某大学视频直播系统软件项目技术方案建议书样本.docx

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某大学视频直播系统软件项目技术方案建议书样本

某大学视频直播系统软件项目技术方案建议书

南通大学

视频直播系统软件项目

技术方案

南京迪软软件有限公司

二〇一九年十二月

一、视频平台的需求

近年来，校园视频服务成为校园数字化建设中必不可少的组成部分。

在良好的校园网络环境下，利用先进的流媒体技术来开展网络教学、视频点播、网络电视、视频会议、网络直播和网络监控等应用会有非常大的实用价值。

目前，许多校园已经实现“主干千兆，桌面百兆”的网络升级改造，网络传输和处理能力的大幅度提高，如何利用高带宽的校园网络，在高质量地提供传统网络服务的同时，进行丰富多彩的多媒体应用，更好地服务于教学和科研，已经成为今后校园网建设的中心任务。

然而开展视频服务有两个关键因素：

内容和带宽是制约其发展的重要原因。

如何充分利用校园内已有的各种视频设备转换成网络视频流？

如何在良好的网络环境下，利用组播技术节省宝贵带宽？

针对困扰网络运营管理部门的两大难题。

南京迪软提出网络视频组播系统解决方案能够很好的解决以上难题。

随着网络性能指数级的提高，多种视频服务成为校园网越来越重要的组成部分。

利用流媒体技术和组播技术来开展视频点播、网络电视、视频会议、网络直播、网络教学等应用会有非常大的实用价值。

我们相信南京迪软软件有限公司的DVB视频网络组播系统必将为数字化园区建设带来更好的效益

迪软网络视频组播系统---助您构建校园网络电视台

二、迪软组播视频平台的设计实现

1

2

2.1系统设计原则

南京迪软软件有限公司的设计在充分考虑用户实际需求和现有流媒体发展技术结合，提出了迪软组播视频系统的架构。

它具有性能优越、扩展性强、集中管理、架构合理、高可靠性的特点。

迪软组播视频系统设计考虑一下原则：

●采、编、播分离

正式的电视台业务结构是采编播分离设计，素材的采集、编辑、播出由不同部门负责。

而上一代的视频点播软件则是混合在一台服务器中实现的，这样有几个问题：

播出缺乏灵活性，扩展困难，机器性能制约规模。

迪软组播视频系统采集使用独立的硬件设备，服务器不参与采集工作，只负责编播。

系统规模的灵活性和可扩展性得到保障。

●采集设备嵌入式硬件

上一代采集方案，大多使用X86架构的服务器或者工作站插PCI采集卡的方式压缩画面采集。

受制于X86平台和操作系统的制约,采集工作站无法满足稳定性、可靠性、延时要求和适应恶劣环境的需求，更无法满足随机性和便携性的需求；无法支持分散的采集源、无法随摄像机作机动。

迪软组播视频系统的采集设备是嵌入式的高性能硬件，纯硬件芯片压缩。

在保障画面质量的前提下。

有着低功耗、高稳定性、高可靠、低延时、即插即用的优势。

完全满足7×24×365的长时间运行。

●多种设备、节目源的兼容

考虑到很多高校都有电视台和积累的大量视频教学资源，要让这些资源在网络中继续发挥教学作用。

系统必须拥有对各种播出设备的兼容性。

无论是卫星、DVD、录像机、摄像机、各种A/V信号设备、自办节目等各种输入设备都可以兼容。

●服务器的集群扩展

系统必须要有一定的扩展性，无论是性能，还是规模都有可能扩展。

所以在规划时必须要考虑具有良好的可扩充性。

迪软组播视频系统的扩展性主要表现在以下几点：

✓采集点扩展简单

新的采集需求只需要使用系统组件中相应的设备。

在采集点的物理位置放置即可，配置新设备的IPv4/v6地址即做到即插即用。

新设备在管理界面中远程管理，无需到现场调试。

✓性能扩展容易

用户点播服务器支持自我调度负载均衡。

无需添加额外的负载均衡设备。

随着用户访问量的增加，只需要添加新服务器作为节点，其性能和存储空间都作线性增加，以支持更多的用户连接。

学院在寒暑假用户减少时，可随时调整节点服务器的数量，满足节能的要求。

2.2系统组成

2.3拓扑示意图

2.4网络部署方式

迪软组播视频系统的在园区网的网络中部署相对灵活。

在园区网组播配置开启的前提下，可以做到机动部署，不限定部署位置。

下图是一个典型园区网网络环境下的部署方式：

2.5功能亮点

✧IPv6和IPv4的双栈的组播、单播功能

✧云服务--零设备附加构建可伸缩服务集群

✧分布式配备--物理分散的信号源接入

✧集中式管理--全B/S界面，一站式管理全部设备和服务器节点

✧统一的用户界面--用户浏览器轻松点播

✧高清、标清的实时直播、点播功能

✧移动组播终端硬件使用嵌入式技术开发—低功耗、高寿命、高可靠、低延时、抗恶劣环境

✧可根据视频源情况灵活配置设备，组成系统

2.6技术优势与传统解决方案对比

迪软组播视频平台系统相对于传统解决方案有三个方面的技术优势：

✓网络技术优势

迪软组播视频平台系统在网络传输方面在设计之初就充分考虑园区网的特点和实际情况。

在三层金字塔架构的模式下，底层用户多，带宽大；上层带宽相对有限。

我们在网络传输技术上采用两方面措施：

1.支持使用容量更大、管理灵活的IPv6网络，替代拥堵的IPv4网络。

现在很多高校都实施了IPv6网络，相对IPv4网络，它的传输质量和效率都有提升，更加适合视频类大码流应用。

2.全面支持组播技术。

组播是一种数据包传输方式，当有多台主机同时成为一个数据包的接受者时，出于对带宽负担的考虑，组播成为了一种最佳选择。

无论接受用户有多少，在主干网络只会有一个数据包流。

例如：

一个节目3M码流，有100个用户观看这个节目，单播技术时主干网络的负载有3*100M即300M流量压力；而使用组播技术，主干网络只有3M流量，即时用户数上升到一千、五千，主干网络依然还是3M流量。

无疑组播技术是符合园区网用户规模现状的有效解决方案

3.对网络环境较复杂的情况的情况，支持组播、单播共存，支持组播/单播互相转换。

✓采集设备优势

迪软组播视频平台系统的采集设备全面采用独立的硬件设备采集，使用嵌入式的高性能硬件，纯硬件芯片压缩。

相比传统采集方案，使用X86架构的服务器或者工作站插PCI采集卡的方式压缩画面采集。

独立的硬件采集可以做到即插即用，对于物理环境要求低。

可以满足机动快速部署的要求。

相比服务器，它的功耗、稳定性、易用免调试的特点都有很大的优势

✓先进的架构优势

迪软组播视频平台系统采用采编播分离架构。

系统可以分成物理上的多个部分，统一管理。

传统解决方案，采集和发布是结合在一台服务器上，采集点物理分散时，需要多台服务器部署，分别管理。

这增加了管理难度和成本。

迪软组播视频平台系统在采集源分散的情况时，只需要把移动组播终端放置在采集源，管理平台远程管理。

无需部署多个服务器，减少布置成本、降低管理难度。

因为移动组播终端具有机动性，在不需要采集时可以随时收回，这样多个会议室或学术报告厅共用一个终端成为可能，降低购置成本，避免冗余浪费。

同时用户视频平台也可以依据服务器负载压力随时增加或减少服务器节点，具有灵活的伸缩性。

这也是传统解决方案所不具备的。

三、某大学视频直播系统软件技术方案

3

3.1某大学视频直播系统软件项目背景

3.1.1建设目标

建设一套校园电视系统，将数字电视与校园网相结合，建成横跨三校区，覆盖整个校园网的数字电视系统。

同时，部分公共场所使用普通电视机能收看校园有线电视节目。

3.1.2功能需求

在主校区方肇周楼建设一个电视总控中心，能对主校区及钟秀、启秀校区传送电视信号。

信号源包括18路来自市区的有线电视信号（信号内容可在市有线电视节目中任选）；2路自办节目信号。

以上20路信号组播网络电视信号全部送入校园网，供师生实时观看。

同时在主校区的9-301、大学生活动中心；启秀C4报告厅、钟秀大报告厅有重要活动时视频信号发布到校园网上。

3.2某大学视频直播系统软件项目设计

在充分了解某大学视频直播系统项目的建设目标和功能需求后，南京迪软提出以下设计方案:

在主校区电视总控制中心，把18路市区有线电视、2路自办节目共20路节目通过迪软机架式视频组播终端设备采集，转换为组播流发布到校园网。

在主校区使用迪软移动视频组播终端，视使用频率决定固定安装或者机动部署

用户直播软件，我们建议采用迪软IDVB视频网络组播系统。

系统直播软件支持伸缩集群部署，可以很好的支持用户高峰时的负载压力要求，学校寒暑假使用低谷的节能要求。

此外迪软组播视频系统的用户界面采用统一的页面设计。

所有的视频资源使用同一播放插件、不需要安装多个播放软件。

简便使用，用户只需要打开浏览器、选择喜欢的节目点击观看即可。

最大限度的降低用户的操作门槛。

传统有线方式的发布方式目标终端是食堂和公寓的电视，采用传统模拟接受，本方案不做阐述。

网络组播和传统有线系统相互独立，互相不影响。

建设设计时只需要考虑在电视总控制中心留有网络接口并做好相关网络设备调试即可。

本方案的优势在于采用了采编播分离的架构。

主校区因为分散的物理位置安置多个服务器采集。

远端的视频组播终端可以在管理平台远程管理，无需现场调试。

独立的硬件采集设备可以做到即插即用，对于物理环境要求低。

可以满足机动快速部署的要求。

相比服务器，它的功耗、稳定性、易用免调试的特点都有很大的优势。

使用率低的报告厅或者会议室可以共用一个移动组播设备，节约投资。

如果有计划外的地点，如普通教室需要视频转播，本设备可以随时机动的部署，迅速进入组播状态。

3.3项目配置

编号

设备名称

性能参数指标

数量

1

机架式视频组播终端设备

支持八路模拟信号输入

视频源：

摄、录像机；各类机顶盒；MP4；硬盘播出设备；多媒体编辑设备

支持超过10种制式信号识别

1000MRJ45网口支持最大八路D1高清网络视频组播流

多种码流输出可选

3

2

移动视频组播终端设备

支持四路模拟信号输入

视频源：

摄、录像机；各类机顶盒；MP4；硬盘播出设备；多媒体编辑设备

支持多种制式信号识别

一个100MRJ45网口支持最大四路D1高清网络视频组播流

多种码流输出可选

可支持无线（选装）

2

3

迪软组播视频用户平台系统软件

详见第四章4.3

1

4

迪软组播视频管理平台系统软件

详见第四章4.4

1

服务器建议配置要求

组件

建议配置要求描述

计算机和处理器

IntelCPU3.0GMHz或更高主频的处理器，建议使用物理双核或四核处理器

内存

4GB，或更大

硬盘

500GB以上硬盘，支持预留至少一块硬盘槽位

操作系统

Ubuntu10.10server64bit

网卡

千兆以太网卡，建议配置2块网卡冗余

物理结构

1U-4U机架式服务器

3.4网络拓扑设计

网络系统拓扑图如下：

3.5视频直播系统软件功能说明

针对南通大学视频直播系统软件项目招标书提出的功能要求做以下说明，未尽之处详见投标书第四章系统组件介绍。

（1）采用主流技术架构，支持MMS、RTSP等主流流媒体协议，同时支持IPv4、IPv6网络访问。

应答：

视频直播系统（以下简称系统）支持多种流媒体协议，所有设备组件都可以同时提供IPv4和IPv6的流媒体支持。

机架式组播终端和移动视频组播终端采用嵌入式硬件设备，使用芯片硬件压缩，技术架构具有领先优势。

（2）用户观看视频直播不需要下载其它非标准播放程序，以保证系统整体的稳定性和安全性。

应答：

用户界面使用页面标准开源流媒体播放器VLC。

不需要其他程序支持。

（3）支持单播、组播模式并存与独立可控模式，单播并发用户不低于1000个并发流，且可自定义最大并发单播数。

应答：

系统独立可控。

迪软直播软件使用组播技术，利用组播协议，无论并发用户数多少、服务器只输出一路视频流、校园网主干占用一路视频流带宽。

在交换机组播支持的条件下，支持用户数没有限制。

同时迪软直播软件也支持单播技术。

在组播流无法到达的情况下，提供直播服务。

单播并发用户数主要受网卡带宽限制，以IBM3650为例，单机视频流并发用户数不少于200。

迪软直播软件支持云集群，服务能力可以线性增加。

由于系统以组播为主、单播为辅，所以单播没有自定义最大并发单播数的功能设计。

（4）可以灵活设置多种直播参数，例如视频窗口的大小、视频的码流等，支持多码流文件制作。

应答：

支持，系统的硬件采集设备支持多码流格式输出。

不需要服务器端支持，避免服务器压缩负载过大。

（5）直播同时可实时插入文字、图片等信息，支持滚动字幕和静态字幕。

应答：

暂不支持。

（6）支持收看权限的管理，可以允许或限制指定用户进行节目收看，同一用户在同一终端一次只能打开一个节目。

对系统管理、用户节目收看记录详细日志。

应答：

系统提供的用户为在浏览器中的用户界面。

每个用户同时只能打开一个用户界面。

只能收看一个频道。

系统为管理员提供多方面的收视率统计和收视点播日志，方便查看

（7）支持直播同时进行录制，支持定时录制且能实现远程控制。

录制的文件格式要求支持标准，以支持第三方厂家的播放器进行播放。

应答：

支持。

为避免服务器性能压力，直播服务器不直接提供定时录播功能。

建议使用单独的视频录播工作站作定时录播的工作。

迪软可以提供录播工作站的相关配置建议和软件建议。

录制的文件为通用格式，支持第三方播放器。

（8）音视频永久同步：

同一终端视音频应该始终完全同步，不同终端画面应该作到保持一致，不会因直播时间长而出现不同步的现象。

应答：

支持。

由于采用硬件压缩，非服务器加采集卡方式。

音视频同步芯片压缩，排除传统cpu软件压缩的性能瓶颈。

（9）支持已有视音频文件的播出，在同一频道中能实现多个文件的滚动播出。

应答：

支持。

自动播放多部视频文件。

并可定义播出顺序。

（10）传输稳定且时延短，非网络延时一般不超过2秒，能对某些复杂恶劣的网络环境自动最低限度的缓冲，以保证最终用户的音频与视频的连贯性与稳定性。

应答：

支持。

（11）具有较好的整体可扩展性及兼容能力，支持平滑的、方便的系统升级与扩容。

应答：

支持。

频道的扩容可以简单增加视频组播终端设备；软件平台升级可以增加服务器节点，系统支持自我调度的负载均衡无需额外负载均衡硬件设备。

（12）所用软件无版权纠纷。

应答：

南京迪软为本系统的研发厂商，拥有软件所有版权。

3.6需校方提供的环境

为实现标书描述的项目目标，需要南通大学提供相应的技术和设备支持。

其中包括：

●需校方提供视频平台使用的服务器；

●需校方提供相关视频信号源和必要的设备。

如机顶盒

●需校方对园区网内IPv4和IPV6的组播网络交换机和路由器等设备调试，达到组播覆盖支持。

●需校方提供直播服务器到网络设备的必要连接线

3.7成功案例

3.7.1南京师范大学

用户单位：

南京师范大学网络中心

联系人：

李之兰

项目内容

网络视频组播系统

主要设备

迪软卫星组播设备一台

移动组播终端一台

用户组播平台软件两套

系统管理平台一套

曙光机架式服务器两台

项目简介

为全校提供超过30套电视节目，机动直播支持。

项目状态

已验收，交付运行1年

3.7.2南京理工大学

用户单位：

南京理工大学网络中心

联系人：

李华峰

项目内容

网络视频组播系统

主要设备

迪软卫星组播设备一台

移动组播终端两台

用户组播平台软件一套

系统管理平台一套

曙光机架式服务器一台

项目简介

为全校提供16套电视节目，机动直播支持。

项目状态

交付运行8个月

下图是南京理工大学通过迪软网络电视平台，在校园网上直播建党90周年大会，供全校师生收看：

四、系统组件介绍

4

4.1卫星组播设备

4.1.1产品功能概述

迪软组播视频系统的卫星组播设备是2U机架式硬件设备。

由卫星天线的信号线缆直接接入设备解码转换为组播数据包。

无需前置调制解调设备。

摈弃了传统采集卡或者机顶盒方式，部署简单方便、可靠。

单机设备可以支持4-10个卫星频点。

依据卫星频点载波的电视节目数量，可以支持30-90个电视台节目。

4.1.2产品图片和指标

“IdeasS-DVB可将卫星天线传下来的数字信号无损的转换成组播信号直接在网络上播出，其清晰度极高、支持IPv4/v6组播、节目容量大是它主要的亮点。

”

主要优势

输入

输出

管理

·支持IPv4/v6双栈协议

·支持组播、单播网络流

·数字到数字转换，信号无损

·支持多个频点，节目容量大，单台设备可支持达32路高清卫视节目网上直播

·采用卫星通信标准DVB-S技术,具备网络宽带、广播、用户通信成本与地理位置无关、开通迅速、移动性好等特点

·可直接接卫星天线，单台机器可接受2-8个频点信号

·视频源:

卫星天线直接接入（无需前置装置）

·最大32路高清网络视频组播流

·通过迪软网络电视系统平台进行集中式统一管理

4.1.3支持视频源

✓支持DVB-S标准卫星信号

✓支持DVB-S2标准卫星信号

✓支持中国鑫诺三号卫星、中国鑫诺六号卫星等亚洲地区卫星

✓提供CCTV各套节目、各地卫视台、教育台等上星电视台。

4.2机架式视频组播终端、移动视频组播终端

4.2.1概述

迪软组播终端系统是南京迪软软件有限公司推出的视频编码组播服务器终端，、MJPEG视频编码处理服务器和IP流媒体组播服务器的所有特性于一身，能够适应从视频直播，视频点播、终端播放服务器等各种应用。

此设备通过多路节目源输入，经过高性能视频处理，把音频视频内容流媒体组播到IP网络中。

使用户能通过Web浏览器或者客户端进行实时接收或者点播回放。

迪软组播终端系统是迪软DVB视频网络组播系统的扩展终端，此设备可以良好支持单播/组播，IPv4、IPv6，系统具有可扩展性，能够满足数百到上万用户访问需求。

迪软组播终端系统提供多种具有不同产品型号，分别为迪软移动组播终端、迪软机架式组播终端系列产品，满足了不同用户的需求。

同时，此设备功耗低，设备运行稳定，适合7x24小时运行。

机架式设备具有高密度、高可靠性的特点。

单机支持8路A/V信号输入。

可以把原有传统的视频硬件设备，如机顶盒、ITV、DVD、录像机或者自办节目等通过组播技术传输到园区网中。

移动终端设备是针对有机动传输的需求开发的。

比如在校园的会议室、学术报告厅或者会场甚至运动场等地。

临时的有活动，需要转播。

可以直接使用移动终端设备，即插即用，无需配置。

保证了传输的可靠性和部署的简便性。

4.2.2产品特点

，完全硬件嵌入式架构，高可靠性和稳定性。

、音频A/V模拟信号进行硬件采集和硬件压缩编码。

，迪软移动智能组播终端最大功耗不超过5W、迪软机架式组播终端不超过40W。

，无需添加额外硬件，并且支持远程管理。

（<1s）,可直接用于视频会议的客户端；同时不会产生像用采集卡方式出现的缓冲时间长、音画不同步的现象。

。

，对于实际网络带宽情况，选择不同质量码流输出

4.2.3系统功能

迪软组播终端系统能够同时录制最大四路视频音频源的内容，可以是摄像机、流媒体、计算机屏幕等多种类视频音频源。

迪软组播终端系统配合迪软DVB视频网络组播系统可提供多个流媒体组播、VOD点播频道，所有网内PC用户都可以看到组播的视频内容。

即使用户数量成倍增长，主干带宽不需要随之增加。

可提供独立图像标清输出，方便用户实时查看监视视频内容。

对用户网络不会造成任何不良影响，可以配合任何厂商的标清视频源输入。

。

画面帧速率达30fps。

一次配置，开机即用，7×24小时连续工作。

4.2.4产品图片和指标

主要优势

输入

输出

管理

·支持IPv4/IPv6双栈协议

·支持组播、单播网络流

·嵌入式平台开发：

低功耗（≦7W）、低散热、高可靠性，长寿命，适应恶劣环境

·携带和使用方便

·超低延时实时压缩转码（≦5ms）

·最大四路模拟信号输入

·视频源：

摄、录像机；各类机顶盒；MP4；硬盘播出设备；多媒体编辑设备

·支持超过10种制式信号识别

·一个100MRJ45网口支持最大四路D1高清网络视频组播流

·多种码流输出可选

·可支持无线（选装）

·全B/S管理界面

·本地VGA监控端口

·呼吸式状态指示灯

·可通过迪软网络电视系统平台进行集中式统一管理

主要优势

输入

输出

管理

·支持IPv4/v6双栈协议

·支持组播、单播网络流

·嵌入式平台开发：

低功耗（≦30W）、低散热、高可靠性，长寿命，适应恶劣环境

·超低延时实时压缩转码（≦5ms）

·最大八路模拟信号输入

·视频源：

摄、录像机；各类机顶盒；MP4；硬盘播出设备；多媒体编辑设备

·支持超过10种制式信号识别

·1000MRJ45网口支持最大八路D1高清网络视频组播流

·多种码流输出可选

·全B/S管理界面

·本地VGA监控端口

·呼吸式状态指示灯

·可通过迪软网络电视系统平台进行集中式统一管理

4.2.5支持视频源

✓支持广电电视信号接入

✓支持电信iTV电视信号接入

✓支持各种录像机、摄像机信号接入

✓支持DVD机、MP4播放器、硬盘播放器信号接入

✓支持A/V信号输出的设备的接入

✓支持各种影视编辑设备输出信号的接入

4.3系统用户视频平台

迪软组播视频系统的用户界面采用统一的页面设计。

所有的视频资源使用同一播放插件、不需要安装多个播放软件。

简便使用，用户只需要打开浏览器、选择喜欢的节目点击观看即可。

最大限度的降低用户的操作门槛。

（以下截图来自迪软组播视频系统用户界面）

播放插件采用业界通用的流媒体播放器开源VLC定制版本，提供用户播放器和浏览器插件。

支持操作系统支持windowsXP、windows732bit和64bit、苹果OSX；浏览器支持IE7、IE8、Chrom、火狐、Safari、遨游等。

界面播放内容展现统一，无论是直播、点播还是专题都可以用频道的方式展现。

并且提供搜索功能全局快速查询。

用户界面的VLC播放插件也提供了windows客户端，为用户提供录制保存直播节目的功能。

4.4组播系统管理平台

本系统基于流媒体技术上开发而成，可支持用户建立多种数据格式的直播、点播、VOD等视音频应用。

系统采用B/S结构，操作简单、管理灵活，具有很好的安全性、稳定性、扩展性、可移植性、易用性。

系统支持多节点云部署、可以动态伸缩的部署多台节点服务器。

节点间可以物理分布分散。

访问压力依据节点健康程度分配、宕机节点自动下线、恢复后自动加入集群，多节点统一在一个管理界面管理并且无需集群负载均衡设备，完全高度自治。

很好的解决了单一服务器无法承担过大的负载，而集群部署难度大、成本高的问题

此外点播系统经常困扰的存储问题，在迪软组播视频平台系统中也得到了很好的解决。

节点的自身存储磁盘可以彼此共享，例如有3个节点，每个节点2T存储空间。

那么系统就有6T的存储空间。

大大减少了购买昂贵的外部存储设备成本。

4.4.1视频源管理

迪软组播视频平台系统拥有广泛的视频节目来源。

有从卫星组播设备的卫星频道、机架式视频组播终端或者移动视频组播终端。

还有更多的多媒体文件。

极大的保证了视频应用的内容丰富性。

依据节目来源性质，分为流媒体节目和多媒体节目

系统提供传统电视墙方式的频道巡检，方便快速的检查频道状态

4.4.2频道管理

迪软组播视频平台系统设计是采编播分离架