流媒體集群并發(fā)技術(shù)在視頻點直播系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙凱　焦建民　景云

摘 要 本文對采用最新的流媒體技術(shù)在視頻點直播系統(tǒng)中的應(yīng)用做了介紹，同時對當今流媒體的定義、特點和表現(xiàn)場景進行了描述；并對智能拖拽技術(shù)、集群并發(fā)技術(shù)等視頻流媒體技術(shù)的特點進行了詳細的表述。

【關(guān)鍵詞】流媒體 智能緩沖 視頻拖拽 集群并發(fā) 海量 點直播

1 引言

如今信息技術(shù)的應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展影響到了許多領(lǐng)域，利用廉價的的IP網(wǎng)絡(luò)資源，通過網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)可以有效的完成視頻圖象的動態(tài)實時傳輸，使人們在任何時間，任何地點都能夠方便地通過網(wǎng)絡(luò)及時地得到所需的，音，視頻及其它各種信息。

視頻直播系統(tǒng)（VOD），全稱是 （Video on Demand）即按需要的視頻流播放，是通過網(wǎng)絡(luò)進行視頻點播和直播的互動式點播系統(tǒng)。它是將音視頻信號采集成數(shù)字信號，并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊环N流媒體應(yīng)用。它代表著一種全新的信息傳遞方式，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于教育，廣播電視，工廠，醫(yī)療等各個行業(yè)。VOD系統(tǒng)可以允許你隨時隨地直接點播自己希望想收看的內(nèi)容，方便及時地發(fā)布，交互，共享各種信息。從而輕松地實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡(luò)互動，網(wǎng)絡(luò)視頻會議，網(wǎng)絡(luò)視頻教學等功能。

2 流媒體技術(shù)概述

視頻流媒體技術(shù)，經(jīng)過了多年的技術(shù)發(fā)展及改進，由最初的適合標清視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸，到現(xiàn)今應(yīng)用于大容量、高清、極速的網(wǎng)絡(luò)視頻點直播形式，作為現(xiàn)金較為先進的的視頻直播技術(shù)，流媒體點直播技術(shù)代表了該領(lǐng)域的發(fā)展方向，隨著硬件技術(shù)（如服務(wù)器性能的提高）及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)帶寬的提高、新的網(wǎng)絡(luò)交換傳輸技術(shù)的出現(xiàn)等）的不斷發(fā)展，流媒體技術(shù)必將會得到更快、更深的發(fā)展。

隨著信息量的不斷增加，機關(guān)日常生產(chǎn)和辦公活動中的資源素材信息越來越多的以語音、視頻等方式展現(xiàn)和存儲，經(jīng)過長期的積累，形成了海量的多媒體資源儲備。如何讓這些資源更高效的傳播、檢索、使用，使其更好的為廣大領(lǐng)導和職工服務(wù)，更好的為企業(yè)的信息化建設(shè)、發(fā)展做貢獻，成為信息化建設(shè)者們亟待解決的難題。

流媒體視頻處理技術(shù)的發(fā)展，使這些困擾資源應(yīng)用的難題得到切實的解決。海量處理、集群并發(fā)等新的流媒體技術(shù)使得通過音視頻這種豐富形象的形式、在線觀覽這種靈活便捷的途徑高效的傳播，讓每個職工都可以在同一平臺上了解企業(yè)各方面信息。其應(yīng)用極大的改善員工辦公環(huán)境、豐富網(wǎng)絡(luò)生活、提高企業(yè)辦公效率，成為機關(guān)生產(chǎn)辦公和精神文明建設(shè)信息化建設(shè)的一個重要保障手段。

3 采用流媒體集群并發(fā)技術(shù)的系統(tǒng)技術(shù)特色

3.1 系統(tǒng)功能概要

目前開發(fā)的基于計算機網(wǎng)絡(luò)的視頻直播系統(tǒng)，主要是在TCP/IP寬帶網(wǎng)絡(luò)上傳送MPEG1、MPEG2、MPEG4、ASF、AVI、WMV，MPC、H261等30幀/秒的高質(zhì)量全動態(tài)的視頻圖像、語音、數(shù)據(jù)。最新的VOD系統(tǒng)采用了國際標準HTTP傳輸協(xié)議，基于服務(wù)器/瀏覽器體系結(jié)構(gòu)，適用于在城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)上進行交互式視頻直播?？梢猿浞直ＷC系統(tǒng)的開放性、通用性和廣泛性，能夠提供實時的、高質(zhì)量的、分布式的視頻服務(wù)。其主要功能：一是視頻文件廣播，所謂文件廣播，就是將已經(jīng)存儲在視頻服務(wù)器中的數(shù)字化視頻文件以數(shù)字節(jié)目方式向各客戶端發(fā)送傳輸，或通過視頻采集卡將采集的視頻數(shù)據(jù)事先存儲在存儲設(shè)備中，再以非實時的方式以數(shù)字節(jié)目的形式向各客戶端發(fā)送傳輸。二是視頻錄制直播，所謂視頻直播，是在視頻服務(wù)器端，通過視頻采集卡將來自其它視頻源（如電視機、影碟機、錄像機、攝像機等）的實時模擬視頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的同時，由視頻服務(wù)器將數(shù)字信號發(fā)送傳輸?shù)礁骺蛻舳恕?/p>

3.2 系統(tǒng)特色技術(shù)介紹

最新的流媒體服務(wù)平臺融合了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、音視頻技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，采用了以下幾項獨創(chuàng)技術(shù)：

3.2.1 集群并發(fā)技術(shù)

集群并發(fā)技術(shù)是視頻點直播平臺中一個核心技術(shù)，它依托網(wǎng)絡(luò)底層視頻數(shù)據(jù)流交換技術(shù)，可以最大地發(fā)揮軟硬件平臺的效能。使用集群并發(fā)技術(shù)的單臺服務(wù)器可以提供上千個并發(fā)視頻數(shù)據(jù)流。這些數(shù)據(jù)流經(jīng)過核心服務(wù)模塊的統(tǒng)一管理和統(tǒng)一調(diào)度，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的批量轉(zhuǎn)發(fā)、批量處理，批量上傳，極大改善了用戶觀看視頻的視覺體驗。

3.2.2 智能緩沖技術(shù)

智能緩沖技術(shù)是視頻點直播平臺中另外一個重要的支撐技術(shù)，它可以自動度識別觀看用戶所處的網(wǎng)絡(luò)帶寬環(huán)境，自動將視頻轉(zhuǎn)換成適合該網(wǎng)絡(luò)流暢播放的視頻碼流和格式，從而充分保證系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)帶寬資源有限的條件下優(yōu)先得到最優(yōu)質(zhì)的在線視頻觀看效果，緩沖時間極短（大約只有幾毫秒）。

3.2.3 智能拖拽技術(shù)

智能拖拽技術(shù)，是基于滿足于用戶對視頻進行即時“點播”的應(yīng)用技術(shù)，使用這種技術(shù)，用戶可以在任意時間對已經(jīng)播放完畢的視頻進行隨時回看、回播，極大的提高用戶視頻體驗效果，提高觀看用戶滿意度，從而提高視頻節(jié)目的收視率，提高視頻運營商的附加值。

3.2.4 無縫拼接技術(shù)

無縫拼接技術(shù)，主要用戶視頻運營商在進行視頻節(jié)目播放時，在節(jié)目播放中間或間歇時進行廣告插播，公告播放等增值業(yè)務(wù)的推送和推廣應(yīng)用。他可以基于節(jié)目的類別進行個性制設(shè)置，推送方式多種多樣，主要包括定時插播公告、即時發(fā)送公告、文字公告、圖片公告、視頻公告等多種方式。

3.2.5 HP2P高性能P2P技術(shù)

采用高性能P2P技術(shù)，可以使用戶除了在線觀看自己喜歡的視頻節(jié)目的同時，還可以在第一時間將此節(jié)目進行高速下載，存放到自身電腦和智能設(shè)備上進行播放，P2P技術(shù)采用HTTP方式傳輸，既繼承了以往網(wǎng)絡(luò)視頻下載技術(shù)的優(yōu)點（優(yōu)化服務(wù)器資源、支持批量高速下載等）又同事兼有HTTP所具備的響應(yīng)迅速、穿透性好等特點。采用此項技術(shù)，既保證用戶的播放質(zhì)量，提高了流媒體傳輸?shù)男剩挚梢猿浞掷昧擞脩舻拈e置上行帶寬。

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作者單位

黃河水利委員會信息中心 河南省鄭州市 450003