视易星云KTV系统培训教材入门篇.ppt

第1页,视易星云KTV系统培训教材-入门篇,郭峰 蒋亚斌 2006.7,第2页,入门篇的目的 让大家熟悉VOD系统的一些基本概念、熟悉星云KTV 7.0系统的安装、设置、使用。学习完本教材后，可以独立的搭建一个星云点歌系统演示环境。 使用读者 未接触过星云KTV系统的读者 学习建议 教材内容必须至少学习三遍才能彻底理解。同时也可以做为手册使用，在碰到问题时进行查阅。,读者对象,第3页,星云KTV系统卖点介绍 音视频节目的基本概念 视频点播的基本概念 VOD服务器的硬件选型和性能分析 KTV网络拓扑和实施 视易机顶盒的介绍 星云KTV 7.0的介绍 星云KTV 7.0的安装、设置、使用,内容提纲,第4页,星云系统特色功能介绍,第5页,神画功能 利用机顶盒芯片的高级特性，实现在点歌界面上以小窗口显示歌曲画面的功能。此小窗口视频可以进行漂移、动态消隐、放大/缩小。 对唱 通过麦克风开关，就可以控制原唱、伴唱的切换，自助实现与歌星同唱一首歌曲的梦想。 导唱 唱歌者用麦克风唱歌时，系统自动切换到伴唱；停止唱歌时，系统自动切换到原唱。既能方便的学习新歌，又能在关键时刻用原唱替你唱歌。 零秒原伴唱切换 无论是单音轨的VCD、多音轨的DVD，原伴唱切换时间只需要零秒。 单包多机功能 在一个包厢内，根据需要点歌台的数量放置多台机顶盒，满足多人同时点歌互不影响，共用一个待播歌曲列表。 双面伊人 充分利用大屏幕16:9的宽屏特点，把点歌界面和歌曲播放画面同时显示，歌曲画面仍按照4:3的比例显示，并可把点歌界面随时消隐。,特色功能,第6页,视易独有或者领先对手的功能介绍 高品质录音功能 专用的高品质录音芯片，有效屏蔽录音音质和高音回放时的破音现象。 幻影 当客人没有点歌时，在点歌的电脑显示器、电视上同步显示歌曲播放的画面；需要点歌时，再自动切换回点歌界面。 炫彩 可以在歌曲视频画面上叠加显示真彩色的文字和图片，支持动态、静态的效果。 集中管理 在服务器上就可以修改机顶盒设置信息，并可以控制机顶盒重新启动。 超长保修 业界最长的”一年保换、二年保修”的售后服务。,特色功能,第7页,视易独有或者领先对手的功能介绍 星云热迁移功能 多台服务器自动组成服务器集群，系统会自动屏蔽故障服务器，保障KTV继续运营。故障服务器恢复后，自动加入到集群中。 高容错性 系统会自动识别判断屏蔽故障的网卡、硬盘、歌曲，保证系统的稳定运行。 高并发性 单台普通PC配置的服务器，可以稳定负载50个包厢同时点播DVD歌曲。 多级负载均衡机制 支持服务器之间、单服务器不同网卡之间、单服务器内不同硬盘之间的负载均衡，充分合理利用硬件资源。,特色功能,第8页,音视频节目的基本概念,第9页,一部电影是由很多独立的照片底片组成的，由于人眼的视觉暂留效应，放映时一般每秒放映24幅画面，才能看到正常连续的动作。 由于胶片底片是以模拟方式记录图像信息的，通过一定的处理方式，可以把电影中每幅画面生成对应的数字化的位图文件。这每一个位图文件术语叫做”帧”。 一部电影对应的所有位图文件大小总和非常大，不方便存储。国际上使用标准的MPEG音视频压缩算法把对应的位图和声音压缩成一个文件。,音视频节目的数字化过程,根据MPEG压缩标准压缩成对应的歌曲、电影节目。 压缩前，必需指定要采用的MPEG压缩标准、图像的大小、节目的制式,第10页,MPEG的编码原理,MPEG编码原理可理解为对比压缩技术，根据视频位图序列，屏蔽前后位图中相同部分，只记录变化的部分。 MPEG机制一般把不同的位图按照一定要求，编码成为I 帧、P帧、B帧。 I帧，为帧内编码帧（intra coded frame），基本由原始的位图组成，压缩率是几种编码类型中最低的； P帧，为预测编码帧（predictive coded frame），采用前向运动补偿预测和误差的编码机制，由其前面的I或P帧进行预测 ;是预测的图像，记录活动的部分； B帧，为双向预测编码帧（bi-directionally predictive coded frame），采用双向运动补偿预测和误差的编码机制，由前面和后面的I或P帧进行预测，所以B帧的压缩效率最高;是插补图像，由原始的和预测的图象插补得到的图象；,快进快退的实现原理： 由于I帧是记录了全部的场景信息，而B、P帧都是只记录与I帧不同的部分，快进快退其实就是只播放I帧，忽略B、P帧；2倍、4倍、8倍快进快退其实就是按比例抽取I帧播放； I帧因包含完整的画面信息，故信息量最大。当进行快进快退时，因为只传送I帧，信息传送量是正常播放时的2-3倍。,第11页,机顶盒播放节目时，根据MPEG标准解压缩还原出每帧对应的位图文件，同样也必需每秒播放24帧画面，才能保证音视频播放的连贯性。 通过网络点播时，服务器通过网络把节目文件传输给机顶盒，为了保证播放正常，就必需保证每秒传给机顶盒包含24帧图片信息的数据量，这就要求服务器传送数据不能低于某个速度。这个速度就时影音节目的码率，单位是bit/秒 服务器传输节目给机顶盒时，不可能无限制利用网络带宽传数据给机顶盒。而是基本只占用节目码率大小对应的网络带宽，持续不断的发送数据给机顶盒。就像通过一个固定管径(码率)的管道，把数据像流水一样传给机顶盒，这就是数据流的概念。每个点播过程都是一个数据流传输过程，叫做点播流。 一个服务器同时并发负载的点播流数量，就叫做并发流。KTV行业一般有多少个包厢就对应需要服务器具备提供多少个并发流的能力。 服务器硬件配置高低、视频点播系统的效率大小、节目码率的大小等综合因素，决定了一台服务器的并发流能力。,音视频节目码率和并发流概念,第12页,电视制式只是规定的问题，没有太多技术原因。N和P制的根本区别在于彩色信号处理方法不同。PAL制式采用隔行倒相的信号处理模式，对电视机的器件和工艺要求较低，因此我国当时选用此制式，而NTSC制式对电视机制造工艺要求很高。另外，NTSC和PAL制式的伴音载频不一致。 早期的电视机输入只能支持单制式，现在的电视机都可以支持全部制式对应的不同频率。如把输入制式设置为”自动”，这自动识别输入制式。 视频节目在制作时，就必须指定制式，也就是所有的节目文件电视制式已经是固定的。如果要改变制式，必需重新进行编码。 当电视的输入制式与节目制式不同时，电视画面会出现下面两种情况之一： 画面无颜色，为黑白灰度不同的效果。 画面上下滚动 。 目前电视制式主要是Ntsc Pal两种，简称N制、P制。,音视频节目的制式概念,第13页,MPEG压缩标准目前流行的有三种：MPEG1、MPEG2、MPEG4。根本区别在于音视频压缩算法不一样，决定了图像分辨率、节目的码率大小不一样、信息压缩比率不一样。 视频节目的制式 PAL制式：扫描频率为50Hz，图像水平扫描线高于NTSC，但画面会有闪烁感。 NTSC制式：扫描频率为60Hz，图像水平扫描线低于PAL，但画面无闪烁感。 MPEG1标准(常用于制作VCD) PAL制:VCD(352*288) NTSC制式:VCD(352*240) 一般只有一个音轨，此音轨左右声道为原伴唱。一般左声道为伴唱、右声道为原唱。 MPEG2标准(SVCD、标准清晰度DVD、高清晰度DVD) PAL制分辨率：SVCD(352*576)；标清DVD（720、704、480、352）*576，通常为720*576； N制分辨率：SVCD(352*480);标清DVD（720、704、480、352）*480，通常为720*480； 高清DVD(19201080i、480P、720P) 多音轨格式：歌曲节目一般有两个音轨，分别对应原唱和伴唱，每个音轨包含一路声音的左右声道(立体声)信息。 MPEG4标准(Divx ASF WMV RM) 分辨率可以按照4:3、16:9任意设置，解码芯片输出时可指定N制或者P制。 音轨格式：MP3、MP2等 视频文件的扩展名只是一个标识，并不能决定视频文件采用的MPEG标准，而是由固定格式的文件头信息决定的。把VCD文件扩展名由.mpg更改为.vob，并不代表文件格式变成MPEG2的了。,音视频节目MPEG标准区别,第14页,音视频节目文件的结构组成,音视频节目文件内部数据组成如下： 视频数据：一般都只有一个视频流数据，流ID一般为0XE0 音频数据：一般有一个或者多个音频数据，MPEG编码的音频流ID一般为0XC0、0XC1；AC3格式编码的音频流ID一般为0X80、0X81； 填充数据：为了达到某种需要，而填充的无用数据流； 为了形象的理解上面的概念，可以把一个音视频文件看成是一根粗的绳子，由很多股小绳子组成。每股小绳子相当于一个音频或者视频数据流，流ID就等同于每股小绳子的编号。这些每股小绳子有些是由两根绞在一起的线组成，等同于由左右声道组成的不同音轨，每个声道就对应于组成每股小绳子的线。 音视频节目文件格式简介： 音视频数据在文件内，并不是单独视频数据、音频数据的简单堆积合成，而是以很多的大小为4K、8K，叫做PES的数据包组成。每个PES数据包要么是视频数据，要么是音频数据，要么是填充数据，每个PES包都有上面提到的流ID标识自己的数据内容类别。一个或者多个PES包组成一个叫做Pack的数据包，一个音视频文件就是由这些Pack数据包组成的。 一般一个Pack包内，同时有视频PES包、音频PES包、填充数据PES包。 借用上面绳子的比喻，把粗的绳子截取一段(等同于Pack)，这个截取段是由多个每股小绳子段(PES)组成；,第15页,歌曲的原伴唱区别,KTV用的歌曲肯定有原伴唱之分，不同MPEG格式的歌曲原伴唱标识并不相同。MPEG文件的音频、视频组成方式如下： 左右声道方式的原伴唱 每个音轨包含两路声音的单声道(非立体声)信息。这两路声音就是通常说的左右声道，是在一个音轨内，播放时同时解码出原唱和伴唱数据，只是根据需要输出左声道或者右声道内容。一般不会出现原唱、伴唱与画面不同不的现象，除非节目本身制作有问题。 只有一个音频流ID：0xC0，左声道：伴唱，右声道：原唱 多音轨方式的原伴唱： 声音数据一般有两个或者更多音轨，分别对应原唱和伴唱，每个音轨包含一路声音的左右声道(立体声)信息。 MPEG2格式的音频编码： 音频流ID为0XC0,0XC1，一般0XC0对应原唱，0XC1对应伴唱 AC3格式的音频编码： 音频流ID为0X80,0X81，一般0X80对应伴唱，0X81对应原唱 星云KTV系统歌曲信息库中记录有歌曲的原伴唱信息，是通过人工听歌进行标识的，可能存在错误，可以自行更正。,第16页,歌曲解码过程示意图,第17页,视频点播系统的基本概念,第18页,视频点播（Video On Demand），指用户随时可以通过一个人机交互设备，获得可播放的节目清单。并根据自己的需要和爱好，选择播放要观看的节目。 视频点播系统一般由视频点播服务器(含节目库)、客户端点播播放设备、数据传输线路三部分组成。数据传输一般是基于宽带IP网络、闭路电视线两种网络形式。 随着IP网络技术迅速发展和普及，基于IP网络的视频点播技术成为主流 由于普通闭路电视线为单向传输，且共享信道，不同信道间会相互干扰等技术限制，所以基于普通电视闭路线的视频点播系统已经被淘汰 目前视频点播系统普遍采用流行的IP网络交换技术，按视频点播服务覆盖范围可简单分为局域网视频点播、城域网点播。 KTV、酒店都是基于局域网的VOD系统。星云KTV系统也是基于局域网VOD目标进行设计的。,视频点播的定义,第19页,视频点播系统的软硬件组成,视频点播系统服务端： 硬件上：一般由一台到多台服务器组成。根据实际需要，多台服务器会有不同的分工： 视频点播服务器：运行视频点播服务软件，提供点播服务。(一到多台，必需） 计费服务器：实现点播计费功能。（一台,非必需） 数据库服务器：存储计费、系统设置、曲库信息。（一台,必需） 在负载不重的点播环境中，可使用一台高性能服务器提供所有功能。 软件上：视频点播服务器上运行视频点播系统服务器端软件，主要完成以下功能： 监听验证新的点播请求，根据点播协议进行点播交互，发送视频节目数据。通常还负责管理节目库、提供点播交互界面。 视频点播系统客户端点播播放设备 硬件上：可以采用PC、机顶盒。机顶盒一般采用嵌入式操作系统、专用嵌入式CPU、硬解码芯片。由于机顶盒的高稳定、零维护特点，正逐步取代PC成为主流。 软件上：运行视频点播系统的客户端软件，提供点播交互界面，维护点播列表、发送点播请求，解码视频数据，显示视频图像、响应播放控制。 信息传输设备: 硬件上：传送点播交互信息、视频数据等信息。一般采用新兴的IP网络交互技术。网络形式一般采用星形结构，网络设备采用100M/1000M网络交换机（Switch Hub），采用UTP五类线做为传送介质，统称为以太网。 视频点播协议： 服务器端和机顶盒端发送数据时需要按照约定的格式封装要发送的信息，并按照此格式解读接收到的数据包中的内容。双方通信时还需要按照一定的步骤进行，这种信息封装格式和交互步骤就是视频点播协议。分为服务器端部分、客户端部分，不同的视频点播系统会采用标准的视频点播协议或者自定义。,第20页,视频点播系统的网络结构,现在的百兆交换机设计性能就可以满足所有端口都工作在百兆状态下的数据交换；例如有80个并发流，每个并发流5M码率，总共带宽也就只有400M，交换机负载肯定没有问题。 所以，星云KTV系统网络连接都采用上图把所有服务器都接入中心交换机的星形网络结构方式，只要保证分分支交换机到中心交换机的级联网线总负载不超过百兆带宽即可。,二级交换机下面不能再级联其它交换机，否则二级交换机级联线会超过百兆的负载,第21页,VOD点播服务要做的事情就是： 监听、响应机顶盒点播请求，控制授权点数； 查询数据库，获得要点播文件的信息； 把文件从磁盘上读出来，按照节目码率，原封不动的发给机顶盒； 当要进行快进、快退时，则只发送I帧给机顶盒，实现快进快退；此时需要的传输带宽会增加2-3倍。 视频点播过程其实就相当于文件下载或者文件拷贝，有些点播系统就是使用FTP协议实现点播功能，有的使用Windows目录共享的方式实现点播功能； 视频点播系统的好坏体现在： VOD视频点播服务的效率高低，即相同硬件配置情况下可以支持的并发流数； VOD视频点播服务的稳定性； VOD视频点播服务的容错性；,视频点播过程的本质,第22页,码率的概念,码率定义：保证正常播放每秒需要传送的数据，包括音频和视频数据。单位为bit/S。请注意是位，而不是字节。有时简写为bps（bit per second） 码率还有动态码率、恒定码率两种。动态码率是节目场景快速变化时，码率变高，比如追车场面。恒定码率不管节目场景变化情况，固定用恒定的码率编码。 网络速度单位：100Mbit/s 1000Mbit/s指的是每秒传输多少位，不是字节。 VCD码流一般为：1.5Mbit/s；SVCD码流一般为：约为2.5Mbit/s； 标准清晰度DVD码流一般为：410Mbit/s，有恒定码流和动态码流两种；高清晰度DVD码流为1522Mbit/s 1首DVD卡拉OK歌曲长度一般为150M左右；1首VCD卡拉OK歌曲长度一般为45M左右。计算方法：(码率4Mbps*60秒*5分钟)=1200Mbit/8=150M 字节 1G硬盘容量大约可以放置：7首DVD歌曲；或者21首VCD歌曲。200G硬盘大约可以存放1400首DVD歌曲，或者4200首VCD歌曲。,第23页,节目码率对网络设计的影响,每个DVD点播码流设计考虑为5Mbit/s，VCD设计为1.5Mbps，DVD码率约是VCD的3倍。 每个Intel百兆网卡的持续最大设计负载为60Mbit/s，可大约负载12台机顶盒同时点播DVD节目。也可选用DLink DFE-530TX网卡，50元左右，同样只能负载12台机顶盒同时点播DVD节目。做工程时，务必使用正品的Intel Pro100S或者DFE-530TX的桌面级网卡，不推荐使用其它品牌网卡，特别是主板集成的百兆网卡。 PCI插槽接口的RJ45千兆网卡，可以稳定负载1Gbps,且网络交换机都是专用的数据包交换设备，可以认为交换机每个端口都可持续工作在100M状态。网络设计时，只要百兆级联线总并发流速度不超过100M，即使把百兆交换机顶的端口全部接满机顶盒也没有问题。 最大并发流的设计环境为：所有机顶盒点播同一台服务器中某个硬盘上的不同节目。 点播系统网络连接方式为：所有服务器上的所有网卡都接入一台中心交换机；所有连接机顶盒的二级交换机通过级联口连接到中心交换机。即整个视频点播网络只级联一层，以防止出现过载情况。,第24页,VOD服务器的硬件选型和性能分析,第25页,主板的选择和发展趋势,主板的选型： 为节省成本，一般都选用PC主板，而非专业的服务器主板；二者性能都可满足需求。 一般都选用基于Intel芯片组的主板，因为没有广泛使用和测试，一般不推荐nForce、Sis、威盛、ATI等芯片组的主板 ； 主板品质稳定的，一般是华硕、微星、技嘉； 主板上必须至少有两个PCI插槽，用来插入硬盘扩展卡。 KTV服务器配置需要注意的事项： 硬盘扩展卡：扩展出IDE接口，实现单台服务器接入8个存放歌曲的硬盘。 电源：硬盘多，电源功率必须大，至少450W以上。因电源标称输出功率水分很大，故要选择大品牌的产品，如磐石500。 机箱：要大，保证硬盘之间有足够的散热间隔。 网卡：一般采用多张百兆网卡，或者千兆网卡。 主板发展趋势： 正在从Intel8*5芯片组过渡到Intel9*5芯片组。这其中最关键的变化是： 串行PCI-E总线：取代PCI总线的新一代技术，独享的单向传输带宽为2.5Gbps。 硬盘接口采用串行标准：串行的SATA接口硬盘将取代并行的ATA接口硬盘。 千兆网卡越来越普及，配套的千兆交换机价格也大幅下降。,第26页,主板芯片架构示意图,不是性能瓶颈 PC主板CPU与北桥芯片之间带宽不是瓶颈 内存与北桥芯片之间带宽不是瓶颈 南桥与北桥之间带宽不是瓶颈 主板IDE口与南桥之间不是瓶颈 真正的瓶颈 PCI总线与南桥芯片之间带宽为1Gbit/S。 所有PCI插槽是共享1Gbps的带宽，类似于Hub集线器，存在资源竞争的情况。 PCI总线上要挂接多个IDE扩展卡、网卡，都会抢占PCI总线资源，视频点播时的负载主要集中与此。,第27页,主板性能瓶颈的分析,从PC主板架构可以看出，早期的PCI总线带宽是VOD系统唯一的瓶颈。PCI总线的特点如下： 采用并行传输机制，有32根信号线并行传输数据，故PCI插槽会比较长。 所有的PCI插槽共用PCI总线1Gbit/s的带宽，且PCI总线是独占的传输机制，也就是任何一个PCI插槽传输数据时，其它的PCI插槽就必须等待，类似于早期的Hub集线器的传输机理。这种具有优先级调度的分时传输机制效率低，各设备之间存在抢夺总线资源的情况，实际传输带宽达远不到1Gbit/s的理论带宽，且各设备要发送的数据越多，总线带宽利用效率越低。 目前采用百兆网络的服务器PCI插槽一般是插两个硬盘扩展卡、三张百兆网卡，也就是这五个设备之间共用1Gbit/s的理论带宽。再结合上面的VOD数据在主板内传输路径描述，大家想象一下，当所有的包厢都播放歌曲时，PCI总线上是何等繁忙，且包厢越多，效率越低。 最新的PCI-E总线则完全不同于PCI总线，具体以下的特点： 采用串行传送机制，与网线一样，收发各两根数据线，加上信号控制线，总共不多七八根。故PCI-E的插槽很小。大家可以注意一下，SATA硬盘、网络线、PCI-E总线、南北桥之间都过渡到了串行技术，这是因为串行技术比并行总线技术提高速度的技术更简单、成本更低、效率更高。 PCI-E总线是点到点的串行传输技术，也就是说任何一个PCI-E的总线带宽是独享的，而非共享的，直接与南桥芯片连接。如同现在的网络交换机一样，而非早期的HUB集线器。 在传输速度上，PCI Express将从每个信道单方向2.5Gbps的传输速率起步，而它在物理层上可以在132个可选信道根据需要进行组合，使其可以轻松实现近乎”无限”的扩展传输能力。可以想象为每个PCI-E插槽就是一个网络交换机端口，而南桥芯片就相当于交换机内的主板。例如目前的PCI-E显卡就是同时汇聚了16个传输通道，所以叫16X PCI-Express具有4GB/s是传输带宽。 每个PCI-E插槽可以理解为是相互独立的直接连接在南桥芯片上，带宽专用，相互之间传输数据互不影响。如同现在的网络交换机各端口一样，相互不影响。 故如果采用基于PCI-E总线的网卡，则PCI-E网卡、硬盘扩展卡与南桥芯片之间通过各自独立的总线传输数据，减少了PCI总线资源调度的拥塞，大大提高了数据传送效率，从而提高了服务器的并发性。,第28页,服务器整体的性能瓶颈的分析,KTV的VOD服务器一般有以下部分组成 CPU：对星云系统来说，不是瓶颈，C4 2.0G的都足够用了。 内存：对星云系统来说，每个点播流都要占用4M的内存。星云KTV演示版需要256M内存，50个并发流需要512兆内存。总并发流数=(总物理内存-留给Win2K系统工作的256M内存)/4 硬盘：ATA硬盘的可以持续负载200Mbps并发输出，相当于负载50个包厢点播4Mbps的歌曲，何况一台服务器至少都有8个硬盘呢。(KTV硬盘不能做各种等级的RAID阵列) 电源：只要功率够，多个硬盘就可以稳定工作。 机箱：要求是内部硬盘之间可以有足够散热空间的机箱。 网卡：百兆只有60Mbps输出能力，三张百兆网卡也只有180Mbps能力，故是服务器唯一的并发性能瓶颈。 硬盘扩展卡：每个端口都是至少100MBps的速度，不是瓶颈。 多个百兆网卡虽然与硬盘扩展卡共享PCI总线1G的带宽，但三张百兆网卡最多也只有180bps的输出能力，故即使PCI总线上每个设备再抢占资源，平均分配得到的带宽也会超过180bps， 前面讲了这么多，只是为了说明网卡是服务器并发性的唯一瓶颈，解决网卡性能瓶颈是提高服务器并发性的根本关键，大家只要记住这一点就够了。,第29页,服务器网卡的选择,采用百兆网络： 服务器采用三张百兆网卡，根据前面的描述，服务器最多负载不超过33个并发流。 采用基于PCI总线的千兆网卡： 目前主板上集成的大部分都是基于PCI总线的千兆网卡，网卡芯片为Marvell 88E8010/88E8111、Realtek RTL8119/RTL8110、Intel的桌面级PCI千兆网卡等。这些千兆网卡虽然接口速度为千兆，但因为基于PCI总线的共享机制，实际工作效率反而不如三张百兆网卡，最多只能负载不超过25个DVD并发流。 主板集成PCI-E总线的千兆网卡： 目前市面上只有技嘉的GA-8I945PL-G主板集成的是Broadcom 5789型号的PCI-E千兆网卡，其它主板还未发现。以后会越来越多主板集成PCI-E的千兆网卡。可以同时并发负载50个包厢同时点播DVD歌曲。 独立的PCI-E千兆网卡： 市面上目前此类网卡极少，视易有联系到一家公司销售此类网卡，可以进行订购。此网卡可以同时并发负载50个包厢同时点播DVD歌曲。,第30页,多播的概念和应用,多播(Multicasting)，也叫组播，是指将视频信息以UDP广播包的形式发送到网络上，所有接入此网络的机顶盒都可以接收并播放。多播可以通过软件或者硬件实现。可同时在网络上组播几个视频节目，每个组播一般称为”频道”。 多播一般有两种形式：文件多播、实况转播。文件多播是将一个文件以UDP广播包发送到网络上，可以播放指定的次数也可以无限循环播放。实况转播是将摄像头连接到实时采集卡上，运行一套专用的软件将采集到的数据广播到网络上。多播的功能类似与目前的电视观看模式，电视台播放什么节目，电视就接收什么节目，可以是电影，也可以是现场直播。电视台播放到哪里，电视切换到该频道后，就从哪里开始观看。 请注意，组播本质是通过广播包实现的。每个广播包都会被机顶盒的网卡接收到。然后判断是否需要，不需要则丢弃。所以，如果网络上存在多个组播频道，当所有频道的组播码流很高时，会影响机顶盒的正常点播。 广播包有全网广播包、子网广播包的概念。全网广播包在整个局域网内，不同网段的设备都可以接受到，例如：55；子网广播包只有在广播包对应的网段内设备才可以收到，例如55，因为每个网段内的0、255的IP地址为广播地址。 普通的交换机会将每个组播包复制到所有端口，而支持组播协议(IGMP协议)的交换机则只会将组播广播包送到需要接收组播的网络端口。 使用普通的交换机，4200V机顶盒可以支持组播四路VCD的节目，或者两路DVD节目，即总的组播码率建议不超过5Mbps。而使用IGMP协议的交换机则可以远超过4路组播，一般的可网管交换机都支持IGMP协议。 组播功能在KTV内一般用来实现大厅转播功能，通过一个摄像机接入视频采集卡，组播软件把采集卡采集编码后的MPEG数据，通过网络组播出去，共所有包厢同时接收。,第31页,KTV网络拓扑和实施,第32页,百兆网络的拓扑,第33页,千兆网络不包含网络冗余的拓扑,第34页,千兆网络包含网络冗余的拓扑,第35页,什么是千兆网络线,什么是千兆网络线，一定要使用六类线线嘛？经常有人问到这个问题。实际上，一根网络线可以看成就是一根铜导线，是没有速度之分的。如果网络线两端的设备都是千兆端口，则两个端口会自动协商，通过网络线以千兆的模式相互通信。如果网络线两端端口通信速度不一样，他们会自动协商一个通信速度，一般是以低速的端口速度模式工作。总之，网络线、光纤本身就是导线，无速度之分。 但导线传输信号的品质，决定了实际的传输速度。如果用质量很差的网络线连接两个千兆设备，则由于信号干扰等原因，实际的工作速度就会降低。对于KTV，连接服务器网卡、交换机千兆端口的网络线，必需选择正品质量好的网络线，以保证通信品质。网络线虽然贵一些，但也用不了几根，长度也没有多长。,第36页,什么是网络环路,千兆网络KTV交换机的选择 KTV交换机一般都选择二层的非网管交换机，这样的千兆交换机价格也比较便宜。 中心8口全千兆交换机：华为1208、锐捷RG-S1808GT，参考价格800元 24+2口分支交换机：锐捷RG-1826T(内部价格700元)、华为的类似产品。 网络环路 就是网络中任意两个交换机端口的数据传输路径超过一条，就形成了网络环路。例如，用两根级联线连接两个交换机。 网络上有环路时，任一个网络端口发一个广播包，就会通过这个环路在网络内循环往复的发送，形成广播风暴，大量的占用交换机带宽，甚至导致交换机死机。 出现网络环路时，可以看到交换机的端口指示灯要么全部同时不停的快速闪烁，要么同时都不闪烁了。,第37页,视易机顶盒介绍,第38页,什么是机顶盒,机顶盒的基本概念： 机顶盒就是专为某种用途而设计的设备，以达到与普通家电一样的可靠性、易操作性、免维护性、环境适应性。 软硬件一体化设计： 机顶盒一般所有芯片都是集成在主板上的，包括CPU、芯片组、网卡、显片、解码芯片、内存、存储芯片等，且对应的软件也都是针对这些硬件而设计开发的，并且只能运行在对应的硬件设备上。 嵌入式操作系统： 由于操作系统和软件只围绕机顶盒硬件、机顶盒功能而设计，只需要占用很小的空间，一般只有十几兆，故称之为嵌入式操作系统。可以很容易存储在FLASH芯片中，再固化在主板上； 家电化的设计： 机顶盒设计的目的，就是为了达到与普通家电一样的可靠性、易操作性、免维护性、环境适应性。 机顶盒与PC点歌机有什么区别： 集成化的设计： 机顶盒所有芯片都固化在主板上；PC机这是兼容配件组装的方式，费时费力； 嵌入式操作系统： 机顶盒使用专用嵌入式操作系统，短小精悍；PC都采用Win98、Win2000等，庞大而复杂，出现问题的几率高； 存储方式； 机顶盒内不存储任何信息，不容易出现问题；PC一般采用有盘、PXE方式的启动，设置维护麻烦，稳定性差； 易管理性： 机顶盒如果家用电器，基本不需要维护；PC机的设置、管理、维护都很麻烦。 不怕被改场子： 用PC机做的系统，很容易被客户与其它点歌系统软件商勾结而改场子，导致损失。机顶盒为专用机，只有配合专门的点歌系统才能使用，不存在此问题。 现在市面上出现了假机顶盒，只是把PC机箱做成机顶盒的形状来混淆用户，机箱里面还是PC机的主板，不符合机顶盒的基本概念。具体的区别，请大家查看视易特征功能真伪辨文档，可以到公司网站下载。,第39页,机顶盒的网络启动与集中管理概念,机顶盒的网络启动概念： 概念上类似于Win98的PXE网络启动。 正常情况下，机顶盒使用的操作系统、应用程序、设置信息都存储在主板上的FLASH芯片中。升级、更改机顶盒设置都必须到机顶盒上进行操作，比较麻烦；网络启动机制就是把这些信息都存储在服务器上，每次机顶盒启动时通过网络下载到本地，然后再进行加载启动； 网络启动、从FLASH启动、PC从硬盘上启动，只是获取操作系统文件的方式不一样。一旦成功启动后就与启动方式无关，系统运行没有区别； 使用网络启动，机顶盒启动文件只要在服务器上放置一份，通过一个专用软件给机顶盒提供下载这些文件的服务；如果要升级，只要替换对应的文件，重启机顶盒即可。 机顶盒的集中管理概念 机顶盒的各种设置信息都存储在服务器上；机顶盒启动时，下载完系统文件后，再下载这些设置信息。实现只要在服务器上修改设置信息，无需到机顶盒端进行设置；,第40页,机顶盒的网络启动与集中管理功能原理,机顶盒的网络启动和集中管理实现的原理： 通过机顶盒BIOS实现；机顶盒BIOS中除了存储有硬件芯片设置信息，还存储有一个引导程序；机顶盒上电自检后，此引导程序实现从网络上寻找服务器进行启动，原理上类似于Win98的PXE无盘启动。 机顶盒找寻服务器时，在网络上发送广播包。网络启动软件收到广播包后，则与机顶盒建立连接，发送机顶盒启动文件和设置信息。 网络启动软件收到机顶盒发送的广播包后，会自动获得机顶盒的MAC地址，并通过此MAC地址的后三段内容作为唯一标识，增加到网络启动管理软件的机顶盒列表中。这叫做自动识别机顶盒。 机顶盒的启动文件命名规则： BIOS文件：PMon开头的文件，简写P，例如：pmon225.68m 嵌入式Linux内核映象Kernal： V机顶盒型号.img 例如：V4208.img 系统文件：包括解码驱动等文件，L机顶盒型号.img 例如：L4208.img 启动画面：机顶盒启动画面， G机顶盒型号.img 例如：G4208.img 系统配置信息：linux系统的各种配置信息， E机顶盒型号.img 例如：E4208.img 应用软件：包含机顶盒点歌程序的文件， M机顶盒型号软件版本.img ，例如：M4208B.img;M4208M.img;M4208W.img，不同类型应用软件标示：B基本版 W酒水版 M鼠标版，在文件名中加入。例如，M4208.img为4208机顶盒鼠标板的Module包。 机顶盒型号目前有：4208、7000、8000、7008、8008、8000S、9000； 机顶盒升级文件之间的关系： PMon与内核映像是相关联的，一般成对使用，与其它模块没有关系； 系统文件与应用软件模块也有一定的对应关系。,第41页,网络启动集中管理二代软件功能介绍,机顶盒的配置信息文件： 每个机顶盒都有唯一的MAC地址，机顶盒产品前三段一般是00-D0-F8，后三段不一样。故每个机顶盒对应的配置信息文件名组成格式为：R*.reg文件，*代表机顶盒MAC地址后三段。 每个机顶盒都对应一个设置文件，与机顶盒启动文件存放在同一个目录下。 网络启动二代采取分离式设计，管理设置程序和网络启动服务分离。 管理设置程序只是用来添加、修改机顶盒设置信息，实现管理功能； 机顶盒网络启动服务通过另外一个程序运行，并且可用设置服务器启动时自动启动； 管理设置程序关闭后，并不影响网络启动服务的运行，机顶盒仍可以进行网络启动； 自动识别网卡，网卡负载均衡功能： 自动识别机器上的网卡。每次服务启动时会在日志中输出识别到的网卡MAC地址； 网络启动传送数据时，会自动在单台服务器的不同网卡之间进行负载均衡； 可以在不同的VOD服务器上同时运行，共同承担机顶盒网络启动负载； 机顶盒分组管理功能： 可以根据需要，把机顶盒分组。选择显示不同的组，并对组进行共性设置；例如根据主服务器设置不同进行分组，根据包厢类型进行分组，根据网络设置进行分组；,第42页,网络启动集中管理二代软件功能介绍,远程控制机顶盒，向机顶盒发送指令； 远程重新启动机顶盒 自动PING机顶盒，检测网络是否连通； 自动telnet进入机顶盒，检测机顶盒的设置、内存使用情况； 远程向机顶盒发送按键信息，让机顶盒做指定的工作； 备份和恢复机制： 可以把机顶盒启动文件、设置信息、口令、组设置等信息备份进入一个文件，需要时从此文件中自动恢复； 恢复时，如果目录不存在，会自动创建对应的目录； 自动识别机顶盒配置文件： 可以自动识别启动软件目录下的机顶盒设置信息文件，加入机顶盒管理软件中。也就是说，只要把机顶盒对应的配置信息文件备份下来，下次可以自动加入网络启动管理软件中。 机顶盒扩充设置参数： 随着KTV软件版本的升级，机顶盒上需要配置的参数也会增加；这些不断增加的设置会通过每个机顶盒的自定义设置选项随时扩充。,第43页,网络启动集中管理二代软件组成,网络启动集中管理软件前台程序： 对应安装目录下的STBMgr.exe； 这个程序只是进行机顶盒设置、管理、远程控制、服务运行监控。必要时才运行，平常可以不运行； 网络启动服务的核心： 对应安装目录下的SMFTP.exe程序，自动在后台以服务的方式运行；通过Win2K的进程管理器可以看到这个服务是否在运行； 安装目录下的npf.sys文件，是网络启动核心必须要用到的文件，安装时自动拷贝到C:WINNTsystem32drivers目录下； 网络启动的配置文件： 对应安装目录下的STBMgr.ini，里面存储了网络启动设置信息。机顶盒升级PMon时，需要手工更改这个文件。 网络启动可以支持的机顶盒型号也是通过这个文件设置的。 网络启动集中管理的使用说明文件： 对应安装目录下的STBMGR.pdf文件，详细进行了说明。请安装Adobe Acrobat Read阅读软件进行观看。,第44页,网络启动二代升级机顶盒PMon方法,升级机顶盒的BIOS必须要注意的事项： 升级机顶盒BIOS过程中，千万不能断电！否则必须使用专用工具软件才能恢复或者送回厂家返修才能使用； 如果要升级BIOS，为确保安全，建议拿到机房进行升级，且要逐台的进行升级。 如何升级机顶盒的BIOS，也就是PMon文件 把新版本的机顶盒PMon文件放到与机顶盒升级文件在同一个目录下； 修改网络启动设置文件STBMgr.ini，把UpdateBios=0更改为UpdateBios=1； 6000K=k 1.0 vmlinux.img 这一行，K代表kernal，1.0代表自己设置的版本号，vmlinux.img为对应的文件名；在这一行中，添加PMon信息， 修改成如下格式： 6000K=P 1.0 PMon文件名 k 1.0 vmlinux.img s 1.0 lfs.img l 1.0 logo.img m 1.0 module.img e 1.0 etc.img 重新启动网络启动服务即可。,第45页,机顶盒网络启动的五个阶段,NO1 机顶盒上电后，对硬件自检和初始化： 机顶盒一上电，首先是BIOS获得控制权，完成硬件设备自检和初始化工作； 此阶段包括从机顶盒上电开始、出现BIOS画面、显示PMon版本号(例如3.96.)，到BIOS画面上出现版本号为止； NO2 机顶盒查找网络启动服务阶段： 机顶盒开始运行PMon中的网络启动客户端程序，首先发送广播包，在网络上查找网络启动服务； 此阶段包括：从出现PMON版本号后,到开机画面上出现启动进度条； 如果网线物理上不通，会显示”E1”的错误提示；如果网络通，但不能找到网络启动服务，会提示”E2”的错误提示； 4200V机顶盒在硬件版本Ver2.0以后，如果网线物理上不通，电源指示灯为红色；如果网络连通，电源指示灯为橙色；如果网络有数据在传输或者按下了遥控器、按下点歌面板、移动鼠标，则电源指示灯都会闪烁。 NO3 机顶盒下载启动文件和设置信息的阶段： 机顶盒通过网络启动服务下载机顶盒启动文件和机顶盒配置信息R*.reg文件 此阶段从出现下载进度条开始，到机顶盒开机进度条走到第9个格后。只要显示到第9个格，就说明所需文件都成功下载完毕了。(注：仅适用于视易公司提供的LOGO或者采用标准制作方法制作的LOGO，非标准的开机画面则不适合),一般如果Pmon与内核映像文件不对应，就会出现加载失败的情况，启动进度条停止在第9个格。,第46页,机顶盒网络启动的五个阶段,NO4 机顶盒开始加载操作系统、驱动程序、系统设置文件： 下载所需文件后，机顶盒开始加载G、 V、L、E、M模块和机顶盒设置信息R*.reg中设置信息； 此阶段包括从开机LOGO中第10个格开始，至开机LOGO消失； NO5 机顶盒启动点歌程序： 机顶盒启动点歌程序，通过网络查询获得TSServer服务的IP列表，随机选取一个网卡IP，通过HTTP协议的9166端口下载需要的数据，所以服务器都要安装IIS服务。安装程序自动把c:evideoktv设置成WWW服务的虚拟根目录，WWW服务的端口号为9166； 此阶段从开机Logo消失出现黑屏，直到可以点歌为止； 此阶段下载的主要内容就是evideodownload目录下的内容，包括皮肤包、歌星图片、本地数据库等内容。 最后开始查询数据库，获得设置的公播歌曲列表；如果没有设置公播歌曲，则从排行榜中抽取100首歌曲，随机进行播放；,第47页,机顶盒的启动过程,第48页,机顶盒网络启动时经常碰到的问题,不出现开机LOGO界面： 机顶盒不能成功连接网络启动服务。根据界面上提示的E1、E2错误可以获得具体的原因； E1表示网络不通，即使网络指示灯有亮，也不代表网络是通的，一般碰到这种情况可以用笔记本测试一下网线通信情况。 E2表示找不到网络启动服务。 E3错误表示机顶盒下载运行文件过程失败，一般都是网络传输问题，请检查网络数据传输质量。 启动进度条走到第9个格之后停止： 一般是由于机顶盒BIOS文件PMon与vmlinux文件不配套造成。 启动进度条走完后出现黑屏，不会拉幕： 一般是由于包含解码驱动的lfs文件与点歌程序module文件不配套造成。 IIS服务没有启动,第49页,网络启动集中管理二代使用注意事项,当网络启动服务出现问题时，需要经常查看网络启动软件中的服务日志信息。 更换网卡后，需要重新启动服务器，网络启动才可以自动识别到服务器网卡。 网络启动二代软件一定要在每台服务器上都安装。在一台机器上设置好所有机顶盒后，通过备份恢复机制在其它VOD服务器上复制相同的配置； 网络启动管理软件中，以详细列表方式查看机顶盒时，可以点击列表栏上的标题，如”机顶盒名称” “IP地址”，会自动根据拼音顺序进行排序显示，方便查找。 当需要对多个机顶盒设置相同的参数时，可以先选中这些机顶盒，加入到一个组中。然后对这个组选择“组共性设置”进行设置信息。 网络启动服务核心SMFTP.exe在机顶盒下载文件时，会尽量利用空闲的CPU资源；如果看到SMFTP短时间占用较高的CPU资源是正常的；如果SMFTP一直占用100%的CPU资源，可以通过Win2K的进程管理器，直接杀死SMFTP进程。在重新启动网络启动程序，不需要重新启动机器。 3.9.6版本之后的PMon在升级时，只要有设置updatebios=1，会忽略版本号设置，下载PMon后与机顶盒正在使用的进行对比，不一样就升级；之前的PMon版本是通过比对版本号决定是否需要升级的，如果不能升级，需要更改STBMgr.ini文件，提高版本号6000K=P 5.0 Pmon.68M.img,第50页,视易星云KTV娱乐系统V7.0系统特色介绍,第51页,星云KTV 7.0带给你的好处,第52页,“系统自动热迁移”技术，等于为系统不间断运行上了保险，让大家安心睡觉到天明。,硬件负载均衡，自动实现网卡、硬盘等硬件资源之间的负载均衡，实现单台服务器50个包厢的高并发性。,高容错性，可自动识别屏蔽常见的硬件故障，提高系统运行稳定性。,星云KTV7.0系统的三个主要特色,第53页,汽车都有安全气囊了， KTV怎能没有视易热迁移守护！,视易热迁移，就是KTV招财进宝的守护神,第54页,“不要把所有的鸡蛋都放在一个篮子里”，这句古谚语大家都知道。鸡蛋都放在一个篮子里，如果篮子破了，则所有的鸡蛋都碎了。不放在一个篮子里，就等于有了备份。,对比一下KTV，所有的歌曲都放在一台或者多台服务器上，供所有的包厢点播歌曲。一旦由于各种意外因素导致某台服务器出现故障，进而导致所有包厢无法服务客人，就相当于在一个篮子里放了所有的鸡蛋。,由于KTV行业的特殊性，系统必须具有热迁移功能，从根本上才能保证一些意外情况不至于导致营运中断。,为什么需要热迁移,第55页,热迁移，相对于服务器集群，简单讲就是多台KTV服务器中，任意一台出现故障停机时，所有包厢会自动点播其它服务器上的歌曲，无需人工干预，KTV可以不中断的继续运营。点歌系统热迁移功能的好坏，直接体现了开发商的技术实力。,热迁移应该具有哪些指标： 智能性： 点歌系统会自动识别判断出某台服务器因故障而停机时，无需人工干预，所有包厢会自动地向正常的服务器请求播放歌曲。并且自动进行报警，通知管理员进行维护。 营业数据不会丢失： 热迁移时，包厢仍可以正常的点歌、播放歌曲，且已点歌列表不会丢失。包厢状态信息不会丢失，吧台仍可以继续管理包厢。 快速性： 整个热迁移过程应该在几秒内完成，客人不会感受到自动迁移的过程。 自动恢复性： 当故障服务器恢复正常后，无需人工干预，又能自动的迁移进入正常工作的服务器组。,什么是热迁移,第56页,有了热迁移功能，是否对营业就没有任何影响了？ 如果服务器没有冗余备份，还是会有一定的影响。冗余备份就是多准备一组相同的服务器，例如本来一台服务器可以满足需求，再增加存放有完全相同歌曲的一台服务器，就构成了服务器冗余备份，实现热迁移时对包厢营业没有任何影响。,冗余备份的服务器如何使用？ 星云系统具有负载均衡功能，所有的服务器平时都开机，同时对包厢提供服务。点播相同歌曲的包厢，会在存放有这些歌曲的服务器上平均分配，充分利用所有的硬件资源，降低硬件工作的压力。 例如：有4台服务器S1 S2 S3 S4，S1与S3、S2与S4存放的歌曲完全一样，则有10个包厢点播S1与S3上的歌曲时，S1与S3各承担5个包厢。,服务器冗余备份的概念,第57页,当某台服务器故障停机后，因其它服务器上有该服务器上的所有歌曲，热迁移后，所有包厢仍可以看到并点播全部的歌曲，,发生故障,有冗余备份的热迁移,第58页,当某台服务器故障停机后，因其它服务器上没有该服务器上的所有歌曲，热迁移后，所有包厢就会出现无法播放这