网络音视频点播直播系统方案Word格式文档下载.docx
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●提供完善的多媒体资料点播系统,方便有效的内容检索功能;
●具备完整运营支撑系统,运营支撑系统包括用户管理、片源管理、认证等;
●可以将一些存在录像带、VCD、DVD上的视音频资料转成流媒体的数字格式,上传到点播库;
●可以将电视节目(如新闻、专题、娱乐等)自动录播、存储;
●初期满足500并发用户(平均每人500Kbps-1M码流),根据用户增长,有完善的扩容方案与解决办法;
●系统扩展性强,具有域集群/负载均衡功能,有完善的分布式架设方案以及能够方便地从集中式架设向分布式平稳过渡的方案;
●流媒体综合管理系统能够支持大部分的主流媒体格式(如ASF、WMV、RM等)和数据库;
●系统能够以WEB的方式远程管理维护,支持节目和用户的分类分级别管理;
●在宽带情况下,可以得到高质量的图像效果(最高可达DVD质量);
●直播节目要有灵活的定时录播、自动发布的功能;
●条理清晰、操作明了的音视频文件管理功能与智能化的新片旧片更替机制,丰富的排行榜等等附加功能;
●方便、详尽的扩充功能或相关标准接口;
1.2、设计原则
视频信息是资源共享的重要组成部分,设计时应重点考虑视频系统的承载能力,内容的丰富性和管理的便捷性。
视频格式要采用主流的MPEG4格式,在保证播放质量的同时充分利用网络资源为尽量多的用户提供服务,并在结构上要充分考虑日后业务的增长带来的扩容需求,尽量采用分布式架构和CDN技术提供大并发量视频服务。
1.2.1综合管理
为了方便对整个平台系统的维护,因此,系统具备中心的统一管理性,管理员对系统的管理和维护都可以通过WEB页面,实现完整的流程化管理。
在管理界面上,采用通用的图形化和文字化结合的管理,管理员不需要复杂的培训,就能够对整个系统实现灵活的管理。
1.2.2稳定可靠性
整个系统在运行过程中,能够保证系统的稳定性,确保系统在设计的负荷下能够满足稳定服务的要求。
1.2.3分布式系统的扩展能力
系统是按照分布式架构设计的,但初期采用集中式架设多台视频服务器做负载均衡,随着整个服务范围的进一步扩大,最终整个系统的设计要充分考虑下一阶段的扩展,保证中心系统能够满足未来分布式CDN系统的建设要求,并初步构思分布式CDN系统的整体架构,提供智能化的分布式系统功能,为用户提供统一优质的服务。
另外每个内容分发节点的规模可以根据实际的用户访问量来灵活的配置和扩充,保证从集中式架设向分布式的平稳过渡。
系统搭建后,需要为以后的系统扩展留有充分的余地,确保系统根据网络的扩展、用户规模的扩展、应用需求的扩展而增加负荷性能。
同时,系统的扩展能够实现在不中断整个系统正常工作的情况下,实现系统的灵活扩展和维护。
1.2.4支持主流媒体格式
管理系统要同时支持media与real流媒体格式,在一个管理平台上实现对两个主流格式进行管理和发布,客户端也只需通过普及的免费播放器(Mediaplayer、Realplayer)即可收看直播和点播,播放器可以做页面嵌入也可以做个性化设计。
1.2.5满足自动化录制和发布的需要
系统支持对多路视音频信号的同时直播和录制,而且采用自动直播/录播模块,系统将按照管理人员设置的节目列表,自动进行定时直播、上传、发布和存储。
1.2.6提供完整的视频节目管理功能
由于客户具有大量的视频流节目,需要对整个视频节目进行管理,我们的系统能够提供对大容量视频节目的管理和对大量用户的数据库管理。
提供完整的视频节目管理功能,根据通信的视频节目点播的实际运营情况制定适合视频点播服务的特定的功能,方便使用,提供直观的界面,能够录入、编排、制作、管理和发布网站信息(包括网页内容,格式,图片等)和流媒体文件,大幅度提高信息的更新频率,提高管理网站信息的效率,减少连接错误。
以策略化的负载均衡等方式,保证系统在多用户、传输量大时有较快的响应速度。
能够灵活地按照管理员制定的条件自动对用户访问资料进行分析,周期性地提交分析报表,统计用户来源、访问量和访问时段,媒体文件的访问频率和访问时长等。
1.2.7友好的Potal页面系统
外网的信息服务是通过WEB方式提供的,视频网站应该是多媒体信息的门户网站,融信息发布、直播、在线点播、在线调查等多项服务为一体,结合完善的后台发布和管理系统,Potal页面的设计要美观且功能全面,用户服务、检索查询、自动排行、新片更新等。
1.2.8系统安全性
由于网络黑客的泛滥,因此,整个系统的设计初步考虑系统的安全性,能够防范常见的黑客攻击,同时,通过用户和密码的设置,通过对用户权力的分配,通过对不同管理员的设置,对内部实现安全的管理。
1.2.9完整的扩展接口和SDK开发包
软件系统采用功能模块划分,功能扩充方便灵活,同时系统提供标准的功能接口,可以与其他系统挂接,适应长期运营的需要。
二、系统总体设计
2.1流程设计
2.1.1直播、点播工作流程说明:
1)客户端通过浏览器,登录VOD点播界面,向用户认证和管理系统申请点播或直播请求。
2)用户认证和管理系统把用户提供的信息(如用户名、密码),和数据库内已有用户信息进行比较,若正确,用户就通过了用户认证,并记录用户登陆的信息。
3)用户通过认证后,即可浏览、查询和点播节目。
系统和节目管理系统通过数据库内的节目信息,确定节目的位置,最后通知点播服务系统,把节目以流的形式传输给最终用户;
若是接收网络直播,可直接把直播节目以组播方式传输给最终用户。
4)系统和节目管理系统通知视频点播服务系统,把节目以流的形式传输给最终用户。
5)计费系统根据播放情况进行计费(可根据需要扩充功能)。
6)VOD视频点播服务系统把硬盘存储的视频节目,以流的形式传输给最终用户。
2.1.2后台工作流程说明:
整个后台的内容采编、整理、发布、管理的详细流程图如下:
具体说明如下:
●首先对节目的片源进行整理,包括各种电视节目、DVD节目、模拟信号节目等信号的输入,经过采编,转换成数字化节目,或者现有的数字化的节目,形成节目的列表;
●通过对所有的视频节目进行必要的信息输入,包括节目的版权所有者,制作时间、节目长度、节目带宽等信息的输入,形成完整的节目信息列表;
●在服务器上指定存储节目的位置;
●为所有的节目定义节目的频道;
●在频道下定义需要的相应的栏目;
(对于简单的节目频道,可以不定义栏目,直接进行节目的发布)
●根据节目的片源进行对节目按照频道或栏目进行归档,节目自动发布到相应的服务器的存储点,同时,该视频节目的详细信息被发布到相应的服务器上;
●针对用户前端的WEB页面,根据后台的管理系统的节目片源的更新,自动对前台页面的视频节目的信息进行更新。
以上的流媒体节目的分布是针对所有的视频节目进行统一的管理和分布,由于节目的更换在前台会自动进行更新,因此,大大减少了前台的节目的信息的维护量,前台的模板确定后,就不需要对前台信息进行专门的维护了,只需要通过后台管理系统进行管理就可以了。
2.2技术要点分析
视频点播系统是一套系统工程,在设计过程中有一些技术要素需加以考虑。
该解决方案从媒体格式选型、节目存储空间、服务器硬盘、操作系统、系统扩展性方面来进行技术分析,具体如下:
2.2.1节目格式选型
随着视频压缩技术的发展,传统的MPEG-I和MPEG-II格式逐渐让位于MPEG-4技术
●当音视频质量达到VCD效果,同一部节目,采用MPEG-4格式的视频文件只占采用MPEG-I格式的视频文件硬盘空间的1/3。
●当音视频质量达到DVD效果,同一部节目,采用MPEG-4格式的视频文件只占采用MPEG-II格式的视频文件硬盘空间的1/3
MPEG-4技术由于压缩比大,在较小的带宽下就可以获得较好的视听效果,MPEG-4技术日益成熟,现在已经广泛应用于流媒体技术,成为网上视频应用的主流技术。
本系统支持wmv、asf、rm等MPEG-4音视频格式,包含目前主流的视频点播平台两大类:
基于Realnetworks公司的Real平台和基于微软公司的WindowsMedia平台,而VOD后台系统需要对这两大类格式进行跨平台管理。
Real有跨操作系统的特性,但需要按lic购买造价较高,WindowsMedia造价较低、简单实用,适合于非运营级系统,根据本项目一期的实施和运作,建议采用windowsMediaServer作为视频点播平台的优点在于:
●方便的维护性能;
●微软公司强大的实力;
●低廉的成本(尤其是在高并发用户数目的情况下);
●与windows2003server捆绑,无须单独购买;
●方便的安装;
●采用Mepg4压缩的视频流传送,充分保证视频流的质量。
所以,建议采用windowsMedia;
RealServer可以作为可选件。
2.2.2服务器硬盘选型
硬盘类型分为SCSI硬盘和IDE硬盘。
对于视频服务器的硬盘,我们推荐采用SCSI硬盘。
SCSI硬盘在I/O吞吐能力、安全性、数据输出稳定性比IDE硬盘高;
采用Raid技术,实现Raid5功能。
当某一块硬盘损坏,插入新的硬盘,数据就会自动修复。
采用Raid5功能,硬盘阵列的数据吞吐能力也可得到相应的提高。
从硬盘选型中,SCSI硬盘吞吐量比IDE硬盘大的多。
一般单块Utral3SCSI硬盘实际的I/O带宽为20M-30MB,采用Raid技术,则硬盘总吞吐量有更大提高,实际测试,硬盘总I/O带宽可达到80-100MB即640Mbps-800Mbps.
2.2.3视频节目码流
视频节目的码流决定了视频节目的清晰程度,同时,也确定了在一定带宽下的能够提供的并发用户的数目。
Mpeg4的格式的视频码流和节目清晰度基本如下:
节目码流
估算视频大小
清晰度
80kbps
80×
60
较差的图像质量(窄带)
100kbps~120kbps
160×
120
半屏VCD质量
250kbps~300kbps
320×
240
VCD图像质量
350kbps~500kbps
355×
260
SVCD图像质量
750kbps~1Mbps
640×
480
DVD图像质量
在实际使用中,可以将流媒体文件的码流作提高,流媒体文件的码流的确定是在节目制作端确定,由于节目的码流决定了并发服务的用户数目和存储空间,
MPEG-4存储容量的计算公式为:
存储时间(换算成秒)×
视频节
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