视频广播/点播系统(精选12篇)
视频广播/点播系统 篇1
摘要:交互电视又称互动电视, 就是广播者与观众之间通过电视屏幕建立起一种直接或间接的联系, 观众不再是被动地接收电视台播放的节目, 而是可以在某种程度上有选择地接收自己感兴趣的节目, 同时可以向广播经营者反馈自己的信息, 便于广播经营者根据这些反馈信息作出正确的反应, 以便于进一步办好节目。
关键词:互动电视,视频点播,准视频点播
交互电视是数字电视的一大亮点, 比如湖南电视台的“超级女声”栏目以其互动性而提高了声誉。交互电视发展不仅要解决双向传输问题, 更重要的是提高交互电视的数量与质量, 没有内容丰富和数量充裕的交互式电视节目, 就很难有促进数字电视发展的观众。
1 视频点播VOD
VOD是交互电视的应用形式之一, 它是一种用于家庭娱乐的多媒体系统, 观众通过网络来点播电影、MTV等需要的服务。其VOD的特点是用户提出要求并从经营者那里得到数据, 用户首先决定在许多节目源中看什么, 什么时候看, 检索后进行选择, 此过程就像从数据库中提取信息一样。VOD是一种高度用户化的观看存储电影、文献或其他教育节目的方法。它不仅使用户可以接人大到海量服务器的声像图书馆, 而且还可提供查找某一特定节目的方法, 同时它允许用户选择看及如何看, 这种收看方式是传统的电视节目经营者难以满足的。正是VOD所具有的按需播出的特点, 使得广播电视经营者面临一个巨大挑战, 即它必须拥有速率在每秒太比特 (Tb/s) 以上的数据图书馆, 并且网络须有较好的带宽预留特征, 因为客观上VOD的结构每个用户对应一个链接, 每个数据流占用一个带宽, 且很难有两个观众在同一时刻点播同一节目, 因此如果一个人在看电影, 网络必须支持经压缩后的3Mb/s的传输, 倘若10个人同时看电影, 则需要30Mb/s的传输能力, 也正是观众的不同喜好及不同时间的请求使得VOD的网络带宽难以保证节目的按时传送到用户的家。
2 准视频点播与机顶盒接收
准视频点播 (NVOD) 是VOD的替代形式。其特点是可以给观众提供众节目 (如电影) , 在结构上不再是点对点的连接, 减少了服务器与网络的复杂性, 提高了服务器与网络资源的利用率, 但缺少了灵活性。可见, NVOD也是一种特殊的广播应用, 其广播运营商通过在多个频道上广播不同时间开始的同一个节目, 使用户能通过多个频道上切换获得对需要节目的接收。因此NVOD在本质上仍属于单向广播, 用户没有真正的交互。MPEG-2提供了在一个传输流中同时传输多个视频节目的方式, 也为实现NVOD系统提供了可操作性。一种NVOD的基本结构模式如图所示。
图中采用3路通道 (实际中可能更多) 播放同一个节目, 在采用NVOD点播中, 广播电视经营者每隔一定时间间隔 (如15分钟) 在不同通道上重复播放同一个节目, 观众可以调谐到相应通道中的任意一路。如果观众把节目从头看到尾, 这与普通收视一样;若观众需要看已过去的内容即需要倒回功能时, 就必须切换到比他现在看的频道延迟15分钟播放的那个频道上;当观众需要快进功能时, 则相应地切换到比他现在看的频道早15分钟的频道上。为了描述图中所示的NVOD业务, 若使用通常的业务信息 (SI) , 将需要重复的3个事件信息表 (EIT) 。DVB为此定义了一种NVOD参考业务 (Reference Service) 的方式, 该方式使用NV () D参考业务描述符、时移业务描述符、时移事件描述符来描述一个NVOD业务, 并使机顶盒可以方便地访问该NVOI) 业务。NVOD参考业务是一个虚拟的业务, 由参考业务标志 (reference service-id) 来标志, 但该业务并不像其他业务一样有对应的节目映射表 (PMT) 。实际上, 没有PMT与参考业务相对应。业务描述表 (SDT) 中的NVOD参考业务描述符描述了该NVOD的参考业务标志, 以及该NVOD业务包含的所有时移业务的标志。在同一个SDT表中, 还描述了对应的所有时移业务的其他信息如业务名称等。对应于NVOD参考业务, 有相应的EIT表, 该EIT为当前/下一个EIT, 没有相应的EIT表中描述。该E1T表的所有事件的开始时间值均为无效值 (比特位全1) 。此外, 该EIT包含描述参考事件对应的时移事件共同的其他信息, 如短事件描述、扩展信息描述、家长级别控制等描述符。与某个参考事件对应的时移事件的开始时间、持续时间描述了该时移事件的准确时间, 该表可以是当前/下一个EIT表, 也可以是EIT的时间表。
机顶盒 (STB) 是视频点播 (VOD) 系统中重要的用户终端设备之一, 它是控制视频服务器的设备, 以便完成用户与视频服务器之间的交互式通信。STB发送和处理用户输入的控制信息, 同时把接收到的信息流解码并播放出去。VOD服务器中的信息通过公共交换网传送到本地交换局, 再通过用户接入网把信息流传送到STB中, STB通过终端显示设备如电视机把信息流恢复成用户所需要的信息, 即基本工作过程是:VOD服务器→公共交换网→本地交换网→用户接入网→机顶盒→TV。在接收端, 机顶盒首先通过查找SDT中NVOD参考业务描述符来获得所有NVOD参考业务和对应的时移业务的信息, 接着机顶盒通过获取与NVOD参考业务对应的参考事件的EIT和时移业务对应的时移事件的EIT, 来获取当前和下一个NVOD事件的信息和NVOD业务时间表信息。机顶盒可以像业务列表一样给用户一个NVOD业务列表, 并显示当前、下一个以及多天的NVOD时间表。当用户选择一个NVOD业务时, 机顶盒自动描放最接近当前事件开始的时移业务。之后, 用户可通过快进、快退操作切换到不同的时移业务上, 以观看该业务的不同片段。
视频广播/点播系统 篇2
应用成本
做好费用预算、成本控制是企业最重视的工作,应用视频会议系统会在异地市场前期开拓、商务差旅、会议花费、日常办公耗用等很多方面帮助减少支出、显著降低运营成本。虽然视高提供购买与租用两种服务方式,但一般来说建议企业采取电信会易通相应数量用户端租用的方式,费用低、应用功能与效果相同。
应用方式
选择视频会议系统,也应考虑到其产品线的完备性,随着移动网络的快速兴起,企业对视频会议的应用方式开始产生了多样化需求,视高提供会议室专用高清终端云会议系统、桌面型视频会议,以及能够无缝接入两者平台的移动云会议系统,方便用户在室内户外随时应用,大幅提升信息沟通效率与价值。
结语
视频广播/点播系统 篇3
[关键词] DirectShow 视频采集 COM
一、引言
随着多媒体技术的不断发展,与之相关的软件与硬件层出不穷,现在与多媒体视频会议(Video Conference)、视频对话相关的软硬件正成为人们关注的热点应用。而在这些应用中无不涉及视频数据的采集。
传统的视频采集技术存在诸多的局限性,无法很好地应用于当前的各类视频系统。针对这一现状,本文提出了一种先进的基于DirectShow的视频采集系统。该系统充分利用DirectShow与WDM视频采集卡的良好集成特性,采用组件对象模型的系统架构,克服了传统视频采集技术的不足,在实际应用中取得了满意的效果。
二、DirectShow技术
微软DirectShow是微软windows平台上的流式媒体体系结构。DirectShow提供媒体流的高质量的捕捉与回放。它支持多种格式,包括高级流格式,活动图片专家组格式,音频-视频交叉格式,第三层mpeg格式(mp3)和wav文件格式。他也支持使用windows驱动模型设备或老的windows视频设备的捕捉。DirectShow与其他DirectX技术集成于一体,自动感觉和使用视频和音频硬件加速,同时也支持没有硬件加速的系统。
DirectShow简化了媒体回放,格式转换和捕捉任务。它是基于控件对象模型(com)的。要写DirectShow应用,就必须理解com客户编程。就绝大多数应用而言,不必实现com对象。DirectShow提供了你需要的控件。(如果要通过写自己的控件来扩展DirectShow的功能,必须把他们作为com对象来实现。)
1.COM技术
在DirectShow技术当中,一般也把COM组件叫做Filter,它一般分成三类:源过滤器(Source filter)、转换过滤器(Transform filter)、提交过滤器(Rendering filter),用来处理流媒体数据。Filter带有输入、输出针角(pin),或二者兼而有之。Filter通过向文件读写、修改数据和显示数据到输出设备上来操作流媒体。为了完成整个任务,必须要将所有的Filter连接起来,这三种Filter组成了过滤器图表管理器(Filter graph manager)。
源过滤器、转换过滤器、提交过滤器分别完成数据提供、数据格式转换(压缩编码等)和数据渲染和回放功能。所以,为了实现在WIN32系统下的视频采集,我们首先要构造出一个适当的过滤器图表,然后通过应用程序对过滤器图表的管理来完成视频采集的功能。
2.DirectShow技术
在一般的软件开发工具中(比如VB,VC)都可以直接调用windows系统下的MCI控制接口)函数或者媒体播放控件(WMP等),设定相关的文件名等属性就可以实现视频的捕捉或回放。随着多媒体技术的迅速发展,各种压缩算法在该领域的应用,MCI技术越来越显的力不从心,最明显的是它不支持可变比特率的压缩算法,对于处理DVD等近年出现的多种新的媒体格式已显得无能为力。随后,微软又适时推出了建立在DirectX之上的DirectShow技术,它也是一种API(应用程序接口),每个DirectX部件都是用户可调用的API的总和,通过它应用程序可以直接访问计算机的硬件。支持来自本地或网络的各种视频、音频压缩格式的媒体文件的解码和回放,可以从设备上捕捉多媒体流,也可以处理各种压缩算法处理的流媒体。这些格式包括:MPEG的音频和视频标准、音频和视频交互标准(AVI)、WAVE、MIDI和高级流格式ASF。
DirectShow的基本原理是多媒体数据在过滤器图表中流动,通过过滤器图表中各过滤器(Filter)实现在功能,最终实现多媒体数据在提交过滤器中的显示和回放。
(1)國内研究状况。目前,国内研究此类项目已经相对成熟,主要用C++编程工具对其进行开发。一般用Filter来完成各种功能。Filter是一种进程内的COM组件。DirectShow SDK提供了一套基类源代码,这些源代码可以大大降低开发Filter的难度。
DirectShow位于应用层中,它使用Filter Graph的模型来管理整个数据流的处理过程;参与数据处理的各个功能模块是Filter;各个Filter 在Filter Graph中按一定的顺序连接成一条“流水线”协同工作。源过滤器主要负责取得数据,数据源可以是文件、因特网、或者计算机里的采集卡、数字摄像机等,然后将数据往下传输;转换过滤器主要负责数据的格式转换、传输;提交过滤器主要负责数据的最终去向,最终可以将数据送给声卡、显卡进行多媒体的演示,也可以输出到文件进行存储。
(2)国外研究状况。与国内相同,许多国外的软件设计师也是利用Filter来实现各种功能。DirectShow最初是为C++应用程序设计的(也可以使用C语言)使用微软的Visual Basic语言,可以访问DirectShow API的一个很大的子集,但对VB的支持并不完全,如使用微软的JScript,DirectShow也支持基于script的DVD应用程序。使用Borland Delphi书写DirectShow应用程序也是可能的,但是,微软的软件开发包(SDK)文档没有关于该部分的参考资料。
三、基于DirectShow的视频采集系统
基于DirectShow的视频采集系统主要设计目的是简化建立基于Windows平台的数字媒体应用程序的设计任务。并使它无需涉及数据传输,硬件通用性,媒体同步等等诸多复杂问题。为了完成所需的音视频流的处理,DirectShow应用了DirectDraw和DirectSound技术。这些技术可以有效率将数据图像和音频还原(render)到用户的显卡和声卡上去。DirectShow通过压缩媒体流上的时间标记(time-stamped)来实现媒体同步重放。为了能够处理不同可能出现的数据源、数据格式以及硬件系统,DirectShow采用了一种标准化结构体系。
在DirectShow标准结构体系中,DirectShow过滤器与控制、多样化的设备、本地文件系统、TV调频和视频捕获卡、VFW编码器、视频显示卡(通过DirectDraw)和显卡进行交互。DirectShow也为几种文件格式提供本地压缩和解压过滤器。
1.系统构架
对本视频采集系统,可以简单的把系统流程概括成如下两点:USB摄像头:视频捕获→视频处理转换→视频存储;本地视频:视频文件打开显示→视频压缩转换等处理→视频存储
2.系统实现
开发DirectShow应用程序,一般有三个阶段:第一阶段,创建一个Filter Graph Manager组件;第二阶段,根据实际的应用,创建一条完整的Filter链路。比如播放一个本地文件(在这个阶段,构建Filter链路之前,为了证明构思中的Filter链路是切实可行的,首先要在GraphEdit中验证,然后再以GraphEdit中的Filter链路为模型在程序中实现);第三阶段,调用Filter Graph Manager上(或者直接在某个Filter上)的各个接口方法进行控制,并且完成Filter Graph Manager与应用程序的事件交互。
(1)具体应用设计。前面讲到了源过滤器、转换过滤器、提交过滤器的简单功能,它们分别完成数据提供、数据格式转换(压缩编码等)和数据渲染和回放功能。所以,为了实现在WIN32系统下的视频采集,我们首先要构造出一个适当的过滤器图表,然后通过应用程序对过滤器图表的管理来完成视频采集的功能。
这里我们一般需要2个~3个过滤器,这几个过滤器分别是:
a.Video Capture Filter 采集设备Filter
b.Smart Tee Filter 将没有Preview引脚Filter的Capture引脚分为两支数据流(可选)
c.Video Venderer 视频渲染及回放Filter
通过上面3个过滤器,我们可以构造出一个完整的视频采集过滤器图表(如图)
图表构造出来后,接下来就剩下具体的实现了,我们只需依次构造每个Filter,然后将各信Filter的Pin按序相连即可完成图表的构造。最后,我们通过应用程序向图表发送命令(通过图表管理器完成)来控制整个视频采集流程。
(2)视频捕捉。如何从视频设备进行视频捕捉?在所设计的系统中,有个功能就是从USB摄像头中捕获视频,换句话说就是从视频设备中进行视频捕捉。基于DirectShow的视频采集系统中就要充分利用DirectShow本身的功能进行设计。
在DirectShow的filter中,有一类Capture Filter,它一般代表的是捕捉卡等硬件设备,其实它就是DirectShow与设备的Driver之间的接口。因为Filter通过DeviceIoctl函数实现交互,使得应用程序员可以通过DirectShow的Filter直接与捕捉设备的Driver进行通信。
我们只需将Capture Filter加入Filter Graph中,在通过其提供的接口函数就可以捕捉我们需要的视频或音频数据。
另外,如何在媒体播放过程中捕捉视频?Sample Grabber Filter是Transform filter的一种,它提供了一些接口能够检索(retrieve)在Filter Graph中传递的数据样本(samples),从而实现对播放过程中数据流的控制。比如通过IsampleGrabber::GetCurrentBuffer就可以得到当前的图像帧,进而将其保存为文件或者显示在指定的地方。在陆其明老师编写的《DirectShow开发指南》一书中,也有详细介绍图片的抓取,有种简单的方法就是使用IBasicVideo::GetCurrentImage接口的方法。
3.实验结果及分析
本系统采用COM编程技术,利用VC++编程语言,实现了视频采集储存等功能,在实际运用中简单方便。它能进行视频的采集存储等一些功能,同时也支持AVI,MPEG等格式的视频的播放,大致分成几个功能块:
(1)本地视频播放:可以选择本地AVI和MPEG格式的视频进行播放,并对其某一桢画面进行捕获与存储。
(2)USB摄像头捕获视频:通过USB摄像头,进行视频的采集,并可以自定义对所捕获到的视频进行保存。
(3)图像存储:可以对所捕获或播放的视频中的某一桢画面进行存储。
(4)渲染功能:通过Filter对视频进行色调的处理渲染。
当然,本系统还存在一定的问题,需要进一步的改进,在今后会做更深的研究,弥补现在的不足之处。
四、结束语
多媒体技术已经越来越被人们所重视,在传统的视频采集技术存在的局限性也越来越明显,无法很好地应用于当前的各类视频系统,因此先进的视频系统必定会取而代之。
本文所提出的一种基于DirectShow的视频采集系统,充分利用DirectShow与WDM视频采集卡的良好集成特性,采用组件对象模型的系统架构,克服了传统视频采集技术的不足,在以后的应用当中必将取得重要地位。
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视频广播/点播系统 篇4
一、视频系统概述
监控系统在技术层面而言, 经历过很对不同的发展时期。目前, 新型视频监控系统和前几代的视频监控系统存在的本质区别就是, 其已经不局限在只是解决视频信号的有效处理和传输等的平台。网络多媒体的监控系统主要以网络作为基础, 将数字视频压缩和传输及播放等作为核心。一般情况下, 前端设备主要是DVR, 而后端系统由DAW的集中监控系统和报警系统及解码终端系统构成。特点就是可以通过智能实用的图像进行分析, 同时和其他相关应用系统融合在一个应用平台中, 推动了视频监控领域的技术改革, 而且受到安防行业以及用户的重点关注。随着科学技术的不断发展, 其不仅可以发展成为视频会议系统, 还可以发展成为以硬件或是软件作为中心的视频会议系统。因为实现了基础标准和网络宽带利用的融合、统一, 对于用户而言, 两者间在进行远程视频的过程中, 可以实现互补, 在一定程度上有效提升网络的应用效率, 提升办公室的工作效率, 可以为处理紧急事件提供视频沟通与协作的平台。目前, 我国视频技术的不断发展, 已经实现了和国际视频编码与传输以及存储等相关标准的统一化。例如H.264和H.323.各种应用系统之间的视频技术正在向统一平台方向发展。而视频监控和视频会议的集成系统的融合成为了可能。
二、视频融合技术现状分析
视频监控系统和图像融合技术主要有两种思路。首先是创建第三方平台, 把监控数据与视频会议数据传输至第三方平台中的管理软件, 实现接收和管理。视频监控系统和图像融合技术具备许多特点, 例如该平台并不会对原来的视频监控系统与视频会议系统造成影响, 只是在需要时把视频监控系统和视频会议系统相关数据进行调用, 有效确保原来系统自身的独立性以及稳定性。但是也存在一定缺点, 从第三方的平台软件方面而言, 由于接入的视频监控系统与视频会议系统品牌存在协议存在一定差异, 因此就需要单独针对各种协议创建相应的接口, 不适合进行市场规模的推广, 同时产品的研发成本也限制了产品线的发展。除此之外, 还需要设置新硬件和软件设备, 从用户的角度而言, 需要进一步加大投资, 提升运行成本。其次是把监控中的客户端软件实现双重属性设计, 由于视频会议系统行业统一要求遵循H.323完成设计, 所以协议相对比较标准, 各个品牌间相应兼容性具有保障。把监控系统的客户端软件设置成为拥有H.323S属性的相应视频会议软终端, 就是在不增加装置的基础上, 利用监控系统的客户端软件, 把前端的监控图像输送至视频会议系统, 从而实现视频系统间的有效融合。
三、视频系统的发展趋势
3.1数字化方向
系统的数字化首先要实现信息流的模拟状态向数字状态转变, 其彻底颠覆了经典闭路的电视系统主要以摄像机成像的技术作为核心的结构, 在本质上改变了视频系统, 比如说监控系统中的信息采集和数据处理以及系统控制模式等方面。信息流的数字化和编码压缩以及开放形式的协议, 可以实现视频监控系统和安防系统中相关子系统之间的无缝衔接, 同时在统一操作平台中完成管理与控制, 其就是系统集成化的主要含义。
3.2网络化方向
近些年来, 用户对于分散区域控制管理与沟通下, 对网络提出了更高的要求。监控系统和会议系统是许多政府或是企事业开展会议及安全管理的沟通平台, 目前已经成为网络运营的重要内容。视频监控系统和视频会议系统的有效融合, 在某个角度而言, 为应用网络化的必然发展趋势。网络化视频应用具备许多特点, 可以实现系统结构从单一级别下的集总模式向多级别下的集散模式系统过渡。以往集总模式的系统拥有单一系统中心, 采用完全的上级和下级管理方式, 但是集散模式系统主要有许多中心构成一个相对比较分散的系统。在系统的内部, 所有的终端都具备相互沟通渠道。可是集散模式并非没有管理的网络, 其依然由中心或是分控中心依据网络用户相关授权完成有效操作。另外系统网络化已经突破布控区域与设备扩展地域以及数量的限制。同时系统网络化还完成了整个网络系统硬件与软件资源的有效共享等。
四、视频系统融合设计
4.1 DVR或是编码器改造
首先是兼容模式。编码器的直接兼容情形如下, 经过直接兼容其他相关编码器, 完成此编码器相应视频图像与前端的设备的控制管理, 此种类型的编码器主要为通用型编码器。其次是非兼容模式。编码器的无法直接兼容情形如下, 对于应用大量难以直接兼容的编码器, 要由制定厂家进行提供, 然后相关研发工作人员进行修改, 从而使平台可以直接兼容此编码器, 完成编码器的控制和管理及图像调用等;对于应用数量相对较少的无法直接兼容的编码器, 因为数量相对比较少, 为了防止大规模的研发导致成本浪费, 应该建议用户自行更换编码器, 从而完成编码器的控制和管理以及图像调用等。
4.2语音网关接入
现阶段, 业界主流IP的视频会议系统主要应用ITU-T所推荐的H.323协议。该协议是以电信网信令建立的IP多媒体通信标准作为基础, 从而实现集中处理与管理的工作方式, 此种工作方式和电信网管理模式是相同的, 比较适宜应用在从终端至终端的相应IP多媒体的通信网建立。另外, 视频会议系统与语音电话系统全部应用H.323协议, 能够实现双方的直接互通, 并不需要额外添加设备。
4.3存储设计
首先, 对于监控系统存储而言, 应该对总部图像完成全部存储, 而且存储的时间是15天。各个分区监控图像通常以本地存储为主, 执行所有存储七天的标准。并且严格要求所有分区实时上传所有关键点的图像, 比如说车间和仓库以及财务办公室等, 在总部要存储15天存储。同时要利用标清FULI.D1之上的图像分辨率格式完成存储, 严格依据需求存储的图像路数及存储天数, 并充分考虑适量的冗余, 有效计算出监控系统在存储总量方面的需求。其次, 针对视频会议系统相关存储设计而言, 充分考虑视频会议系统自身的特殊性, 在大多数状况下, 难以确保需要参加会议的人数全部可以参与所有分厂区的会议室。若是人员在出差时, 可以在具备网络连接的酒店与机场等相关场所, 允许经过登录会议相应录制点播系统详细了解会议实时情形, 同时可以把自己所关心的问题在会议结束过后, 下载至本地电脑完成存档。
4.4会议中功能
主持者在讲话的过程中, 应用电子讲稿, 比如说PPT和各种图表等。利用屏幕的专访方式传送至各个分会场, 也就是领导电脑屏幕可以实现共享, 从而使讲演更加生动和形象。办公室会议电子白板可以允许较多人同时绘制图形, 还允许插入图片和桌面抓图, 从而为所有的参与人员提供有效交换信息与授课以及展示的平台。同时, 办公室会议中的所有视频应该能够随意拖动, 这样可以便于用户在会议的过程中对视频进行排序。还应该可以完成会议资料有效上传与下载, 这样能够便于用户获取会议资料, 并不需要对会议资料进行打印和传真等, 在一定程度上节省人力与物力。除此之外, 应该对办公室会议中的全部视频完成整体录播, 并且针对会议汇总的单路视音频完成录像, 从而为用户提供与保存相对完整的会议视音频资料, 便于用户进行重新学习与观看。
五、结束语
视频监控系统和视频会议系统的融合, 通过创建一个相对统一的平台就能够完成多点控制和多方会议。在前端仅仅需要将音视频数据和网络服务器进行有效连接, 利用和管理系统有效融合来完成音视频在信息网络中的共享。同时在后端应用人员可以在应用集成管理系统的软件基础上, 点击人机交互按钮就能够轻松完成音视频的对话。视频监控系统和视频会议系统的有效融合, 使音视频的交互更加便捷、安全、可靠, 具备大量应用与积极推广的意义。
摘要:近些年来, 网络和音视频编解码的技术快速发展, 以往的电话会议和模拟监控以及分布模式的数字监控系统, 已经无法满足机关、企业等办公与安全管理需求。为了能够推动机关和企业的进一步发展, 提升会议的安全和管理, 充分满足其在信息化方面的需求, 应该创建一个相对健全的视频会话功能, 针对所有分散监控点实现集控监控, 同时完成视频会议与视频监控系统的有效融合。
关键词:视频监控系统,视频会议,技术融合
参考文献
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视频点播网站系统解决方案 篇5
解决方案
XXXXXXX有限公司 1
××
目
录
一、XXXXXXX XXXXXXX系统简介 ················ 1
二、XXXXXXX XXXXXXX系统特点 ················ 1
三、XXXXXXX XXXXXXX系统的应用 ··············· 3
四、XXXXXXX XXXXXXX系统架构 ················ 7
五、流量负载均衡 ························ 9
六、XXXXXXX XXXXXXX的数据存储 ··············· 11
七、XXXXXXX XXXXXXX性能指标 ················ 13
八、XXXXXXX XXXXXXX功能模块 ················ 14
九、视频服务器的选择 ······················ 16
十、宽带应用案例分析 ······················ 17
一、××视频点播与广播系统(XXXXXXX XXXXXXX)简介 ××视频点播与广播系统(XXXXXXX XXXXXXX)是国内领先的新一代流媒体网络服务系统,能支持各种视频、音频、课件、文本、图片、动画、执行文件的网上点播、广播或直播服务,可顺畅地运行于局域网、广域网(互联网、电信网、广电网)等任何复杂的网络环境。
XXXXXXX XXXXXXX不依赖于操作系统,采用自带管理服务的独立服务器设计模式,在总体提高服务器性能的同时,也确保了视频服务的安全性和保密性。
XXXXXXX XXXXXXX完全采用面向应用的模块化设计,提供了强大的编辑、检索、查询、统计、权限、监控、计费等应用及管理功能,对操作系统、数据库、应用系统具有很好的兼容性,且技术先进,安全稳定,使用简便,扩展性强。
XXXXXXX XXXXXXX能够广泛地应用在电信运营、广电服务、邮政服务、图书馆、博物馆、名胜展馆、体育场馆、智能小区、宾馆酒店娱乐场所、广场车站、机场码头、校园教育、远程教育、军事训练、国防教育等领域以及国家党政机构(公安交通、工商税务、海关边检、法院检察院等)、远程医疗、电力系统、电子化工、金融证券、传统制造、机械冶金等企业事业单位。我们可根据不同的应用领域提供相应的解决方案。
二、XXXXXXX XXXXXXX系统特点
××视频点播与广播系统(XXXXXXX XXXXXXX)具有以下特点:
1)采用客户端/服务器模式,拥有完整的的视频服务系统,包括:独立视频服务器、网络视频流传输控制系统、应用管理系统、独立客户端解码器。
2)视频服务器采用独立服务器方式,在WINDOWS环境下,不须依赖操作系统自带的IIS管理服务器,大大提高了服务器的性能,保证了视频服务器的安全性和保密性。
3)支持目前国际标准和国际主流的视频音频格式,包括:MPEG1、VCD、SVCD、AVI、MPEG2、DVD、VOB、MPG、MPEG4、MPEGIV、ASF、WMV、RM、RMVB、QUICKTIME、MP3、CD、MIDI、WAV、RA、AU等视音频格式。
4)支持各种课件数据,包括:文本、图片、程序文件、动画(如FLASH)、超文本、POWERPOINT文件等。
5)采用适应性流传输协议,在数据传输过程中,接收端并非时刻占用网络带宽,保证了服务器端总带宽资源的充分利用。
6)提供“集中式”和“分布式”两种服务系统构架,支持服务器多网卡数据输出;采用“分布式”架构体系,多台服务器能大量并发同一或不同数据流,而且能自动实现负载均衡。
7)采用多线程处理机制,充分利用中央处理器的资源。采用先进的实时流媒体传输技术,充分利用网络带宽和存储速度,而且在数据传输过程中客户端不会出现丢包或丢帧现象。
8)兼容WINDOWS、LINUX、UNIX等网络操作系统和目前国际主流的数据库。可基于IP网、ATM网等网络环境提供本地或远程视频服务;支持在Cable Modem、XDSL、ISDN、DDN、帧中继等接入中应用。
9)能够直接对用户进行流量分配控制、时间段设置管理、权限设置管理、统计计费、在线监控管理,对在线用户发送和广播消息。
10)系统具有双重网络视频服务安全认证策略,即WEB认证和服务器核心认证。WEB认证通过用户名和密码确认;服务器核心认证包括IP地址和用户名的优先权以及权限级别安全确认。
11)采用标准格式存储数据,支持视频数据的分布存储,可对不同磁盘实行分盘存储,也可集中多块盘片通过RAID技术方式存储,以减少磁盘寻道时间,提高数据的访问速度。
12)客户端操作简单,基于WEB方式浏览访问。播放时能够随意进行自由截取,及时响应拖动、暂停、快进、快退、静音、绝对定位、平衡调整、音量调整播放等常用的标准控制。可以设定播放顺序、随机播放及循环播放,调整播放速率,播放慢动作和快动作。
三、XXXXXXX XXXXXXX系统的应用
××视频点播与广播系统(XXXXXXX XXXXXXX)可广泛应用在以下领域:
1、公众信息服务
在电信、广电、邮政等公众信息服务领域,由于这些领域本身具有相对完善的硬件、网络等基础设施,因此,可充分利用已有的资源优势。在电信运营中心、广播电视台、邮政服务中心配置服务器硬件,安装XXXXXXX XXXXXXX系统软件,加载内容丰富、包罗万象的服务信息,建立起相应的视频服务器系统,再通过宽带网络和交换设备为广大民众提供网上点播、广播服务。XXXXXXX XXXXXXX能以视频、音频、课件、文本、图片、动画、执行文件等任何形式提供流媒体服务及其他信息服务。公众或特殊受众只要拥有点播终端,并通过宽带接入公用信息网,就可享受到网上实时点播广播服务,满足日常工作、办公、生活、学习、研究、商务、查询、交流、会议、娱乐等各方面的需要。
在服务过程中,由XXXXXXX XXXXXXX所提供的流量分配控制、权限设置管理、统计计费、监控管理,以及对在线用户发送和广播消息等应用管理功能,可实现对用户分配和控制网络带宽资源;对用户、信息内容、时间段等分级别、设置权限;对节目点击率、节目点播时间等进行统计;根据点播时间、点播次数、点播内容等信息的统计结果对用户收费实行有偿服务;对在线用户数量、用户IP地址、点播起始时间、点播内容、占用带宽资源等进行实时监控;当有重大事件发生或重要通知需要向公众告之时,可直接对在线用户发送和广播消息。
与此同时,XXXXXXX XXXXXXX系统,与其他相关的软硬件相辅使用,可对来自电视、录像等其他来源的视频节目进行网上转播和录播;也可对民众关心的国内外重大事件、重要体育赛事等进行网上现场直播。
2、文化场所
在图书馆里,除了传统馆藏的书卷画册数量巨大,还有大量采用现代技术方式存储需要永久保存的多媒体音像资料,不但收藏费事,而且查询检索困难,只能外借阅读欣赏。电影资料馆、广播电视资料馆等,与图书馆有相似之处。在博物馆、文物馆、名胜展馆等场所,除了要悉心保存和向观众展览实物以外,其他在收藏与提供的服务模式方面,与图书馆也类似。
为解决以上难题,可通过在服务中心设立视频服务系统,将图书资料、传记材料、历史文献、考古研究、人文介绍、风貌概况、实物图片、录音录像、名人留影、电影电视等等,以XXXXXXX XXXXXXX所能支持的任何格式存储于视频服务器中,在馆所内部网络相连的任何终端,均可通过浏览网络,登录视频服务器,进行维护管理工作和获得自己所需要的服务。同时,在这些场所内建立起相应规模的电子阅览室和信息查询室,以满足在线阅读欣赏、查询检索之用。这样,不但大大减轻了工作人员收藏保存和日常管理的工作量,而且馆所能够提供的服务面也远远扩大了。
如果将文化馆所的服务器宽带接入互联网,则可为远程的异地用户提供服务。至于采取什么服务模式,完全可以借助XXXXXXX XXXXXXX的强大功能由服务提供方自由设定。
3、公众聚集地
在体育场馆、广场车站、机场码头等公众聚集和频繁往来的地方,一方面,服务场所需要处理的信息量大,管理复杂,工作人员忙不过来;另一方面,人们在观看体育比赛、文艺演出、以及旅行中转时,需要得到及时便捷舒适的服务。为解决以上矛盾,可以通过建立视频服务系统,整合网络服务体系,在办公室、看台和侯车(机、船)室的贵宾房以及面向全体公众开放的场所设置网络终端,通过设置权限,服务系统的信息面向不同对象开放,配套加入相应的控制,既解决了信息共享的安全性和保密性,又能同时满足办公管理、信息查询、休闲娱乐的需要。
4、教育培训机构
现代教育的要求,人们不但要接受非常正规的在校知识技能教育,而且需要在工作生活当中得到更多的职业技能培训和知识教育。所以,作为现代教育的技术手段,实现网络化、信息化、多媒体化自然有着异常重要的现实意义。
作为网络服务统一平台的XXXXXXX XXXXXXX系统,其应用范围可以从小型的多媒体教室、校园图书馆、职业培训机构,到校园网、校校通网,再到远程教育网、公用教育网、ASP教育网站等。视频服务系统能提供包括视频、音频、课件、文本、图片、动画、执行文件等各种形式的网上点播和广播服务。教育的深度可以是基础知识、一般技能、专业知识、职业技能。教育的内容可以是日常教学用的多媒体教育资源、教师制作课件的备课教案、教育论文、电子图书、实验现场指导、文艺影视片段等等。
利用本系统完善的检索、管理、控制功能,以及强大的在线服务能力,再结合教学的实际需要,无论在本地还是异地,在实际的教学应用中,教师可通过教室里已有的点播终端,登录视频服务系统,把生动活泼的教学内容以多媒体形式展现在广大师生面前。也就是说,教师可通过本系统开展各种教育活动和学术活动;同时学生也可在允许的权限范围内,随意查看和查找自己想要阅读的多媒体信息,进行自主式、探索式、反复式学习。
5、军事国防
由于军事国防肩负着国家的特殊使命,一方面,现代战争对以信息技术为代表的高科技提出的要求异常之高,另一方面,对于信息技术在军事领域的应用的安全性和保密性非常严格。历史告诉我们,古往今来,任何时候,再穷也不能穷国防,所以,在非战争时期的军队建设当中,如何利用自有的核心信息技术服务于日常的军事训练和国防教育,意义非同一般。
在军队系统的硬件方面已有一定投入的基础上,利用独成体系的军事宽带网络,在军事院校、全军部队、训练营所、指挥中心以及其他的军事机构设立相应的视频服务系统。把军事理论、兵家谋略、实战案例、军事演习、作战分析、外军动态、武器性能、技术装备、原理分析、研究发展、军事地形、侦察防御、后勤保障、临战指挥等等,以视频、音频、课件、文本、图片、动画、执行文件等各种形式存储于视频服务器里。
借助XXXXXXX XXXXXXX系统强大的在线服务能力,完善的查询管理、权限分配、实时监控、统计计费等功能,完全可以实现在局域网、城域网、异地远程军网之间的多媒体信息流通。满足军事系统的训练、教育以及日常办公、研究、学习、生活、文化、娱乐的实际需要。
6、党政机关
党和国家行政机构,是国家管理的神经中枢。建立高效务实的政务系统,不但是领导所愿,而且是民心所向。在当前电子政务建设过程中,既要充分利用好各方面现有的资源,还要很好地借助信息技术手段。
在党的组织、宣传、文化部门以及国家的公安交通、工商税务、海关边检、法院检察院等机构的信息中心,利用XXXXXXX XXXXXXX系统构建视频服务体系。将有关的文献资料、历史纪录、人才信息、管理档案、政策法令、法律法规、公务纪要、审查案例、时事政治、新闻追踪、议案纲要、廉政建设、领导讲话、机构介绍、文化艺术等内容,以视频、音频、课件、文本、图片、动画、执行文件等各种形式放置于视频服务器,在内部网络畅通联接的基础上,利用统一平台,按照内容的机密程度,网络带宽的优先分配,分别进行权限设置,向不同级别的人员开放不同权限。既保证了领导查询、处理政务的便捷高效;又使机关人员在办公过程中容易做到上情下达,交流及时,对事务的处理入情到位;还可以达到及时宣传国家的大政方针、建设成就的目的。
这样,使日常办公学习、宣传管理、会议交流、文化娱乐等在统一的电子政务平台上得以实现。
7、企事业单位
在企业事业单位,如远程医疗、电力系统、电子化工、金融证券、传统制造、机械冶金等,由于企业发展的需要,行业竞争非常激烈,为了在竞争中取得制高点,企业信息化改造势头有增无减。
利用XXXXXXX XXXXXXX系统建立网络视频服务体系,将企业介绍、企业精神、产品信息、发展项目、应用技巧、服务特点、经营理念等以多媒体形式通过网络向大众开放,可以起到完善服务、宣传企业形象、增强公众认知度的作用。把企业文化、行业特点、职业性质、业务知识、专业技能、专题讨论、会议指示、领导讲话、影视文艺等以视频、音频及其他形式放置于服务器,为企业本部职工和异地分支机构人员提供点播广播服务,可以达到教育培训、办公交流、会议精神传达、文化学习、休闲娱乐的目的,从而提高企业从业人员的整体素质,增强企业凝聚力,提高工作效率,节省经营成本。最终提升企业核心竞争力。
8、智能小区
随着人们居住条件的提高,以及以小区为生活中心的中国居民居住特点的形成。宽带接入、小区服务既是众多商家还要重谈的老话题,也是人们希望得到理想实惠的新课题。在这当中,宽带接入已基本解决,小区服务则需要在智能化“三气”入户、防盗防火监控的基础上增加新的内容。
按小区或片区建立视频服务中心,利用XXXXXXX XXXXXXX系统的超强在线服务能力和完善的查询管理、权限分配、实时监控、统计计费等功能,以视频、音频、课件、文本、图片、动画、执行文件等各种形式的内容,为家庭用户提供文化学习、知识介绍、技能培训、影视娱乐、居家技巧、旅游向导、购物指南、在线游戏、网友交流、新闻浏览、大事报道等多种服务,为有关厂商广告营销服务。房地产商、物业管理公司、内容提供商、宽带运营商等商家通过该系统的服务,提高企业知名度,拓宽产品营销渠道,获得增值服务收入等等。
四、XXXXXXX XXXXXXX系统架构
XXXXXXX XXXXXXX系统在总体设计上采用了客户端/服务器模式;客户端基于B/S方式浏览访问服务器,服务端采用“分布式”架构服务体系。
服务端主要由视频服务器、广播服务器、Web服务器、数据库服务器、专业存储设备等组成,在小型应用中,可由单台服务器来完成服务端的工作。视频服务器的作用一方面是为终端用户提供流畅的视频流传输服务,另一方面为系统管理员提供强大的视频流监控服务;广播服务器的作用是为用户提供实时现场广播和文件广播;Web服务器主要为用户登录、浏览、查询节目提供服务,进行页面管理;数据库服务器主要存储节目信息,为用户检索查询节目提供服务,存储用户信息,提供登录、认证服务;由于视频数据非常占用存储资源,专业存储设备主要是为了解决海量数据存储问题而设的,在实际应用当中,通常会先考虑利用服务器本身所带磁盘的存储能力,当服务器盘片存储能力不够或出于其它考虑时,通常要选用专业的数据存储设备。
用户终端以浏览器方式访问XXXXXXX XXXXXXX系统时,首先是登录到Web服务器,接下来由数据库服务器提供服务,最后才由视频服务器、广播服务器提供视频流传输服务。用户端接收到数据后不须任何预读,立刻响应,实时进行解压缩播放。
另外,需要重点说明的是,XXXXXXX XXXXXXX视频服务系统的服务端程序,包含独立视频服务器、网络视频流传输控制系统、应用管理系统等三大核心部分。
采用独立服务器方式,使系统运行在WINDOWS环境下,不须依赖操作系统自带的IIS管理服务器。这样,能够在服务应用当中,自由启动和关闭视频服务系统的服务,当网络上出现某些突发紧急事件时,可立刻把视频服务器关闭,以避免造成一些不必要的损失。并且目前WINDOWS系统所自带的IIS管理服务器存在许多安全漏洞,很容易受到黑客攻击、病毒侵蚀,以及不良行为者的欺骗进入,窃取帐号密码,极不利于视频服务器的安全和保密。
XXXXXXX XXXXXXX的网络视频流传输控制系统,采用了“适应性流传输”协议。传输控制系统利用智能化的侦查检测手段,对整个网络服务系统中的网络带宽资源、数据流量、客户端请求信息等实施全方位实时监测,并利用智能控制手段,完全动态调度数据传输,控制带宽流量。所以,在数据流传输过程中,接收端并非每时每刻都占用网络带宽,使得服务器能够工作在网络带宽的峰值状态,从而保证了服务器端总带宽资源的充分利用。“适应性流传输”协议在网络技术上的突破,使XXXXXXX XXXXXXX在网络带宽资源的利用率上,要比一般的流媒体服务系统至少高出30%以上。
应用管理系统作为XXXXXXX XXXXXXX模块化设计思想的体现,可以在其它核心程序已定的基础上,根据系统和应用的要求,任意扩展增加管理功能模块。目前,已具备的核心管理功能模块有:流量分配控制、时间段设置、权限设置、计费管理、信息统计、在线监控、发送和广播消息等。
视频服务系统架构如图1所示。
五、流量负载均衡
为解决视频数据流量负载均衡问题,XXXXXXX XXXXXXX系统采用了以下两种技术方案。
1、“分布式”服务器机群数据流量并发负载均衡
由于XXXXXXX XXXXXXX系统利用了“分布式” 的多线程数据流量并发技术,所以在整个网络服务系统中,不只是某一孤立的视频服务器为用户提供数据传输服务,而是所有的视频服务器都可以同时进行数据服务。整个服务系统的用户登录、浏览、节目查询、页面管理等由Web服务器来执行;数据库服务器负责存储及管理节目信息和用户信息;但是所有的数据都是由视频服务器来发送传输。
具体的工作原理是:当用户“1”要点播本服务系统中已存有的“X”节目时,它首先登录访问Web服务器,在Web服务器的指引下,查询到数据库服务器中的“X”节目信息;然后再由Web服务器对“X” 节目信息进行分析,查找“X”节目数据信息所归属管理的视频服务器,找到后,Web服务器把用户“1”的点播请求指向管理“X”节目数据信息的视频服务器,并由该视频服务器直接对用户“1”传输数据,此时Web服务器与用户“1”脱离服务联系,直至下一次的点播请求。
“分布式”服务器机群数据流量并发负载均衡工作原理,如图2所示。
此示意图省略了一些网络连接设备,仅供参考。
2、重定向流量负载均衡 无论如何,单台视频服务器的服务能力总是有限,当视频服务系统需要进行大流量数据并发,而某台服务器的服务能力又无法满足要求时,可以通过视频服务器的重定向处理技术,来解决这个难题。
实际情况是:当主服务器对用户所提供的同一节目视频服务达到饱和时,可把该节目制作到冗余服务器(别的服务器),并指令冗余服务器对用户提供该节目的服务,以减轻主服务器的负担;或者是当主服务器上有多块网卡时,可把相同的节目设置到不同IP地址的网卡上,也就是说不同的网卡可对同一节目进行数据并发。
主服务器上不同IP地址的多块网卡数据并发,容易理解,不多赘述。冗余服务器的具体工作原理是:当大量的用户对视频服务系统进行访问,发出对同一节目的点播请求时,如果首先被访问的视频服务器“1”的流量和带宽已达到饱和,视频服务器“1”会自动重定向到另一台与其装有同样数据的视频服务器“2”,由视频服务器“2”进行数据并发,当视频服务器“2”也达到流量和带宽饱和时,接着会同样重定向下一台视频服务器,依此类推,直至重定向到视频服务器“N”。
重定向流量负载均衡工作原理,如图3所示。
示意图3
此示意图省略了一些网络连接设备,仅供参考。
六、XXXXXXX XXXXXXX的数据存储
XXXXXXX XXXXXXX支持集中式存储和分布式存储等数据存储模式。集中式数据存储,一般在单台视频服务器服务时采用,相对比较容易管理和安全性高,但存储容量有限,服务器的负担比较重。为解决服务器负载均衡及海量存储难题,本系统采用分布式视频服务器提供服务,相应地采用分布式存储模式;分布式存储虽然管理起来比较烦琐一点,但所有视频服务器都可存储视频数据并且可同时提供视频服务,减轻了主服务器的负担,满足了大量用户同时点播和查阅数据的要求。
在数据的存储方式方面,我们利用磁盘阵列技术解决了增加磁盘的存取速度,防止数据因磁盘的故障而丢失及有效的利用磁盘空间等问题。从而能够发挥本系统的强大性能和满足更多用户的点播服务要求。
过去十年来,CPU的处理速度增加了五十倍有多,内存的存取速度亦大幅提高,而数据储存装置(主要是磁盘)的存取速度只增加了三到四倍,成为了计算机系统的瓶颈,降低了计算机系统的整体性能,若不能有效的提升磁盘的存取速度,CPU、内存及磁盘间的不平衡将使CPU及内存的改进形成浪费。
目前改进磁盘存取速度的方式主要有以下两种。
一种是磁盘高速缓存控制(Disk Cache Controller)。它将从磁盘中读取的数据存于高速缓存中以减少磁盘存取的次数,数据的读和写都在高速缓存中进行,这样就大幅增加了存取的速度(如果要读取的数据不在高速缓存中,或要将数据写到磁盘时,才做磁盘的存取动作)。这种方式在单工环境(Single-Tasking Environment)下,例如DOS下,对大量数据的存取性能有很好的表现(量小且频繁的存取则不然),但在多任务(Multi-Tasking)环境之下,因为要不停的作数据交换(Swapping)的动作或数据库的存取(因为每一记录都很小),就不能显示其性能。这种方式没有任何安全保障。
另一种是使用磁盘阵列的技术(Disk Array)。磁盘阵列是把多个磁盘组成一个阵列,当作单一磁盘使用,它将数据以分段(Striping)的方式储存在不同的磁盘中。存取数据时,阵列中的相关磁盘并行处理,大幅度降低了数据的存取时间,同时增加了空间利用率。磁盘阵列采用不同的技术针对不同的系统及应用,以解决数据安全的问题。◆ RAID的优点:
1.成本低,功耗小,传输速率高。在RAID中,可以让很多磁盘驱动器同时传输数据,而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器,所以使用RAID可以达到单个的磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。
2.可以提供容错功能。因为普通磁盘驱动器无法提供容错功能,如果不包括写在磁盘上的CRC(循环冗余校验)码的话。RAID和容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的,所以它提供更高的安全性。
3.RAID比起传统的大直径磁盘驱动器来,在同样的容量下,价格要低许多。◆ RAID的分级:
1.RAID0级,无冗余无校验的磁盘阵列。数据同时分布在各个磁盘驱动器上,没有容错能力,读写速度在RAID中最快,但因为任何一个磁盘驱动器损坏都会使整个RAID系统失效,所以安全系数反倒比单个的磁盘驱动器还要低。一般用在对数据安全要求不高,但对速度要求很高的场合。
2.RAID1级,镜象磁盘阵列。每一个磁盘驱动器都有一个镜像磁盘驱动器,镜像磁盘驱动器随时保持与原磁盘驱动器的内容一致。RAID1具有最高的安全性,但只有一半的磁盘空间被用来存储数据。主要用在对数据安全性要求很高,而且要求能够快速恢复被损坏的数据的场合。
3.RAID2级,纠错海明码磁盘阵列。磁盘驱动器组中的第一个、第二个、第四个„„第2的n次方个磁盘驱动器是专门的校验盘,用于校验和纠错,例如七个磁盘驱动器的RAID2,第一、二、四个磁盘驱动器是纠错盘,其余的用于存放数据。使用的磁盘驱动器越多,校验盘在其中占的百分比越少。RAID2对大数据量的输入输出有很高的性能,但少量数据的输入输出时性能不好。RAID2很少实际使用。
4.RAID3和RAID4,奇校验或偶校验的磁盘阵列。不论有多少数据盘,均使用一个校验盘,采用奇偶校验的方法检查错误。任何一个单独的磁盘驱动器损坏都可以恢复。RAID3和RAID4的数据读取速度很快,但写数据时要计算校验位的值以写入校验盘,速度有所下降。RAID3和RAID4的使用也不多。
5.RAID5级,无独立校验盘的奇偶校验磁盘阵列。同样采用奇偶校验来检查错误,但没有独立的校验盘,校验信息分布在各个磁盘驱动器上。RAID5对大小数据量的读写都有很好的性能,被广泛地应用。
从RAID1到RAID5的几种方案中,不论何时有磁盘损坏,都可以随时拔出损坏的磁盘再插入好的磁盘(需要硬件上的热插拔支持),数据不会受损,失效盘的内容可以很快地重建,重建的工作也由RAID硬件或RAID软件来完成。但RAID0不提供错误校验功能,所以有人说它不能算作是RAID,其实这也是RAID0为什么被称为0级RAID的原因——0本身就代表“没有”。
七、XXXXXXX XXXXXXX性能指标
1、服务器端性能指标
◆视频服务器集群数:一套XXXXXXX视频服务系统(XXXXXXX XXXXXXX)软件可支持无限扩展数量的视频服务器
◆单机最大并发流:随视频服务器性能和点播格式的异同,无限制;如采用部门级PC服务器,MPEG1并发流可达800以上
◆单机同一节目的最大并发流:随视频服务器性能和点播格式的异同,无限制;如采用部门级PC服务器,MPEG1并发流可达800以上
◆多网卡数据输出:支持单机多网卡数据流并发
2、客户端性能指标
◆点播延迟时间
MPEG1格式:≤1秒 MPEG2格式:≤1秒 MPEG4格式:≤2秒 RM格式:
≤1秒
QUICKTIME格式:≤1秒 ◆拖动延迟时间
MPEG1格式:无延迟 MPEG2格式:无延迟 MPEG4格式:无延迟 RM格式:
无延迟 QUICKTIME格式:无延迟 ◆视频质量 25 ~30帧/秒
八、XXXXXXX XXXXXXX功能模块
◆ 服务器端介绍
(一)在线监控
1、监控当前服务器的状态信息
A、服务器IP地址 B、服务器主机名 C、当前在线并发流数 D、支持最大并发流数
E、当前在线用户所占用的总带宽 F、总带宽的平均值 G、当前总CPU利用率
H、视频服务所占用CPU资源
2、监控当前每位在线用户的状态信息
A、用户IP地址 B、用户主机名 C、开始点播时间 D、当前占用带宽 E、带宽平均值 F、用户登录帐号 G、用户优先级别 H、点播节目名 I、点播节目的路径
3、监控状态及视频服务状态控制
A、启动监控 B、停止监控
C、强制断开在线用户 D、发送消息 E、广播消息
(二)系统工具
1、服务器属性配置 〈1〉基本属性设置
A、服务器标志(主机域名、IP地址以及TCP端口)
B、用户的连接(无连接数限制、限制连接数、连接超时的时间长短)C、日志记录(创建新日志文件间隔、日志文件存放目录)〈2〉操作员设置
A、增加、修改、删除管理员 B、禁止使用管理员帐号 〈3〉服务器性能配置
A、带宽限制(对视频服务占用网络带宽进行限制或不限制)
B、文件码率限制(对点播节目的码率限制或不限制)C、服务时间段方案(对提供视频服务的时间段进行设置)
2、安全设置
〈1〉用户权限设置
A、用户IP权限(IP地址限制、IP地址优先级控制)
B、用户帐号权限(用户帐号限制、用户帐号优先级控制)C、用户IP权限和用户帐号权限优先选择 〈2〉用户帐号管理
添加、编辑、删除以及查找用户帐号的内容包括:
A、用户帐号名、用户真实姓名、用户密码、用户确认密码 B、用户的优先级(对用户能点播的节目级别进行限制)
C、用户的最大带宽(对用户能点播节目的最大带宽进行限制)D、当前是否禁止使用此帐号 〈3〉用户IP地址管理
添加、编辑、删除以及查找用户IP地址的内容包括: A、用户IP地址、主机名
B、用户IP地址优先级别(对用户的IP地址优先级别进行限制)C、当前是否禁止使用此IP地址
(三)节目制作
(四)计费管理
1、费用查询
2、费用统计
3、计费方式
A、按月计费 B、点播次数 C、网络流量 D、网络时间 E、单独计费
(五)信息统计
(六)目录管理
1、目录添加
2、目录删除
3、目录修改
4、目录分类 目录权限 目录词典 节目管理
◆ 客户端介绍
(一)标准服务模式
1、节目检索
根据节目信息所包含的内容,可按如下方式检索查询 A、节目名称 B、节目类别
C、节目级别 D、视频格式 E、创建时间 等等
2、节目点播
按检索查询结果点播所需要的节目
3、节目广播(待增加)
A、广播接收(接收已存储在服务器中的节目广播)
B、节目转播(接收通过视频采集卡采集同时进行广播的节目播放)
C、节目录播(接收通过视频采集卡采集、录制同时进行广播的节目播放)D、现场直播(接收通过摄像设备摄制采集现场实况,同时进行广播的节目播放)
4、连接互联网
快捷连接到Internet国际互联网
5、使用帮助
6、系统退出
(二)快捷服务模式
利用播放器的视频点播模块功能,快捷进入视频服务状态
1、菜单按钮
A、XXXXXXX点播(设置视频服务器的IP地址和TCP端口)
B、网络播放(选择广播接收的协议和端口,选择HTTP直接播放的缓冲,选择代理服务器的IP地址及端口)
2、节目按钮
A、选择节目(不需打开浏览器,直接在“节目”按钮上选择点播节目)B、播放器帐号(播放器自动以默认帐号或给定帐号登录视频服务器)
九、视频服务器的选择
视频服务器作为XXXXXXX应用的核心硬件设备,在当前情况下,为充分发挥XXXXXXX XXXXXXX系统的卓越性能,解决XXXXXXX应用的一些瓶颈,还得综合考虑与服务器的合理配制使用,具体有以下几方面。
服务器网卡I/O带宽所决定的服务器输出能力 服务器的总线和CPU的处理能力 磁盘阵列
磁盘阵列与服务器之间的I/O 文件系统的文件读取速度
在对以上因素有了全面理解之后,下面,以实际数据来对视频服务器的选择作具体说明。
1、普通型视频服务器
并发流数:60~80个MPEG1并发
服务器要求:视频服务、WWW服务在一台服务器上,共1台服务器。配置如下: CPU:单P3 500 内存:256M 硬盘:40G*3=108G/IDE 网卡:1块百兆网卡
2、小型视频服务器
并发流数:100~200个MPEG1并发
服务器要求:视频服务、WWW服务在一台服务器上,共1台服务器。配置如下: CPU: 双P3 866 内存:512M 4500 硬盘:36.4G*4=216G/ 4300 网卡:3块百兆网卡时,可支持200个MPEG1并发)900*3 RAID-4
3、中型视频服务器: S250-8665-71Y(IBM)并发流数: 500个MPEG1并发
服务器要求:视频服务器2台、WWW服务器一台,共2台服务器。配置如下:视频服务器
CPU:单P3 Xeon 700(2M缓存)IBM 29000 内存:256*4 1G 700*4 硬盘:73G*8=584G/SCSI 8600*8 网卡:1块千兆网卡
5600 RAID-4 15000 WWW服务器
CPU:单P3 Xeon 700 内存:256M 2200 硬盘:36G/SCSI 网卡:百兆网卡
900
4、大型视频服务器
并发流数:800个以上MPEG1并发。
以2000个并发流为例加以说明,采用服务器集群。
服务器要求:视频服务器三台、WWW服务器一台,共4台服务器。配置如下:视频服务器
CPU:双P3 Xeon 933 内存:1G 硬盘:73G*8=584G/IDE 网卡:1块千兆网卡 WWW服务器
CPU:单P3 500 内存:256M 硬盘:36G/IDE 网卡:百兆网卡
十、宽带应用案例分析
前面已提到,由于在宽带视频的实际应用当中,视频应用系统的整体服务能力不但取决于视频服务系统软件的性能,而且还会主要受到视频服务器的网卡出口、硬盘I/O、CPU处理线数、接入网络总带宽等硬件性能的限制。所以,在进行宽带视频应用方案设计时,对需求信息分析之后,首先应考虑选用什么样的视频服务系统软件,接着再逐一考虑以上所提硬件因素。
宽带视频应用综合了网络操作系统、数据库、视频服务系统等软件产品,以及网络环境、网络设备、服务器、存储设备、客户终端等硬件设施的系统集成。下面以500个MPEG1同一或不同数据流的并发为例,作具体案例分析。
1、网络操作系统:
Windows NT/2000 Server、UNIX或Linux网络操作系统。
2、数据库:
Oracle、SQL Server、Sybase或Access数据库。
3、视频服务系统:
XXXXXXX XXXXXXX系统软件。
4、网络环境:
局域网或广域网(如城域网、互联网、电信网、广电网等),100M和1000M网络带宽。
5、网络设备:
100M和1000M交换机、1000M路由器(广域网中要用)。
6、服务器:
服务器的配置从以下几个方面来考虑选择。◆存储:选用硬盘,目前,IDE硬盘的传输速度通常为33M/S、66M/S、100M/S、133M/S;即使选用SCSI硬盘,其目前的最高传输速度为160M/S,也远远达不到500个MPEG1并发流所要求的750M/S(500个MPEG1总的网络带宽为500*1.5M=750M)的传输速度。所以我们只能通过RAID技术对硬盘作磁盘阵列,让不同的存储盘片进行分盘存储,以减少磁盘寻道时间,提高数据的访问速度。如通过对6块或6块以上传输速度为160M/S的SCSI硬盘作RAID技术处理,就可以满足500个MPEG1并发流的传输速度要求。或者选用专业的NAS存储器来作为服务器的存储设备,其工作原理相似。
◆ CPU:采用INTEL Xeon 700带2兆缓存的CPU。经过严格的数据传输测试,一颗Xeon700 CPU与1000M网卡相配合,实际速度可达到800M/S以上。所以此方案中,采用INTEL Xeon 700带2兆缓存的CPU能够满足要求。
◆内存:1G以上服务器专用内存 ◆主板:服务器专用主板 ◆网卡:千兆光纤网卡 ◆显卡:普通 ◆声卡:普通
7、客户终端:
可以是采用PC机、无盘工作站或机顶盒等。如采用PC机或无盘工作站,应该安装Windows95/98/2000/Me/XP操作系统。其硬件配置可为:
硬盘:50M以上或不需要 主板:586以上,普通 CPU:塞扬500以上 内存:64M以上;网卡:10/100M;显卡:8M以上;声卡:普通
如采用机顶盒作为客户终端,由于机顶盒采用的嵌入式操作系统(如Windows CE、Linux等)和内置硬解压芯片,则需要针对不同设计的机顶盒作一些简单的开发调试。
综上所述,我们确定,主干网采用千兆光纤网,分支为以超五类双绞线为主的100M或更高网络,10/100M到桌面。选用一台千兆交换机(含一个以上的千兆接口和24口RJ45/100M接口)21台24口100M的交换机。
如果在现有的广电网上应用,就须对其网络进行一些改造,其网络带宽要求与以上要求相类式;另外,在广电网上应用还与转换设备及闭路电视线路的传输速度有关。现有的广电网络上传输的是模拟信号,而本系统的信息传输所要求的是数据信号,所以要对广电网络进行相应改造。即借助一些硬件设备,如CABLE MODEM或其它产品,工作原理是:首先把视频服务器输出的数据信号转换成模拟信号,在广电网上传输到用户终端,用户终端通过CABLE MODEM把模拟信号再转换成数据信号,最终接收。工作过程如图4所示。
示意图4 此示意图省略了一些网络连接设备,仅供参考。
视频监控系统接地设计 篇6
关键词:视频监控;接地;设计
1视频监控系统的接地类型
一般来说,视频监控系统有两种接地类型,其一是保护地的接地,其二是工作地的接地。工作地分为逻辑地和屏蔽地两种情况。
首先,保护地接地的目的是为了避免设备外壳的大量静电负荷对操作人员造成的人身伤害。安装有视频施控系统的控制室、操作员站、端子柜和打印机设备等都应当接保护地。
其次,工作地接地要分逻辑地和屏蔽地两种情况進行。逻辑地也被称作机器逻辑地或电源地(主机),是5v以上主机电源的输出地,作为逻辑电正负端的公共地,与计算机cpu正负电源的工作有直接联系。屏蔽地也被称作模拟地,能够屏蔽信号传输时受到的一些干扰,提高信号的精准度。为了避免在视频监控系统内形成回路干扰,应当将线缆屏蔽层的一端接地,对屏蔽层做接地处理。屏蔽保护接地不能够使用金属铠的电缆,应当使用镀铝或铜丝网屏蔽层做接地处理。
第三,对于拥有全栅防保措施的化工行业使用的监控系统,应当做本安地接地处理。本安地的接地系统应当是自成一体的,接地电阻要小于4Ω,它与电气地网要保持5m以上的距离,与仪表系统接地网也要保持5m以上的距离。
2概述视频监控系统的三种接地方法
视频监控系统的接地方法有三种,第一种是把电气接地网当做视频监控系统的接地网进行接地;第二种是为视频监控系统单独设立一个接地网,例如本安地;第三是为视频监控系统设置专用的接地网,经地线与电气接地网相连。
第二种与第三种接地方法存在不少相同点,也是目前视频监控系统接地设计中采用的较多的方法。专用接地网曾被经常使用,但因为占地面积较大、资金投入高,对于电缆和钢材的消耗量也较大,导致工程后期的维护和管理工作难以进行,不便于技术人员进行测量和寻找接地极、接地线。实践经验告诉我们专用接地网建设起来既困难又麻烦,且不具备较好的安全性。
3视频监控系统接地的公共接地网条件
第一,在电气接地网的电阻不大于4Ω的情况下,电气接地网可以充当视频监控系统的公共接地网。
第二,如果电气接地网的电阻较大或比较杂乱,需要设置单独的接地系统作为视频监控系统的公共接地网。
第三,对于不拥有本安地的公共接地网,其接地电阻应<4Ω;对于拥有本安地的公共接地网,其接地电阻应<1Ω,接地总干线的阻抗应<0.1Ω。
第四,接地防雷条件。应满足接地点附近15m的范围内没有避雷地接入点,附近8m范围内没有大于30kW的高低压供电设备外壳接入点的条件。如果施工现场达不到该要求,需要通过避雷器或是击波抑制器来进行防雷保护处理,使其连接上公共接地网的主干线。电焊地需要和公共接地网、其他接地网保持一定距离,最好在10m的距离以上。
4视频监控系统接地设计的原则
4.1关于信号屏蔽层与接地间的关系
依据我国在视频监控系统方面的相关规定,视频监控系统与计算机的信号电缆在设计屏蔽层时应保障屏蔽层接地,接地要求如下:信号源浮空的情况下,屏蔽层需要在计算机侧进行接地处理;信号源接地的情况下,屏蔽层需要在信号源侧进行接地处理;放大器浮空的情况下,使屏蔽层的一端连接屏蔽罩,另一端与共模地相连;如果屏蔽电缆要通过接线盒进行分断或合并,使用接线盒连接其两端的屏蔽层。
4.2电缆的铺设与选择要严格遵照相关规定
视频监控设备中,实现系统信号传输的电缆如何选择和铺设,应严格遵照相关规定来实施。屏蔽层的设置应严格按照上文所述的条件要求,进行合理的接地处理。例如,阻燃型电缆适用于抗干扰需求较高的视频监控系统,能有效提高抗干扰能力。
4.3接地的材料要求
第一,严格安装相关要求使用符合规格的钢材作为接地体与接地网之间的干线材料。如果接地体的实际电阻不符合使用钢材的条件,应当选择铜材。如果遇到腐蚀性的接地网,需要选择热镀锌或热镀锡钢材作为干线材料。
第二,接地连线所使用的应当是铜芯绝缘电线或其他符合规格的电缆,连接视频监控系统的屏蔽层和保护地,连接视频监控系统与接地体与接地网。如果视频监控系统具有较高的接地电阻需求,或者接地干线和支线的数量较多,接地连线的距离太长时,应采用截面大的电缆或电线。
5视频监控系统接地设计方案
5.1针对分散布置的视频监控设备的接地设计方案
对于分散布置的视频监控设备,普遍采用网络线对分散到各个作业现场的监控设备进行连接。一般而言,有需要进行分散布置时,操作员分散地站立于范围不超过500m直径的控制站内,采用多模光纤、dp屏蔽双绞线或5类双绞线实现各站点之间的连接。
若采用多模光纤连接各站点,各站点所采用的接地方案等同于集中布置视频监控设备时的情况;若采用dp屏蔽双绞线或5类双绞线连接各站点,电缆两端需要经过保护设备例如信号避雷器这类装置,实现与视频监控设备以及其它网络设备的连接。两端的站点要采用不同的公共接地网,彼此之间不能有金属相连;各站点之间的接地方法参照集中布置视频监控设备时的情况。在铺设dp屏蔽双绞线或5类双绞线时,需要使用金属桥架或锌钢管用以敷设,桥架或钢管也需要进行接地处理。如此一来,当发生雷击或重大电气事故时,信号避雷器能够对两端的设备进行有效保护。
5.2降低土壤电阻率的接地方案
首先,可以通过改变接地体附近的土壤结构来降低土壤电阻率。例如在附近土壤中加入木炭、矿渣或煤渣这类吸水性好的物质,可降低原本土壤10%至20%的电阻率。
其次,使用木炭或实验夯实接地体土壤,也能降低原本土壤的电阻率。先铺设约10到15厘米厚的细木炭层,再铺设2到3厘米厚的食盐层,根据实际土壤情况铺设5到8个层次,然后夯实。这个方法能降低原本土壤至少20%的电阻率。
第三,采用化学降阻剂,能够把原本土壤的电阻率降低60%。
结束语
视频监控系统的接地设计需要考虑的问题很多,设计者应全面考虑其影响因素,根据接地网的现象土壤和监控系统设备的需求,制定出最佳接地方案。
参考文献:
[1]黄源源.视频监控系统中一些关键技术的研究[D].电子科技大学,2013.
VOD视频点播系统 篇7
ASP是Active Server Pages的简称, 是微软公司开发的服务器脚本编写环境。ASP是结合Markup标签语言 (如HTML) 和脚本语言 (如VBScript或Java Script) 及Active X来处理的一种动态、交互页面, 可以使用某种类型的中间应用程序或插件程序来连接。它能够接收用户请求, 读取并解释核实的基于服务器的脚本文件;接着创建输出页, 并传送给Web服务器;最后作为响应发送给客户端。因此, 我们可以使用ASP来创建动态的Web页面, 从而开发出强大的Web应用程序。
1 系统分析
播放页面首先检测用户是否有权限点播此电影, 然后根据需要进行操作, 最后将调用客户端的Active X插件播放电影。为了使得系统结构清晰、模块化强, 本系统前台页面分为了3个模块, 第一个模块是页面顶部模块 (Inc Head.asp文件) , 此部分内容为网页的头部代码, 包括数据连接文件、系统公用函数文件等;另外, 此部分还从数据库调用一些系统设置信息, 并从数据库中取出所有电影分类进行生成导航列表的操作。
2 数据库设计与实现
2.1 数据库需求分析与E-R图
数据库的设计, 首先需要建立一个tb Film表, 用来保存电影的名称、地址、分类、片长等信息。因为影视的分类只有有限的几种, 所以还要有一个tb Type表来保存影视的分类信息。
用户类表的设计, 需要有一个表tb User存放用户的用户名、密码等基本信息;与此相关的有用户的收藏夹, 用户收藏的电影使用tb Favorite表来存放。
2.2 数据库逻辑设计
tb Film表存放影视信息, 即最主要的电影名称、地址信息等, 这里的特殊字段是Is Index, 在后台中将有相应功能根据此处设定来生成首页信息。
3 视频浏览及点播模块设计
3.1 系统页面中模块的构建
因为前台各页面的页面结构都是相似的, 所以可以将其模块化, 提炼出每个页面均需要包含的3个部分, 即:头部文件Inc/Head.asp, 左侧导航文件Inc/Left.asp, 底部文件Inc/Bottom.asp。
Head.asp文件是网页的头部, 其HTML盗马部分应包括HTML定义头及网页头部一个显示网站标志和影视类别的通栏表格。首先, 为了方便调用, 将包含数据连接文件和公用函数文件的代码加入次页面;而后需要进行3次数据库查询, 依次取出一些系统设置以及取出影视类别列表。
3.2 系统首页 (Default.asp) 设计
一个网站首页的设计是十分重要的, 一般来说, 首页是用户进入网站所浏览的第一个页面, 从心理学的“首因因素”来讲, 网站首页将给用户留下网站是一个什么样网站的重要印象, 因此首页的设计需要很好地策划。应当将网站较新、较好的内容展示在首页中, 因此本系统的首页主要展示网站最新添加的影视信息, 以及网站管理员推荐的影视信息。
3.3 视频列表页面 (List.asp) 设计
当用户单击页面顶部的影视类别导航链接后, 将跳转到相应的按类别方式显示视频列表的页面List.asp。这个页面的主要功能就是根据所传递的GET参数从数据库中调取相应的影视记录并分页显示, 由于所要查询的类别编号已经由GET参数获得, 因此我们之需要在查询中用Where子关键字指定所属分类为相应编号的影视信息即可。
3.4 视频查询设计
一个电影网站的电影可能有很多, 为了方便用户快捷地找到其想观看的电影, 就需要查询搜索功能。在前台的几个列表页面均有搜索表单如下图所示:用户单击“SEARCH”按钮, 将以GET方式提交表单至页面Search.asp。Search.asp页面处理所取得的参数并进行搜索, 最后将结果以列表方式显示在页面上。
3.5 视频信息及视频点播页面设计
当用户单击列表中的“播放”按钮时, 将打开视频信息页面Film.asp, 此页面取出视频的信息并显示给用户。程序首先获取参数Id, 即视频编号;然后根据此编号打开记录集取出相应的视频信息;然后进行判断, 如果该影片不存在则给出提示, 否则就显示信息;最后关闭记录集。Play.asp是具体播放影片的页面, 在影视信息页面单击“播放”按扭, 将打开Play.asp页面播放相应的影片。Play.asp页面的代码程序中, 将首先检测获取的ID数值是否合法, 若不合法则给出提示;然后打开影片信息表tb Film查询当前影片的信息, 并将信息保存在本地变量中;在前面的处理完成后, 将进行播放影片的处理。在本系统中并没有实现该功能, 因此不再赘述。
3.6 对电影发表评论及报告连接错误
为了提高网站的互动性, 本系统设计了一个用户对电影的评论模块, 在影视信息页面可以查看最新发表的5条评论, 同时用户还可以发表自己的评论。本模块首先打开记录集, 从数据库中取出最新的5条评论, 然后进行判断, 如果没有任何评论则显示“没有任何评论”字样, 否则列表显示这些评论。最后还显示一个用户发表评论的表单, 用户可以填写此表单并提交到页面Remark.asp。实现此功能的代码在Film.asp页面中, 在此不将其罗列出来了。该段程序与一般的打开记录集显示信息的代码类似。
3.7 用户最近浏览记录
为了方便用户访问, 需要追踪并记录用户的浏览记录, 并显示给用户, 以便于其了解最近查看的影片。这种记录应该是基于客户端的, 因为:第一, 可能有未注册的用户访问网站需要记录, 而在数据库中没有其注册的记录;第二, 如果所有访问者的信息均记录在服务器端, 那么将耗费大量的服务器存储空间和资源, 而这些记录在客户端可以方便地完成。在客户端一般使用Cookies记录信息, 可以通过设定Cookies的保存期限来设定信息在用户计算机的存储时间。实现用户最近浏览的记录和记录显示是通过在影视信息页面Film.asp中使用include指令包含文件Inc/Last/Visit.asp来实现的。
3.8 用户视频收藏
用户可能比较喜欢某个电影, 并且想记录下来以便可以继续观看, 这时就要为用户提供在线影视收藏功能。此功能是将用户所收藏的电影ID和名称信息保存在服务器上, 当用户打开“我的收藏夹”连接时, 可以显示出其收藏的影视列表。
3.9 E-mail订阅影视信息
如果用户认为网站不错, 想长期获得网站的一些更新信息, 本系统为其提供一个订阅站点邮件的功能—邮件列表, 邮件列表的信息是由网站主动推向用户的。用户在网站左侧的导航页面中填写自己的邮件地址并提交表单, 将打开页面Mail List.asp, 此页面主要功能仅为向数据库中添加相应记录。具体发送邮件的代码在后台管理模块设计中。
4 后台管理模块设计
本系统的后台管理部分分三个小模块, 其中之一是系统管理模块, 此部分主要实现对系统基本信息、数据库管理的设置。
5 总结
在这篇论文中, 我分析了一个在线宽频电影点播系统的设计和制作。作为一个宽频电影点播系统, 本设计实现了对用户及应虱的管理, 同时面向其应用环境———并发访问量大, 站用服务器资源多的特性进行了特别的优化。在系统设计阶段首先进行需求分析和建模, 并绘制各个元素间的实体关系图, 很大程度上简化了系统的后期制作。
参考文献
[1]美:Stephen Walther希望图书创作室翻译.active server pages12.0揭秘.北京希望电子出版社.
[2]廖信彦.ACTIVE SERVER PAGES应用大全-ASP与数据库的整合.清华大学出版社, 2000-4-1出版.
[3]顼宇峰, 马军.ASP网络编程从入门到精通.清华大学出版社, 2006-1出版.
[4]韩国峰等.ASP网站开发典型模块与实例精讲.电子工业出版社, 2006年8月出版.
浅谈网络视频点播系统 篇8
关键词:视频点播,网络视频点播,流媒体,视频传输
现如今, 大家见到的能够在计算机上播放的影音文件的种类很多。视频方面包括AVI、W A V、M P E G等格式, 音频方面包括M I D I、MP3等格式。这些影音文件在本地计算机上播放时大都可以取得较好的效果。但它们的缺点是文件比较大, 占用了较大的磁盘空间, 并且如果想将这些格式的影音文件放在网络上供他人浏览, 浏览者必须将整个影音文件下载到本地计算机上才能够进行收听和收看, 而我国目前的网络带宽现状, 传输如此巨大的文件非常不现实, 并且也是一种浪费。随着3G时代的愈行愈近, 其所提供的丰富多彩的业务内容为人们所期待, 以流媒体为代表的视讯业务更是频频亮相预热, 无疑已经成为一道亮丽的风景线。流媒体 (Streaming Media) 是把数据 (通常是音频和视频) 实时从服务端传送到客户端 (计算机或手机终端) , 客户端收到数据后, 对其进行译码及播放。流媒体是未来移动通信的主流业务之一。
1 流媒体的定义
流媒体指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体, 如视频、音频或多媒体文件。流式媒体在播放前并不下载整个文件, 只将开始部分内容存入内存, 流式媒体的数据随时传送随时播放, 只是在开始时有一些延迟。
2 流式传输
广义上的流化是指使音频和视频形成稳定和连续的传输流和回放流的一系列技术、方法和协议的总称, 现在主要指通过网络传送媒体 (如视频、音频) 的技术总称。其特定含义为通过Internet将影视文件传送到PC机。
实现流式传输有两种方式:实时流式传输 (Realtime Streaming) 和顺序流式传输 (Progressive Streaming) 。一般来说, 如果视频为实时广播, 或使用流式传输媒体服务器, 或使用如RTSP的实时协议, 即为实时流式传输。如使用HTTP服务器, 文件通过顺序流发送, 即为顺序流式传输。采用那种传输方式依赖具体要求而定。当然, 流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。
2.1 实时流式传输
实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配, 使媒体可被实时观看。实时流式传输与HTTP流式传输不同, 它需要专用的流媒体服务器与传输协议。实时流式传输总是实时传送, 特别适合现场事件, 也支持随机访问, 用户可快进或后退以观看前面或后面的内容。理论上, 实时流一经播放就不可以中止, 但实际上, 可能发生周期性的暂停。
2.2 顺序流式传输
顺序流式传输是顺序下载, 在下载文件的同时用户可观看在线媒体。在给定时刻, 用户只能观看已下载的那部分, 而不能跳到后面还未下载的部分。顺序流式传输不像实时流式传输那样可以在传输期间根据用户连接的速度作调整。由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件, 也不需要其他特殊的协议, 它经常被称作HTTP流式传输。顺序流式传输比较适合高质量的短片段, 如片头、片尾和广告, 由于观看的部分在播放前是无损下载的, 这种方法保证电影播放的最终质量。但这也意味着用户在观看前必须经历延迟, 对较慢的连接尤其如此。
2.3 流媒体技术原理
流式传输的实现需要合适的传输协议。由于TCP需要较多的开销, 故不太适合传输实时数据。在流式传输的实现方案中, 一般采用HTTP/TCP来传输控制信息, 而用RTP/UDP来传输实时影音数据。流式传输的过程一般是这样的:用户选择某一流媒体服务后, Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息, 以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来。
3 视频传输方式
在多媒体应用中, 视频传输带来的网络带宽问题非常突出。现有的大部分网络多是使用TCP/IP点到点的协议构置, 因此我们希望如何在现有网络条件下不作过多的改变来实现视频的传输。
IPv4定义了3种IP数据通信方式:单播 (点点通信) 、全网广播 (广播) 、组播。单播是指2个IP地址间进行的数据通信;全网广播是指在IP子网内向所有网内IP地址以广播的方式发送数据包, 所有子网内的IP站都能收到广播;组播是指在IP网上对一组特定IP地址进行数据传送, 是居于单播与广播之间的通信方式。对这几种数据通信方式进行比较, 其中IP广播不适合于视频传输, 而单播和组播则在不同的视频传输应用中具有明显的优势。
3.1 单播技术
单播 (Unicast) 是客户端和服务器端之间点对点的通信连接。在实时数据传输中, 从一台服务器送出的每个数据包只能送给一个客户机, 即单播的信源和信宿是一一对应的关系, 仅当客户端发出请求时, 服务器才发送单播流。
客户端主动连接到服务器端的单播连接就是所谓的点播 (on—demand) , 即用户通过主动选取播放内容来初始化的连接方式, 是一种特殊的单播形式。点播方式可以为客户端提供对流的最大控制权, 对媒体流可以做开始、暂停、后退、快进、停止等操作。
但是由于每个用户必须分别对媒体服务器发送单独的查询, 而媒体服务器必须向每个用户发送所申请的数据包拷贝, 需要将数据包复制多个拷贝, 以多个点对点的方式分别发送到需要它的那些用户。这种巨大冗余首先造成服务器沉重的负担, 响应需要很长时间, 甚至停止播放。因此这种方式主要适合于客户端数量很少的情况以及视频点播中。
3.2 组播技术
组播是对IP的扩展, 是TCP/IP体系结构中的一个附加部分, 可以在一个IP的网络上进行高效率的分组通信。在需要进行一点对多点、多点对多点的通信应用中, IP组播是最理想的技术方案。基本思想是多个接收者可以接收同一个或一组源发出的相同数据的一个拷贝。IP组播强制网络在数据流分布树的分叉处进行信息包复制, 而不是由信息源节点多次重复地发送相同的数据包。使用IP组播有许多优点:可升级、容错、健壮和易组建等。
参考文献
[1]徐新艳, 刘益红.计算机组装维护与维修[J].北京:电子工业出版社, 2008, 2.
广播电台可视化广播系统 篇9
1 功能要求
1.构建一个电视频道, 依托广播电台的四套节目作为音频背景切换播出。
2.频道视频播放播出服务器内部的视频、图片、动画及数据库等信息。
3.频道的资讯制作和主备播出系统放在电台操作, 通过光发、光收传到网络公司, 进行调制播出。
4.实现频道的个性化台标、角标和多种形式的信息发布。
2 配置与参数
广播电台可视化广播系统由主备播出服务器、制作服务器、音频切换器、视音频切换器及光收光发组成。系统拓扑图如图1所示。
2.1 硬件配置
广播电台可视化广播系统主备播出服务器均采用英特尔P4-3.0GHz处理器, 2G内存, 500G硬盘。主备播出服务器根据需要插了三块卡, 一块为REALmagic8470解码卡, 第二块为CBNC-MT90 DVE卡, 第三块为CBNC-MT60字幕卡。REALmagic8470解码卡基于Realmagic视频流技术, 专门用于视频流客户、高级数字式STB和下一代交互式DVD播放器。该解码卡支持的流格式包括ISMA和Microsoft Windows媒体技术。视频解码功能包括:MPEG-1、MPEG-2 MP@ML和MPEG-4高级简单框架。它们还可为标准DVD提供同轴HDTV分辨率。音频功能包括杜比数字式AC-3、MPEG-1 1层和2层以及采样速率为32~192kHz的DVD音频线性PCM。其它特性包括:灵活的屏上显示能力、复合及S视频输出、隔行或逐行模拟单元视频输出、S/PDIF数字式音频输出和立体声音频模拟输出。在播出服务器中提供对视频文件的硬解码。CBNC-MT90 DVE卡提供两路声音输入, 一路视频输入、一路视频输出、一路声音输出, 可以对画面进行任意缩放。CBNC-MT60字幕卡实现各种字幕功能。
广播电台可视化广播系统制作服务器采用英特尔P4-3.0GHz处理器, 2G内存, 500G硬盘。
交换机采用DLINK-DGS1016T 16孔千兆网络交换机。制作及播出服务器通过该交换机实现数据交换。
视音频切换器选用大连科迪公司生产的Kd2100-S802矩阵切换器, 该切换器有8路视音频信号源输入, 各有两路PST和PGM视音频输出。有两个RS232遥控通讯口, 本系统中切换器的RS232口和播出服务器的RS232口相连, 通过电脑按照播出节目表对其发出切换指令。实现四个频道广播节目的按序播出。
光端机采用北京金石天成通信公司生产的FS-512数字视音频光端机, 该光端机提供两路视频4路音频。通过该光端机将制作好的节目传送到网络公司, 加入到有线网中播出。2.2软件配置
广播电台可视化广播系统中的播出及制作服务器均采用Windows2000版操作系统。文件系统采用NTFS格式, 比FAT32文件系统更安全, 更稳定, 更节省磁盘空间。
播出服务器除安装Windows2000Server操作系统外, 还需安装三块卡的驱动及Info-PCL-4.0 (多媒体资讯制播系统) 播出模块软件包。播出服务器根据制作好的播出素材及播出节目表自动播出节目。
制作服务器除安装Windows2000专业版操作系统外, 还需安装Info-PCL-4.0 (多媒体资讯制播系统) 制作模块软件包。制作机利用各种制作软件制作视频、动画、图片等素材, 上传到播出服务器, 并制作好播出节目单, 供播出服务器播出使用。
3 工作原理
广播电台可视化广播系统是计算机技术、多媒体技术、网络技术和广播电视技术相结合的结晶。是建立在局域网和和多媒体制播系统基础上的产物。设备接线如图2所示。
四路广播节目直播信号送入音频切换器, 播出服务器的串口与音频切换器的串口相连, 在播出软件中对音频切换器进行控制, 以实现对不同广播节目信号的定时切换。播出服务器与制作服务器通过交换机实现网络互联。制作服务器制作好各种素材和播出节目表, 通过网络上载到播出服务器, 同步后即可按节目单自动播出。播出机输出的视音频信号送到光发射机, 通过光缆传送到网络公司播出机房。网络公司机房安装的光接收机解出视音频信号, 送到专业调制器调制后播出。多媒体制播系统软件主要功能如下。
3.1 设置
版式模版路径设置:设置要打开和保存版式和模版的路径。
DVE卡设置:对DVE卡的设置。
字幕卡设置:对字幕卡的设置。
安全窗设置:对安全窗的大小进行设置, 并可在电视机上对比调试。
发布路径:可以将本地制作的版式远程发布到服务器。只需设置网络路径 (见图3) 。
如需将制作好的版式或工程发布到服务器点击文件中的发布版式或工程。
3.2 工程表
双击总工程表 (图4) 中每条播出日期, 对播出日期进行修改 (相对日期选择为“否”时) 。
双击总工程表中每条星期, 对播出星期几进行修改 (相对日期选择为“是”时) 。
双击总工程表中每条相对日期, 选择是否相对日期。
双击总工程表中每条备注, 填写当条备注。
右键增加版式组。
双击时段工程表中每条时段开始, 修改此时段的开播时间。
双击时段工程表中每条时段结束, 修改此时段的停播时间。
双击时段工程表中每条日期/天数, 修改此条播出结束日期和天数 (相对日期为“否”时选择日期;相对日期为“是”时, 修改天数) 。
其它以下有详解。
3.3 工具
横向、纵向工具条见图5和图6。
4 系统的功能特点
1.先进的数字视频技术:广播级视频质量, 32位图像处理;MPEG-2视频处理方式;模拟、数字信号 (可选) 输出;世界领先的图文显示;支持实时2维数字特技;支持四层多区域图像处理。
2.先进的网络技术:可以从本地、局域网、互联网的数据库中提取所需要的股票、期货、航班时刻、天气等信息数据, 播出随数据库的更新实时刷新资讯内容。
支持远程数据库访问。
3.个性化的播出内容:AVI视频、直通视频、图文、动画分区域可同屏播出;播出内容的版面 (区域数量、位置、大小、背景) 布局可由用户自由设计特技切换独立控制;各区域显示内容可用户自定义独立控制。
4.多样化的播出风格:支持新闻的实时滚动播出;支持股市行情股票分析、外汇牌价等财经资讯的实时播出;支持电视购物即时库存情况播出;支持台标、时钟的定时自动播出;支持频道垫播节目的自动循环播出;广告信息播出;支持体育资讯播出;支持气象、航班、实时路况信息等生活资讯的播出;支持政府公告信息播出;支持节目导视信息播出。
5.自动化播出管理:时钟可与CCTV标准时间同步锁定;播出版面、内容、方式可通过工作组管理;工作组播出任务列表管理功能;工作组播出时间、长度设定功能;播出时间表自动按时间顺序执行/手动切换功能;实现无人值守自动播出。
6.强大的制作功能:系统配置了功能强大的广播级CG和图文制作系统。可以实现字幕滚屏、底行拉滚、各种划像字幕特技、字幕飞入飞出等多种入屏出屏方式。采用可视化操作界面, 所见即所得, 操作简便, 人机交互友好。
7.网络远程管理:为了适应电台大量节目信息内容制作的需求, 系统提供远程改变内容的编排和更新的功能。系统的网络管理只需通过局域网络, 就可以完成必要的改动, 甚至创建新内容, 而不是仅仅通过一台服务器进行工作。系统可以根据电视台实际的使用情况, 各模块灵活配置组合, 系统可以组成强大的编辑播出平台网络。
8.支持外部视频直播:可以直接选择输入外部实时节目视频源作为视频播出区域的特定模块, 如可在视频窗口播出区域直播中央电视台等外部视频信号。
9.支持视频窗口DVE特效, 并可以随意调整视频窗口的大小。
10.高可靠性、安全性:高可靠性电源系统;工业级计算机平台可适应苛刻使用环境;成熟稳定的视频硬件系统;采用经国内外多家知名电视台使用的稳定的软件内核;具有灾难恢复功能, 应对突发事件;防误操作设计, 使播出更安全、可靠。
视频广播/点播系统 篇10
广播视频流直播系统通过流媒体技术,实现全天候广播直播的视频在线。通过标准化的格式进行发布,为身处互联网的各方媒体和受众提供全新的广播节目体验。
一、广播与视频流发展的困境所在
广播节目与互联网、移动互联的结合已如火如荼。多年来,各家广播电台都在尝试广播与视频直播,广播与互联网直播的融合。
在多年来的发展中,我们意识到面临的主要困境在于:
首先,广播频率大都以专用的直播室为单位,全天候的直播致使频繁更换场景并不是一个切实可行的,因而视频内容显得单一化,容易产生观看疲劳。
其次,为了确保节目视频直播的可观看性,需要配备专门的导播,而广播节目大时间段的直播,往往带来的是人力资源的矛盾。
因此,广播视频捕捉和全天候直播室系统应运而生,这是我们广播人在互联网融合发展中的探索和尝试,为听众带来更有趣的广播直播体验。
二、技术系统架构
在广播的基础上制作视频直播节目,我们可以有两种选择,一是采用独立的视频演播室,完整的借鉴电视演播室的模式,自然能够提供精美的视频节目,但同时也带来了高成本投入,无法全天候在线的问题。
上海广播全媒体建设项目中,应对不同节目需求,建设全媒体视频演播室的同时,我们也探索了第二种选择,即定位于全天候视频流在线的广播视频流直播系统。
作为传统的广播媒体,广播节目最大的特点是全天候、几乎全时间段的直播。因此,我们将广播与视频的融合定位在互联网的全天候视频流直播,通过标准的视频流推送格式,实现广播视频流直播与日常广播节目直播同步在互联网,移动客户端在线直播,拓宽广播节目的视听效果。
系统拓扑图如下:
在直播室内搭建多个网络摄像机机位,其中1台拍摄全景画面,同时也作为视频流的主画面,其余机位分别拍摄主持人、嘉宾等中近景画面。通过网络摄像机完成音频采集,分别采集直播的PGM信号,以及各路话筒的独立信号,通过软件进行分析,并实现自动切换。
如图,在一个直播室中设计了的多个机位,以实现多角度的拍摄。
网络摄像机视频流(RTSP流)通过交换机由视频切换服务器进行采集,由软件切换后,通过视频流服务器重新编码后推送至新媒体系统或互联网出口。
自动化的智能播控切换,是这个系统最大的亮点所在,通过系统智能判断正在直播的DJ或嘉宾,自动切换镜头画面,彻底从技术上解放了生产力。简单来说,广播与视频流同步全天候在线,直播室的摄像机自动捕捉每个话筒位,智能判断和切换更有价值的画面,没有导播也能让视频流直播更丰富有趣。
三、自动化智能播控切换
(一)音频检测与分析
通过软件检测,调音台分别输出4路话筒的音频信号(使用独立的AUX或N-X母线)和1路PGM音频信号,通过摄像机音频口输入,由摄像机进行采集和编码。
通过视频流切换软件实现对音频信号的检测和分析,通过音频信号判断画面中的人物是否在说话或只是简单的回应或喘气,从而判断画面价值,是否自动切换至该画面。
软件界面如图:
(二)智能切换逻辑
通过检测,切换至在用话筒对应的摄像机视频画面;而在推出的视频流中,确保其音频始终是PGM信号,摄像机采集的独立的话筒信号只用于检测和分析,全景摄像机中的1路PGM信号则用于播出视频流的混音。
系统中最基础的要求是,自动切换绝不能以主持人操作调音台的话筒开关作为触发条件,从而给主持人的正常直播带来极大的负担。对一档广播节目而言,视频在线直播在后台自主运行,而且无声无息。
然而,广播节目并不是简单的轮流发言的会议模式,而更多的是多元化的互动和交谈模式,因此,我们真正面临的困难是多个话筒同时使用时,如何智能化的快速判断并定位到有价值的画面。
所以,我们将一场语言类谈话节目作为一个基本的广播直播的交谈类型,设计了其基本的切换逻辑,根据话筒音频是否在用,作为切换的基本依据。
其基本的切换思路和判断逻辑如下:
1. 当检测到一个话筒使用时,检测当前画面的话筒是否在用;
2. 如不在用,或当前画面为全景,切换到播音的话筒;
3. 如当前画面话筒在用,则开始计时等待,计时时间可进行配置;
4. 等待期间,如果检测到话筒停止使用,则终止切换流程;
5. 等待期间,如当前画面话筒停止使用,则切换到目前在用的话筒;
6. 等待时间到,如果当前画面话筒仍在用,目前打开话筒也在用(等待),则切换至全景(即出现讨论激烈抢话筒的情况);
7. 多个话筒同时在用切换至全景后,如果检测到话筒关闭,只留下一个话筒在用时,延迟等待(延迟时间可调),延迟时间到时,该话筒仍在用,则切换至该话筒画面。延迟期间,如话筒全部关闭,则使用全景;如果再检测到多个话筒,则保持全景(停止计时,直至只留下一个话筒在用时,重新开始延迟计时);
8. 当话筒全部关闭,切换至全景。
通过多重判断和延迟判断的结合,筛选定位到有价值的画面,实现自动切换。
(三)延迟保护时间和灵敏度
1. 延迟保护时间
为避免对话过程中的频繁切换,我们设置了画面切换的保护时间,应对不同情况,分别为前保护时间、后保护时间。
前保护时间是:在检测到话筒在用,准备画面切换前的等待时间,以缓冲减少在对话过程中,回应方“嗯”,“是”之类的简单回应触发的无效切换。
后保护时间是:在检测到话筒不在用后,准备画面切回的等待时间,以缓冲减少在对话过程中,讲述方的喘息或停顿而触发的无效切换。
延迟时间是可以调整的,应对广播专业化频率各自的直播风格或不同节目的直播风格,调整延迟保护的时间,以调节画面切换的频度。例如,新闻类节目,延迟时间可设置的较长一些,而谈话聊天类节目,延迟时间则设置得较短。
2. 灵敏度
同时,在软件中,设置了对话筒检测的灵敏度的调节,调整触发自动切换的门限情况。与延迟时间配合,在节目磨合中,寻找一个比较合理的组合,使得自动切换更智能、更可控。
(四)系统扩展性的功能延伸
1. 手动切换模式
我们知道,自动化的智能切换,终究是无法取代人的判断。在一些重要节目、重点的直播,或者随着广播全媒体在生产流程中的全面发展,实现资源的进一步优化配置,对视频直播流画面的人工切换自然会更有价值,更有趣。
因此,我们在系统中设置了自动切换功能与手动切换功能的一键随时交换。
同时,在自动切换模式中,也可以随时手动切换至某一画面,系统在下一个自动切换的触发点上仍进行自动切换。通过人工干预,更智能化的同时,大大减少人员精力的投入。兼顾或者任其自行运作都是行之有效的。
2. 节目单和模式转换
系统中,建立了节目串联单功能,根据直播、录播情况,可进行预设排单,设定某一时段进入自动切换模式,某一时段进入手动切换模式,定时转换。
四、结语
在互联网的高速发展,全媒体的快速融合时代环境下,广播不仅没有衰退,而是以灵活、互动、全天候的特点,占领了人们的汽车。而广播视频流直播系统作为广播节目的扩展探索,希望能在人们家中的屏幕上,手机屏幕上,获得一席之地。
视频广播/点播系统 篇11
关键词:广电;视听直播;点播系统;互联网
中图分类号: P48.2 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)21-154-3
0 引言
随着信息时代的不断发展,网民上网环境得到了极大改善,各类视听节目点播与直播逐渐成为上网的首选娱乐方式。广电媒体在充分发挥视音频服务优势的基础上,打造以网络视音频服务为亮点的网络媒体平台,系统建设主要从技术平台建设、业务应用系统建设、网站内容建设、系统运维管理建设、安全体系建设等方面着手实施。
将各个系统以信息发布管理系统为核心进行高效的整合,各主要功能系统模块相互关联统一,提供统一的管理发布平台,主要实现视音频发布平台、网络实时互动平台、用户统一登录平台。本文根据现有广电媒体视听网站建设实际,对广电媒体互联网视听直播点播系统搭建进行一些分析研究。
1 系统总体设计
1.1 系统设计原则
1.1.1 先进与可靠性
采用目前主流的互联网技术和体系架构,基于B/S结构的软件开发平台。系统全天稳定运行,实时监控运行状况,随时查看各种信息,一旦有突发事件,负载均衡模块会调整,保证用户正常访问。
1.1.2 可扩展性
系统能够在数据、业务、服务三个级别上扩展,满足未来业务发展的需要。系统的设计能够支持“平行扩展”分布式体系结构。
1.1.3 灵活性
可灵活管理各种类型的视音频文件,系统支持在媒体管理上的灵活性。
1.1.4 可用性
采用可靠性高的冗余设计,体系结构采用高可用性技术,力求系统安全、可靠、稳定的运行。
1.1.5 易用性
具有友好的人机界面,系统应易于操作,易于使用,部分业务的完全或部分自动化处理。
2 对广电媒体互联网视听直播点播系统建设的需求分析
2.1 时代发展的需求分析
对于大众传媒而言,广播电视媒体互联网站在面对商业门户网站和视听网站的强大竞争中,必须利用自身视听节目的优势,为媒体视听网站提供强有力的内容和发展支持。
2.2 系统需求分析
2.2.1 网络带宽
视听网站的构建承载着大量视听直播、点播系统内容,必须解决好网络带宽问题。在设计中不仅考虑源站接入主要运营商网络线路,还有必要引入CDN技术与P2P技术,以实现数量级用户在线视听点播和直播观看。
2.2.2 服务器系统需求
应用系统环境可采用J2EE、多层B/S构架,流媒体直播或者视听转码服务当中可以使用WINDOWS平台,其他的则推荐使用LINUX平台。服务器配置应采用主流配置,包括采集编码、转码、媒资、播控、存储等。
2.2.3 视听格式支持
系统可以支持多种格式的视听播放及管理,包括WMV、FLV、H.264、m3u8等,客户端方面,可以直接在浏览器上进行视听播放,对于手机终端也能提供良好的播放支持。
2.2.4 视听多终端在线直播、点播功能
视听直播可进行主从备份的设置,实现一主多重的直播源之间的无缝切换,直播节目按节目单实时播出。点播功能由播控平台和点播系统负载完成,满足不同点播用户需求。
3 系统架构分析
3.1 逻辑架构设计分析
广电媒体应用涉及业务较为广泛,在系统建设与信息维护方面所需岗位较多,需要多方人员参与,在信息发布时应依据相应模块,由各岗位人员在使用权限范围内进行信息内容的发布,信息发布功能和应用需便捷、灵活。
3.2 流程设计分析
直播、点播视听管理系统由采集、管理、发布三个板块组成,其中管理板块一部分是音视听内容资源管理,另一部分是流媒体服务管理。(如图1)
在系统部署方面,支持集中式、分布式两种。在节目源方面,能够实现多种来源的支持,例如音视听视听流、文件等。管理系统可以作为视听发布与展现的一个渠道,实现终端到手机与电视的业务拓展,系统部署结构图如图2。
3.3 网络结构设计分析
网络平台按功能分为接入区、发布区、制作区等三个内容板块,如图3所示。
3.4 主流硬件架构分析
①Yi5采集设备:支持包括MP3、RMI、MPEG2、MID等多种格式的音视听采集;保证直播、点播视听质量以及各种带宽和复合智能流;实现具有多种分辨率的节目编码,保证最大帧率能达到25f/s;支持单机两路300k以上码流等。上述主要针对服务器配置采集卡实现,若采用专用编码器,组播IP推送方式,其性能和编码质量较高,可根据实际需要通过软件设置或配置转码服务器来适应网络播出实现要求。
②网络带宽:所谓节目带宽也就是常说的码流,是指单位时间内音视听文件耗费的数据流程,也称为码率,它对于视听音质、画质的控制发挥着巨大作用。不同节目带宽相对应的节目质量及适用情况各有不同:(如表1)。
依据公式:网络出口带宽=节目带宽x最大量用户数,在视听混合码流带宽选择上,提供多终端支持方式,手机终端建议选择200kbps-350kbps,PC端可选择500Kbps-1000Kbps以上。目前,在引入CDN加速技術后 ,视听流媒体大并发与带宽问题已不是主要问题。
3.5 基础软件平台分析
①操作系统:可以采用跨平台的设计理念,Unix适用于管理平台、数据库、Web应用服务等,而Windons系统更适用于流媒体、采集转码等。
②数据库管理系统:建议使用MYSGL数据库,因为该数据库具有广大的用户群体,且具备较好的口碑,在读写速度方面更是高于许多大型数据库,具有明显的价格优势。
4 视听直播、点播实现的主要特点与优势分析
视听直播与点播业务系统的建设往往以流媒体内容管理平台为基础,具有一整套的实现流程,包括节目规划、编辑、采编、发布以及授权等环节。这样的结构形式安排主要有两点好处,第一能最大限度的满足广电媒体网站宣传需求,第二能够更容易的满足将来业务发展要求。这种强伸缩性系统规模以及差别化的分发能力,与内容管理系统强强联合,共同支持跨网络的差异化服务能力,就软件方式而言,其实现了内容开发的灵活智能性。全自动电视节目直播轮播能够进行多种流媒体格式的支持,系统维护更为便捷,满足各类用户访问需求。
5 运维管理分析
运维管理是系统有效运行的基础保证,有效管理主要从四方面入手:
①系统设备的定期定点巡检巡修。
②系统设备指标进行定期或不定期的检测。
③系统网络、信号线路定期巡查。
④周边设备与环境的定期巡检。
上述工作要以年度或者季度为单位开展,按照设备操作手册,逐项检查落实到位。
6 安全体系建设
“信息化建设,安全先行”,安全技术体系建设主要包括:物理层安全、网络层安全、系统层安全、应用层安全、管理层安全等方面建设。
6.1 物理安全
①确保所有设备的物理安全,包括机房的安全;
②机房具备防火、防潮、防静电等基本设施,确保UPS的正常供电;
③机房需有严格的管理措施,出入登记;
④网络的拓扑结构不得随意更改,确保网络各逻辑部分的独立。
6.2 网络安全
防火墙是重要的安全手段之一。对防火墙各逻辑分区设置不同的访问策略ACL,外网访问通过IP地址映射方式或端口映射方式,必要时设置IP白名单。禁止对所有不必要TCP/UDP端口的访问,防止对系统的恶意攻击。在防火墙DMZ区只对WEB服务器开放需要的端口, 如TCP80,TCP443。
对于内部网络,在网络层通过交换实现IP+端口绑定,防止恶意接入,必要时对上联端口配置流量限制功能。
在条件允许范围内,可配置IPS或IDS,增加网络防御能力,同时,针对WEB站点,建议配置WEB防火墙,以实现网络应用层面的抗攻击能力。
6.3 系统安全
主要包括主机系统的密码安全、重要服务器应用系统的安全。应设置安全选项,如:停止所有不必要的系统服务,设置对访问的审核与跟踪,提高系统的安全级别,做好系统本身的安全保护。
6.4 内容安全
6.4.1 网页安全
作为广电媒体网站,内容上的安全有其特殊的重要性。内容安全的设计主要包括网页防篡改技术、互动访谈内容过滤技术等,防止不良信息通过本网站进行传播。
6.4.2 存储安全
系统存储的数据主要是表格信息库,对于系统中的关键数据,我们将采用加密方式存储。
6.5 数据安全
为保障数据库的安全性,可将面向Internet的WEB服务器与应用服务器及数据库服务器分开。应用服务器和数据库服务器放置防火墙的内部网络上,Web服务器通过防火墙访问应用服务器及数据库。对数据库本身,也做好用户密码级别,用户权限的相关设置。
为保证数据的本地安全和完整:使用RAID技术来保证数据在意外事故发生时能快速恢复。制定适当的备份计划来保证数据的长期保存。推荐网站的WEB系统、应用服务器系统和数据库系统实施完整的备份策略。
7 结束语
互联网的发展为广播电视媒体视听媒介提供了良好的发展机遇,在传统媒体受到“新媒体”颠覆的时代中,为广大网民打造互联网视听盛筵已成为传统媒体“华丽转身”的关键,同时也是不可逆转的时代潮流。
参 考 文 献
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网络视频点播系统的设计与实现 篇12
网络视频点播系统是集通信网络技术、多媒体技术、计算机和数据库技术于一体的崭新的视频服务系统。该系统实现了基于局域网的视频点播、管理员对用户信息和视频文件的管理等功能。用户根据自己的需求主动地获取多媒体信息,提出了一种新的交互性概念。
1 VOD的系统框架
1.1 VOD系统的工作原理
用户选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来。然后客户机上的Web浏览器启动媒体播放软件,使HTTP从Web服务器检索相关参数对媒体播放软件初始化。这些参数可能包括目录信息、数据编码类型等。流媒体服务器运行实时流控制协议(RTSP)提供了操纵播放、快进等命令的方法。流媒体服务器使用RTP/UDP协议将流媒体数据传输给流媒体播放器,一旦流媒体数据抵达客户端,流媒体播放器即可播放播出。
1.2 VOD系统的结构
基于Web的视频点播系统将Web服务器作为信息管理平台,选择Web浏览器作为终端用户的操作界面。系统采用B/S结构,支持远程上传和管理视频资源。系统总体架构如图1所示。
1.3 流媒体技术
流媒体(Streaming Media)是网络上需要实时传输的多媒体文件,在传输前需要压缩处理成多个压缩包,并附加上与其传输有关的信息,形成实时数据流。数据流最大的特点是允许播放器及时反应而不用等待整个文件的下载。
流媒体是对多媒体信息进行“流化”处理,可以称之为流技术。这种流技术把连续的影像和声音信息经过压缩处理后利用网络服务器,让用户一边下载一边观看、收听,而不需要等整个压缩文件下载到自己的机器后才可以观看。流媒体技术的关键是流式传输,实现流式传输有两种方法:实时流式传输(Realtime Streaming)和顺序流式传输(Progressive Streaming)。
1.4 视频点播系统的意义
随着数字音视频压缩技术以及网络传输技术的成熟发展,VOD视频点播已经越来越广泛地应用于各行各业。VOD视频点播的意义在于可以将表达内容最丰富、最直观的,历史的、当前的视频资料科学、有效的、互动地利用起来,可广泛用在查询、研究、培训、娱乐等众多领域,能够交互式地进行,彻底改变人们收看视频信息资料的方式,提高效率。
2 视频点播系统的结构设计
2.1 系统结构概述
本视频点播系统基于B/S结构。首先,构建一个流媒体服务器,因为流媒体服务器是整个系统的核心,只有在流媒体服务器的支持下才能提供视频点播服务;其次,建立WEB服务器,为用户提供HTTP服务;然后部署FTP服务器,通过FTP服务器管理员可以远程上传视频资源。最后部署影视管理系统对视频信息添加、删除、修改以及发布视频。
2.2 服务器部署
系统采用Helix流媒体服务器,Helix流媒体服务器是由著名的流媒体技术服务商Real Networks公司提供的一种流媒体服务器软件,利用它可以在网上提供Real Video和MMS格式文件的流媒体播放服务,配上相应设备后,还具有现场直播的功能。
系统的视频管理采用Apache WEB服务器,MYSQL数据库,PHP运行环境,采用Serv-u服务器远程上传视频资源。
2.3 系统结构设计
系统需要实现的主要功能包括后台管理、视频点播和远程上传管理影片三大块。后台管理包含常见的系统基本参数管理,视频添加、修改、删除和发布,文章信息管理,用户模块管理;前台显示包含视频信息显示、视频播放、视频分类、视频搜索等功能,如图2所示。
3 视频点播系统的功能实现
整个系统主要分为后台管理、视频点播、远程上传三大模块。下面主要从这两个部分出发来论述系统的具体实现。
3.1 开发环境
系统使用Zend Studio集成开发环境,Mysql数据库,基于B/S模式进行开发。
3.2 后台管理模块
3.2.1 系统管理
系统管理模块包含设置系统的基本参数、系统结构设置、播放设置选项,站点信息的设置等其他有关系统性能优化的设置。具体功能如图3所示。
3.2.2 视频管理
视频管理模块是网络视频点播系统的核心模块,其主要目标就是实现对视频的高效管理,从而提高用户在线点播视频的体验度。视频管理模块的主要功能包括:
1)视频管理:添加、修改及删除视频信息。视频添加时视频管理的核心功能,在添加视频信息时管理员可以设置许多视频相关属性,如视频的分类、视频的状态、视频图片信息、视频的浏览权限和播放来源等等。同时管理员可以对已添加的视频根据需要进行修改或删除。
2)视频分类管理:主要进行视频分类信息的添加、修改、删除,同时也提供对视频的归类及发布。系统同时提供了将一个分类下的视频移动到另一个分类下。
3)视频专题管理:主要进行视频专题的添加、修改和删除。同时也提供了对专题内容的批量生成。
4)视频服务器组管理:在视频点播中,需要流媒体服务器来播放所点播的视频,而且视频点播系统肯能有多个流媒体服务器,因此需要对流媒体服务器地址进行管理,主要进行流媒体服务器地址的添加、修改和删除。
3.2.3 文章管理
文章管理模块为用户提供相关资讯信息,主要包含文章的添加、删除和修改。
3.2.4 用户中心模块
用户中心管理的模块功能包括:用户管理,评论留言基本配置,短消息管理:查看、回复、删除用户短消息。
3.3 视频点播模块
视频浏览子系统是客户端点播视频的界面,客户端只需安装浏览器、流媒体播放器,能上网、具有多媒体功能就可以实现视频的点播,可以体验流媒体的实时播放效果系统以网页的形式将可使用的视频呈现给客户。
3.4 远程上传模块
在所有的FTP服务器端软件中,Serv-U除了拥有其他同类软件所具备的几乎全部功能外,还支持断点续传、支持带宽限制、支持远程管理、支持远程打印、支持虚拟主机等;再加上良好的安全机制、友好的管理界面及稳定的性能,使它赢得了很高的赞誉,并被非常广泛地使用着。
4 结束语
本文使用开源的Helix Server流媒体服务器,MYSQL数据库,Serv-U FTP服务器,PHP影片管理系统构建了一个网络视频点播系统。本系统经过测试适用于中小型需求的点播系统。若适用RIA技术开发影片管理,和客户端点播,可以提高系统的用户体验度。
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