了在Internet上有效的、高质量的传输视频流, 需要多种技术的支持。下面将主要介绍流媒体传输中的一些关键技术。

2.1 音视频编解码技术

2.1.1 视频编码技术

信源的压缩始终是通信领域里的核心技术之一。对于视频业务而言, 压缩技术显得尤其重要, 因为视频信号的数据量很大, 标准的PAL信号的速率为216Mbit/s。如果不压缩基本上不可能传输, 压缩到2Mbit/s时也只能在通信干线上传输, 不可能扩展到终端用户。因此需要提高压缩效率, 一方面通过图象质量的降级事项, 但主要还是提高编码效率。目前, 视频流传输中最为重要的编解码标准有国际电联的H.261、H.263、H.264, 运动静止图像专家组的M-JPEG和国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准, 此外, 在互联网上被广泛应用的还有Real-Networks的Real Video、微软公司的WMT以及Apple公司的Quick Time等。

2.1.2 语音编码技术

符合G.711、G.729、G.728、G.723.1标准的语音编码。这几种标准的码率是递减的, 每一个终端通常不可能具有符合所有这些标准的编解码能力, 因此会议开始时, 可选择一种共同具有的编解码标准, 当相同的标准不止一种时, 则按预先设定好的优先顺序进行选择。语音占用频带少, 质量通常都能保证。

2.2 流媒体传送技术

流媒体也称作流式媒体, 就是视音频编码技术和网络传输技术实现音频和视频的流式传送。流媒体与传统网络媒体的不同之处就是实时性, 连续性。流式媒体的播放采用的是边播放边下载的传送方式, 而不像传统媒体那样要事先下载整个文件, 这样不仅缩短了等待时间, 而且大大节省了缓存空间。流式媒体的核心技术就是时基媒体文件的传送和接收技术。

2.2.1 流媒体传输

目前流媒体传输方式有两种:顺序流式下载方式和实时流式下载方式。顺序流式下载只能按照时基媒体的顺序依次下载观看, 不能进行跳跃式观看。这种下载方式通常采用无损下载, 能够保证媒体的质量, 适合高清图像的传送。实时流式下载方式采用的传输协议与顺序流不同, 则可以进行跳跃式观看, 但对带宽要求相对高一些。适合速率比较高的网络, 媒体质量要求不高的场合, 比如在线电影等。

2.2.2 流媒体接收

流媒体的接收方式是和流媒体传送方式相适应的。通常的接收方式有三种:1) 点播接收;2) 广播接收方式;3) 组播接收方式。点播接收方式采用的是点点传输, 互动性比较好, 但占用带宽比较多。广播接收方式缺乏互动性, 但节省带宽。而组播方式采纳了两者的优点, 具有一定的互动性, 又不用占用大量的带宽。

2.3 媒体同步技术

在流媒体业务中需要保持一个数据流或者不同媒体流之间的时间关系, 即媒体同步是一个重要的要求, 包括媒体间同步和媒体内同步。因为传输的多媒体信息在时空上都是相互约束、相互关联的, 多媒体通信系统必须正确反应这种约束关系, 以保证声音与图像的同步。媒体同步通常有三种类型:1) 流内 (intra-stream) 同步;2) 流间 (inter-stream) 同步;3) 对象间 (inter-object) 同步。

2.4 宽带网络接入技术

宽带接入技术发展迅速, 目前常用的宽带接入技术有三种:

1) x DSL:x DSL是各种类型DSL (数字用户电路) 的统称, 目前普遍采用的是ADSL和VDSL。

ADSL也叫非对称数字用户环路。它采用的上下性带宽不等的传输方式。VDSL也称甚高速数字用户环路, 简单地说, VDSL就是ADSL的快速版本。使用VDSL, 下行速率最大可达55Mbps, 上行速率最大可达19.2Mbps。完全可以支持目前的IPTV业务。

2) FTTx+LAN:FTTx+LAN就是光纤引入加局域技术的合称, FTTx有很多种类型, 比如FTTH (光纤到户) 、FTTE (光纤到局) 、FTTC (光纤到配线盒/路边) 、FTTB/O (光纤到大楼/办公室) 。光纤具有速率高, 抗干扰性强的特点, 是目前主干线路传输的主要方式。随着生产工艺的发展和成本的降低, 光纤应用越来越广泛。

3) Cable Modem:Cable Modem也就是电缆调制技术, 就是利用有线电视的同轴电缆作为信号传送的载体, 实现数字信号调制后的传送。由于其特有的总线性网络架构, 决定了其传送速率不能达到很高。

2.5 多媒体服务Qo S技术

Qo S技术也就是服务质量保证技术, 多媒体Qo S技术通常在网络和业务层两个层面上实现:

2.5.1 网络层Qo S技术

网络层Qo S技术通常有两种方式:工程预留法和综合服务法。

1) 工程预留法, 就在网络规划和设计时就预先留好相应的带宽资源, 以确保多媒体服务质量。这种方式比较可靠而且简单, 但是需要更多的设备和链路。资源利用率相对低一些。

除了在网络资源上进行预留外, 通常在网络设计上也要考虑多媒体服务Qo S实现。网络设计上要考虑三个方面:一时网络结构, 合理的网络结构不仅能提高网络的稳定性, 而且也减少网络路由的跳数。目前比较流行的网络结构通常由三层组成 (核心层、汇接层和接入层) 。这种构架正常时延大概在50ms左右, 完全能满足多媒体服务的要求;二是路由振荡问题, 目前比较好的解决方式是通过使用MPLS的FRR能力加以保护;三是网络拥塞, 网络拥塞对IP视频会议业务也有着重大影响。因此我们在设计网络时, 要防止网络拥塞的产生。

2) 综合服务方法

综合服务方法由IETF综合服务的 (Int Serv) 工作组定义。它依托呼叫接纳、控制功能、资源预留等协议 (如利用RSVP消息) , 实现数据传送全程的网络资源预留 (如带宽和缓冲区等) 和传输调度策略 (沿路的路由) , 以达到数据流的服务质量。

2.5.2 业务层Qo S技术

如何提高实时性, 确保通信的Qo S, 在业务层面也有一些Qo S技术:

1) 自适应带宽调整:IP网络采用尽可能服务策略, 网络状态具有不可预测性。要实现图像和语音的有效传送, 通常根据网络状况调整传送速率, 基于人们对语音的敏感度大于图像, 多媒体传送过程中通常为提高Qo S, 可以利用RTP/RTCP报告, 得到关于网络状况的信息, 如丢包率、包抖动、延迟, 根据这些信息动态调整图像带宽

2) IP优先级定义:对IP包优先级的定义是随着最近几年IP网络上服务质量保证 (Qo S) 技术的应用而出现的。由于目前的路由器和交换机都采用了服务质量保证技术, 它可以对经过的数据包根据定义的优先级决定先传输哪些数据包。IP网络可以将数据包分为7个不同的级别。

3) 包序重排:通过IP网传输的数据到达的顺序并不按照它发送时的顺序。因此, 如果通过IP网传输后的数据直接解码就会带来诸如图像的马赛克, 音频杂音增加的问题。为此, 接收端对数据包在解码前做了包序重排的工作。

4) 重包控制:重包也是IP网传输中可能出现的问题, 它带来视频重影等结果。目前多媒体服务过程中通常引入重包控制技术滤除接收包中的重包, 进一步提高音视频的传输效果。

5) 抖动校正:抖动是指由于IP网传输的非实时性, 使各个包之间的时间间隔与发送端不一致, 从而使解码后的音频、视频信号有失真的现象。目前多媒体服务采取对数据包的间隔的重新调整来解决这一问题。

6) 唇音同步:在视频会议中, 人们还可能会碰到一种唇音不同步的情况, 如画面上人的动作、嘴唇的变化跟不上声音。目前多媒体服务通过对视频、音频信号的同步处理使这种现象得以消除。

2.6 IP机顶盒技术

IP机顶盒是硬件芯片编解码技术和嵌入式技术发展的结果。其原理就是利用嵌入式硬件实现传统PC上所实现的一些功能。如:1) 网络的接入和IP数据的收发;2) IP数据的编解码, 包括视频点播、电视屏幕显示和数字版权等功能;3) 网络功能的支持, 利用机顶盒实现网页浏览或网络游戏等功能。嵌入式操作系统是嵌入式硬件的基础平台, 目前主流的嵌入式操作系统有两种:嵌入式Win CE和嵌入式Linux。

3 多媒体服务的发展方向

随着信息技术的发展, 多媒体服务也将朝着以下三个方向发展:1) 互动服务, 传播技术的发展, 使传受双方在传播过程中的互动频率和交互性大大加强;2) 个性化服务, 随着点播技术等多媒体传送技术的发展, 个性化服务的需求将更进一步增强;3) 立体式服务, 随着网络速率的大大提升, 多媒体服务内容也将进一步进行拓展, 服务方式也将进一步向广度和深度拓展。

参考文献

[1]林福宗.多媒体技术基础[M].北京:清华大学出版社, 2000.