慧众广播级流媒体视频点播系统.docx
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慧众广播级流媒体视频点播系统
慧众宽带流式媒体商用
点播系统
一、概述
慧众宽带流式媒体商用点播系统(SMPVOD)是由哈尔滨新禾科技有限公司历经三年时间开发、一年多的测试推出的。
该系统是目前国内同类系统中功能最完善、性能最优越、最适合商业运营的系统之一。
SMPVOD根据不同用户的应用层次,推出“广播级”、“专业级”、“普及级“三个版本的产品。
二、SMPVOD系统特点
SMPVOD有别于其它同类系统,具有以下特点:
1.通过自动生成单独的线程,使进程在不同处理器上同时运行程序的不同部分,充分发挥多处理器计算机的优点。
2.单机多网卡支持,软件实现带宽自动堆叠,有效解决高峰时段点播峰值。
3.全功能流媒体服务,支持各种流格式文件点播[系统默认采用WindowsMedia流格式文件]。
4.全套商用点播计费解决方案,从制卡到在线计费,详细周全。
5.提供各种资源类型的属性描述,全面满足教育、娱乐、新闻等行业需求。
6.采用美国Citrix公司“CitrixIndependentComputingArchitecture”(ICA)技术,实现服务器远程控制,真正实现RSLE(RemoteServerLocalEncoder),即服务部分与制作部分异地。
7.便携式机软件提供[提供特制压缩模板软件],预留保障带宽,实现现场实况转播稳定可靠。
8.多比特率视频与音频压缩技术,使客户端在可用网络带宽的降低时,将收到质量略微变差的流,但流不会中断,也不需要进行缓冲以恢复带宽带来的损失。
9.“取消隔行扫描功能”从隔行扫描的(美国)国家电视标准委员会(NTSC)内容产生高质量的输出。
10.对高速动态内容的内置支持,可以从320x240像素60fps的隔行扫描源产生编码内容。
11.采用领先的视频捕获卡Osprey-500WM(采集编码时CPU占用约为1%)、VideumAV(支持各种广播级音视频专业接口),最大限度上保证客户制作片源的质量。
12.独特的“慧”卡计费方式,真正实现点播费用电子在线支付(VISAElectron)。
系统提供全套制作设备,提供“刮刮卡”制作能力,满足客户各种制卡需求。
13.提供商业化客户消费票据打印,及各种商务统计报表生成。
14.提供DVD影片软件压缩能力,满足高质量片源制作需要。
15.商业级数据安全硬件保证,视频服务、计费、信息发布采用硬件分体隔离,保障商业运作万无一失。
16.提供多路广播、直播模块,轻松开展实况转播业务。
17.提供计算机屏幕捕获能力,客户可以捕获鼠标和菜单操作,并可以做实时语音讲解或者附加上预先录制好的音频文件,真正方便教育部门、商务部门及政府部门等制作在线培训及远程教学内容。
18.SMPVOD采用机架式结构,节省空间,便于维护、管理和扩充。
三、系统软硬件配置及设备选型
慧众广播级流式媒体视频点播系统(以下简称SMPVOD)由专业服务器子系统、网络服务子系统、采编制作直播子系统、计费管理子系统、SMPVOD软件系统等构成(配置图详见下图)
软件部分
SMPVOD由宽带流式媒体点播系统、宽带流式媒体多播与现场直播系统、宽带点播商务处理系统[含票据处理部分]、客户费用自查询系统、流式媒体制作系统、VOD信息管理系统、第三方流媒体点播无缝连接系统、DVD压缩处理软件包及便携式专用软件包构成。
1、慧众宽带流式媒体点播系统[服务器端][1000-2000用户并发版]
本软件采用动态带宽堆叠技术,解决点播高峰时段硬件带宽出现瓶颈[网卡的带宽]的问题,利用单机多块网卡软件上并行连接,在逻辑层形成带宽扩充,以此解决传统带宽取决于单块网卡带宽的硬件技术难题。
慧众系统采用千兆网络交换机为系统通讯桥梁,通过“堆叠”技术,可提供2G带宽,对于700K高质量压缩流,理论上可同时支持并发2800用户,对于1.5MDVD质量流,理论上可同时支持1300用户。
[如果用户数超过2000,请在视频服务中增加CPU数量,本系统标配2颗CPU]
2、慧众宽带流式媒体多播与现场直播系统[服务器端][10TTL路由跳跃版]
多播能够使用最少的网络带宽,满足最多用户数量的收视需求。
如果客户端不使用慧众广播站来接收点播流,则每个客户端都必须连到视频服务器。
这将快速消耗网络带宽并限制网络传递信息的能力。
本系统在多播过程中,提供多播信息报文在路由器停止转发多播之前通过的路由器数目的值为10,也就是可以在10个网络域中进行广播,对于中型企业、政府、校园网完全满足需要。
[如仍满足不了需要,可与慧众技术部联系,增加TTL数量,但需另行购买]本系统除提供多播外,还提供现场直播的能力,与惠众现场采集软件无缝连接,完善的直播收视管理策略,使您的现场实况直播工作轻松高效。
3、慧众宽带点播商务处理系统[含票据处理部分]
本系统是商业运作的核心,也是慧众VOD点播系统区别其他品牌VOD产品的独特之处。
系统包括前端客户点播计费模块、后台用户收费模块、用户消费票据打印模块、点播业务统计模块、充值慧卡处理模块、固定面额慧卡处理系统、慧卡制作发行系统。
其中客户点播计费可实现按片、按影片类型、影片长度等分类指定计费,并可设定折让率,以便在节假日等特殊时段、贵宾卡等特殊要求时进行折让服务。
慧卡可制作成“刮刮卡”,与银行、电信等VISA卡标准一致。
4、慧众客户费用自查询系统
本系统主要是为了数据安全才独立出来的,由于这种目的的信息查询要与商业数据库相关联,所以这部分是放在计费服务器上运行的,通过软件,采用ASP+IIS+SQLSERVER的方式,避免用户直接接触商业数据库,利用HTML的单项操作性,限制用户在有限的费用查询能力上,保障了计费数据的安全性。
5、慧众流式媒体制作系统
用于创建流式媒体文件的系统,使用压缩/解压缩算法(编解码器)来压缩音频和/或视频媒体(包括从实况源来的或从其他媒体格式转换过来的),使之适合于网络的可用带宽和在线播放。
制作音频和视频内容的信号源包括声卡或视频卡的任何设备,包括CD播放器、话筒、VCR、摄像机、DVD、VCD或视频播放器。
提供全套远程管理API,利用这些与分布式的COM(DCOM)一起使用,可以允许管理员控制局域网(LAN)中其他客户机上的慧众编码器,还允许Web开发人员通过Internet远程管理慧众服务器。
6、慧众VOD信息管理系统
用于管理整个系统。
慧众系统是BS结构,客户端只要预装IE5.0以上即可。
在各服务器端的各种软件由本系统负责协调,包括影片信息制作、影片上载、影片计费方式指定、影片点播价格、系统界面、点播信息查询、全文检索、点播排行等都由本系统完成。
与影片类型相关的属性描述,是本系统特色,传统VOD系统只对影片进行分类,如:
爱情、战争等,描述字段就是片名、主演等,但慧众系统对这部分着重处理了,根据不同类型的点播资源描述方式不一致的实际问题,增加影片、MTV、讲演、新闻、音乐、教学片、课件等的特殊属性字段支撑,如:
MTV(演唱、策划、摄制……)、影片(主演、制片、发行公司、公映时间……)、新闻(记者、新闻标题、新闻内容、相关图片……)、教学片(片名、涉及学科、制作、相关知识……)、课件(主讲教师、制作、相关专业、课件文字稿、PPT多媒体课件、学时……)。
7、慧众第三方流媒体点播无缝连接系统
采用本系统,可以将市场上主流的其他流媒体格式融进慧众VOD点播系统,包括Real公司的RM、RAM格式,Apple公司的Quicktime的*.mov文件,Shockwave的*.swf文件(Flash格式),本系统与各系统模块实现无缝连接,当客户购买了Real公司的客户许可证后,可将Real公司的Rtsp协议也集成到本系统中。
本系统采用多格式流文件自动识别技术,真正支持各种主流流文件格式,使您可以利用已有的各种资源对客户实现点播,提供资源利用率。
8、慧众DVD压缩处理软件包及便携式专用软件包
提供全套DVD压缩解决方案,包括各种压缩工具。
支持DVD的多种盘片包括DVD-5、DVD-9类型,支持压缩输出WMV、ASF等流格式。
通过慧众特制压缩输出码流配置文件,实现在使用现场便携机的特殊环境下,对临时带宽不稳定的情况,输出“保留带宽式”流文件,当外部线路调试不当时,保证实况转播不被中断。
本软件还支持在输入源之间切换的功能,例如在主讲人和休息视频之间切换的功能,这样就能更好的控制实况的突发事件。
硬件部分
SMPVOD硬件部分由专业服务器子系统、网络服务子系统、采编制作直播子系统、计费管理子系统构成。
(一)、专业服务器子系统
专业服务器子系统由Media服务器、RM服务器兼作直播、广播服务器(可选)、WWW服务器、计费服务器组成。
其功能及设备选型如下:
1、SMP2000MEDIASERVER(视频点播服务器)
视频服务器是视频点播系统的核心,主要负责视讯资源的储存播放,其工作能力极大地影响系统的服务能力。
SMPVOD在选择视频服务器时充分考虑了服务器的并发输出能力、存储容量、资源的共享性、系统结构的开放性、系统的扩充性、稳定性、可靠性等因素对整个系统运行的影响。
综合考虑以上几个方面的要求,SMPVOD的视频服务器选用带有高速磁盘阵列专用PC服务器,由世界一流服务器制造商━━美国戴尔(Dell)公司生产的PowerEdge6450机架式服务器。
PowerEdge6450是机架优化型4U服务器,可用于互联网基础架构、数据中心环境及巨并发数视频流服务。
对于视频点播业务这种需要设备具有高性能性、高稳定性和高灵活性的要求而言,它是理想之选。
它采用机架密集型外形设计,适用于同时需要高性能和高可用性的客户。
处理器:
2个英特尔®奔腾®III至强™700MHz处理器,支持多达4个英特尔®奔腾®III至强™处理器700MHz、900MHz,100MHz前侧总线、32KB一级高速缓存(16KB指令高速缓存和16KB双向回写式数据高速缓存)、1MB或2MB二级高速缓存、ServerWorksEnterpriseServerSetIIIHE芯片集。
内存:
1GB可扩至8GBECCSDRAMDIMM内存、
16个DIMM插槽
存储设备:
硬盘驱动器:
4X73GB(1英寸)10,000RPMUltra3(Ultra160)SCSI硬盘驱动器
SCSI和光纤信道控制器:
双集成Ultra3(Ultra160)SCSIAdaptec®AIC-7899
集成Ultra/NarrowSCSI-3SCSIAdaptecAIC-7880
RAID控制器:
PowerEdge可扩充RAID控制器第3版,双通道(PERC3/DC)
图形:
集成ATI-RageII控制器,附带4MBSDRAM(不可升级)
I/O插槽:
7个PCI插槽(全部为热插拔)其中2个64位/66MHzPCI插槽、4个64位/33MHzPCI插槽、1个32位/33MHzPCI插槽
驱动器托架:
热插拔硬盘驱动器
24倍速IDECD-ROM驱动器
标准配置3.5英寸1.44MB软盘驱动器
I/O端口:
PS/2键盘、PS/2鼠标、2个串行、并行、视频端口、可通过电缆选择的系统管理总线
通信:
嵌入式IntelPRO/100+ServerAdapter
IntelPRO/1000FServerAdapter(光纤)
输入设备:
机架密集型cherry键盘,配备轨迹球、DellPS/2型鼠标
机箱:
4U机架安装型机箱。
电源:
热插拔:
三个标准275W冗余电源、设备热插拔冗余、冷却风扇电压:
47-63Hz时为90-265V
管理:
电压、风扇和热度条件的故障监测,确保在出现潜在问题时发出通知、采用可选PowerEdge可扩充RAID控制器来管理驱动器阵列、跟踪由ECC内存纠正的内存错误、“芯片清理”技术可以纠正多位错误。
如果操作系统死机,AutomaticServerRecovery无需用户参与即可重新引导并重新启动服务器、允许对用户可定义的操作系统阈值进行设置,使管理员可以调整系统并消除影响系统性能的瓶颈问题。
资产管理功能使客户可以对服务器配置、CPU、内存和磁盘进行资产清点、每台PowerEdge服务器均附带DellOpenManage™ServerAssistantCD,可以帮助您安装并运行服务器、
2、SMP2000REALSERVER(兼作直播、广播服务器)
RM专用服务器作用及选型同Media服务器
3、WWWSERVER
WWW服务器采用联想公司生产的万全2460R机架式服务器,机箱采用机架式2U形式,在满足高密度安装需求的同时,提供适当的机箱内部空间,保证散热性能,并且扩展相对容易。
采用FSB133总线、具备最大4G容量内存,为满足中等强度的运算要求提供可能,双通道Ultra160SCSI通道解决数据存贮瓶颈问题。
处理器:
Intel®Pentium®III处理器933M/1.0GHz、256K二级缓存、4个DIMM内存插槽,256MBECCRegisteredSDRAM,最大4GB支持2个处理器
外部系统总线主频 133MHz
SCSI控制器 集成双通道SCSI控制器,可以提供1个Ultra160接口和
1个UltraWideSCSI接口
IDE控制器 UltraATA/33
CD-ROM Slimline光驱
软驱 1.44M软驱
最大热插拔硬盘个数 4个
网卡 集成的10M/100M自适应以太网卡
键盘 PS/2接口键盘
鼠标 PS/2接口鼠标
扩展性能:
扩展槽 2个PCI插槽,其中1个64bit/66MHz,1个32bit/33MHz
内部设备接口 1个IDE口,1个软驱接口
外部设备接口 2个串口,1个并口,2个USB口,1个RJ45口
随机软件:
联想全中文服务器管理软件LSC
联想网络管理软件
4、COSTSERVER(计费服务器)
计费服务器记录用户的点播情况,根据此数据进行计费。
这就要求该服务器性能稳定,为了防止因硬盘损坏而丢失数据,硬盘需要热备份,选择联想公司生产的万全2460R(配置详见WWWSERVER)机架式服务器另外增加热备份硬盘一块。
(二)、网络服务子系统
用户点播最终数据是通过网络从MediaServer取得的,因此网络的性能直接影响到用户并发访问的数量,作为广播级的视频点播系统,在选择高性能服务器的同时,必须选择高性能的千兆以太网交换机。
通过比较我们选择联想D-LinkDES-6000型机箱式千兆以太网交换机,它将10/100/1000M以太网交换技术融合在同一个大容量机箱设备中。
提供了8个可用于扩展的插槽,可选插千兆以太网模块、高端口密度的10/100Mbps和100Base-FX模块,可以适应各种不同的网络主干应用要求。
主要特征:
高性能的千兆以太网交换机,提供8个插槽,可以灵活选择多种传输介质
高端口密度,提供高达128个10/100MbpsRJ-45端口或96个100Base-FX光纤端口,或16个千兆端口
支持端口干路(PortTrunking)、VLAN、流量控制(FlowControl)、端口镜像(PortMirror)等功能,可以增加网络连接带宽,提高网络性能,并使网络更易于监控
支持IGMP协议,可在组播(如视频点播)时有效降低网络流量
支持SNMP和RMON网管协议,符合标准化网管要求
21.3Gbps大容量背板带宽
支持热插拔冗余电源,提供极高的可靠性
19"机架式安装
技术指标
符合IEEE802.310Base-T,IEEE802.3u100Base-TX/100Base-FX,IEEE802.3z1000Base-SX/1000Base-LX标准
提供9个扩展插槽,其中第一个插槽用来插管理模块,其余8个插槽可选插16端口的10/100Mbps模块、12端口100Base-FX(MT-RJ)模块、2端口1000Base-SX(MT-RJ)千兆模块,2端口1000Base-SX(SC)千兆模块和2端口1000Base-LX(SC)千兆模块
最多可提供128个10/100Mbps端口,或96个100Base-FX端口,或16个千兆端口
支持IEEE802.1p优先级控制(2PriorityQueuing)
支持IEEE802.1QVLAN(StaticVLAN),最多支持2048组VLAN划分
支持Internet工作组管理协议(IGMP)
支持IEEE802.1d生成树(SpanningTree)
支持IEEE802.3x流量控制(FlowControl)
支持端口干路(PortTrunking)
广播风暴控制过滤功能
支持端口镜像(PortMirror)
支持SNMP,可基于WEB页面管理
提供4组(1,2,3,9)RMON网管协议
Java管理功能
灵活的冗余配置,具有冗余电源支持,可以进行热插拔
支持GARP/GVRP协议
支持GARP/GMRP协议
可通过TFTP进行固件升级
交换方式:
存储转发
转发速率:
线速
背板带宽:
21.3Gbps
MAC地址:
12K
支持的双工模式:
全双工或半双工
(三)、SMP2000ENCODER采编制作直播子系统
采编制作直播系统分为台式和便携式两种。
台式工作站使用SMP-2000视频制作工作站,便携式工作站则采用便携式电脑连接视频采集设备。
SMP-2000视频制作工作站是一款专为满足专业级实况视频网络直播而设计的新一代专业设备。
SMP-2000基于Winnov所有的AVXASIC技术,将不匹配的流媒体数码化并且编码成不同大小,来支持MicrosoftWindowsMedia和RealNetworks技术。
SMP-2000视频制作工作站能够以640x480分辨率每秒捕获30帧(未压缩格式)提供流视频。
SMP-2000具有多路接口盒(2路XLR音频连接器,4路CD音频连接器和2路BNC视频连接器)。
SMP-2000视频制作工作站使用专业效果的音频(XLR)及视频(BNC)锁定连接器,专业级广播依靠该类连接器 可得到高质量的数码路径。
SMP-2000视频制作工作站因为有了Breakoutbox(多路接口盒)而能提供最高质量的音频流和视频流。
1、SMP-2000视频制作工作站在视频捕获方面可实现以下全部功能:
●提供高质量的音视频流。
基于AC97的新音频技术确保了网络发布中的噪音限制。
●提供最优的捕获性能,较低的CPU占用率。
●捕获未压缩(YUY2)视频达到640X480,每秒钟30帧(包括隔行扫描制式2个半帧)。
●支持宽屏格式:
DVD:
640X360(16:
9)及640X272(2.53:
1)
●用户能够更精确地控制流数据、捕获设置和图像设置,在编码时也可以更细微地调节。
技术说明
SMP-2000视频制作工作站
视频标准:
NTSCorPAL
捕获格式:
YV12 YUV4:
2:
0(视频流)
YUY2 YUV4:
2:
2(视频流)
YVU9 YUV4:
2:
0(IntelIndeo?
/small>Raw)
WNV1 硬件压缩,1:
1to12:
1
RGHB 16-RGBrgb(32colors)
RGBT 24-RGBrgb(16.8Mcolors)
图像尺寸
32x24到640x480NTSCor32x24到704x576PAL
640x360 16/9宽屏格式
640x272 2.35:
1宽屏格式
特性
640x48030fps未压缩(NTSC)
704x57625fps未压缩(PAL)
音频(连接到breakoutbox):
平衡输入
可选输入标准:
-10dBand+4dB
8位或12位,单声道或立体声
音频采样:
11/22/44KHz多媒体
8/16/32/48KHz通讯
全双工
BNC连接器:
Video1和2
DVI连接器(连到breakoutbox):
外部Video1和2
Audioin1和2(平衡立体声)
Audioout(平衡立体声线路输出)
I2C控制/数据总线
SMP-2000视频制作工作站BreakoutBox
DVI连接器:
外部Video1和2
Audioin1和2(平衡立体声)
Audioout(平衡立体声线路输出)
I2C控制/数据总线
视频输入:
2BNC(2composite或1S-video)
音频输入1:
2双XLR1/4"插座(平衡立体声)
音频输入2:
21/4" TRS-phono插座(平衡立体声)
音频输出1:
21/4" TRS-phono插座(平衡立体声)
装配:
Rack-mountable,fourunitsfitonsingle19"bezeloptional:
5.25"drivebaymountingkit
电线
6针
性能指标:
CPU:
Intel®Pentium®41.5MHZ处理器
内存:
256MB
硬盘:
40GBIDE
LAN控制器:
10/100MBase以太网
I/O扩展:
1×并口,2×串口,2×PS/2,2×USB
驱动器:
40XIDECDROM驱动器
标准1.44英寸软盘戏动器
2、便携式实况直播及DVD压缩计算机
便携式实况直播及DVD压缩系统由性能稳定、可靠性极高的东芝(TOSHIBA)1805便携式计算机和视频采集压缩设备组成,最适用于野外、现场等实况网络直播,是能够在各种移动现场使用的流媒体编辑、直播系统。
(四)、计费管理子系统
计费管理子系统由收费前端机和PVC慧卡制作系统两部分组成。
1、收费前端机
收费前端机采用联想启天4000商用计算机并连接高速激光打印机,可以将用户消费清单以帐单的形式提供给用户,同时本机也作收款机用。
2、PVC慧卡制作系统
PVC慧卡制作系统可以制作充值慧卡、固定面额慧卡及贵宾卡,满足用户多种制卡需求。
同时PVC慧卡制作系统具有制作“刮刮卡”的能力,可将用户的帐号及密码以密封的方式制作在卡面上,用户刮开密封条即可使用。
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