【視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)10000字（論文）】

視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄TOC\o"1-2"\h\u19087視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 1695摘要 129281第1章緒論 2313461.1課題的研究背景及意義 2160721.2課題的研究現(xiàn)狀 2304871.3研究內(nèi)容 311619第2章系統(tǒng)需求分析 3243872.1系統(tǒng)總體要求 3133242.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程 5318452.3系統(tǒng)需求問題描述 532106第3章視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 986083.1視頻點(diǎn)播系統(tǒng)工作原理 9242903.2視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì) 1026573.3網(wǎng)絡(luò)通信接口的設(shè)計(jì) 14315553.4視頻信息檢索功能的設(shè)計(jì) 16140633.5流媒體文件的獲取 17244833.6視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流圖及運(yùn)行過程 1932329第4章結(jié)論 205187參考文獻(xiàn) 21摘要流媒體技術(shù)作為一種新的網(wǎng)絡(luò)媒體傳輸方式，很好的解決了視頻數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上的傳輸問題，并越來越廣泛地應(yīng)用到視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中。流媒體視頻點(diǎn)播技術(shù)的出現(xiàn)，在某種意義上說是視頻信息技術(shù)領(lǐng)域的一場革命，用戶在家可以按照自己的意愿進(jìn)行遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、信息查詢等等，極大地提高和改善了人們的生活質(zhì)量和工作效率。本文在分析學(xué)校師生對視頻點(diǎn)播應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上，給出流媒體視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的整體方案，并對系統(tǒng)的各子模塊的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。該方案采用瀏覽器/服務(wù)器模式，選用高性能的服務(wù)器和磁盤陣列構(gòu)成系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，選用ReaINetworks公司的HelixServer9作為系統(tǒng)服務(wù)程序。對于文件傳輸功能，分別對服務(wù)器端和客戶端網(wǎng)絡(luò)傳輸接口進(jìn)行設(shè)計(jì)，并針對視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的查詢功能設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)視頻搜索模塊。在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中，深入研究了流媒體視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的功能、Asp網(wǎng)頁設(shè)計(jì)技術(shù)、ADO數(shù)據(jù)庫連接技術(shù)和MSSQLServer2000數(shù)據(jù)庫技術(shù)，綜合利用這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)開發(fā)出系統(tǒng)。本論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的流媒體視頻點(diǎn)播系統(tǒng)，具有技術(shù)先進(jìn)、性能良好、成本低廉的特點(diǎn)，非常適合校園環(huán)境，實(shí)用價值較高。該流媒體服務(wù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，為在校廣大師生提供了基于流媒體技術(shù)的服務(wù)平臺，豐富了校園網(wǎng)信息服務(wù)內(nèi)容，促進(jìn)了數(shù)字化校園建設(shè)。關(guān)鍵詞：流媒體；視頻點(diǎn)播；B/S模式；ADO技術(shù)緒論1.1課題的研究背景及意義隨著因特網(wǎng)的迅速發(fā)展以及寬帶技術(shù)的日趨成熟，網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播在社會各行業(yè)中的應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注。利用互聯(lián)網(wǎng)的傳播技術(shù)優(yōu)勢和靈活的傳播理念來實(shí)現(xiàn)廣播電視與互聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)勢聯(lián)合、優(yōu)勢互補(bǔ)，從而占領(lǐng)現(xiàn)代傳播技術(shù)的制高點(diǎn)和宣傳主動權(quán)，是互連網(wǎng)時代廣播電視參與網(wǎng)絡(luò)并贏得發(fā)展機(jī)遇的關(guān)鍵，也是廣播電視在互聯(lián)網(wǎng)時代發(fā)展的必由之路。視頻點(diǎn)播作為一種交互式多媒體通信業(yè)務(wù)，滿足了人們“想看什么就看什么，想什么時候看就什么時候看”的愿望。它融合了互連網(wǎng)絡(luò)和視頻技術(shù)的優(yōu)勢，徹底改變了過去收看多媒體節(jié)目的被動方式，采用主動請求多媒體節(jié)目，實(shí)現(xiàn)了多媒體節(jié)目的按需收看和任意播放，為用戶提供了實(shí)時的、交互的、按需的點(diǎn)播服務(wù)系統(tǒng)?？梢哉f，視頻點(diǎn)播技術(shù)的出現(xiàn)，是視頻信息技術(shù)領(lǐng)域的一場革命。流媒體指在網(wǎng)絡(luò)中使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時基媒體。流媒體在初創(chuàng)時期，最引人注目的應(yīng)用是用于提高公司對客戶進(jìn)行技術(shù)支持的服務(wù)質(zhì)量上。公司可以借助流媒體技術(shù)的應(yīng)用，將內(nèi)部通訊、業(yè)務(wù)培訓(xùn)等活動通過企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)開展起來，節(jié)約了大量資金。流媒體內(nèi)容還可以添加到Web網(wǎng)站上，使技術(shù)咨詢變得更加形象、更加生動。雖然目前網(wǎng)上的視頻播放的效果，畫面大小還不如人意，但其發(fā)展勢頭非常迅猛，與幾年前相比已有了長足的進(jìn)步。而自動根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的速度傳輸相應(yīng)圖像的流媒體技術(shù)的普及應(yīng)用，將促進(jìn)視頻點(diǎn)播應(yīng)用的發(fā)展。1.2課題的研究現(xiàn)狀目前，世界各國都在研究開發(fā)提供視頻點(diǎn)播的實(shí)驗(yàn)和服務(wù)。在亞洲，韓國的KT公司己經(jīng)推出了其視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)。日本的NEC等公司開發(fā)了大型的視頻服務(wù)器，并在東京地區(qū)建設(shè)了大規(guī)模的視頻點(diǎn)播實(shí)驗(yàn)平臺。在我國，從上世紀(jì)90年代開始，就有很多研究開發(fā)單位著手進(jìn)行視頻點(diǎn)播實(shí)驗(yàn)和開發(fā)。進(jìn)入21世紀(jì)，全國大部分省會城市及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)相繼開展了視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)。與此同時，各種小型的視頻點(diǎn)播在我國也飛速發(fā)展，基于小型服務(wù)器和局域網(wǎng)環(huán)境的公司培訓(xùn)用的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)，旅館娛樂用的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)，學(xué)校教學(xué)用的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)都己大量出現(xiàn)，盡管這些系統(tǒng)目前尚有不少缺陷和使用的局限性，但它畢竟標(biāo)志著視頻點(diǎn)播系統(tǒng)己經(jīng)走近了我們的日常生活。1.3研究內(nèi)容流媒體技術(shù)有著良好的應(yīng)用前景，尤其是在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施完善的校園環(huán)境下，更有著廣闊的應(yīng)用空間。如何利用流媒體技術(shù)針對校園實(shí)際需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有實(shí)用價值的流媒體視頻點(diǎn)播系統(tǒng)，就成為本論文的研究內(nèi)容。具體研究工作如下：深入研究、分析視頻點(diǎn)播技術(shù)，確定實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)需要完成的主要功能。研究并分析流媒體技術(shù)的特點(diǎn)、原理、關(guān)鍵技術(shù)。流媒體服務(wù)器是整個視頻點(diǎn)播系統(tǒng)系統(tǒng)的核心，研究如何構(gòu)建一個流媒體服務(wù)器，并對服務(wù)器和客戶端網(wǎng)絡(luò)傳輸接口進(jìn)行設(shè)計(jì)。使用ASP網(wǎng)頁設(shè)計(jì)技術(shù)及ADO連接數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)站的開發(fā)。系統(tǒng)需求分析2.1系統(tǒng)總體要求系統(tǒng)總體要求是從用戶角度出發(fā)，在尚未明確詳細(xì)的系統(tǒng)需求時，有技術(shù)開發(fā)人員及客戶共同確定系統(tǒng)總體幵發(fā)要求，對于正常業(yè)務(wù)要求肯定及深入挖掘，對于非正常業(yè)務(wù)要求進(jìn)行否定，充分考慮到項(xiàng)目從立項(xiàng)、需求分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼、測試、部署、維護(hù)等階段的完整流程中的要求。本次系統(tǒng)開發(fā)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)其總體要求如下：需要采用成熟穩(wěn)定的流媒體平臺:系統(tǒng)采用Microsoft最先進(jìn)的WindowsMediaServices流媒體服務(wù)作為平臺，能夠在寬帶網(wǎng)上提供實(shí)時的、高質(zhì)量的、分布式的視頻流服務(wù)。采用美觀的用戶訪問頁面:最新版本VOD系統(tǒng)在界面上做了重新規(guī)劃與改進(jìn)，頁面美觀大方，容易操作，特別適合學(xué)校用戶和商業(yè)運(yùn)營，很容易吸引用戶登錄點(diǎn)播和下載;后臺管理頁面，框架清晰，易于管理。提供靈活的首頁定制功能:新版本VOD系統(tǒng)提供首頁風(fēng)格的自我定制功能，管理員可以自行修改首頁風(fēng)格與欄目名稱，可以更換首頁LOGON圖片以及自定義推薦資源，還可以自定義首頁或者其他頁面的廣告。通過這些方面的定制，管理員可以方便地設(shè)計(jì)出符合實(shí)際運(yùn)營需要的VOD服務(wù)訪問首頁。提供全方位、標(biāo)準(zhǔn)化的功能:功能模塊涵蓋到用戶使用的方方面面，能滿足系統(tǒng)運(yùn)營的各方面需要。同樣在操作上也很簡潔，功能定義清晰明了，讓管理員很方便的知道該怎么去做，易裝易用，而不需要繁多的學(xué)習(xí)培訓(xùn)。系統(tǒng)必須支持常見的各種媒體格式:VOD點(diǎn)播(直播)系統(tǒng)可以支持常見的各種流媒體的點(diǎn)播，包括:音頻包括:wav,mp3,mid,wma等;視頻包括:asf,wmv,asx,mpg,mpeg,rm,rmvb,avi.dat,vob等;圖像包括:gif,jpg,bmp;文本包括:txt,doc,ppt,pps,xls,rtf,pdf,html;動畫包括:swf,exe;其他不常見的媒體格式，只要進(jìn)行點(diǎn)播的計(jì)算機(jī)本身可以播放，也可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播。采用成熟、主流的B/S架構(gòu)，點(diǎn)播用戶訪問VOD節(jié)目時不需要安裝任何的客戶端程序，也不需要進(jìn)行復(fù)雜設(shè)置，使得軟件更加通用化，點(diǎn)播界面實(shí)現(xiàn)了與IE瀏覽器的無縫連接，用戶可以在不下載任何控件與播放工具的情況下，可以很隨意的點(diǎn)播VOD系統(tǒng)里面的資源。管理員可以遠(yuǎn)程對系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)，不受時間空間的限制，只要能夠訪問到VOD系統(tǒng)服務(wù)器就可以進(jìn)行管理。強(qiáng)大的權(quán)限管理與安全控制:系統(tǒng)管理員在后臺可以進(jìn)行多種樣式的權(quán)限管理?？梢詫芾韱T用戶或者用戶組設(shè)置功能維護(hù)權(quán)限、給管理員分配資源維護(hù)權(quán)限，可以對注冊用戶或者注冊用戶組設(shè)置資源點(diǎn)播權(quán)限和下載權(quán)限，可以給注冊用戶分配資源上傳權(quán)限。2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程數(shù)據(jù)流程圖是一種通過圖形方式描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動和處理的，反映了系統(tǒng)必須完成的邏輯功能的模型，描繪信息流和數(shù)據(jù)從輸入移動到輸出的過程中經(jīng)歷的變換。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖中的數(shù)據(jù)主要山四類角色進(jìn)行輸入，回饋數(shù)據(jù)流也將回饋給不同角色。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖設(shè)計(jì)如圖2-1所示。頂層數(shù)據(jù)流程圖如圖2-2所示。圖2-1數(shù)據(jù)流程圖圖2-2頂層數(shù)據(jù)流程圖2.3系統(tǒng)需求問題描述按照統(tǒng)一軟件幵發(fā)過程，功能性需求采用用例進(jìn)行描述，將系統(tǒng)的功能性需求拆分成每一個單一系統(tǒng)的用例。角色是需求識別方法中重要組成部分，精確有效的識別系統(tǒng)參與角色有利于系統(tǒng)開發(fā)工作，通過反復(fù)識別系統(tǒng)參與角色，圍繞角色完成系統(tǒng)功能性需求收集工作。針對視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的業(yè)務(wù)特性及業(yè)務(wù)模型，充分完成了視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的功能性需求分析，并根據(jù)系統(tǒng)分析原則，完成了劃分模塊分析研究，系統(tǒng)總體劃分為系統(tǒng)設(shè)置管理模塊、系統(tǒng)用戶管理模塊、資源管理模塊、資費(fèi)管理模塊、信息模塊、日志管理模塊。系統(tǒng)設(shè)置管理:1)基本信息設(shè)置基本信息設(shè)置涉及VOD點(diǎn)播(直播)系統(tǒng)的一些基本的信息，例如系統(tǒng)名稱，當(dāng)前狀態(tài)，站點(diǎn)描述等。2)資源選項(xiàng)設(shè)置該功能模塊，是對VOD點(diǎn)播(直播)系統(tǒng)資源的維護(hù)。其中涉及很多的開關(guān)，通過這些開關(guān)可以方便地打開或者關(guān)閉某些功能，適應(yīng)各種用戶不同的需求。3)系統(tǒng)選項(xiàng)設(shè)置系統(tǒng)選項(xiàng)設(shè)置，對VOD點(diǎn)播(直播)系統(tǒng)的一些系統(tǒng)信息進(jìn)行設(shè)置，也主要涉及一些功能開關(guān)4)地址映射地址映射主要是實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)段內(nèi)對VOD點(diǎn)播(直播)系統(tǒng)同時訪問5)流量控制控制用戶點(diǎn)播資源流量，可以按用戶限制流量、按用戶組限制流量、按用戶IP限制流量。6)監(jiān)察集群服務(wù)器管理服務(wù)器集群是由獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(稱為節(jié)點(diǎn))構(gòu)成的組，不同節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作，就象單個系統(tǒng)一樣，從而確保關(guān)鍵的應(yīng)用程序和資源始終可由客戶端使用。圖2-3系統(tǒng)設(shè)置用例圖2.資源管理對于資源的管理，主要體現(xiàn)在如下方面:1)資源目錄樹維護(hù)管理員可以對資源目錄樹進(jìn)行維護(hù)，包括目錄的添加和修改、子目錄的添加、子目錄的位置調(diào)整，以及目錄的開放情況設(shè)置等。還可以設(shè)置為VIP目錄，VIP會員訪問，非VIP會員或者沒有權(quán)限的會員將無法訪問。2)資源內(nèi)容維護(hù)資源內(nèi)容維護(hù)就是對資源進(jìn)行上傳、修改、刪除的地方。管理員可以web方式上傳資源，并且對資源的名稱、簡介、宣傳畫進(jìn)行維護(hù)，同時可以設(shè)置資源的開放情況。3)資源調(diào)動為了方便管理員對資源進(jìn)行重新分類，提供資源調(diào)動功能，可以將選中的資源調(diào)動到指定的目錄下，而不需要重新上傳。4)資源審核由于資源的質(zhì)量不同，特別是注冊用戶上傳的資源，存在良蕎不齊的現(xiàn)象，需要管理員對上傳的資源進(jìn)行審核。審核通過的資源才可以發(fā)布到系統(tǒng)中供用戶點(diǎn)播和下載。管理員也可以設(shè)置不需要審核直接發(fā)布。5)資源信息統(tǒng)計(jì)通過資源信息統(tǒng)計(jì)，可以統(tǒng)計(jì)資源的點(diǎn)播、下載、預(yù)覽次數(shù)，從而了解資源的受歡迎程度。同時，還可以通過時間段和資源大小進(jìn)行統(tǒng)計(jì)資源。6)資源評論信息維護(hù)注冊用戶對于資源的評論，也是反映資源受歡迎程度的方式，管理員可以方便地對評論信息進(jìn)行查詢，還可以刪除評論信息。7)用戶上傳空間設(shè)置管理員可以設(shè)置系統(tǒng)用戶和注冊用戶的資源上傳空間的大小。資源管理功能用例圖如圖2-4所示。圖2-4資源管理用例圖2.資費(fèi)管理對于點(diǎn)播資源的管理，主要體現(xiàn)在如下幾個方面:1)缺省資費(fèi)設(shè)置設(shè)置缺省的新資源執(zhí)行的資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，新添加的資源將按照設(shè)置的資費(fèi)方式進(jìn)行收費(fèi)。2)資源資費(fèi)設(shè)置對于已經(jīng)存在的資源進(jìn)行收費(fèi)方式和收費(fèi)費(fèi)率的設(shè)置，用于對特殊資源的特殊處理。3)注冊用戶資費(fèi)設(shè)置對注冊用戶進(jìn)行充值、透支金額設(shè)置、包月設(shè)置、以及對于包月信息的維護(hù)。4)注冊用戶資費(fèi)結(jié)算可以統(tǒng)計(jì)查詢出注冊用戶的充值情況、消費(fèi)情況、包月情況、以及資金余額等。5)用戶積分設(shè)置可以設(shè)置用戶注冊、登錄、上傳資源的積分獎勵情況，和刪除資源的積分扣除情況。資源管理用例圖如圖2-5所示。圖2-5資費(fèi)管理用例圖3.信息管理管理員可以對系統(tǒng)在線信息進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)的主要內(nèi)容包括:1)公告信息維護(hù)2)用戶留言管理3)在線用戶顯示4)用戶在線點(diǎn)播顯示5)用戶信息維護(hù)信息、管理用例圖如圖2-6所示。圖2-6信息管理用例圖第3章視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1視頻點(diǎn)播系統(tǒng)工作原理結(jié)合校園視頻點(diǎn)播系統(tǒng)開發(fā)的特點(diǎn)，比較適合采用瀏覽器/服務(wù)器模式，即B/S模式。客戶端只要能上網(wǎng)即可以觀看視頻，系統(tǒng)靈活開放。這樣處理，即可充分發(fā)揮點(diǎn)播系統(tǒng)的優(yōu)越性，又不需要使用者有專業(yè)的知識或者熟悉軟件的使用?；鵅/S結(jié)構(gòu)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的工作原理是當(dāng)客戶機(jī)需要點(diǎn)播節(jié)目時，首先使用瀏覽器訪問Web服務(wù)器，由Web服務(wù)器返回節(jié)目的URL,然后客戶機(jī)啟動流媒體播放器，按照獲得的節(jié)目URL發(fā)起請求，流媒體服務(wù)器接受請求并發(fā)送流媒體數(shù)據(jù)，最后在客戶機(jī)的媒體播放器上進(jìn)行播放，完成一次視頻點(diǎn)播過程。在整個工作流程中，一般還要完成身份認(rèn)證、訪問控制等必要步驟。Web服務(wù)器通常與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器協(xié)作，由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成信息存儲、數(shù)據(jù)查詢等工作，降低Web服務(wù)器的壓力。3.2視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)由流媒體服務(wù)器、Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三部分組成，如圖3-1所示。圖3-1視頻點(diǎn)播系統(tǒng)架構(gòu)3.2.1流媒體服務(wù)器流媒體服務(wù)器是視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的核心服務(wù)器，其主要功能有:存儲視頻節(jié)目、響應(yīng)用戶點(diǎn)播請求、提供穩(wěn)定的視頻流、響應(yīng)用戶在點(diǎn)播過程中的交互、進(jìn)行內(nèi)容訪問控制。流媒體服務(wù)器要求具有強(qiáng)大的并發(fā)處理能力、與網(wǎng)絡(luò)和磁盤I/0匹配的I/0吞吐能力。流媒體服務(wù)器的技術(shù)和性能決定著整個系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)性和服務(wù)性。流媒體服務(wù)器要完成的工作包括:1.當(dāng)收到網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊發(fā)來的為客戶服務(wù)的消息(包括客戶的地址)后，流媒體服務(wù)器從媒體存儲器上讀取相應(yīng)的節(jié)目發(fā)送到給定的用戶;2.一旦開始向某一特定客戶發(fā)送數(shù)據(jù)，流媒體服務(wù)器就直接與客戶交互，當(dāng)收到暫停和繼續(xù)播放時，完成相應(yīng)的操作;3.當(dāng)收到斷開連接時，必須與給定的用戶斷開，然后關(guān)閉此進(jìn)程，并且將此情況告訴給網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊。本文構(gòu)建的流媒體服務(wù)器是以在校校園網(wǎng)用戶為服務(wù)對象，提供視頻點(diǎn)播服務(wù)。由服務(wù)器主機(jī)、存儲系統(tǒng)和流媒體服務(wù)軟件三部分組成。1.服務(wù)器主機(jī)服務(wù)器主機(jī)性能是衡量一個流媒體服務(wù)系統(tǒng)的重要指標(biāo)，選擇運(yùn)行穩(wěn)定并擁有足夠的帶寬的服務(wù)器主機(jī)是流媒體服務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵。網(wǎng)絡(luò)帶寬是網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸資源，網(wǎng)絡(luò)可以同時支持的最大并發(fā)用戶數(shù)與網(wǎng)絡(luò)帶寬視頻流的帶寬是密切相關(guān)的。網(wǎng)絡(luò)帶寬可根據(jù)公式計(jì)算:網(wǎng)絡(luò)帶寬=每kbps數(shù)據(jù)速率*最大流數(shù)依據(jù)以上公式，在校校園網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)320多臺，平均在線約200臺，按照20%的計(jì)算機(jī)同時進(jìn)行視頻點(diǎn)播的概率估算，流媒體服務(wù)器至少要具有支持200*20070=40個并發(fā)流的能力。流媒體文件一般都是高清晰度的視頻文件，平均編碼率為_SOOKbps，按照40并發(fā)流來估算，那么流媒體服務(wù)器必須要有40*_SOOKbps=200Mbps以上的網(wǎng)絡(luò)連接帶寬。通過以上分析，選用主流技術(shù)的中檔IA架構(gòu)的服務(wù)器即可滿足CPU、內(nèi)存、I/O總線、網(wǎng)卡這幾部分的要求。具體來說，選用配有2個主頻大于2.8GHz的處理器、大于1GB內(nèi)存、2塊千兆網(wǎng)卡的服務(wù)器。使用多網(wǎng)卡是為了均衡流量，其中一個網(wǎng)卡專用來向客戶端提供流媒體，另一個網(wǎng)卡專門負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程管理、監(jiān)視、復(fù)制，從編碼服務(wù)器獲得數(shù)據(jù)流，以及流的分發(fā)，使得當(dāng)客戶網(wǎng)段流量出現(xiàn)飽和時，不會影響到對服務(wù)器的遠(yuǎn)程管理。根據(jù)以上分析本系統(tǒng)服務(wù)器主機(jī)選用高性價比的DellPowerEdge2800服務(wù)器，技術(shù)規(guī)格如表3-1所示。表3-1服務(wù)器主機(jī)技術(shù)規(guī)格表部件規(guī)格處理器雙IntelXeon3.0GHz,1M緩存，800MHz前端總線，EM64T內(nèi)存2GB(2×1024)DDR-2400MHzECCSCRAMSCSI控制器集成雙通道Ultra320SCSI控制器硬盤146GBUltra320SCSI(15KRPM,80Pin)網(wǎng)絡(luò)接口卡雙Intel千兆網(wǎng)卡，銅纜接口2.存儲系統(tǒng)流媒體服務(wù)器中存儲的課件、電影等各種視頻文件數(shù)量很大，所以需要的存儲空間相對較大?？紤]到文件系統(tǒng)本身的開銷和系統(tǒng)容錯，實(shí)際的容量需求會更多。錯誤時，系統(tǒng)可以在線恢復(fù)和重建數(shù)據(jù)，而不至術(shù)來構(gòu)建存儲系統(tǒng)。這是一種傳統(tǒng)而有效的擴(kuò)大存儲容量、提高存取速率、提供數(shù)據(jù)保護(hù)的技術(shù)，性價大容量的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)是基本的要求，更需要系統(tǒng)具有良好的容錯性能，并具有足夠的穩(wěn)定性，在發(fā)生部分?jǐn)?shù)據(jù)于影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過以上分析，本系統(tǒng)選擇DAS結(jié)構(gòu)的RAID磁盤陣列技比高，可以很好地滿足上文提出的要求。根據(jù)RAID的技術(shù)規(guī)范，RAID0技術(shù)是最快和最有效的磁盤陣列類型，但沒有容錯功能，RAID10技術(shù)成本太高，磁盤利用率只有_50070，綜合考慮數(shù)據(jù)安全性、成本和性能，本系統(tǒng)選擇RAID_5技術(shù)來規(guī)劃一個磁盤陣列。服務(wù)器中存儲的流媒體文件多為大尺寸文件，一般為1_SOMB-400MB，所以在規(guī)劃磁盤陣列時應(yīng)該使用較大的陣列條帶，以降低IOPS值，提高性能。陣列條帶應(yīng)在64KB以上為佳。磁盤陣列的硬盤選擇轉(zhuǎn)速為lOKRPM以上、U1tra320SCSI接口的大容量硬盤。根據(jù)以上分析選用DellPowerVault22xS磁盤陣列，它以低廉的價格提供了高性能SCSI直接附加存儲。PowerVault22xS經(jīng)過專門設(shè)計(jì)和測試，能夠與戴爾PowerEdge服務(wù)器無縫集成，再結(jié)合PERCRAIDK卡與管理軟件，形成了一套完整的存儲解決方案。存儲系統(tǒng)還需要在服務(wù)器中插入一塊RAID卡，以實(shí)現(xiàn)對磁盤陣列的配置和控制，本方案設(shè)計(jì)中選用DellPERC4/DCRAID卡。存儲系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，是在磁盤陣列中插入10塊Maxtor146GB硬盤，通過RAID卡配置成RAID_5陣列，構(gòu)成一個存儲容量為1.3TB的存儲系統(tǒng)。3.2.2Web服務(wù)器Web服務(wù)器的功能是通過網(wǎng)站的形式為用戶提供一個良好的界面，方便用戶訪問存儲在流媒體服務(wù)器上的視頻節(jié)目。本系統(tǒng)Web服務(wù)器主機(jī)選用一臺DellPowerEdge28_50服務(wù)器，操作系統(tǒng)為WindowsServer2003企業(yè)版，安裝IIS6.0組件以提供Web服務(wù)。網(wǎng)站程序使用Asp技術(shù)開發(fā)，界面友好，安全穩(wěn)定，執(zhí)行效率高。通過在網(wǎng)頁顯示的節(jié)目信息中包含節(jié)目的URL，如mms//vod.neau,/vod/filenatne.wmv，就可以讓用戶直接點(diǎn)擊該鏈接來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播，網(wǎng)站設(shè)計(jì)支持在打開的網(wǎng)頁中嵌入媒體播放器，直接播放流媒體節(jié)目，在網(wǎng)頁中嵌入RealPlay播放器語法如下，其中RealPlay播放器的CLASSID為“clsidCFCDAA03一8BE4-11CF-B84B-0020AFBBCCFA”。<OBJECTCLASSID="CFCDAA03-8BE4-11CF-B84B-0020AFBBCCFA”WIDTH=_500HEIGHT=420ID="realWindow"><PARAM<PARAMNAME="Name"VALUE="VOD">NAME="URL"VALUE="mms://vod.neau,/vod/filename.wmv"></OBJECT>結(jié)合實(shí)際需要，網(wǎng)站設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)以下功能:1.視頻節(jié)目的上傳與管理2.視頻節(jié)目的搜索與流式發(fā)布3.用戶注冊與權(quán)限管理4.視頻節(jié)目和用戶使用情況的查詢和統(tǒng)計(jì)因此，本網(wǎng)站功能主要分為以下幾個模塊:會員管理模塊，視頻管理模塊，查詢管理模塊，系統(tǒng)管理模塊。1.會員管理模塊該部分功能對用戶的注冊資料進(jìn)行管理，包含了用戶注冊、用戶登錄、用戶注銷等部分。2.視頻管理模塊該部分功能包括:添加視頻:通過該功能，管理員可以把視頻添加到數(shù)據(jù)庫中，說明視頻的類型，播放時間，視頻簡介等;修改視頻:管理員可以更改視頻名稱、視頻類型、視頻等級、主講等;視頻上傳管理:該部分是管理員對上傳的視頻進(jìn)行管理。3.查詢管理模塊該部分功能包括:視頻查詢管理和后臺會員查詢管理視頻查詢管理:為了使會員快速的找到自己想看的視頻，系統(tǒng)在前臺增加了視頻查詢功能。用戶可以通過“視頻名”、“主講名”進(jìn)行查詢。4.系統(tǒng)管理模塊系統(tǒng)設(shè)置的主要功能:網(wǎng)站設(shè)置、新注冊用戶的管理和聯(lián)系管理員的方式。還有管理員的添加，資料的修改等。3.3網(wǎng)絡(luò)通信接口的設(shè)計(jì)3.3.1服務(wù)器端網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊的設(shè)計(jì)服務(wù)器端網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊主要實(shí)現(xiàn)與客戶端的數(shù)據(jù)交換和提供用戶訪問的接口。要完成的工作包括：啟動服務(wù)器監(jiān)聽線程，監(jiān)聽來自客戶的請求，然后調(diào)用信息庫中的信息來驗(yàn)證此用戶的身份，對于合法的用戶，將此用戶的相關(guān)信息記錄進(jìn)信息庫；用戶的點(diǎn)播請求以包含有此特定客戶的信息發(fā)送給流媒體服務(wù)器，通知流媒體服務(wù)器可以為此用戶服務(wù)。實(shí)現(xiàn)流程圖如圖3-2所示。圖3-2服務(wù)器端網(wǎng)絡(luò)通信接口流程圖作為服務(wù)器端，在使用Windowssocket之前要先將其初始化，因?yàn)槲覀儾捎玫氖荕FC編程，在創(chuàng)建程序時，初始化工作己由系統(tǒng)自動生成。具體設(shè)計(jì)過程如下:啟動一個己定義的監(jiān)聽線程，完成如下任務(wù):需要在服務(wù)器端建立一個監(jiān)聽的套接字，并標(biāo)明其使用的套接字類型，即指明使用的傳輸協(xié)議?？梢哉{(diào)用socl}et})并定義此socket所使用的通信協(xié)議。Socl}et()函數(shù)的原型如下:SOCKETsocket(intaf,inttype,intprotocol);參數(shù):of是一個地址描述，目前只提供AF_INET.type新套接字的類型，SOCKET_STREAM創(chuàng)建一個流式套接字;SOCKET_DGRAM創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)報(bào)套接字。protocol指套接字所用的通訊協(xié)議。如果不想指定，可采用默認(rèn)值0。函數(shù)調(diào)用成功返回新套接字的對象，失敗則返回?？烧{(diào)用WSAGetLastError()函數(shù)來獲取失敗的原因。為服務(wù)器端定義的這個監(jiān)聽創(chuàng)建一個流式套接字指定的一個地址及端口，這樣客戶端才知道所要連接的是哪一個地址的哪個端口，為此要調(diào)用bind函數(shù)，該函數(shù)的原型如下:Intbind(SOCKETs,connststructsockaddrFAR*name,intnamelen);參數(shù):s已創(chuàng)建好的套接字描述符;name:Socket的地址值，這個地址必須是執(zhí)行這個程序所在機(jī)器的IP地址;namelen:該結(jié)構(gòu)體的長度。該函數(shù)調(diào)用成功返回0，否則返回SOCKET_EROR。如果不在意地址或端口的值，那么可以設(shè)定地址為INADDR-ANY以及端口為0,WindowsSockets會自動將其設(shè)定適當(dāng)?shù)牡刂芳岸丝谔?1024到_5000之間的值)此后可以調(diào)用getsockname()函數(shù)來獲知其被設(shè)定的值。3.3.2客戶端網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊的設(shè)計(jì)該模塊的主要作用是提供與遠(yuǎn)端服務(wù)器交互的高效簡潔的接口。由于接口模塊的隔離作用，對客戶端其他部分來講，系統(tǒng)相當(dāng)于本機(jī)用戶的視頻播放，不必考慮與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的通信協(xié)議等問題，只要發(fā)送請求消息并接收流媒體服務(wù)器的響應(yīng)就可以了?？蛻舳司W(wǎng)絡(luò)通信接口模塊完成工作包括:1.與服務(wù)器連接的建立，向服務(wù)器發(fā)送點(diǎn)播請求;2.接收服務(wù)器發(fā)送過來的數(shù)據(jù);3.屏蔽網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性。實(shí)現(xiàn)流程圖如圖3-3所示。圖3-3客戶端網(wǎng)絡(luò)通信端口流程圖客戶端網(wǎng)絡(luò)端口具體設(shè)計(jì)如下:1.創(chuàng)建兩個套接字，一個用來與服務(wù)器建立連接，采用流式套接字;另一個用來接收服務(wù)器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)報(bào)套接字。2.在用戶界面的對話框中輸入服務(wù)器的IP地址和端口號，然后將這兩個參數(shù)傳遞給connect()函數(shù)，開始提出連接要求。客戶端的連接套接字使用connect()函數(shù)來提出與服務(wù)器端的套接字建立連接的申請，函數(shù)的原型如下:Intconnect(SOCKETs,conststructsockaddrFAR*name,intnamelen);參數(shù):s請求連接的套接字的描述符;name套接字想要連接的服務(wù)器端的地址;namelen:name的長度。函數(shù)調(diào)用成功返回0，否則返回SOCKET_ERROR.o3.連接成功后，客戶端會收到服務(wù)器發(fā)過來的點(diǎn)播節(jié)目單，客戶從節(jié)目點(diǎn)播單中選則點(diǎn)播節(jié)目，并向服務(wù)器發(fā)送點(diǎn)播請求，發(fā)送函數(shù)如下:Intsend(SOCKETs,constcharFAR*buf,intlen,intflags);參數(shù):s發(fā)送數(shù)據(jù)的套接字的描述符;buf存放要傳送的數(shù)據(jù)的緩沖區(qū);len:buf長度;flags指定該函數(shù)被調(diào)用的方式，若flags設(shè)為MSG_DONTROUTE，則WinSock在發(fā)送數(shù)據(jù)時不會使用循環(huán)消息;若為MSG_OOB，則用來發(fā)送帶外數(shù)據(jù)。3.4視頻信息檢索功能的設(shè)計(jì)視頻信息檢索功能也是用戶直接用到的功能。對于數(shù)據(jù)庫中視頻的屬性信息，系統(tǒng)會定期寫入到索引文件中。用戶根據(jù)自己的需要輸入關(guān)鍵詞，然后通過索引文件進(jìn)行搜索，根據(jù)各個視頻權(quán)重的不同，按照先后次序把搜索結(jié)果返回給用戶，這樣用戶就可以點(diǎn)擊視頻進(jìn)行觀看了。視頻搜索引擎流程圖如圖3-4所示。圖3-4視頻搜索引擎流程圖本系統(tǒng)視頻搜索引擎采用索引技術(shù)，對數(shù)據(jù)庫中的視頻屬性信息進(jìn)行索引，生成索引文件。為了提高搜索結(jié)果的準(zhǔn)確性，采用對索引前的視頻名稱、簡介、標(biāo)簽等信息進(jìn)行處理，使之能更好的復(fù)合語言習(xí)慣。另外為了對搜索結(jié)果更好的的排序，系統(tǒng)對視頻的一些屬性進(jìn)行了權(quán)重處理，這些屬性包括視頻的播放速度、總點(diǎn)擊量，單口點(diǎn)擊量等，并對較新的、播放比較流暢的、總點(diǎn)擊量和單口點(diǎn)擊量比較大的視頻賦予更大的權(quán)重，這樣這些視頻在搜索結(jié)果中就會出現(xiàn)在靠前的位置，這些視頻也更可能是用戶需要的。視頻的更新速度很快，因此數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)量極大，為了更快更及時地讓用戶搜索到最新的視頻，系統(tǒng)定時對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行索引，同時為了加快建立索引的速度，采用多線程處理技術(shù)，并且采用先在內(nèi)存中建立索引，然后再合并到硬盤上的方法，減少了讀寫磁盤的次數(shù)，大大提高了建立索引的速度。由于系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，通過Web的方式給用戶提供一個統(tǒng)一的接口。用戶輸入需要的關(guān)鍵詞后，系統(tǒng)就到索引文件中進(jìn)行檢索，并把檢索結(jié)果以列表的形式反饋給用戶。為了給用戶更好的搜索體驗(yàn)，系統(tǒng)采用了多種排序方式，默認(rèn)的是按照相關(guān)度來排序，用戶也可以讓系統(tǒng)按照自己喜歡的方式排序，包括按視頻的口期、點(diǎn)擊量、熱門程度等方式排序，滿足了不同用戶的需要。3.5流媒體文件的獲取實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播，首先要有大量的視頻節(jié)目以供用戶點(diǎn)播。視頻節(jié)目如何取得是必須要考慮的問題，在本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的視頻文件主要來源于以下四種方式:1.利用已有的節(jié)目，如購買的視頻課件和網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的眾多影視節(jié)目;2.實(shí)時錄制的節(jié)目，將視聽資料，如教師在教學(xué)過程中實(shí)時錄制下來的視頻通過相應(yīng)的播放設(shè)備連接到電腦的流媒體捕獲卡或聲卡上設(shè)置好流的大小后，進(jìn)行硬件壓縮編碼，生成流媒體文件;3.后期制作的節(jié)目，使用視頻采集編碼技術(shù)將原有的演講、會議、文體活動等傳統(tǒng)視頻內(nèi)容轉(zhuǎn)換為流媒體格式的內(nèi)容;4.使用編碼器將其它格式的文件轉(zhuǎn)換為流媒體文件。本系統(tǒng)使用Real公司推出的RM文件制作工具完成文件轉(zhuǎn)換和實(shí)時錄制流媒體文件工作，運(yùn)行RealProducer后將出現(xiàn)如圖3-5所示界面。圖3-5運(yùn)行RealProducer圖通過RealProducer可以將原有的視頻內(nèi)容如AVI,MOV,QT,WAV,MPEG,等格式的視頻文件轉(zhuǎn)換為RM流媒體文件，還可以直接接收來自麥克風(fēng)、VHS錄像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、CD播放器、DVD播放機(jī)等外部播放設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)信息，并將其轉(zhuǎn)換為RM格式文件。如圖3-6所示。圖3-6RealProducer文件轉(zhuǎn)換圖3.6視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流圖及運(yùn)行過程