沈阳电力流媒体平台整体解决方案探析

2008 远古科技有限公司远古科技有限公司 2008/5 沈阳电力流媒体平台整体解决方案沈阳电力流媒体平台整体解决方案 目 录 第第一一章章 前前言言 1. 1 行业概述 随着网络和多媒体技术的快速发展，很多政府部门和企业都已建成完善的网络环境。在网络硬 件基础设施日趋成熟的情况下，政府部门和企业充分利用完善的网络环境和先进的网络技术，特别 是流媒体技术进行网络视频培训考核、会议直播、远程视频会议、新闻信息发布、宣传教育等已经 成为趋势。 流媒体技术是网络技术和多媒体技术的综合产物。流媒体既支持直播，也支持点播，为政府和 企业信息化中的会议直播、宣传教育、培训考核、电视直播、活动直播、技能自学等提供极大便利， 同时流媒体技术越来越多的应用于因特网的远程培训。基于流媒体技术的远程培训模式，提高了网 络培训资源的传输和利用效率。随着网络技术、信息技术、多媒体技术的发展，流媒体的应用领域 将不断扩展，必将推动培训宣传技术的前进和变革。 作为从事流媒体核心技术研究的专业技术提供商，VIEWGOOD 长期关注流媒体领域的客户需 求，针对各行业差异大、不均衡的特点，不断推出适合各行业特色的流媒体解决方案。VIEWGOOD 结合政府部门和企业用户的需求，为其提供行业整体解决方案。VIEWGOOD 政企流媒体整体解决方 案重点提供视频培训、考核提升、技能学习、新闻发布、电视直播、娱乐电影点播等方面的应用， 并通过以上应用大大提高政府部门和企业整体工作效率，并促进政府部门和企业的网络化办公，提 高政府部门和企业整体实力和形象。 1. 1 方案概述 VIEWGOOD 政企流媒体整体解决方案整合政府部门和企业资源，应用于流媒体视频服务，它 不仅可以实现政府部门的资源共享和企业资源的整合，而且可以保证政策传达出口统一，极大的提 高工作效率，解决有限资源的使用问题。应用如下 视频新闻发布 最新视频新闻的浏览、查询及后台发布管理等。 培训考核提升 通过考核检验已观看的视频培训课程、上级电视讲话录像的效果，实现视频培训考核的网络化。 政企宣传视频库 建立完善视频宣传窗口，方便查询、在线观看、管理等。 活动、会议直播 支持分布式直播，直播源可以在任意地方，应用于重大活动的现场直播，领导讲话直播，专家 专题讲座等 网络电视台 可以建立多路电视直播，虚拟直播，供选择播放。 经典影片收藏频道 将有宣传和学习价值的经典电影、宣传片、故事片、记录片等集中存放到视频服务器中，建立 一个综合的娱乐电影网站，丰富员工的业余文化生活。 第第二二章章 平平台台应应用用 2. 1 应用模式 VIEWGOOD 流媒体视频服务与培训提升平台解决方案应用架构分为以下主要应用模式。如下 图所示： 2. 2 应用功能 视频视频新新闻闻 提供相关新闻服务，建立新闻资讯平台。 收集整理相关的新闻资讯，以图片、文字、视频新闻的形式展现出来。提供直接的视频观看窗 口，建立综合视频新闻平台，可供用户查询、观看、学习等。 视频新闻提供后台的编辑、发布功能，使流媒体平台具有多样化的表现形式，切实满足政企行 业的新闻发布需求。 提供电视频道直播服务，建立实时的新闻直播及收藏管理平台。 建立新闻直播频道，直播支持分布式直播，直播源可以在任意地方，极大的方便使用。同时支 持现场直播和同步录制编辑功能，可以把新闻实时录制成流媒体文件并自动存档，方便以后查询观 看。 视频资视频资源源库库 轻松建立视频资源库，提供便捷的检索服务。 协助政府部门和企业宣传管理部门建立视频资源库，可将所有的培训、宣传、学习视频资源整 理编排、集中管理，建立各自的分类。在整个平台中提供关键字检索功能，方便领导和员工以最便 捷的方式观看和学习。VIEWGOOD 流媒体平台支持所有主流流媒体格式，无需格式转换，为用户节 约大量的时间。平台支持批量添加智能识别功能，极大的方便管理。 完善的权限管理功能，给予不同用户相应的管理和观看权限。 利用 VIEWGOOD 流媒体平台的直播系统现场录像功能将领导讲话实况、宣传内容、投影片等 内容同步录制成影音档，统一添加到平台中，让员工不限时间、地点的自行点播学习。根据用户的 不同，为领导、管理者、员工、家属等不同的用户提供不同的服务。 针对网络结构特点对资源进行 CDN 分发管理 平台以划分中心节点和分节点的方式对资源进行 CDN 分发和负载均衡管理，采取智能分发、 手动分发、负载均衡等措施，不仅可以缓解主干的带宽压力，而且能够满足不同地理位置观看者的 观看效果，既保证资源的统一管理又能实现合理的调度。 动态动态内容模型内容模型 针对政企的需求特点，根据视频资源在不同的栏目板块提供相应的字段类型，更加贴合政 企的需求，例如作为培训资源，其字段类别属性是主讲，针对影视其字段类别属性是主演 等。摒弃了很多流媒体产品因为政企的特殊性而在视频源的属性上不能灵活的自定义。 远远程程观观摩培摩培训训 实现领导远程考核员工技能水平，促进交流。通过对不同场景的采集和直播，并借助平台 丰富的管理功能，实现上级领导远程指导、远程考核培训效果，节省了大量的人力物力。 通过远程监看，可以及时发现工作中的问题并及时解决。 建立培训观摩频道专家授课现场直播，多人网络同步观摩学习。 具备现场直播功能，可将培训现场实况直播给所有员工；支持网络远程同步学习观摩，技能培 训活动过程可实时录制成视频文件，编辑后可作为培训点播教材。 培培训训考核提升考核提升 员工内部的专业培训，随时观看学习。 将培训课程做成流媒体格式的文件，放在平台的流媒体服务器上供本地和非本地的员工点播。 利用流媒体技术做培训，方便员工利用空闲时间学习。这种灵活的培训形式非常适合当今快节奏的 工作。 视频培训考核 管理员可以检查用户是否观看了应该学习的视频课程，同时可以根据管理的需要在学习的视频 文件中加入测试题目，被考核者看完视频文件后接受试题考核，管理员可以通过后台查看考核结果。 培训考核相结合，最大程度的提高效率。 平台不仅方便培训学习而且可以通过视频考核系统检验被培训者是否掌握相关知识，领导也可 以快速知晓所属员工的学习成果，避免了学习的形式主义，做到求真务实、学有成果。VIEWGOOD 视频考核系统是在视频文件观看的基础上，针对不同的人群被要求掌握知识深度的不同使用不同试 题考核。 活活动动直播直播 活动庆典实时直播转播，影音同步录制。 平台直播系统适用于现场直播各类活动，包括重要的庆典活动、运动会、年度庆典、外区领导 参观、外地专家来访、大型会议、庆祝活动、承办活动等，并能够录制成音视频文件保存，供以后 欣赏和学习。 外出比赛、技能展示、做报告等直播，影音同步录制。 企业内员工参加的比赛、文艺演出、技能展示、优秀员工报告会等通过平台直播系统进行现场 直播，让员工在第一时间观看到现场的情况，为宣传部门的工作提供极大的便利。 远远程教育程教育 远程在线课堂 员工可以在互联网（内网)上通过系统在线实时收看远程教育频道，通过远程听课和在线学习， 完成政企培训内容学习。 远程在线交流 在线课堂可以方便员工之间的交流，大家可以边观看直播课堂边发表意见、提出问题，老师可 以远程解答。 网网络电视络电视台台 建立员工实习电视广播频道，活动现场直播实况。 通过平台的直播服务器，可以让各部门、分支机构建立多个员工实习广播电视台现场直播电视 节目，可事先公告排定活动，届时让员工实况收看；活动过程可实时录制成视频档案，并可事后编 辑，作为宣传教材。此项属于精神文明建设的具体实施的一个部分，它不仅丰富了员工的精神生活、 锻炼创作能力，而且为国家、地方政策提供宣传平台。 建立自己的网络电视台 通过平台将电视的模拟信号实时采集和直播，建立自己的网络教育电视台，如经济频道、教育 电视台等。管理部门可以根据自己的规划确定所选的频道然后采集到平台上，并可以根据需要做出 调整；观看者可以根据自己学习的需要收看不同的电视台。平台最大支持单机 32 路硬件直播采集， 可以轻松的将平台的电视频道建成包含数百频道的大型网络电视台。 会会议议直播室直播室 实现大型会议的现场直播 在领导办公室、大会议室、礼堂等场所架设直播服务器，可实时对全体员工进行演讲与指导， 也可召开内部的员工会议，系统还可以增加很多附加功能，如会议中的文字交流等。 分布式会议的现场直播，会议地点可以在任何地方 平台能够穿越复杂的网络环境，实现优秀的广域网直播效果。可以根据领导的工作习惯不限会 议地点进行直播，可以开现场会也可以传达外地会议精神，会议的直播源可以在世界的任何角落， 只要可以和平台服务器网络连通就可以实现直播。 经经典影片收藏典影片收藏频频道道 将经典的、有宣传和学习价值的电影、宣传片、记录片等优秀影视作品放在娱乐电影网站 上，方便员工点击学习，丰富员工的业余生活，促进员工全面发展。平台支持所有的主流 流媒体格式，可以批量添加，可以智能识别等，极大地方便了管理者和观看者。 第第三三章章 方方案案设设计计 3. 1 用户需求 1、 视频会议：采用本系统实现国家电力周例会直播到各个部门及分支机构，实现远程会议的 功能。确保政令宣达通畅。 2、 培训考核：通过远程培训的方式让员工能够及时接受培训，同时将培训视频录制存档，让 没有现场观看到培训内容的员工可以在空闲时学习，保证公司员工都能享受到公司提供的知识技能 培训，提高员工的工作效率。同时利用培训考核提升系统可以检验培训学习后的效果。 3、 影视娱乐：平台能够提供影视娱乐频道、儿童学习频道等，为本部员工及其家属提供优质 的娱乐生活休闲方式。 4、 电视台：建立电力专属电视台，对电力行业的相关新闻资讯等通过专属电视台进行视频报 道。让员工第一时间获取相关信息。 5、 新闻信息发布：能够实现新闻信息发布功能，利用流媒体存储库中的视频、图片、文字进 行编辑并发布，使流媒体系统平台能够和新闻信息发布无缝衔接，对流媒体的应用进行了拓展。 技术需求如下： 1、单一流服务引擎支持多种节目格式，无需外挂第三方插件即可实现主流流媒体格式支持； 2、回放质量优秀，要求缓冲时间短，画面清晰流畅，无杂音； 3、资源管理简便易用，能够轻松实现超大资源库的支持； 4、原有系统直播延迟在 10s 以上，远远不能满足要求，新系统的延迟要控制在 1s 以内； 5、能够提供培训考核功能，不能仅仅满足一般的视频观看但无法保证培训的效果； 7、能够实现视频新闻发布功能，能很好的实现新闻的后台编辑发布。 8、防盗链、下载安全保证。 9、需要稳定安全的系统架构，要有运营级的实施成功案例。 3. 2 设计原则 在技术实现上应坚持以下原则： 1.实用性 系统的设计必须符合实用性原则，设计的最基本的目标是建立一个适应实际环境的，可运行、 能满足用户需求的多功能的实用系统；可充分利用用户原有的系统设备。 2.先进性 实现多媒体信息服务系统的方案和产品很多，在坚持实用性的前提下，充分采用高可靠性和高 稳定性的硬件产品。 3.开放性 在系统设计中，充分考虑目前和将来的网络发展及用户需求，采用标准的开放协议来构架整个 系统，能够实现和现有系统的良好集成性；同时系统能够支持多种内容服务商的接入，和其他内容 提供商的管理和服务，实现数字视频资源的广泛融合。 4.可扩展性 目前互联网上的新的应用模式不断涌现，作为一个开放的流媒体平台系统，应当能够具备良好 的接口以提供对这些新应用整合。同时，流媒体平台系统本身应当能够提供良好的扩展性能，当用 户量增加，业务扩展时，能够通过简单的硬件设备扩充或者分布节点的增加实现系统的平滑扩容。 5.稳定性 应当能够达到 7*24 小时的可用，系统可用率要达到 99.99%，同时一旦有突发事件发生，系 统应当能够提供良好的容灾备份手段，保证对用户端的应用不被中断，同时记录下用户日志。 6.可维护性 系统的可维护性对系统的生命力至关重要，系统要求采用模块化设计、标准的高级语言编程， 灵活的功能模块重组，提供基于 WEB 的友好的应用维护界面使系统具有良好的可维护性。 3. 3 需求分析 一、系统体系架构建设 1） 系统核心模块：系统采用集中式部署，可以在中心机房管理所有的服务器，管理方便，无须耗费过多 的人力物力；支持多种媒体格式，除常见的 MPEG1，MPEG4，REAL 等流媒体格式外，还支持所有的 非流媒体，使得资源能够实现统一管理，统一调度；采用动态 ID 生成验证技术，双重认证（用户认证、 端对端动态 ID 认证），有效的防止用户使用各种工具进行节目下载以及盗链观看节目；完善的防盗链 机制及时避免运营商的资源损失；具备电信运营级的稳定性和安全性，可以轻松应对 724 小时安全稳 定运行。 2） 资源管理模块：针对节目视频内容添加频繁的特点，系统提供强大的批量添加功能，既可以手工选择 多个文件进行的增加操作，也可以选择一个目录（可以包含多个子目录）进行批量增加操作，可以添 加内容介绍，内容缩略图等。 3） 直播模块：采用 VIEWGODO 自主知识产权的 KeyBuffer 技术使得直播时延极短，充分保障直播的现 场效果；支持多种直播信号源采集，实现移动，现场，屏幕采集立体化，采集方式的组合更加自由灵 活；直播与录制分离的模式，可以根据需要选择录制与不录制会议视频，并可将录制的视频加入点播 库以备点播使用。 4） 用户体验模块：专为用户需求进行的优化设计，界面美观，操作简便，更突出了用户交流的功能；采 用 NoDelay 技术的 VIEWGOOD 服务核心与专用播放器配合，带来播放效果的完美体验，支持任意流 媒体格式节目的拖拽，拖拽时延极短； 5） 功能增强模块：可以发布视频，文字，图片一体化的新闻，使新闻有声有色，不再平板枯燥；培训考 核功能可以使员工在点播资源的同时进行针对性的考核，进一步提高思想觉悟和专业技能。 二、拓扑架构图 3. 4 项目实施 项目实施计划表 实实施施阶阶段段工工作作日日 工程视频平台安装、调试 （硬件、操作系统、网络安装调整完毕后） 710 系统的集成调试 3 系统试运行 5 二期功能开发协商待定待定 3. 5 配置说明 系统具体配置如下： （）软件需求 服务器端： Microsoft Windows Server 2003 Enterprise SP2 Microsoft SQL Server 2000 Enterprise SP4 Microsoft DirectX 9.0c Microsoft Internet Explorer 6.0 VIEWGOOD 流媒体服务平台 客户端： 2000/XP/2003，安装 DirectX 9.0 （）硬件需求 系系统统用用途途及及配配置置 WEB 服务器是视频服务平台的门户，以 Web 页面的方式为用户提供各类信息， 例如：用户注册、新闻公告、节目分类、节目名称、节目介绍、统计信息以及提 供播放器及工具下载等等。同时对用户信息进行认证，并且对用户收看节目进行 统计。 WEB 服务器 1 台 INTEL XEON 5130、2GB 内存、1000M 网卡、146GB2 SAS 硬盘 RAID1。 负责服务器信息、节目信息、用户信息以及点播记录等的存储、查询、更新等。 为了确保数据的安全性和可靠性，建议采用磁盘阵列来存放数据。 数据库服务器 1 台 INTEL XEON5130、2GB 内存、1000M 网卡、146GB2 SAS 硬盘 RAID1。 用于存储节目，并向点播用户发送所需的视频节目流。VOD 资源服务器一般使用 大容量高速硬盘阵列来存储节目。 中心资源服务器 1 台 INTEL XEON5110 双核、1GB 内存、1000M 网卡、300GB6 SAS 硬盘 RAID5。 提供视频直播服务，将视频采集工作站发送过来的经过压缩编码后的音视频流进 行直播。 直播发布服务器 1 台 Intel Xeon5110、2GB 内存、1000M 网卡、300GB2 SAS 硬盘 RAID1 将采集设备采集的音视频信号压缩编码，并通过网络传输至直播服务器。 采集工作站 视需求而定 Intel CORE2 DUO E6600，1GB 内存，160GB 硬盘,128MB 显存显卡 安装在视频采集工作站上，负责音视频型号的采集。 采集设备 视频采集卡，桌面 VGA 采集卡或者电视卡 进行点播观看节目内容。 客户端 建议配置： INTEL 平台：P4 2.0B 以上/512MB DDR-SDRAM/32MB 以上显存，支持 DirectX9.0 的独立显卡/支持 DirectSound 的声卡/音箱（或耳机）/2M ADSL 接入 或 LAN 接入 平台详细功能模块清单 1.01 用户认证模块 采用 Web 认证、底层认证、流传输认证相结合的方法，确保 非法用户不能点播。 1.02 节目模糊检索模块 用户可根据节目名称、节目类型、 主讲，快速搜索到节 目。 1.03 节目审核模块 系统支持 “需审核”和“无需审核模式 ”两种模式，在无需 审核模式情况下，完全支持实时发布。 1.04 节目推存模块 页面可显示首页推荐、栏目推荐、经典推荐，专题推 荐，丰富页面，方便用户。 1.05 节目点击检索模块 页面可显示总体点击排行（ TO 100）。各栏目的点击排行， 各专题的排行。 1.06 新加节目检索模块页面可显示最新增加的节目单。 1.07 评论模块用户可以在网上发表自己对每部 视频的观后感，留言。 1.08 用户自助服务模块用户可以自行管理自己的账号，查询费记录，订购平台服务。 1.09 点播节目管理 实现对节目名称、主讲 、节目码率、推荐类型、节目等级、 节目介绍等信息的修改和 视频资源 海报的上传。 1.10 新闻信息发布模块管理员可以实时发布新闻，包含文字、图片及视频等。 1.11 网站公告、调查模块管理员可以实时发布网站公告、调查等在线服务。 1.12 在线答疑模块 系统支持即时通讯接口，用户可以在线实时与系统管理员进行 沟通，提高用户解疑时效。 1.13 视频点播服务模块 （独创技术） 接收用户点播请求，检索资源，并以流媒体的形式传输给用户。 独创：支持所有主流格式（ MPEG、RM、RMVB），无需转换或 封装。 采用自主知识产权的基于网络底层媒体流传输交换 VConnect 技术，极大地提升系统的并发性能。单台服务器可 以提供 1000 个并发用户。 1.14 视频直播服务模块 （独创技术） 接收用户直播请求，将采集的音视频信号以流媒体的形式传输 给用户。 独创：采用自主知识产权的 KeyBuffer 关键缓冲技术，充分 保证系统拥有最优秀的同步性和最短的时延性，广域网时延最 短只有 0.1s。 多种直播模式：单播，组播。 1.15 录播服务模块 支持远程录制模块，平台直播的同时将采集到的音视频信号以 流媒体的形式存储到视频点播服务器的节目库中，供用户点播。 支持直播、发布、录制一体与分离。 1.16 直播认证模块收看权限的管理，可以允许或限制指定客户端进行节目收看。 1.17 直播定时模块 可定时设置直播任务、定时设置开启或停止直播，可无人值守。 1.18 文件广播服务模块支持 ASF、WMV 格式文件的直播、轮播、插播。 1.19 采集模块 支持最大范围内的采集设备，无采集端并发最大限制，采集 端可以在网内的任意地点。 1.20 培训考核模块根据后台设定的视频进行观看、答题等操作。 1.21 动态内容模型模块根据视频源属于不同的节目类别可设定相应的节目属性。 第第四四章章 平平台台综综述述 4. 1 平台架构 （图图 4.1）VIEWGOOD 流媒体政企流媒体解决方案架构流媒体政企流媒体解决方案架构图图 4. 2 平台业务流程 （图图 3.2）VIEWGOOD 流媒体平台系流媒体平台系统统流程流程图图 4. 3 平台设计特色 作作为为流流媒媒体体平平台台系系统统解解决决方方案案，本本方方案案具具备备运运行行安安全全稳稳定定，管管理理成成熟熟可可靠靠、视视频频分分发发网网 络络扩扩展展性性强强、系系统统扩扩展展平平滑滑先先进进等等特特色色。 操操作作简简单单方方便便 整套流媒体平台，安装、实施简单，操作、管理方便，无需特殊培训，即可轻松上手。 运运行行安安全全稳稳定定 接入认证、业务认证、可控组播、可控单播、网络优化、内容防盗（防下载）控制相结 合确保业务全过程的安全，系统权限管理确保后台安全，平台的安全运行打下安全基础。 技技术术成成熟熟先先进进 本套流媒体平台解决方案是 VIEWGOOD 凭借多年的流媒体研发以及多行业服务经验， 为了系统地满足文化共享在流媒体中的应用等方面的要求而设计的。系统采用视频分发网络 的流量均衡技术，流服务接纳控制，多层分发体系，IP 网络的区分服务模式以及视频流 VConnect、KeyBuffer、NoDelay 技术，使流媒体业务的端到端服务质量得到保证。 功功能能随随需需扩扩展展经经济济实实用用 该方案提供的分布、分级的 CDN 设计方案，扩展方便，节点扩展或节点内的扩展都可以 根据需求随时进行，无需割接。 网网络络扩扩展展性性强强 系统可以依赖现有宽带网络平台，叠加业务网络；视频网络和 OSS 可伸缩布放，适应业务发展 的阶段性需求；同样，OSS 也可以拓展到分级网络系统。系统提供视频流的“采集、录制、发布分离” 业务传送方案及“采集、录制、发布融合”业务传送方案，适合网络发展的各个阶段到流媒体业务的 平滑升级，合理利用现有网络资源。 4. 4 独创技术 这套流媒体服务平台是 VIEWGOOD 融合了计算机技术、网络技术、音视频技术等相关技术， 推出的一套基于广域网的分布式流媒体服务系统，它采用了以下几项 VIEWGOOD 独创技术： VConnect 技术 VConnect 技术是 VIEWGOOD 流媒体服务平台中一个关键技术，它采用自主知识产权的基于网 络底层媒体流传输交换技术，极大地提升系统的并发性能。使用 VConnect 技术的单台服务器可以 提供 1000 个并发流。 平平台台对对比比 VIEWGOOD WebMedia Media Server(以以及及所所有有采采 用用 Media SDK 二二次次开开发发的的系系 统统) Helix Server（以以及及所所有有采采 用用 Helix SDK 二二次次开开发发的的系系 统统） 普通单服务器支 持最大并发数 10001200300400200300 VConnect 技术是由 VIEWGOOD 于 2002 年 9 月份首次提出。 KeyBuffer 技术 KeyBuffer 技术是 VIEWGOOD 流媒体服务平台中另外 一个关键技术，它采用自主知识产权的 关键缓冲技术，充分保证系统拥有最优秀的同步性和最短的时延性，广域网时延最短只有 100ms。 它主要应用于实时处理服务模块上。 如对于直播服务而言，它的流程是这样的：首先通过采集设备将信号源进行采集，并进行实时 的编码，通过网络发送到发布端，客户通过连接服务服务器，接收直播数据，通过技术处理，进行 解码播放。那么在整个流程中决定“网络时延”的有如下几块：采集、实时编码、网络数据的处理 （含发送与接收以及数据预处理）、解码。 我们知道，一般来说对于第一项的“采集”大家都是调用底层的驱动，在软、硬件配置一定的情 况下，各系统耗时基本上是一定的。对于第四项的“解码”，对于 Windows 操作系统下的应用系统， 时间消耗基本会在一个数量级上。因此各系统的耗时不同主要集中在第二、三项上面。KeyBuffer 技 术正是为缩短上述两个环节处理时间而改进的技术。 当前国际上流行的流媒体平台如 Microsoft Media Server 和 REAL Helix Server 的网络时延均在 10s 左右， REAL Helix Server 在较好的网络环境下最低也只达到 5s，而采用 KeyBuffer 技术的网络 时延最低只有 100ms，相比之下明显处于国际领先水平。 KeyBuffer 技术是由 VIEWGOOD 于 2003 年 5 月份首次提出。 NoDelay技术 采用自主知识产权的关键缓冲技术，高速检索，支持任意格式节目的拖拽，拖拽时延极短。用 户请求流媒体服务进行节目点播时客户端实时解码，基本不用缓存，服务器即时响应，用户几乎感 觉不到任何延时。 平平台台对对比比 VIEWGOOD WebMedia Media Server(以以及及所所有有采采 用用 Media SDK 二二次次开开发发的的系系 统统) Helix Server（以以及及所所有有采采 用用 Helix SDK 二二次次开开发发的的系系 统统） 直播接收时延100ms1s10s30s5s20s NoDelay 技术是由 VIEWGOOD 于 2005 年 3 月份首次提出。 4. 5 标准技术 (1)存储技术 随着互联网和计算机技术的高速发展，网络用户的数据量急剧上升，虽然硬盘的容量越来越大、 存取速度不断加快，但对于某些用户，传统的直接硬盘存储方式已难以满足他们对海量数据存储的 需要，更无法确保数据的一致性、安全性、可靠性以及数据的可管理性。因此，磁盘阵列技术和产 品应运而生。 磁盘阵列所利用的技术基础是 RAID 技术，RAID 是 Redundant Array of Inexpensive Disk 的缩 写，意为廉价冗余磁盘阵列。磁盘阵列是指将多个类型、容量、接口，甚至品牌一致的专用硬盘或 普通硬盘连成一个阵列，实现以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据，从而达到提高数据 读写速度和安全性的一种手段。 磁盘阵列的最大特点是数据存取速度特别快，其主要功能是可提高网络数据的可用性及存储容 量，并将数据有选择性地分布在多个磁盘上，从而提高整个网络系统的数据吞吐量。 格格式式对对比比 MPEG- 1(mpg、dat、mp3) MPEG- 4(avid、asf、wmv) REAL(rm、rmvb、real10) 点播拖拽时延100ms300ms100ms200ms 100ms 目前本流媒体服务平台建议采用的 RAID 主要有两种级别：RAID1 和 RAID5，在数据比较重要， 但是数据量较小的服务器（例如数据库服务器）中采用 RAID1，这要虽然可用磁盘容量只有总容量 的一半，但是数据的可靠性大大增加。在数据比较重要，但是数据量较大的服务器（例如视频点播 服务器）中采用 RAID5，会减少一块磁盘的容量，但是数据的可靠性和读写性能大大增加。 (2)负载平衡 当大量用户同时访问网站（一般是城域网网站），一台 WEB 服务器提供不了这么多负载时， 则需要使用多台 WEB 服务器进行负载平衡（本处讲述的是平台自身提供的负载平衡，客户当然也可 以直接使用硬件负载平衡）。 每台 WEB 服务器都实时统计连接到本机的用户数，当一个用户连接到任意一台 WEB 服务器时， 该服务器会自动比较哪台 WEB 服务器相对负载最轻（因为每台服务器的性能和带宽可能不同，导致 最大负载不同），把此用户的连接自动重定向到相对负载最轻的服务器上，此用户的页面访问都在 这台服务器上进行，直到此用户断开连接。 当大量用户同时点播节目时，一台视频服务器提供不了这么多负载时，则需要使用多台视频服 务器进行负载平衡。 用户点播请求送到认证计费服务器，认证计费服务器判断用户点播请求的节目在哪几台点播服 务器上有存储，然后再判断这几台点播服务器中哪台相对负载最轻，就把请求发给这台点播服务器， 此台流媒体服务器把视频节目以流的形式直接传输给点播用户。 一般建议在每台流媒体服务器上都存储总节目库中 20最热门、最新的视频节目。因为这些节 目点播负担最重，所以要把这些节目分流到每台点播服务器上。 4. 6 CDN 技术 1）CDN 概述 CDN 的全称是 Content Delivery Network，即内容分发网络。其目的是通过在现有的 Internet 中增加一层新的网络架构，将内容（包括流媒体内容）发布到最接近用户的网络“ 边缘 ”，使用户 可以就近取得所需的内容，提高用户访问内容的响应速度。因而 CDN 可以提高 Internet 中信息流动 的效率。E 有了 CDN 架构的 VIEWGOOD 从技术上全面解决由于用户访问量大、网点分布不均、对 骨干网带来拥塞等问题，提高用户访问流媒体内容的访问范围和响应速度。 2）CDN 网络架构和分发策略 VIEWGOO CDN 网络架构主要由两大部分，中心节点和边缘节点。中心节点由流媒体主服务器、 存储单元（磁盘阵列柜等）和 CDN 管理服务器组成，主要负责节目的存储、服务和全局分发。边缘 节点由流媒体边缘服务器组成，主要负责节目的缓冲和对用户提供服务。 首先根据区域将边缘服务器分为多个组（例如将 A 地市的服务器分为第 1 组、B 地市的服务器 分为第 2 组等），CDN 管理服务器根据分发周期内用户的节目请求统计（例如分发周期为 1 天，则 统计这一天内每个节目分别被请求了多少次，按照请求次数进行排序），根据事先定义好的策略 （例如分发周期内每请求 200 次，需要分发 1 份；排名第 1 的节目如果被请求 800 次，则需要分发 4 份；排名第 2 的节目如果被请求 500 次，则需要分发 3 份。）计算出各边缘服务器组需要分发多 少份节目，然后再根据各边缘服务器组已经缓存的节目状况将分发任务进行优化（已经缓存过该节 目的服务器不需要再次缓存），接着再根据各台边缘服务器的状况（负载情况、磁盘空间等）将任 务分发给各台边缘服务器，即指定某台服务器缓存某几个节目，最后边缘服务器根据各自的任务到 主服务器或者其他边缘服务器上将节目缓存到本地。 CDN 管理服务器是整个系统能够正常运转的保证。它不仅能够进行内容分发工作，还能对系统 中的各个子系统和设备进行实时监控，对各种故障产生相应的告警。 用户可自定义内容分发的策略，分为分发源和分发目的地的定义，分发源的定义包括了分发服 务器（主服务器或边缘服务器）和分发对象，分发对象可根据节目热门程度，安排名前 N 位或者占 总节目数的比例的结果设定，也可手工方式设定分发对象（手动分发）。定义分发目的地主要是设 定分发的目标服务器和存储路径，可设置一个或一组边缘服务器为分发目标服务器。可设定内容分 发的任务时间表，可按固定的时间点和周期性的时间点执行分发任务，也可手工方式临时执行一个 内容分发任务。 用户同时可设置分发目的地服务器（边缘服务器）的节目文件自动清除的策略，可指定每台边 缘服务器缓存的节目数量，如果超过这个节目数量则定期清除排名靠后的节目文件；或者设置按节 目文件分发时间删除很久以前分发的，但是现在已经不属于热门范围的节目文件等；当然也可根据 用户需要手工指定需要清除的节目文件。删除节目文件时首先判断当前是否有用户在请求该文件， 如果没有则立即删除；如果有用户正在请求该文件，则将该文件的状态信息置为即将删除，一旦没 有用户请求该节目则立即删除。一般情况下初始文件和手动分发的文件是不会自动删除的，如果用 户需要可以手动删除。 一般情况下，80的用户点播，20最热门、最新的节目，只有 20用户点播老的、旧的节目。 我们的系统支持每台流媒体服务器既作为主服务器提供视频服务，又作为边缘服务器缓冲其他服务 器上的节目，所以每台服务器可以既存放很多节目，又留出一定的空间缓存一部分热门节目，这样 设计即可保证大并发流，又可节省投资成本。 3）VIEWGOOD 的 CDN 架构优势 目前很多厂商将 Microsoft 公司的 Media Service 与 Real 公司的 Helix 系统做集成，解决不同格 式的支持问题。但多种类视频服务结构下，做 CDN 内容分发时只能在相同视频服务系统间进行；也 就是说如果中心服务器中有两种格式的文件（Rm、Wmv）需要分发，节点必须有这两种类型的服 务器，如果将 Wmv 格式的文件分发到 Real Helix 所在服务器是没有意义的；因此，如果用户点播 相对集中于某一格式的节目，则就会发生该格式对应视频服务无法支撑、而其他格式的视频服务器 又过于空闲的情况。 4. 7 平台优势 远远古流媒体平台特点如下：古流媒体平台特点如下： 1支持大并支持大并发发，单单机并机并发发量大量大 平台采用 VConnect 技术，支持单机 1000 并发、支持无限扩充。建成后的流媒体平台将基于网 络底层媒体流传输交换，极大地提升系统的并发性能。只有这样的大并发性才可以满足广域网的需 求，广域网覆盖用户广大，并发数目一般几千到几万，VIEWGOOD 平台提供的大并发性在互联网上 的传播让广域网流媒体资源的整合和应用成为可能。 2点播拖拽无点播拖拽无缓缓冲，冲，观观看流看流畅畅 平台采用 NoDelay 技术，在广域网的任何网络点都可流畅观看与拖拽，用户请求流媒体服务进 行节目点播时客户端实时解码，基本不用缓存，服务器即时响应，用户几乎感觉不到任何缓冲。 VIEWGOOD 绝佳的体验效果真正让应用成为可能，充分满足终端用户的使用需求。 3 直播无直播无时时延延 ，观观看更看更实时实时 平台采用 KeyBuffer 技术，在现场直播时保持最高的同步性和最短的时延性，广域网时延最短 只有 100ms，让用户如同身临现场。这样的效果真正实现了远程观摩的效果。 4 专业专业原厂商，自主的技原厂商，自主的技术产权术产权，具有防盗，具有防盗链链，防下，防下载载 自主知识产品的产品不依赖国外的厂商，本土设计和优良的服务和针对的性的后期开发，专有 的技术保障系统平台的安全运行，减少网络的攻击。VIEWGOOD 流媒体服务端采用 web、服务底层、 播放器动态生成 ID 三重加密认证技术，有效防止被非授权站点盗用视频资源的能力，保证视频资源 只可被合法用户点播收看。 5 独有的播放器，支持格式更加全面：独有的播放器，支持格式更加全面： 平台支持国际主流互联网格式：MPEG-1（mpg、dat、mp3）、MPEG-4（avi、asf、wmv）、 REAL（rm、rmvb）、REAL10，所有视频格式无须二次转码，可直接调用，客户端只须安装本平台 一个播放器，无须再安装其他解码与播放器，方便用户使用。VIEWGOOD 流媒体平台将完全支持这 些国际主流互联网格式，可实现不同格式节目的统一存储、管理、调度、发送，无须外挂其他流媒 体系统，结构简单，提高了系统稳定性、可管理性。 6强强大的管理功能大的管理功能 远程 WEB 节目内容管理，支持节目的增加、删除、修改、查询；后台管理，系统资源监控， 负载平衡的监控，用户日志、管理员日志全程记录；用户管理，支持 10 级用户等级，方便使用和针 对教育的需求设计完成。针对教育领域设计的界面应用和方便的使用管理和应用。 7采用采用 CDN 分分发发技技术术 VIEWGOOD 平台的 CDN 功能既能保证资源的统一调度管理（由中心接点同意管理），又解决 了中心接点负载过重和主干带宽不足的矛盾。CDN 分接点是广域网的有效组成部分， VIEWGOOD 平台的 CDN 功能可以自动识别访问者的物理位置并自动负载到比较近的接点服务器上，从而减少主 干压力和实现良好的收看效果。VIEWGOOD 的 CDN 还能实现对资源的同意管理和分发使用，可以 手动分发和自动分发。 8 多年的行多年的行业经验业经验，造就成熟，造就成熟稳稳定的定的产产品品 VIEWGOOD 在电信运营领域的优异的成绩，现在 VIEWGOOD 在中国大陆有超过 100 家的电信 运营商的使用，有超过 50 万并发流的软件在运营行业使用，有超过 5000 万的宽带用户体验过 VIEWGOOD 优秀的播放效果。产品稳定的性能和多年来的服务理念，多次大型流媒体建设项目的成 功实施，使 VIEWGOOD 能深刻的洞悉、理解各行各业的需求，获得了丰富的工程实时服务经验， 形成了从规划、设计、开发、工程实施、售后服务的优秀队伍，这些都是国内其他流媒体服务提供 商所无法比拟的。 第第五五章章 成成功功案案例例东东北北电电网网 5. 1 方案概况 东北电网有限公司（简称东电，英文缩写 NEG）成立于 2003 年 9 月 25 日，是国家电网范围 内第一个跨区域的电网公司。公司供电区域包括辽宁、吉林、黑龙江、及内蒙古自治区东部三市一 盟，电网覆盖面积 124 万平方公里，供电服务 1.15 亿人口。拥有辽宁、吉林、黑龙江三省电力公司 等全资子公司，赤峰、通辽供电公司和 5 个超高压局等内部核算单位，以及白山发电厂、丰满水电 厂、太平湾水电厂、云峰发电厂。作为国家电网公司的全资子公司，它打破了省间壁垒，优化了区 域电力配置。 经过几年的快速发展，东北电网已建成完善的网络环境。在网络硬件基础设施日趋成熟的情 况下，东北电网积极利用完善的网络环境和先进的技术实现企业的信息化。在信息化过程中，如何 有效的利用现有资源建立完善视频培训考核、会议直播、远程视频会议、新闻信息发布、宣传教育 等工作，成为东北电网信息化中遇到的一个难题。 VIEWGOOD 流媒体平台很好的解决了这些问题。 5. 2 应用需求 目前系统平台应用对象是东北电网公司本部以及沈阳超高压局、锦州超高压局、长春超高压局、 哈尔滨超高压局、齐齐哈尔超高压局、赤峰供电公司、通辽供电公司、白山发电厂、丰满水电厂、 太平湾水电厂、云峰发电厂、东北电力科学研究院、丰满培训中心、大连培训中心共十四个分支机 构，功能需求如下： 1、 视频会议：采用本系统实现国家电力周例会直播到各个部门及分支机构，实现远程会议的 功能。确保政令宣达通畅。 2、 培训考核：大连培训中心聘请讲师授课，通过远程培训的方式让本部员工和分支机构的员 工能够及时接受培训，同时把培训视频录制存档，让没有现场观看到培训内容的员工可以在空闲时 学习，采用这种远程培训的方式保证了公司员工都能享受到公司提供的知识技能培训，提高了员工 的工作效率。同时利用培训考核提升系统可以检验培训学习后的效果。 3、 影视娱乐：平台能够提供影视娱乐频道、儿童学习频道等，为本部员工及其家属提供优质 的娱乐生活休闲方式。 4、 电视台：建立电力专属电视台，对电力行业的相关新闻资讯等通过专属电视台进行视频报 道。让员工第一时间获取相关信息。 5、 新闻信息发布：能够实现新闻信息发布功能，利用流媒体存储库中的视频、图片、文字进 行编辑并发布，使流媒体系统平台能够和新闻信息发布无缝衔接，对流媒体的应用进行了拓展。 技术需求如下： 1、单一流服务引擎支持多种节目格式，无需外挂第三方插件即可实现主流流媒体格式支持； 2、回放质量优秀，要求缓冲时间短，画面清晰流畅，无杂音； 3、资源管理简便易用，能够轻松实现超大资源库的支持； 4、原有系统直播延迟在 10s 以上，远远不能满足要求，新系统的延迟要控制在 1s 以内； 5、能够提供培训考核功能，不能仅仅满足一般的视频观看但无法保证培训的效果； 7、能够实现视频新闻发布功能，能很好的实现新闻的后台编辑发布。 8、能够实现全网服务器内容分发、全网负载平衡及全网服务器监控。 9、防盗链、下载安全保证。 10、需要稳定安全的系统架构，要有运营级的实施成功案例。 5. 3 组网方式 根据需求，设计了以下组网方案 系统支持用户分级和分组，可以将本部、各机构及小区各自单独设置为一组，并且赋予不同的 权限，不同等级的用户可以观看相应级别的节目。而且系统支持 IP 区域限制，可以限制各自的用户 或组只能观看本地的节目。同时系统支持时间段管理，可以设置用户组观看时间段，只能在允许时 间才能观看节目。 5. 4 硬件配置 针对东北电网有限公司的需求，1000 并发规模，我们采用了分布式网络结构，并在 14 个直属 分支机构部署 CDN 分节点，中心机房架设一台 WEB 服务器，1 台数据库服务器，1 台流媒体服务器 作为 CDN 中心服务器，1 台直播发布服务器、2 台直播采集工作站，14 个分支机构分别架设 1 台流 媒体服务器作为 CDN 边缘服务器，具体配置如下： 系系 统统用途及配置用途及配置 WEB 服务器是视频服务平台的门户，以 Web 页面的方式为用户提供各类信息，例如： 新闻公告、节目分类、节目名称、节目介绍、收费信息以及提供播放器及工具下载等 等。同时对用户信息进行认证，并且对用户收看节目进行计费。 网站页面服务器 Intel Xeon5130、2GB 内存、1000M 网卡、300GB2 SAS 硬盘 RAID1 负责服务器信息、节目信息、用户信息以及点播记录等的存