劉焱青

烽火通信科技股份有限公司 湖北武漢 430205

隨著計算機網(wǎng)絡技術和音視頻技術的不斷發(fā)展，流媒體教學方式已經(jīng)在現(xiàn)代化教育方面有了廣泛的應用。其中，基于流媒體的在線視頻點播直播是自助教育培訓系統(tǒng)的主要系統(tǒng)基礎。然而，這種系統(tǒng)通常具有諸如服務模式和單個服務時間之類的缺點，例如，典型的在線培訓系統(tǒng)需要使用辦公室網(wǎng)絡中的PC登錄服務器，只能通過專業(yè)性的局域或者內部網(wǎng)絡連接，才能在計算機上瀏覽。

1 系統(tǒng)概述

在該系統(tǒng)中，解決了以下三個主要問題：（1）解決多用戶并發(fā)資源對流媒體服務器有限資源的依賴性；（2）通過手機除PC外通過3G，802.11無線網(wǎng)絡提供對媒體服務的訪問。無縫切換方法；（3）動態(tài)部署服務環(huán)境。我們可以在各種情況下提供服務。其中，基于P2P的多個子網(wǎng)終端之間的數(shù)據(jù)共享技術可以很好地平衡服務器壓力，從而使每個終端都能獲得良好的體驗。中央媒體服務器和每個子網(wǎng)邊緣服務器的全面部署配置可確保快速響應并確保每個子網(wǎng)下設備的體驗。P2P技術與基于高速傳輸?shù)腣OD服務器部署相結合，可以有效地處理實時/點播流的帶寬壓力，并處理資源壓力。每個用戶都有一個唯一的ID。無論用于登錄服務器的設備如何，如果用戶再次斷開連接或在其他地方使用其他設備，用戶和設備管理服務器將跟蹤用戶觀看視頻的進度記錄用戶狀態(tài)和事件，例如記錄等。通過登錄，中央服務器可以基于記錄的用戶狀態(tài)信息向用戶提供無縫恢復瀏覽服務。教學中心，公寓中心，教師家庭中心和課外活動等游樂場可以使用無線802.11b/g/n技術建立無線AP，包括根據(jù)地理位置，布線等進行適當訪問。你可以建立積分。接入點提供高達300-600M的服務帶寬，或使用移動3G服務通過運營商的系統(tǒng)實現(xiàn)高速移動服務。這使系統(tǒng)能夠在各種環(huán)境中提供服務[1]。

2 智能路由

網(wǎng)絡拓撲結構是樹形網(wǎng)絡圖，每個設備層都可以隨著負載的變化而動態(tài)增加。一般而言，學校中的用戶數(shù)量在一段時間內相對固定，因此設備的總投資一般不會改變，直到總數(shù)發(fā)生變化。但是，學校各個地點的用戶分布根據(jù)一天中的時間而變化。例如，由于假期而導致多住區(qū)用戶數(shù)量的增加減少了相應教育區(qū)域內的用戶數(shù)量，所以，每一個局域的內部自助網(wǎng)絡通過視頻服務設備為使用者提高動態(tài)的局域網(wǎng)絡服務是非常重要的。這項功能是建立在兩個系統(tǒng)中間實現(xiàn)的，分別為設備用戶管理系統(tǒng)和媒體服務系統(tǒng)。[2]設備用戶管理系統(tǒng)能將用戶的狀態(tài)實時更新保存。例如，用戶的操作區(qū)域、服務方向性。媒體服務系統(tǒng)是將其狀態(tài)和載荷保存在服務器內。當發(fā)生服務器負載過載警報時，媒體服務器負責向用戶發(fā)出處理通知，媒體服務器能將其動態(tài)傳輸?shù)较嚓P的流媒體服務設備中。

3 P2P的數(shù)據(jù)共享技術

依靠服務器資源無法滿足長期服務的提供。特別是，團體實時流媒體行為在教育和培訓中經(jīng)常發(fā)生，如團體培訓和考試，但目前，基于普通C/S模式的直播系統(tǒng)擁有大量用戶，因此服務器時刻負擔將增加。在大多數(shù)情況下，服務器崩潰了。然而，由于這些事件的偶然性，完全依賴于改善服務器性能和配置并不是解決該問題的經(jīng)濟方案。基于P2P的流技術有兩個優(yōu)點。它具有成本效益且易于部署，因為它不需要支持Internet路由器和網(wǎng)絡基礎設施。由于作為客戶端的流媒體用戶也可以在播放媒體流時將媒體流上傳到其他用戶，因此該方法增加了用戶組的大小，并允許更多資源和更多請求可以直接被轉達。在直播服務中，用戶以節(jié)目列表作為依據(jù)選擇適合自己觀看的節(jié)目，但是交互性非常差；例如，快進功能、快退功能和選擇性的觀看。P2P技術直播服務的性能是具備安全性的。

相對于現(xiàn)場直播形式，在流媒體點播形式的服務過程中，用戶能根據(jù)列表任意選擇觀看節(jié)目。目前，P2P點播方法主要是在傳輸協(xié)議基礎上發(fā)展起來的，更適合于編碼和數(shù)字版的相關技術[3]。

4 智能碼流控制

信息發(fā)送方的碼流控制的目的是雙重的。一種是在開始發(fā)送視頻信息之前發(fā)送檢測序列以確定傳輸鏈路的當前網(wǎng)絡帶寬環(huán)境。帶寬的波動防止了數(shù)據(jù)傳輸量超過網(wǎng)絡的負載容量，即數(shù)據(jù)傳輸量等于網(wǎng)絡的負載容量，并避免了網(wǎng)絡擁塞和數(shù)據(jù)丟失等問題。輸出率控制策略的流程如下。每當流媒體發(fā)送器獲得RTCP反饋消息時，消息中的數(shù)據(jù)分組丟失率作為決策者的輸入值被發(fā)送給決策者，并且根據(jù)特定的決策算法來決定傳輸量。給定后續(xù)碼流的輸出碼率，碼流響應器將相應的預壓縮碼流文件發(fā)送給接收器。在線教育中，除了視頻流之外，還有教育信息的數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流具有較低的帶寬要求并且通常更容易滿足；教學視頻的質量在某種程度上比清晰度更穩(wěn)定。即使以高編碼率發(fā)送圖像，如果高端編碼率區(qū)域的變化大，則分組丟失率P loss也可能增加。

5 結語

現(xiàn)代化教學課件和視頻是通過智能型碼流相關協(xié)調技術壓縮的流媒體視頻文件，在借助RTP和RTCP技術協(xié)議檢測計算機傳輸容量，以及具有各種帶寬和可變傳輸功能的網(wǎng)絡它將被實現(xiàn)。發(fā)送有關環(huán)境的異步教育信息，能為更廣泛地實現(xiàn)在線教育和在線多媒體信息提供了技術支持、解決方案。該解決方案在當今的網(wǎng)絡環(huán)境中具有應用需求，并且即使在未來帶寬增加之后面對增加的網(wǎng)絡用戶，預期也是一個很好的應用。