流媒體技術(shù)在廣電寬帶城域網(wǎng)的應(yīng)用
祝興詠 湖北麻城市廣播電視局/顧利斌 北京視翰科技有限公司 2004/07/23
摘 要 流媒體技術(shù)是未來(lái)寬帶網(wǎng)絡(luò)為用戶提供豐富的多媒體信息服務(wù)的主流技術(shù)，本文結(jié)合流媒體技術(shù)在麻城市廣電寬帶網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)踐。就流媒體系統(tǒng)的技術(shù)選擇，系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)、應(yīng)用服務(wù)功能作了具體介紹。
當(dāng)前，廣電行業(yè)正經(jīng)歷一場(chǎng)有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)雙向改造升級(jí)和新型寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)并舉；模擬電視向數(shù)字電視過(guò)渡和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)拓展應(yīng)用共興為主要標(biāo)志的數(shù)字化革命。在這場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用服務(wù)變革中，廣電行業(yè)面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)。其中，寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈。在這場(chǎng)圍繞寬帶業(yè)務(wù)用戶爭(zhēng)奪的博弈中，麻城市廣電局于2003年8月建設(shè)開(kāi)通了以太網(wǎng)和HFC網(wǎng)Cable
Modem兩種方式混合接入的寬帶綜合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通后，我們經(jīng)過(guò)深入的市場(chǎng)需求分析后認(rèn)識(shí)到：沒(méi)有豐富的寬帶業(yè)務(wù)應(yīng)用就難有較高的用戶接入率，沒(méi)有較高的用戶接入率就沒(méi)有市場(chǎng)，沒(méi)有市場(chǎng)就沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)的生存發(fā)展空間。為在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地，我們確立了"豐富業(yè)務(wù)內(nèi)容，推行個(gè)性服務(wù)，建立客戶中心，強(qiáng)化營(yíng)銷理念"的市場(chǎng)營(yíng)銷策略和"業(yè)務(wù)整合數(shù)字化，服務(wù)政府信息化，寬帶內(nèi)容本地化"的內(nèi)容服務(wù)策略，并及時(shí)在麻城市廣電寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的信息平臺(tái)"麻城信息港"網(wǎng)站上，充分利用流媒體技術(shù)，整合和開(kāi)辦了寬帶影院（VOD）、網(wǎng)上直播、數(shù)據(jù)廣播等大量交互實(shí)時(shí)的寬帶視頻業(yè)務(wù)，向廣電寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶提供豐富的內(nèi)容服務(wù)，影響大效果好。
本文結(jié)合流媒體在麻城廣電寬帶網(wǎng)上的應(yīng)用實(shí)踐，就流媒體的技術(shù)選擇、流媒體系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)、流媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用等方面作一具體介紹，僅供參考。
一、流媒體系統(tǒng)的技術(shù)選擇
流媒體是指在Internet（包括局域網(wǎng)、城域網(wǎng)）中使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時(shí)基媒體，如音頻、視頻或多媒體文件。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，為了給人們提供更多形式、更高質(zhì)量的信息模式，流媒體技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮了重要作用。流媒體是通過(guò)把連續(xù)的影像和聲音信息，經(jīng)過(guò)特殊的壓縮方式分成一個(gè)個(gè)壓縮包，形成一定格式的發(fā)布文件，由服務(wù)器向用戶計(jì)算機(jī)連續(xù)實(shí)時(shí)地傳送。所以在流媒體系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，多媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn)、文件格式、服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)和處理信息能力等方面的技術(shù)選擇尤為重要，它將對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和用戶質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。
1. 技術(shù)選擇需要考慮的因素
�。�1）流媒體數(shù)據(jù)量與用戶質(zhì)量的兼顧性。在網(wǎng)絡(luò)多媒體系統(tǒng)中，長(zhǎng)期以來(lái)，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量與用戶端的質(zhì)量是一對(duì)矛盾。即：要確保用戶端有較好的質(zhì)量，就必須加大網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，則需要增加網(wǎng)絡(luò)帶寬和磁盤存儲(chǔ)空間，因而必須增加建設(shè)成本。所以，在流媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn)的選擇上要體現(xiàn)二者兼顧性原則：盡量以最小的數(shù)據(jù)量在用戶終端還原最好的主觀視頻質(zhì)量。
�。�2）流媒體文件格式的兼容性。網(wǎng)絡(luò)多媒體在十幾年的發(fā)展歷程中，形成的文件格式眾多。既有國(guó)際通用的格式（如MPEG系列），又有一些公司的自有格式，僅Real
Microsoft Apple 三大流媒體公司的流媒體文件格式就有"rm""asf""mov""avi""swf"等，紛繁復(fù)雜而且在網(wǎng)上都有應(yīng)用。因而，在對(duì)文件格式的選擇上要體現(xiàn)兼容性原則，在提高用戶質(zhì)量的前提下，各種文件格式都要能夠廣泛兼容或便捷轉(zhuǎn)換。
�。�3）點(diǎn)播系統(tǒng)的并發(fā)性。作為運(yùn)營(yíng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)，必須提供面向大量用戶接入的能力和管理功能。因此，流媒體服務(wù)器的I/O帶寬要求足夠大，特別是用戶在對(duì)同一文件（節(jié)目）同時(shí)點(diǎn)播時(shí)，服務(wù)器的并發(fā)能力要強(qiáng)。在用戶逐漸增多后，要支持分布式多服務(wù)器的協(xié)同工作和負(fù)載均衡。
�。�4）流媒體存儲(chǔ)的海量性。電視劇、電影、歌曲、音樂(lè)等多媒體原始素材資料，都是以流媒體文件的形式存儲(chǔ)在磁盤中供用戶點(diǎn)播的，那么對(duì)系統(tǒng)的磁盤存儲(chǔ)容量和并行I/O能力要求足夠大，能適應(yīng)海量存儲(chǔ)的要求。
（5）流媒體數(shù)據(jù)的安全性。流媒體文件在磁盤上要具備科學(xué)的分布放置策略和安全備份策略。以確保在點(diǎn)播時(shí)不至于因文件損壞而發(fā)生點(diǎn)播失敗的問(wèn)題。
�。�6）用戶的可管理性。在運(yùn)營(yíng)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)用戶的管理功能至關(guān)重要。因此，流媒體系統(tǒng)需具備用戶的身份驗(yàn)證功能和計(jì)費(fèi)或加密功能，以防止非法用戶的訪問(wèn)，同時(shí)，以便于對(duì)不同身份用戶提供分級(jí)控制服務(wù)。
2. 壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的選擇
20世紀(jì)九十年代以來(lái)，隨著視頻編碼技術(shù)的成熟，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）相繼推出了一系列視頻壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：JPEG，H.26X，MPEG1/2等。其中JPEG標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于靜止圖像的壓縮編碼：MPEG-1應(yīng)用于帶伴音的數(shù)字活動(dòng)圖像的壓縮編碼，碼率為1.5mbps，一般家用VCD便是MPEG-1的一種應(yīng)用；MPEG-2是一種應(yīng)用于專業(yè)級(jí)的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，其碼率具有從3Mbps-80Mbps的可分級(jí)性；H.26X壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)主要是基于桌面視頻會(huì)議的應(yīng)用。就在這些壓縮編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在滿足各自領(lǐng)域應(yīng)用需求的同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)作為一種新型的媒體大舉進(jìn)入人們的工作和生活。而在上述壓縮編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，除H.26X是國(guó)際電聯(lián)為互聯(lián)網(wǎng)制定的以視頻會(huì)議為主要應(yīng)用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外，MPEG-1和MPEG-2都具有數(shù)據(jù)量大，需要專業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。為適應(yīng)在互聯(lián)網(wǎng)上多媒體的靈活傳輸，國(guó)際運(yùn)動(dòng)圖像專家組（MPEG）于20世紀(jì)90年代末又發(fā)布了MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)草案，與MPEG-1/2不同的是，MPEG-4是基于音視頻對(duì)象的可分級(jí)編碼技術(shù)，其碼率可從5Kbps-2mbps的范圍變化，它綜合了數(shù)字電視、交互圖形學(xué)和Internet等領(lǐng)域的技術(shù)功能。它在要求高效壓縮編碼的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)多媒體網(wǎng)絡(luò)通信的靈活性和交互性。表1是幾種MPEG壓縮編碼文件數(shù)據(jù)量與主觀評(píng)價(jià)效果的比較。
從以上比較可以看出：將同一個(gè)節(jié)目使用不同的壓縮編碼，當(dāng)效果基本相同時(shí)，由不同壓縮編碼所形成的節(jié)目數(shù)據(jù)量差別很大。當(dāng)視音頻質(zhì)量達(dá)到VCD效果時(shí)，采用MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼文件的數(shù)據(jù)量，只占MPEG-1壓縮編碼文件數(shù)據(jù)量的26.7%；當(dāng)視音頻質(zhì)量達(dá)到DVD效果時(shí)，采用MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼文件的數(shù)據(jù)量只占采用MPEG-2壓縮編碼文件數(shù)據(jù)量的23%。在主觀效果基本相近的前提下，盡可能減少多媒體文件的數(shù)據(jù)量，對(duì)流媒體在互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用具有非常重要的意義。一是在確保用戶質(zhì)量的同時(shí)，可以降低視頻傳輸對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)器的I/O帶寬要求，二是在相同的磁盤空間內(nèi)可存儲(chǔ)更多的節(jié)目?jī)?nèi)容。因此，我們?cè)诹髅襟w系統(tǒng)選擇了MPEG-4壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，其生成的流媒體文件格式為AV1，以供城域網(wǎng)內(nèi)的廣電寬帶用戶通過(guò)"麻城信息港"網(wǎng)站點(diǎn)播。當(dāng)碼率為700kbps時(shí)，在用戶終端的主觀評(píng)價(jià)效果基本可以達(dá)到DVD的水平。但是，考慮廣電寬帶網(wǎng)作為運(yùn)營(yíng)網(wǎng)，既是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者（NSP），又是信息業(yè)務(wù)提供者（ISP），在向網(wǎng)上提供開(kāi)放的多媒體服務(wù)時(shí)，還需要考慮流媒體信息在Internet上傳輸時(shí)，能適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬和速率的客觀要求。為此，我們還選擇了Real公司的rm流式文件壓縮格式，向Internet用戶提供服務(wù)。Real
Media也是目前Internet上較流行的跨平臺(tái)的客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的多媒體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，其采用音頻/視頻流和同步回放技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上全帶寬的多媒體回放。這樣，兩種壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)互補(bǔ)應(yīng)用，從根本上確保了麻城廣電寬帶網(wǎng)向城域網(wǎng)內(nèi)用戶和Internet用戶提供的多媒體信息服務(wù)，在用戶端都有較好的內(nèi)在質(zhì)量和主觀效果。
3. 服務(wù)器系統(tǒng)的選擇
對(duì)同時(shí)提供信息服務(wù)（ISP）和向英特網(wǎng)提供節(jié)目服務(wù)（ICP）的運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)，如何選擇合適的視頻服務(wù)器及相應(yīng)業(yè)務(wù)解決方案是一個(gè)比較突出的問(wèn)題。因?yàn)�，視頻服務(wù)器作為VOD等流媒體應(yīng)用系統(tǒng)的核心設(shè)備，它在很大程度上決定了整個(gè)系統(tǒng)解決方案和應(yīng)用質(zhì)量的優(yōu)劣。
（1）計(jì)算機(jī)CPU和主板的選擇。
視頻服務(wù)器作為視、音頻信號(hào)的處理中心，其性能決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能。但視頻服務(wù)器系統(tǒng)究其根本仍為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只是作為服務(wù)器系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)相對(duì)于普通的計(jì)算機(jī)而言，則要求其指標(biāo)更高，傳輸量更大，速度要求更快。因此，對(duì)于作服務(wù)器之用的計(jì)算機(jī)，其主板和CPU性能是否匹配，將直接影響系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力和速度。在CPU時(shí)鐘頻率飛速增長(zhǎng)的今天，人們往往將處理器速度作為衡量系統(tǒng)性能的標(biāo)準(zhǔn)。有時(shí)非�；\統(tǒng)地認(rèn)為：處理器越快，性能就越好。可是在實(shí)際使用過(guò)程中，系統(tǒng)性能并未因處理器速度的提高而得到明顯的改善。是因?yàn)榭偩�速度和RAM對(duì)總線速率度的均衡能力，令處理器時(shí)鐘速度增加無(wú)法為系統(tǒng)性能帶來(lái)很大的改善。因此，在視頻服務(wù)器中，宜采用雙CPU結(jié)構(gòu)，使操作指令系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分別由不同的CPU來(lái)完成。將視頻數(shù)據(jù)通道與總線相對(duì)獨(dú)立，其處理控制由專用CPU完成。這樣，視頻數(shù)據(jù)流I/O均受控直接訪問(wèn)，大大提高了數(shù)據(jù)處理和傳輸速度的可靠性。為此，我們選擇了InteXEON2.4G（"志強(qiáng)"系列）雙CPU處理器和支持多I/O通道和多CPU構(gòu)架的Intel主板，其總線時(shí)鐘頻率為533Mhz，數(shù)據(jù)帶寬高達(dá)4.3GB/s。
（2）磁盤系統(tǒng)的選擇。
服務(wù)器系統(tǒng)的磁盤驅(qū)動(dòng)器性能也是決定流媒體系統(tǒng)I/O總吞吐量的關(guān)鍵因素。在硬盤家族中按類型可分為SCSI硬盤和IDE硬盤，對(duì)于流媒體服務(wù)器的硬盤，經(jīng)過(guò)比較，我們選擇轉(zhuǎn)速高、性能好、I/O帶寬大的SCSI硬盤陣列作為流媒體服務(wù)器的磁盤系統(tǒng)。表2是兩種硬盤的性能比較：從以上性能比較可以看出：SCSI硬盤比IDE硬盤具有明顯優(yōu)勢(shì)�；诹髅襟w服務(wù)器對(duì)安全性和穩(wěn)定性的嚴(yán)格要求，為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，我們選擇用兩塊SCSI硬盤作專用系統(tǒng)盤，一是進(jìn)行系統(tǒng)雙備份，二是以便于將操作系統(tǒng)與節(jié)目系統(tǒng)分開(kāi)。為了確保數(shù)據(jù)信息的安全性，我們選擇用五塊SCSI硬盤作數(shù)據(jù)盤，并采用Raid5接口控制技術(shù)。因?yàn)镽aid5具有數(shù)據(jù)備份和熱拔插功能，可對(duì)節(jié)目數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，當(dāng)某塊硬盤損壞或數(shù)據(jù)破壞時(shí)，可隨時(shí)插入新的硬盤自動(dòng)修復(fù)丟失和損壞的數(shù)據(jù)。另一方面由于Raid5功能還可以提高硬盤陣列的I/O帶寬和數(shù)據(jù)吞吐能力，這對(duì)提高用戶對(duì)同一節(jié)目的并發(fā)點(diǎn)播能力大有幫助。另外，當(dāng)用戶在點(diǎn)播節(jié)目時(shí)，視頻流從硬盤輸出時(shí)對(duì)穩(wěn)定性和速度要求較高。若硬盤輸出不穩(wěn)或轉(zhuǎn)速不夠，在用戶點(diǎn)播高峰易造成緩存不足，使視頻節(jié)目出現(xiàn)停頓和馬賽克等不良現(xiàn)象，影響用戶終端收視效果。這樣SCSI硬盤所具有的轉(zhuǎn)速高、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)�？梢栽诤艽蟪潭壬咸岣呦到y(tǒng)的性能。
（3）輸入輸出接口（I/O）選擇。
作為面向公眾接入的多媒體服務(wù)器，客觀上要求必須具備多個(gè)存儲(chǔ)I/O通道和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)I/O接口通道，來(lái)滿足網(wǎng)絡(luò)中并發(fā)操作和大吞吐率的要求。對(duì)于存儲(chǔ)I/O通道，一般采用多個(gè)SCSI或光纖通道（FC），每個(gè)SCSI或FC通道連接一個(gè)磁盤陣列，所有SCSI和光纖通道I/O速率的總和決定了流媒體系統(tǒng)的總吞吐能力。因磁盤陣列不同于普通的硬盤系統(tǒng)，I/O總線并不直接連接磁盤而是由RAID控制器連接磁盤控制器，再連接到磁盤。這樣，PCI總線將作為Raid系統(tǒng)與主機(jī)（CPU）的高速I/O總線接口。因此，要求在服務(wù)器主板上具備豐富的支持并發(fā)操作的PCI高速總線。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)I/O接口，一般流媒體服務(wù)器都應(yīng)具有多個(gè)100/1000Mbit/s以太網(wǎng)接口便于與以太網(wǎng)核心交換機(jī)相連，目前，由于以太網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的差別逐漸消失，IP流媒體很容易在廣域網(wǎng)上進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用。因此，提供千兆和萬(wàn)兆以太網(wǎng)接口已經(jīng)成為多媒體服務(wù)器跟上時(shí)代潮流的標(biāo)志。當(dāng)然，根據(jù)應(yīng)用的多樣性，如能提供ATM、DVB-ASI等網(wǎng)絡(luò)接口則使用起來(lái)更為方便靈活。對(duì)于以上兩種不同的I/O通道接口，必須滿足有效存儲(chǔ)I/O（用于流媒體數(shù)據(jù)實(shí)際存儲(chǔ)I/O）通道速率的總和大于網(wǎng)絡(luò)I/O接口（指用于播發(fā)流媒體數(shù)據(jù)與的網(wǎng)絡(luò)相連的接口）速率總和這一重要指標(biāo)，才不至于形成瓶頸�；谝陨系目紤]，我們選擇了Intel多接口主板，除集成有100/1000Mbps以太網(wǎng)接口外，還具有4個(gè)64bit/100Mhz、2個(gè)32bit/33Mhz的PCI總線接口�；灸軡M足目前的系統(tǒng)要求。
4. 操作系統(tǒng)的選擇
目前，主流的操作系統(tǒng)有Unix、Linux、WindowsNT/2000等類型。在對(duì)眾多操作系統(tǒng)的選擇中，作為向公眾提供多媒體服務(wù)而言，對(duì)操作系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性、對(duì)病毒的免疫力和支持多進(jìn)程數(shù)的能力都是需要重點(diǎn)考慮的。那么不妨將三大操作系統(tǒng)主要性能作一比較：
操作系統(tǒng)主要性能比較中不難看出，Linux的性能比較適宜作服務(wù)器操作系統(tǒng)。Linux系統(tǒng)雖然標(biāo)準(zhǔn)性和通用性較強(qiáng)，但其使用的廣泛程度遠(yuǎn)不及Windows，所以針對(duì)攻擊它的病毒也相對(duì)較少，從而也降低了病毒入侵的風(fēng)險(xiǎn)。因此，為了更好地適應(yīng)流媒體系統(tǒng)服務(wù)需求，我們采用了定制的Linux操作系統(tǒng)，優(yōu)化了整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性能。
二、流媒體系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)
麻城市廣電寬帶網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的流媒體系統(tǒng)，采用了北京視翰科技的ShineVOD大型軟件，整個(gè)系統(tǒng)由媒體內(nèi)容制作、媒體內(nèi)容存儲(chǔ)管理、用戶管理、視頻點(diǎn)播服務(wù)和客戶端五大部分組成。流媒體內(nèi)容制作系統(tǒng)：包括多媒體信息采集與編碼并兼作直播。流媒體內(nèi)容管理系統(tǒng)：主要完成多媒體內(nèi)容存儲(chǔ)、查詢及節(jié)目管理、創(chuàng)建和發(fā)布。用戶管理系統(tǒng)：則主要涉及用戶登記、授權(quán)、計(jì)費(fèi)和認(rèn)證。視頻點(diǎn)播服務(wù)系統(tǒng)：主要為流媒體內(nèi)容的播放提供伺服服務(wù)�？蛻舳讼到y(tǒng)：主要負(fù)責(zé)在用戶端PC上提供流媒體內(nèi)容播放服務(wù)。
1. 節(jié)目制作子系統(tǒng)（兼作網(wǎng)上直播）
流媒體采集制作子系統(tǒng)，由節(jié)目采集壓縮、批量編碼、編目工作站和相應(yīng)的模塊組成。其中，采集壓縮工作站主要負(fù)責(zé)將原始獨(dú)立的音、視頻、圖片、文字等素材進(jìn)行MPEG-4壓縮編碼數(shù)字化，組成適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧髅襟w（一般為350kbps-1mbps）格式，然后存儲(chǔ)到VOD點(diǎn)播服務(wù)器，供用戶點(diǎn)播。在需要直播時(shí)則直接將數(shù)據(jù)流上傳到錄播服務(wù)器上，直接向網(wǎng)上播出。批量編碼模塊主要負(fù)責(zé)將存在VCD
（MPEG-1）、 DVD （MPEG-2）光盤上的節(jié)目，重新轉(zhuǎn)換編碼成為MPEG-4/avi或rm、wmv等格式的數(shù)據(jù)流。管理員還可以通過(guò)內(nèi)容制作子系統(tǒng)對(duì)節(jié)目進(jìn)行初步的編輯或合成。
2. 內(nèi)容管理子系統(tǒng)
流媒體內(nèi)容管理子系統(tǒng)，包括流媒體文件的存儲(chǔ)、查詢及節(jié)目管理。在媒體存儲(chǔ)系統(tǒng)中采用了帶Raid5控制功能的大型磁盤組，用于節(jié)目存儲(chǔ)。其存儲(chǔ)容量高達(dá)300GB，能滿足多達(dá)1000部/集節(jié)目的海量存儲(chǔ)需求，并且具有高性能數(shù)據(jù)讀寫(xiě)能力和訪問(wèn)數(shù)據(jù)共享。在節(jié)目碼流為350kbps時(shí)能同時(shí)容納800個(gè)用戶的并發(fā)點(diǎn)播。我們采用北京視翰公司大型節(jié)目管理軟件，其媒體內(nèi)容管理模塊具有以下管理功能。a、管理員可以在任何一臺(tái)PC機(jī)上，通過(guò)瀏覽器連接到點(diǎn)播服務(wù)器，利用Web頁(yè)面提供的各種功能向服務(wù)器遠(yuǎn)程加入節(jié)目，修改節(jié)目信息，刪除節(jié)目和瀏覽節(jié)目。b、管理可自定義節(jié)目類別將不同節(jié)目進(jìn)行分類，方便用戶查詢。c、還可以通過(guò)精品欄目設(shè)置，將新節(jié)目放到主頁(yè)或通過(guò)排行榜動(dòng)態(tài)地將點(diǎn)播率高的節(jié)目自動(dòng)排放到主頁(yè)上。d、系統(tǒng)提供節(jié)目?jī)?nèi)容自動(dòng)索引和模糊方式查詢功能。用戶只需輸入節(jié)目相關(guān)信息的一部分或關(guān)健字，即可找到相應(yīng)的節(jié)目。e、具有對(duì)服務(wù)器上每個(gè)節(jié)目進(jìn)行權(quán)限級(jí)別管理的設(shè)置功能，使具有相應(yīng)級(jí)別的用戶點(diǎn)播相應(yīng)類型的節(jié)目。如成人節(jié)目沒(méi)有得到成人授權(quán)級(jí)別的未成年人則不能進(jìn)入點(diǎn)播狀態(tài)。f、管理員可以查看當(dāng)前用戶的點(diǎn)播情況，可監(jiān)控用戶名、用戶IP地址、用戶正在點(diǎn)播的視頻文件名稱等信息。g、具有組成服務(wù)器域管理功能，從而可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的分布設(shè)置，集中管理，負(fù)載均衡。
3. 用戶管理子系統(tǒng)
用戶管理子系統(tǒng)，設(shè)置有完善的用戶登記、授權(quán)、計(jì)費(fèi)和認(rèn)證管理。支持用戶多級(jí)別的身份認(rèn)證管理，對(duì)不同的用戶身份，系統(tǒng)可提供不同的訪問(wèn)控制功能。系統(tǒng)支持靈活豐富的計(jì)費(fèi)策略和計(jì)費(fèi)接口，可實(shí)現(xiàn)按包月制計(jì)費(fèi)，按點(diǎn)播次數(shù)計(jì)費(fèi)，定時(shí)折扣優(yōu)惠等多種功能和策略。
4. 點(diǎn)播服務(wù)子系統(tǒng)
視頻服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)提供流媒體服務(wù)的核心。點(diǎn)播服務(wù)系統(tǒng)是連接節(jié)目管理系統(tǒng)與接收系統(tǒng)的橋梁。主要功能是，應(yīng)接收系統(tǒng)和節(jié)目管理系統(tǒng)的節(jié)目點(diǎn)播請(qǐng)求，找到存儲(chǔ)在硬盤上的節(jié)目，并控制節(jié)目以流的形式傳輸?shù)浇K端PC機(jī)。其性能直接決定流媒體系統(tǒng)的總體性能。整個(gè)系統(tǒng)支持多通道SCSI接口，實(shí)現(xiàn)高速、并行、多重I/O總線能力，支持多用戶對(duì)同節(jié)目的并發(fā)點(diǎn)播。支持對(duì)用戶的接納控制，請(qǐng)求處理，數(shù)據(jù)檢索，按流傳送多種功能。支持多服務(wù)器間的域管理，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的分布設(shè)置、集中管理、負(fù)載均衡、協(xié)同工作，具有極大的擴(kuò)展靈活性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)完全符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，遵循h(huán)ttp協(xié)議TCP/IP協(xié)議和RTP/RTCP/RTSP等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的流協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)與各類系統(tǒng)的兼容互通。
5. 客戶端子系統(tǒng)
流媒體系統(tǒng)提供的所有實(shí)時(shí)的多媒體服務(wù)，最終都需要通過(guò)客戶端在用戶的PC機(jī)重現(xiàn)。也就是不同的用戶，通過(guò)客戶端能遠(yuǎn)程登陸點(diǎn)播頁(yè)面，并能夠順利地完成瀏覽、查詢和點(diǎn)播節(jié)目或者接收在線直播節(jié)目。麻城廣電寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的流媒體系統(tǒng)客戶端，采用了北京視翰公司自主開(kāi)發(fā)的流媒體播放器。支持MPEG-1/2，MPEG-4，WMV，ASF，AVI，RM，RMVB，MOV，MP3等國(guó)際所有通用格式和部分專有媒體格式的播放；并且支持PowerPoint，word，image，authorware等Office文檔；支持文本、圖片、Web頁(yè)面與音、視頻的集成。點(diǎn)播節(jié)目延時(shí)小，同時(shí)支持快進(jìn)快退功能。其中網(wǎng)絡(luò)直播同時(shí)支持美國(guó)微軟公司的Media
Player播放器，用戶可通過(guò)客戶端隨時(shí)下載播放器，方便不同用戶對(duì)各種內(nèi)容點(diǎn)播。
三、流媒體系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)
以Internet為代表的信息技術(shù)革命正在深刻地改變?nèi)藗兊纳�，而以流媒體技術(shù)為代表的新技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用，正在改變Internet的服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)方式。由此加快了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的三大轉(zhuǎn)變：即由靜態(tài)的信息向?qū)崟r(shí)信息轉(zhuǎn)變；由文本信息向多媒體信息轉(zhuǎn)變；由窄帶內(nèi)容向?qū)拵?nèi)容的轉(zhuǎn)變。麻城市廣電寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)抓住流媒體技術(shù)應(yīng)用的歷史機(jī)遇，及時(shí)在網(wǎng)上開(kāi)發(fā)了網(wǎng)絡(luò)直播、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教育等流媒體業(yè)務(wù)的應(yīng)用服務(wù)，為網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)與發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的空間。
1. 網(wǎng)上直播
流媒體是一種新型的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息載體，通過(guò)搭建的信息平臺(tái)，非常方便開(kāi)展豐富多彩的應(yīng)用業(yè)務(wù)，可以產(chǎn)生意想不到的效果。我們利用直播服務(wù)器開(kāi)通了兩套網(wǎng)上直播節(jié)目。其直播文件為MPEG-4壓縮編碼，碼流為500Kbps。一套是"電影在線"節(jié)目，內(nèi)容以境外大片為主。一套是"熱點(diǎn)直播"節(jié)目，其直播內(nèi)容根據(jù)不同的熱點(diǎn)事件經(jīng)常調(diào)整。這樣，能有效地吸引和覆蓋觀眾。網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通不到一年，我們利用"熱點(diǎn)直播"頻道在網(wǎng)上成功直播了在麻城市主辦的多場(chǎng)大型明星演唱會(huì)和多起國(guó)際國(guó)內(nèi)重大新聞事件。特別是明星演唱會(huì)的直播，對(duì)那些面對(duì)價(jià)格不菲的票價(jià)囊中羞澀的觀眾和想花錢買票而買不到票的觀眾來(lái)說(shuō)，"網(wǎng)上直播"倍受他們的青睞。通過(guò)網(wǎng)上直播業(yè)務(wù)的開(kāi)展，"麻城信息港"的點(diǎn)擊率與日俱增，麻城廣電寬帶網(wǎng)絡(luò)的社會(huì)知名度日益提高。
2. 視頻點(diǎn)播
網(wǎng)上交互實(shí)時(shí)的視頻點(diǎn)播，可以隨個(gè)人的主觀意愿觀看自己喜歡的節(jié)目，從根本上改變了人們過(guò)去被動(dòng)接受信息的傳統(tǒng)。這是信息傳播領(lǐng)域的一次跨越，深受廣大用戶歡迎。為體現(xiàn)這一特色服務(wù)，我們?cè)?麻城信息港"的流媒體系統(tǒng)中設(shè)置了"影視點(diǎn)播"欄目。系統(tǒng)存儲(chǔ)有1000部集電影、電視劇、動(dòng)畫(huà)片、MTV供用戶自由點(diǎn)播。為了區(qū)別于其它運(yùn)營(yíng)網(wǎng)站，體現(xiàn)廣電寬帶特色，節(jié)目均采用MPEG-4壓縮編碼，使用700Kbps/1Mbps的碼流，在用戶端可以欣賞到相當(dāng)DVD質(zhì)量的視頻效果。用戶使用后，評(píng)價(jià)廣電寬帶網(wǎng)的視頻點(diǎn)播效果明顯優(yōu)于其他網(wǎng)絡(luò)。這對(duì)于城域網(wǎng)內(nèi)的用戶發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。
3. 遠(yuǎn)程教育
近年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育因打破了時(shí)空、年齡、學(xué)歷的限制，給不同層次、不同行業(yè)的人群提供了低成本的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，因而受到廣泛歡迎。為此，我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)的多媒體系統(tǒng)中設(shè)置了"網(wǎng)絡(luò)教育"專欄。首先，利用衛(wèi)星信號(hào)提供教育節(jié)目進(jìn)行網(wǎng)上直播，然后，將人們感興趣的重點(diǎn)內(nèi)容下載和部分其他素材，將其編排成"職業(yè)教育"和"中學(xué)教育"兩部分存入系統(tǒng)，供用戶重溫復(fù)習(xí)時(shí)點(diǎn)播。很受學(xué)生、家長(zhǎng)以及社會(huì)人士歡迎。
在下一步的流媒體應(yīng)用中，我們準(zhǔn)備著手開(kāi)通視頻會(huì)議系統(tǒng)，使網(wǎng)絡(luò)提供更多的交互實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展。
備注：北京視翰科技有限公司www.shine-media.net 是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的寬帶應(yīng)用方案與服務(wù)的提供商，致力于打造最適合國(guó)內(nèi)寬帶運(yùn)營(yíng)商的應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)；致力于寬帶應(yīng)用的內(nèi)容集成、業(yè)務(wù)集成以及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的系統(tǒng)集成服務(wù)，公司已經(jīng)在流媒體服務(wù)、編解碼技術(shù)、節(jié)目分發(fā)、內(nèi)容保護(hù)、用戶管理等核心技術(shù)開(kāi)發(fā)方面已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)；其專為寬帶運(yùn)營(yíng)商設(shè)計(jì)的"SHINE寬帶應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)"為構(gòu)建一個(gè)成功的寬帶應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)，此系統(tǒng)全面支持視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)電視、互動(dòng)游戲、遠(yuǎn)程教育、視頻會(huì)議、視頻聊天等各項(xiàng)功能與業(yè)務(wù)類型，迄今已有超過(guò)數(shù)十家網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商成為視翰科技的客戶，包括廣西省電信（16800并發(fā)）、內(nèi)蒙鐵通（1800并發(fā)）、瀘州電信（3000并發(fā)）、山西鐵通、福州電信、錦州網(wǎng)通、樂(lè)山電信、惠州電信、齊齊哈爾聯(lián)通、黃崗移動(dòng)、齊魯石化、勝利油田、南京廣電、鞍山廣電、洛陽(yáng)廣電、宜賓廣電、鐘翔廣電、襄樊廣電、潛江廣電、麻城廣電、英山廣電、當(dāng)陽(yáng)廣電、羅田廣電、漢川廣電、廣水廣電、丹陽(yáng)廣電等等。
視翰科技公司供稿 原文刊登于《中國(guó)數(shù)據(jù)通信》
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