黃照翠　陳暉　王海濤　劉娟　敖江帆

摘 要：校園信息化建設(shè)正處于數(shù)字校園向智慧校園的轉(zhuǎn)型期，校園服務(wù)將更加智慧。媒體直播系統(tǒng)在校園中的應(yīng)用越來(lái)越廣，用戶的要求也越來(lái)越高，建設(shè)一套具備網(wǎng)絡(luò)視頻直播、點(diǎn)播功能，互動(dòng)性強(qiáng)、傳播性廣，能夠?yàn)橛脩籼峁┟襟w資源共享便捷的綜合性個(gè)性化媒體直播系統(tǒng)十分必要而有重要意義。筆者依據(jù)本校媒體直播系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程和試運(yùn)行情況，基于校園用戶的需求，進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)，介紹了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)和主要功能與服務(wù)，并論述了系統(tǒng)信息分發(fā)傳輸方案，最后進(jìn)行了系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)測(cè)，滿足校園各種活動(dòng)不同的視頻服務(wù)需求。

關(guān)鍵詞：媒體直播系統(tǒng)；信息分發(fā)傳輸；功能與服務(wù)；設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

中圖分類號(hào)：TP311.56 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-8454（2016）21-0089-05

引言

校園信息化建設(shè)正處于數(shù)字校園向智慧校園的轉(zhuǎn)型期，校園服務(wù)將更加智慧。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)合而為一、融會(huì)貫通，促進(jìn)了數(shù)據(jù)、音頻、視頻以及圖像的全面業(yè)務(wù)開(kāi)展。校園網(wǎng)用戶不再滿足數(shù)字校園時(shí)代簡(jiǎn)單圖文及視頻服務(wù)，而有了更高需求。特別受優(yōu)酷、土豆、CNTV、芒果TV、奇藝、百度視頻、搜狐視頻、Youtube、PPTV網(wǎng)絡(luò)電視、PPS網(wǎng)絡(luò)電視等視頻網(wǎng)站影響，用戶更加注重視頻信息資源的內(nèi)容、速度、界面和交互等。

筆者通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)查和以“網(wǎng)絡(luò)電視”、“網(wǎng)絡(luò)電視臺(tái)”、“IPTV”、“網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)播平臺(tái)”、“網(wǎng)絡(luò)直播平臺(tái)”、“媒體直播”等為關(guān)鍵詞搜索了我國(guó)高校網(wǎng)絡(luò)電視媒體直播系統(tǒng)”（以下簡(jiǎn)稱：媒體直播系統(tǒng)）的相關(guān)建設(shè)情況，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分高校媒體直播系統(tǒng)一改往日內(nèi)容的單調(diào)，提供了內(nèi)容分類齊全的視頻信息瀏覽，用戶原創(chuàng)作品發(fā)布、實(shí)時(shí)播報(bào)、網(wǎng)絡(luò)直播室等服務(wù)，用戶界面友好，導(dǎo)航清晰，旨在打造一個(gè)全方位、多維度的綜合性網(wǎng)絡(luò)電視平臺(tái)，但交互性不夠，評(píng)價(jià)受限，網(wǎng)絡(luò)社區(qū)功能匱乏，信息資源共享欠缺，系統(tǒng)應(yīng)用視界狹隘，大多還存在信息資源匱乏、數(shù)據(jù)編解碼、付費(fèi)認(rèn)證、安全性、視頻時(shí)延、清晰度、存儲(chǔ)與管理等問(wèn)題。文章依據(jù)筆者單位媒體直播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用情況，概述了媒體直播系統(tǒng)，根據(jù)多元需求分析進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)，介紹了系統(tǒng)特點(diǎn)、采用的關(guān)鍵技術(shù)和主要功能等，并進(jìn)行了運(yùn)行評(píng)測(cè)，旨在交流和提供參考，更好發(fā)揮媒體直播系統(tǒng)的潛在優(yōu)勢(shì)。

一、系統(tǒng)概述

媒體直播系統(tǒng)發(fā)展日新月異，技術(shù)、資源和服務(wù)都在一定程度上得以提升，本文所探討的媒體直播系統(tǒng)是基于寬帶高速IP網(wǎng)，以網(wǎng)絡(luò)視頻信息資源為主體，將電視機(jī)、個(gè)人電腦及手機(jī)設(shè)備作為顯示終端，通過(guò)機(jī)頂盒或計(jì)算機(jī)接入寬帶網(wǎng)絡(luò)，是一種為用戶提供多種交互式服務(wù)為目的的全新技術(shù)，以互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)和有線電視網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)為媒介，利用數(shù)據(jù)包的方式向用戶傳輸圖片、文本、視頻、音頻等信號(hào)，向用戶提供電視節(jié)目收看、視頻點(diǎn)播為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視、時(shí)移電視、互動(dòng)電視等服務(wù)，包括電子商務(wù)、網(wǎng)上社區(qū)等綜合性服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

校園媒體直播系統(tǒng)設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)主要針對(duì)學(xué)校教育教學(xué)、學(xué)術(shù)研究、思想政治、行管后勤、日常生活、校園文化建設(shè)以及師生實(shí)際需要進(jìn)行需求分析，同時(shí)考慮功能模塊技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可行性進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)。

1.需求分析

近年來(lái)，一方面受新媒體技術(shù)發(fā)展和人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)、要求更高的收視與互動(dòng)需求以及受我國(guó)視頻分享類網(wǎng)站異軍突起的刺激；另一方面，媒體直播系統(tǒng)在校園中的應(yīng)用和效果日益突顯，得到更多研究人員和師生的關(guān)注，校園媒體直播系統(tǒng)建設(shè)需求更加多元化。

（1）收看高清晰流暢的電視節(jié)目視頻直播和點(diǎn)播的需求；

（2）了解校園新聞的需求；

（3）課堂直播教學(xué)和點(diǎn)播的需求；

（4）學(xué)術(shù)講座、網(wǎng)上推演等重大活動(dòng)直播與規(guī)?；男枨?；

（5）互動(dòng)教學(xué)的需求；

（6）分類視頻點(diǎn)播的需求，如電影電視劇、課堂實(shí)錄、專家視頻、微課、唯美校園等；

（7）原創(chuàng)視頻發(fā)布的需求；

（8）校園電子商務(wù)、網(wǎng)上社區(qū)等需求。

2.系統(tǒng)架構(gòu)

如圖1所示，通過(guò)H.264編碼方式生成FLV、MP4、WMV、TS標(biāo)準(zhǔn)的視頻流，可以根據(jù)需求自定義不同碼流大小、分辨率、幀率、窗口大小等配置參數(shù)設(shè)置，將多種視頻傳輸協(xié)議、視頻格式轉(zhuǎn)換編碼、協(xié)議封裝技術(shù)有效集成在一起，可以將H.264格式的IPTS流或RTMP直播視頻流或流媒體文件統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成適合不同類型終端應(yīng)用需要的不同協(xié)議、不同碼流和不同封裝格式的視頻流，以實(shí)現(xiàn)視頻流或節(jié)目源在不同類型終端自適應(yīng)播放的目的，支持多級(jí)節(jié)點(diǎn)級(jí)聯(lián)和流服務(wù)集群管理，支持大規(guī)模并發(fā)擴(kuò)展等。

媒體直播系統(tǒng)滿足校園各種活動(dòng)不同的視頻服務(wù)需求，支持衛(wèi)星電視、有線電視、數(shù)字電視、攝像機(jī)、廣播、現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)等實(shí)時(shí)信號(hào)的采集、編碼、收錄、發(fā)布及應(yīng)用，用戶觀看直播時(shí)可以調(diào)節(jié)播放器按鈕回退到之前已經(jīng)播過(guò)的節(jié)目；對(duì)播出時(shí)間相對(duì)固定的電視、電臺(tái)等欄目節(jié)目進(jìn)行自動(dòng)錄制、入庫(kù)、發(fā)布和點(diǎn)播；支持自定義網(wǎng)絡(luò)播出節(jié)目單，將來(lái)自資源庫(kù)、用戶上傳內(nèi)容、遠(yuǎn)程視頻流、直播節(jié)目源等不同內(nèi)容進(jìn)行靈活組合、剪輯編輯，自由創(chuàng)建多個(gè)網(wǎng)絡(luò)虛擬滾動(dòng)直播頻道；支持?jǐn)z像機(jī)信號(hào)采集直播，輕松實(shí)現(xiàn)大型活動(dòng)、直播課堂、視頻會(huì)議的網(wǎng)絡(luò)直播錄制，方便后期進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播；實(shí)現(xiàn)在線訪談，與用戶進(jìn)行交流、互動(dòng)；提供各種增值服務(wù)，網(wǎng)上社區(qū)、網(wǎng)絡(luò)游戲、電子商務(wù)等。

網(wǎng)管監(jiān)控主機(jī)輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)媒體直播系統(tǒng)的直播、點(diǎn)播進(jìn)行監(jiān)看，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)容進(jìn)行編目、審核、掃描入庫(kù)、存儲(chǔ)檢索、上線下線等管理，模板設(shè)計(jì)人員適時(shí)為新開(kāi)欄目進(jìn)行模板設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)更換模板，系統(tǒng)信號(hào)流向辦公室、教室備課室、多媒體教室、語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生宿舍等各種場(chǎng)所，通過(guò)智能終端識(shí)別，實(shí)現(xiàn)ISO終端、Andriod終端、互聯(lián)網(wǎng)電視、PC類終端的實(shí)時(shí)或延時(shí)播放以及用戶各類原創(chuàng)視頻的上傳、編碼、入庫(kù)與發(fā)布。

3.系統(tǒng)特點(diǎn)

媒體直播系統(tǒng)具有很多優(yōu)越特性，具體如下：

（1）交互性

媒體直播系統(tǒng)具有發(fā)散性，用戶可以自由選擇節(jié)目，交互性體現(xiàn)在：

第一，人機(jī)交互，用戶可以邊收看邊反饋信息，進(jìn)行評(píng)價(jià)討論等；

第二，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的虛擬用戶通過(guò)虛擬社區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線交流，討論和傳輸、分享信息資源；

第三，用戶可以邊看視頻邊查閱相關(guān)資料。

（2）傳播性

媒體直播系統(tǒng)是分類精細(xì)，條目繁多提供各類服務(wù)的綜合性網(wǎng)絡(luò)視頻網(wǎng)站，適應(yīng)互動(dòng)式傳播模式，每個(gè)用戶既是信息提供者，又是信息接收者，同時(shí)也是信息傳播者，整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)龐大的錯(cuò)綜復(fù)雜的N個(gè)節(jié)點(diǎn)信息雙向流的過(guò)程。

（3）個(gè)性化

媒體直播系統(tǒng)以用戶為中心，按用戶需求提供個(gè)性化的內(nèi)容和服務(wù)，體現(xiàn)在：

第一，用戶自主選擇內(nèi)容，控制播放進(jìn)度；

第二，根據(jù)用戶需要或接收信息、瀏覽歷史等用戶數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行個(gè)性化內(nèi)容定制和信息推送；

第三，自動(dòng)搜索選定范圍內(nèi)容，避免無(wú)關(guān)信息干擾，使用戶直接進(jìn)入主題；

第四，設(shè)置自頻道，提供信息發(fā)布服務(wù)。

（4）共享性

媒體直播系統(tǒng)提供了集文字、圖片、聲音、視頻于一體的更加形象化信息資源，用戶不受時(shí)空限制，可以隨時(shí)隨地獲取信息資源，各抒己見(jiàn)，發(fā)布原創(chuàng)或轉(zhuǎn)發(fā)有價(jià)值的信息資源。用戶可以接收系統(tǒng)提供的資源，也可以是資源的提供者，與他人分享或分享他人提供的信息資源。

（5）綜合性

媒體直播系統(tǒng)是人們獲取信息和服務(wù)的復(fù)合式媒體。

第一，從媒介角度看，媒介即信息，系統(tǒng)集合了文本、圖片、聲音、圖像、動(dòng)畫等多項(xiàng)技術(shù)；

第二，從內(nèi)容分類角度看，媒體直播系統(tǒng)內(nèi)容分類精細(xì)而齊全，如新聞、軍事、體育、科教、綜藝、健康等，內(nèi)容十分豐富；

第三，附加了許多服務(wù)功能，如網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物、網(wǎng)上社區(qū)、在線游戲等功能，這些更加深化了媒體直播系統(tǒng)作為綜合服務(wù)平臺(tái)的形象。

（6）便捷性

媒體直播系統(tǒng)使用更加便捷。

第一，提供了搜索功能，輸入節(jié)目關(guān)鍵字可以搜索到目標(biāo)節(jié)目；

第二，提供了播放歷史功能，便于用戶點(diǎn)播之前觀看的節(jié)目；

第三，一些網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒提供了手機(jī)遙控功能，用戶不必依賴遙控器；

第四，運(yùn)營(yíng)商將產(chǎn)品和服務(wù)逐漸向便攜式手機(jī)客戶端、IPAD客戶端或其他戶外平臺(tái)延伸，大大提高了用戶的體驗(yàn)感受[1]。

三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

1.采用關(guān)鍵技術(shù)

媒體直播系統(tǒng)采用以Java為主線的JSP平臺(tái)架構(gòu)，服務(wù)器操作系統(tǒng)為Windows Server 2008，Web服務(wù)器為Tomcat-5.5_v5.0，Web內(nèi)容管理系統(tǒng)基于B/S模式，數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQL Server2008，信息分發(fā)傳輸采用P2P技術(shù)與CDN技術(shù)融合的方式。

2.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)電視直播、自動(dòng)錄制點(diǎn)播、媒體資源點(diǎn)播、大型活動(dòng)、視頻會(huì)議和課堂直播、點(diǎn)播、評(píng)價(jià)、網(wǎng)上社區(qū)、投票以及其他可擴(kuò)展增值應(yīng)用等。

（1）電視直播

衛(wèi)星電視、有線電視信號(hào)經(jīng)過(guò)編碼器壓縮編碼成Flv文件，輸入流媒體服務(wù)器，由BVUMServer負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)，將視頻流推向請(qǐng)求流服務(wù)的用戶，客戶端可以直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使用VLC Media Player，打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)串流，輸入rtmp：//26.29.2.145：9600/relay/r6203，觀看相應(yīng)節(jié)目。本系統(tǒng)是基于Web的媒體直播系統(tǒng)，將流媒體信號(hào)嵌入到Web頁(yè)面中，提供頻道直播60個(gè)。嵌入系統(tǒng)主頁(yè)面的代碼如下：

其中6203是直播頻道號(hào)。

（2）自動(dòng)錄制點(diǎn)播

系統(tǒng)將每個(gè)頻道播出時(shí)間相對(duì)固定的節(jié)目制定成存儲(chǔ)計(jì)劃，自動(dòng)錄制存儲(chǔ)，存儲(chǔ)計(jì)劃由后臺(tái)設(shè)置，按照頻道順序以列表的形式提供節(jié)目點(diǎn)播，同時(shí)將知名欄目以縮略圖的形式推薦給用戶。點(diǎn)播服務(wù)器端對(duì)每個(gè)需要錄制頻道新建并開(kāi)啟錄制自動(dòng)直播存儲(chǔ)上傳程序，節(jié)目錄制后，自動(dòng)上傳到點(diǎn)播服務(wù)器臨時(shí)磁盤，等待轉(zhuǎn)碼，轉(zhuǎn)碼服務(wù)器按照時(shí)序?qū)⒁曨l進(jìn)行轉(zhuǎn)碼后存入磁盤陣列，同時(shí)稿件發(fā)布器自動(dòng)將每一期節(jié)目發(fā)布成稿件插入數(shù)據(jù)庫(kù)，標(biāo)題為：節(jié)目名稱_時(shí)間，用戶可以在系統(tǒng)前臺(tái)根據(jù)需要點(diǎn)播視頻節(jié)目觀看。

（3）媒體資源點(diǎn)播

媒資管理播控系統(tǒng)是由服務(wù)器和多臺(tái)PC節(jié)目編輯工作站組成，負(fù)責(zé)校內(nèi)外媒體資源的管理和播控，負(fù)責(zé)媒體資源的攝取、收集、錄入、分類管理、存儲(chǔ)，將媒體資源編碼成適合媒體直播系統(tǒng)直播和點(diǎn)播的H.264視頻內(nèi)容，上傳到媒體直播系統(tǒng)相應(yīng)的欄目，供廣大師生點(diǎn)播。在媒體直播系統(tǒng)中創(chuàng)建各種視頻庫(kù)，如微課視頻庫(kù)、MOOC視頻庫(kù)、學(xué)術(shù)講座視頻庫(kù)、校內(nèi)新聞視頻庫(kù)等，將各類媒體資源批量上傳到對(duì)應(yīng)庫(kù)，建立對(duì)應(yīng)節(jié)目庫(kù)，并給每個(gè)庫(kù)或子庫(kù)設(shè)計(jì)并設(shè)置模板，在節(jié)目庫(kù)中給每個(gè)視頻創(chuàng)建發(fā)布稿件，前端根據(jù)視頻庫(kù)的ID訪問(wèn)視頻庫(kù)中的視頻圖文列表，便于點(diǎn)擊播放視頻或?yàn)g覽媒體資源。

（4）課堂、活動(dòng)視頻直播

大型活動(dòng)移動(dòng)直播、視頻會(huì)議直播和課堂直播實(shí)現(xiàn)的路徑類似，都是通過(guò)攝像機(jī)或攝像頭進(jìn)行信號(hào)采集，通過(guò)光纖或微波傳輸，多路信號(hào)由編碼器輸出H.264視頻流至直播服務(wù)器，在后臺(tái)添加遠(yuǎn)程流，如rtmp：//26.29.2.148：1935/live/live5，添加頻道組并管理頻道，給每個(gè)頻道設(shè)置節(jié)目遠(yuǎn)程流，這樣就可以在線直播視頻。同時(shí)進(jìn)行節(jié)目管理，設(shè)置每路信號(hào)的存儲(chǔ)計(jì)劃，開(kāi)啟服務(wù)器自動(dòng)上傳錄制程序，即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播。

（5）交互模塊

媒體直播系統(tǒng)的交互模塊主要包括評(píng)價(jià)、網(wǎng)上社區(qū)、投票等。

針對(duì)每個(gè)視頻片段用戶可以發(fā)表評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)分頁(yè)列表于該視頻播放窗口下方。視頻信息表的主鍵稿件ID即為評(píng)價(jià)信息表的外鍵，視頻稿件發(fā)布后，用戶可以對(duì)該視頻稿件進(jìn)行評(píng)價(jià)，提交后錄入評(píng)價(jià)信息表，同時(shí)更新視頻稿件頁(yè)面中評(píng)價(jià)區(qū)域，顯示最新評(píng)價(jià)信息。

網(wǎng)上社區(qū)采用第三方開(kāi)源程序Discuz！X3.2，部署在增值應(yīng)用服務(wù)器，根據(jù)電視直播、點(diǎn)播、媒資點(diǎn)播、課堂、學(xué)術(shù)活動(dòng)等創(chuàng)建多級(jí)分類版塊，該模塊是媒體直播系統(tǒng)交互性、傳播性、共享性、綜合性最大的體現(xiàn)，如新開(kāi)設(shè)直播課堂前，在社區(qū)公告進(jìn)行預(yù)告，同時(shí)在直播課堂版塊下新建以課程名稱命名的子版塊，用戶觀看直播課堂的同時(shí)，可以在此與教師、學(xué)生等進(jìn)行交流，上傳下載，共享信息資源。

投票模塊可以在媒體直播系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，也可以在網(wǎng)上社區(qū)中輕松實(shí)現(xiàn)，投票是獲取用戶對(duì)系統(tǒng)使用、視頻資源、活動(dòng)等評(píng)價(jià)、態(tài)度的最直接數(shù)據(jù)來(lái)源。

增值應(yīng)用服務(wù)器中還部署了其他應(yīng)用，如電子商務(wù)平臺(tái)，主要用于校園用戶的閑置物品的交易，特別是專業(yè)書籍和各類考試書籍等，部署口碑好價(jià)值高的網(wǎng)絡(luò)游戲，豐富了師生的業(yè)余生活。

（6）用戶自頻道創(chuàng)建

用戶自頻道是用戶在媒體直播系統(tǒng)的個(gè)人中心，用于管理和記錄用戶及活動(dòng)軌跡，用戶可以修改完善自身信息，記錄用戶收看直播點(diǎn)播歷史，記錄用戶評(píng)價(jià)和參與交流以及在社區(qū)中共享的資源列表等，該模塊整合性強(qiáng)，隨著系統(tǒng)的不斷擴(kuò)展將進(jìn)一步完善。

3.信息分發(fā)傳輸

P2P技術(shù)和CDN技術(shù)是目前兩種主流的流媒體服務(wù)技術(shù)。P2P（Peer-to-Peer）即對(duì)等網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)，是基于共享的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)參與者稱為節(jié)點(diǎn)（即Peer），所有參與者的地位都是平等的，節(jié)點(diǎn)既是客戶端也是服務(wù)器。P2P節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)一定的方式組織在一起，當(dāng)節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求資源時(shí)，通過(guò)一定的查找策略來(lái)定位擁有所請(qǐng)求資源的節(jié)點(diǎn)，并從中獲取文件內(nèi)容[2]。CDN（Content Delivery Network）即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，在現(xiàn)有的Internet或內(nèi)網(wǎng)中增加一層新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過(guò)智能化策略將客戶需要訪問(wèn)的內(nèi)容分發(fā)到距離客戶最近、服務(wù)質(zhì)量最好的邊緣服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)負(fù)載均衡系統(tǒng)將用戶定位到相應(yīng)的邊緣服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，為用戶提供快捷、穩(wěn)定的服務(wù)[3]。

P2P技術(shù)充分利用了客戶端資源，能夠在不增加成本的情況下滿足用戶激增要求，但是P2P節(jié)點(diǎn)不易管理并且由于節(jié)點(diǎn)能力的限制不能像服務(wù)器一樣提供穩(wěn)定服務(wù)。CDN技術(shù)具有高可靠性的服務(wù)及可管理性優(yōu)點(diǎn)，但是CDN建設(shè)成本高并且可擴(kuò)展性差。

P2P和CDN技術(shù)盡管有著各自的不足，但兩者基本上是可以互補(bǔ)的，融合這兩種技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)方案，將會(huì)對(duì)多校區(qū)大并發(fā)量的大型流媒體直播、高清電視、巨型文件下載等高帶寬需求業(yè)務(wù)的進(jìn)一步普及提供廣闊的發(fā)展空間。

本系統(tǒng)采用在邊緣服務(wù)器間建立P2P網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，以P2P技術(shù)對(duì)CDN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化、改超，將CDN的存儲(chǔ)設(shè)備以P2P的方式組織，利用P2P的目錄服務(wù)和多點(diǎn)傳輸能力，實(shí)現(xiàn)CDN存儲(chǔ)設(shè)備之間的內(nèi)容交換，提升CDN的內(nèi)容分發(fā)能力[4]，同時(shí)用戶客戶端間形成區(qū)域自治，可以在不增加CDN成本的同時(shí)有效提升CDN的服務(wù)能力，更有效地避免了P2P應(yīng)用的不可監(jiān)管性、流量無(wú)序性等弊端。如圖2所示，中心服務(wù)器層負(fù)責(zé)整個(gè)CDN網(wǎng)絡(luò)的分發(fā)及管理，邊緣服務(wù)器層負(fù)責(zé)本地的負(fù)載均衡及響應(yīng)用戶的請(qǐng)求，用戶節(jié)點(diǎn)層以P2P的形式獲取服務(wù)。該架構(gòu)在內(nèi)容管理性、服務(wù)器帶寬需求、QoS服務(wù)、流量有序性和并發(fā)數(shù)等方面具有很大優(yōu)勢(shì)。

四、運(yùn)行評(píng)測(cè)

本系統(tǒng)試運(yùn)行環(huán)境由服務(wù)器、校園網(wǎng)和客戶端三部分組成，中心服務(wù)器包括CDN管理服務(wù)器1臺(tái)、負(fù)載均衡服務(wù)器1臺(tái)、內(nèi)容分發(fā)服務(wù)器2臺(tái)、轉(zhuǎn)碼服務(wù)器1臺(tái)、Web內(nèi)容管理服務(wù)器1臺(tái)、增值應(yīng)用服務(wù)器1臺(tái)，邊緣服務(wù)器包括內(nèi)容管理服務(wù)器1臺(tái)、緩存服務(wù)器若干臺(tái)；校園網(wǎng)為萬(wàn)兆核心、千兆匯聚、百兆接入；共632臺(tái)PC客戶端參與。

CDN服務(wù)器硬件配置：Intel（R） Xeon（R） CPU E5-2620 v2@2.10GHz （雙核）雙處理器、32GB內(nèi)存、1T SCSI硬盤、Broadcom NetXtreme Gigabit Ethernet千兆網(wǎng)卡，其它服務(wù)器硬件配置類似CDN服務(wù)器，內(nèi)容分發(fā)服務(wù)器其中一臺(tái)負(fù)責(zé)直播系統(tǒng)，一臺(tái)負(fù)責(zé)點(diǎn)播系統(tǒng)，其中點(diǎn)播服務(wù)器的硬盤為30T，流媒體服務(wù)端軟件為Flash Media Server 4，客戶端為雙核Intel Pentium E5500 2.8 GHz CPU、1G內(nèi)存、100Mbps網(wǎng)卡，Windows XP/vista/7，Adobe Flash Player。

同時(shí)運(yùn)行632臺(tái)客戶機(jī)，輪詢?cè)L問(wèn)媒體直播系統(tǒng)視頻直播和點(diǎn)播資源，根據(jù)運(yùn)行情況分析，大多都正常播放，只有個(gè)別播放不夠流暢，服務(wù)器CPU占用率15%-35%，內(nèi)存占用率12%-26%，在用戶數(shù)量多的情況下，P2P邊緣節(jié)點(diǎn)連接建立時(shí)延更短且更穩(wěn)定，引入P2P邊緣節(jié)點(diǎn)可以明顯改善節(jié)點(diǎn)吞吐量指標(biāo)，提升節(jié)點(diǎn)服務(wù)能力，改善內(nèi)容調(diào)度時(shí)延，提升網(wǎng)絡(luò)整體內(nèi)容分發(fā)效率，P2P邊緣節(jié)點(diǎn)可以在更短時(shí)間內(nèi)命中內(nèi)容。

但是試運(yùn)行過(guò)程中，也出現(xiàn)了一些問(wèn)題：偶爾聲畫不同步，錄制連接時(shí)延加長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)測(cè)試分析，可能與網(wǎng)絡(luò)帶寬有關(guān)，還出現(xiàn)電視直播錄制黑屏，分析指出推流服務(wù)Bug，經(jīng)過(guò)修改更新UMS文件后問(wèn)題解決。

五、結(jié)束語(yǔ)

媒體直播系統(tǒng)在校園中的應(yīng)用越來(lái)越廣，用戶的要求也越來(lái)越高，建設(shè)一套具備網(wǎng)絡(luò)視頻直播、點(diǎn)播功能，互動(dòng)性強(qiáng)、傳播性廣，能夠?yàn)橛脩籼峁┟襟w資源共享便捷的綜合性個(gè)性化流媒體系統(tǒng)十分必要而有重要意義。筆者依據(jù)本校媒體直播系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程和試運(yùn)行情況，基于校園用戶的需求，進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)，介紹了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)和主要功能與服務(wù)，并論述了系統(tǒng)信息分發(fā)傳輸方案，最后進(jìn)行了系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)測(cè)，滿足校園各種活動(dòng)不同的視頻服務(wù)需求。根據(jù)文獻(xiàn)顯示，近兩年研究人員對(duì)媒體直播系統(tǒng)研究和關(guān)注不夠，是否該系統(tǒng)在技術(shù)與應(yīng)用方面已經(jīng)成熟，沒(méi)有更深入的研究?jī)r(jià)值呢，調(diào)查顯示媒體直播系統(tǒng)無(wú)論在技術(shù)上還是在應(yīng)用上都有進(jìn)一步挖掘的潛在意義，筆者認(rèn)為媒體直播系統(tǒng)在校本資源建設(shè)與學(xué)習(xí)支持服務(wù)方面有重要研究?jī)r(jià)值。

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（編輯：楊馥紅）