毕业设计（论文）-JSP视频点播系统实现.doc

毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 题题 目目 JSPJSP 视频点播系统实现视频点播系统实现 姓 名 _ 学 号 所在学院 计算机学院 专业班级 计算机网络七班 指导教师 日 期 2011 年 12 月 25 日 1 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 学 院计算机学院指导教师李军职 称副教授 学生姓名陈金龙专业班级 计算机网络 七班 学 号0842004720 设计题目JSP 视频点播系统实现 设 计 内 容 目 标 和 要 求 设计主要内容： (1)研究目的 (2)需求分析 (3)系统相关技术介绍 (4)系统设计 (5)进一步研究的价值 时间安排时间安排 2011.10.282011.10.11 分组、确定选题。 2011.11.122011.11.15 下达任务书，校内搜集资料，写出 文献检索摘要，撰写开题报告初 稿。 2011.11.162011.11.18 修改开题报告。 2011.11.192011.11.21 提交文献检索摘要及开题报告。 2011.11.162011.11.18 赴外地实习、校外搜集资料。 2011.11.162011.11.19 消化资料、撰写论文，提交初稿。 2011.11.202011.11.25 指导教师审查论文，并打印论文。 2011.11.262011.12.11 学生提出答辩申请，并作答辩准 备；教师审阅论文，并审查答辩 资格。 2011.12.122011.12.25 答辩。 2 参考文献 1 张新曼. 精通 JSP-WEB 开发技术与典型应用M.北京： 人民邮电出版本社，2007；P.156-166. 2 邹竹彪. JSP 网络编程从入门到精通M.北京：清华大 学出版社，2007；P.100-131. 3 霍尔. Servlet 与 JSP 核心编程M.北京: 清华大学出 版社,2009;P.53-60. 4 李睦芳. JSPJSP 动态网页编程精读精讲M. 北京:电子工 业出版社 2006;P.48-51. 指导教师签名： 年 月 日 基层教学 单位审核 学 院 审 核 此表由指导教师填写学院审核 1 3 毕业设计（论文）学生开题报告 课题名称JSP 视频点播系统实现 课题来源视频点播课题类型点播系统指导教师李军 学生姓名陈金龙学 号0842004720专业班级 计算机网络七 班 本课题的研究现状、研究目的及意义 在目前的网络视频传输过程中，通常要求用户将音频、视频文件下载到本地 计算机后，再进行播放。这种方法虽然使 Internet 上多媒体信息的传输成为可能， 但是它也带来了 3 个突出的问题：“real networks ” （1）由于必须下载多媒体信息，而多媒体信息的数据量通常都很大，在目 前普通用户接入速率较低的情况下，一个很短视频片段可能需要下载很长时间。 （2）由于必须把节目下载到本地计算机后才能播放，这必然要占用本地计 算机的存储资源。 （3）版权问题。因为用户将音频、视频文件下载到硬盘后，可能要对这些 资料进行再传播，那么制作单位的知识产权有可能受到损害。 在视频点播系统里用户可以采取普通和管理员身份登陆本系统，管理员可对 系统进行更新管理。主要体现在以下方面：本系统采用 JSP 技术动态生成系统网 页，采用 Tomcat 作为网页发布环境；采用 JSP 和 JDBC 数据库接口技术，将视频 服务器和 Web 服务器在逻辑上完全分开；采用 SQL Server 数据库管理视频文件时 存储文件路径而不是文件本身。 课题类型： （1）A工程实践型；B理论研究型；C科研装置研制型；D计算机软件型； E综合应用型 （2）X真实课题；Y模拟课题； （1） 、 （2）均要填，如 AY、BX 等。 毕业设计（论文）专用纸 II 2 本课题的研究内容 JSP 技术，JSP 可行性。 VOD 原理研究。 MPEG2 标准的压缩和解压技术。 海量文件存储系统，并运用海量文件存储方法，从而在实现海量文件存储的 同时提高了搜索引擎对海量文件进行各项操作的执行效率。 本课题研究的实施方案、进度安排 进度安排进度安排 2011.10.282011.10.11 分组、确定选题。 2011.11.122011.11.15 下达任务书，校内搜集资料，写出文献检索摘 要，撰写开题报告初稿。 2011.11.162011.11.18 修改开题报告。 2011.11.192011.11.21 提交文献检索摘要及开题报告。 2011.11.162011.11.18 赴外地实习、校外搜集资料。 2011.11.162011.11.19 消化资料、撰写论文，提交初稿。 2011.11.202011.11.25 指导教师审查论文，并打印论文。 2011.11.262011.12.11 学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审 阅论文，并审查答辩资格。 2011.12.122011.12.25 答辩 毕业设计（论文）专用纸 III 开题报告(2) 已查阅的主要参考文献 1 张新曼. 精通 JSP-WEB 开发技术与典型应用M.北京：人民邮电出版本 社，2007；P.156-166. 2 邹竹彪. JSP 网络编程从入门到精通M.北京：清华大学出版社， 2007；P.100-131. 3 霍尔. Servlet 与 JSP 核心编程M.北京: 清华大学出版社, 2009;P.53-60. 4 李睦芳. JSPJSP 动态网页编程精读精讲M. 北京:电子工业出版社 2006;P.48-51. 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 开题报告(3) 毕业设计（论文）专用纸 IV 毕业设计（论文）学生申请答辩表 课 题 名 称 JSP 视频点播系统实现 指导教师（职称） 李军 申 请 理 由 学生所在学院 计算机学院专业班级计算机网络七班学号0842004720 学生签名： 日期： 毕业设计（论文）指导教师评审表毕业设计（论文）指导教师评审表 序号评分项目（理工科、管理类）评分项目(文科)满分评分 1工作量外文翻译 15 2文献阅读与外文翻译文献阅读与文献综述 10 3技术水平与实际能力创新能力与学术水平 25 4研究成果基础理论与专业知识论证能力 25 5文字表达文字表达 10 6学习态度与规范要求学习态度与规范要求 15 是否同意参加答辩：是否同意参加答辩：总分总分 评 语 指导教师签名： 另附毕业设计（论文）指导记录册 年 月 日 毕业设计（论文）专用纸 V 毕业设计（论文）评阅人评审表毕业设计（论文）评阅人评审表 学生姓名 陈金龙 专业班级 计算机网络 七班 学号0842004720 设计（论文）题目JSP 视频点播系统实现 评阅人评阅人职称 序号评分项目（理工科、管理类）评分项目(文科)满分评分 1工作量外文翻译 15 2文献阅读与外文翻译文献阅读与文献综述 10 3技术水平与实际能力创新能力与学术水平 25 4研究成果基础理论与专业知识论证能力 25 5文字表达文字表达 10 6学习态度与规范要求学习态度与规范要求 15 总分总分 毕业设计（论文）专用纸 VI 评 语 评阅人签名： 年 月 日 毕业设计（论文）专用纸 VII 毕业设计（论文）答辩表毕业设计（论文）答辩表 学生姓名陈金龙 专业班级计算机网络七班学号0842004720 设计（论文）题目JSP 视频点播系统实现 序号评审项目指 标满分评分 1 报告内容 思路清新；语言表达准确，概念清楚，论点正确； 实验方法科学，分析归纳合理；结论有应用价值。 40 2 报告过程准备工作充分,时间符合要求。 10 3 创 新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。 10 4 答 辩 回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题 回答准确，深入。 40 总分 答辩 组 评语 答辩组组长（签字）： 年 月 日 毕业设计（论文）专用纸 VIII 答辩 委员 会意 见 答辩委员会负责人（签字）： 年 月 日 毕业设计（论文）成绩评定总表毕业设计（论文）成绩评定总表 学生姓名： 陈金龙 专业班级： 计算机网络七班 毕业设计（论文）题目：JSP 视频点播系统实现 成绩类别成绩评定 指导教师评定成绩 评阅人评定成绩 答辩组评定成绩 总评成绩 40%+20%+40% 毕业设计（论文）专用纸 IX 注：成绩评定由指导教师、评阅教师和答辩组分别给分(以百分记)，最后按“优(90-100)” 、 “良(80- 89)” 、 “中(70-79)” 、 “及格(60-69)” 、 “不及格(60 以下)”评定等级。其中， 指导教师评定成绩占 40%，评阅人评定成绩占 20%，答辩组评定成绩占 40%。 评定等级 毕业设计（论文）专用纸 X 摘摘 要要 随着科技的发展，人们对视频节目服务提出了更高的要求，希望改变传统的被动观 看为主动控制，能实现对视频节目的内容，播放进步等诸多方面进行选择和控制。视频 点播就是为了满足人们这这种需求而产生的一种服务。 论文阐述了视频点播系统的关键技术和实践开发过程。首先介绍了视频点播系统的 开发背景、设计目标以及业务流程，针对该系统目标进行需求的分析、功能的描述、数 据库的设计、服务器的配置以及运行、测试和维护。 在视频点播系统里用户可以采取普通和管理员身份登陆本系统，管理员可对系统进 行更新管理。本文在建立一个功能全面的视频点播系统。主要体现在以下方面：本系统 采用 JSP 技术动态生成系统网页，采用 Tomcat 作为网页发布环境；采用 JSP 和 JDBC 数 据库接口技术，将视频服务器和 Web 服务器在逻辑上完全分开；采用 SQL Server 数据库 管理视频文件时存储文件路径而不是文件本身。 关键字：JSP；视频；点播；系统 毕业设计（论文）专用纸 XI Abstract With the development of science and technology, people on the video programming services put forward to higher request, hope to change the traditional passive watch for active control, can realize the content of the video to show, broadcast progress in many aspects such as choice and control. Video on demand are in order to meet this demand, the people from the service. This paper expounds the VOD system key technology and practical development process. Firstly introduces VOD systems development background, design target and business processes, according to the needs of the target system analysis, functional description, database design, server configuration, and running, testing and maintenance. In the video on demand system users can take common identity and administrators to land this system, the administrator can update of system management. In this paper a comprehensive function of video on demand system. Embodied in the following aspects: the system uses JSP technology to dynamic generation system uses Tomcat as a webpage，webpage publishing environment; The JSP and JDBC database interface technology, the video server and the Web server are logically separated; The SQL Server database management video file store file path not file itself. Keyword: JSP；VOD；On demand ；system 毕业设计（论文）专用纸 XII 摘摘 要要.VIII ABSTRACT.IX 第第 1 章章 绪论绪论 .1 1.1 研究背景.1 1.2 研究目的.2 第第 2 章章 需求分析需求分析 .3 2.1 系统需求分析.3 2.2JSP 分析.4 2.2.1 JSP可行性分析.4 2.2.2 JSP技术分析.4 第第 3 章章 系统相关技术介绍系统相关技术介绍 .6 3.1VOD.6 3.2 海量存储技术.7 3.3 视频流解压技术.8 第第 4 章章 系统设计以及测试成果系统设计以及测试成果 .9 4.1 功能结构图.9 4.2 页面布局设计.9 4.3 用户留言.11 4.4 用户上传视频.14 4.5 管理员上传视频.23 4.6 测试成果.26 第第 5 章章 进一步研究的价值进一步研究的价值 .28 5.1 VOD 未来方案.28 5.2 进一步研究 VOD.29 结束语结束语 .30 致致 谢谢 .31 参考文献参考文献 .32 毕业设计（论文） 1 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 研究背景研究背景 在目前的网络视频传输过程中，通常要求用户将音频、视频文件下载到本地计算机 后，再进行播放。这种方法虽然使 Internet 上多媒体信息的传输成为可能，但是它也带 来了 3 个突出的问题： （1）由于必须下载多媒体信息，而多媒体信息的数据量通常都很大，在目前普通 用户接入速率较低的情况下，一个很短视频片段可能需要下载很长时间。 （2）由于必须把节目下载到本地计算机后才能播放，这必然要占用本地计算机的 存储资源。 （3）版权问题。因为用户将音频、视频文件下载到硬盘后，可能要对这些资料进 行再传播，那么制作单位的知识产权有可能受到损害。 在这种背景下，“流式传输”应运而生。它借鉴了计算机本身利用缓存区来提高文 件运行速度的方式，考虑在播放端放置缓冲区来解决服务质量的问题。流式传输将动画、 音频和视频等多媒体经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算 机连续、实时地传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必象非流式播放那样等到 整个文件全部下载完毕后才能看到具体的内容，只需经过几秒或几十秒的启动延时即可 利用相应播放器对压缩的动画、音频、视频等流式多媒体文件解压后进行播放，多媒体 文件的剩余部分也将在后台的服务器内继续下载。这“Windows Media”种利用“流式传 输”思想传输的多媒体，被称之为流媒体。 到目前为止，Internet 上使用较多的多媒体格式： （1）Real Netwoks 公司广播式视频点播的 Real system； （2）Microsoft 公司的 Windows Media Technology ； （3）Apple 公司的 QuickTime ,它们目前是网上流媒体传输系统三大主流。 毕业设计（论文） 2 1.2 研究目的研究目的 在网络视频传输过程中，通常要求用户将音频、视频文件下载到本地计算机后，再 进行播放。 这样会还来很多问题，如下载多媒体信息时，因为多媒体信息的数据量通常都很大， 一个很短视频片段可能需要下载很长时间；占用本地计算机的存储资源；用户将音频、 视频文件下载到硬盘后，可能要对这些资料进行再传播，那么制作单位的知识产权有可 能受到损害。 JSP（Java Server Pages)是由 Sun Microsystems 公司倡导、许多公司参与一起建 立的一种动态网页技术标准。能够适应实时、连续稳定的视频流，其存储量要大，数据 速率要高，并应具备接纳控制、请求处理、数据检索、按流传送等多种功能，以确保用 户请求在系统资源下的有效服务。在大量用户同时点播时，服务器的传输速率很高；同 时要求其他相关 设备也能支持这种高传输速率，一个服务器可支持多个用户，不仅能够 看固定的节目，而且还可以自由的选择自己喜欢的视频。 毕业设计（论文） 3 第第 2 章章 需求分析需求分析 2.1 系统需求分析系统需求分析 作为点播系统的核心，VOD 视频点播的性能直接决定系统的总体性能。 一般它应具有如下特征： （1）需要支持各种课件点播。包括：文本、图片、程序文件、动画（如 FLASH）、 超文本、POWERPOINT 文件等。支持单路或多路 MPEG 流的广播、直播、转播和录播；可截 取视频、音频或视音频片段、一个画面/声音。 （2）需要提供“集中式”和“分布式”两种服务系统构架。这样可以支持服务器 多网卡数据输出；采用“分布式”架构体系，多台服务器能大量并发同一或不同数据流， 能自动实现负载均衡。 （3）需要支持多种操作系统。如兼容 WINDOWS、LINUX、UNIX 等网络操作系统和目 前国际主流的数据库。可基于 IP 网、ATM 网等网络环境提供本地或远程视频服务；支持 在 Cable Modem、XDSL、ISDN、DDN、帧中继等接入中应用。 （4）要支持内容组管理，内容和组之间是一对多关系，便于使用；节目信息的拖 动和复制，以“资源管理器”的方式操作，简单、方便、快捷；能单个节目处理和批量 节目处理。 （5）系统具有双重网络视频服务安全认证策略，即应用层认证和服务器核心认证。 （6）系统响应速度要快。用户在请求流媒体服务时不必做任何缓存，服务器即时 响应，用户几乎感觉不到任何延时，就能播放网上的多媒体文件。 （7）客户端要操作简单，基于 WEB 方式浏览访问。播放时能够及时响应拖动、暂 停、快进、快退、静音、绝对定位、平衡调整、音量整播放等常用的标准控制。可以设 定播放顺序、随机播放及循环播放，调整播放速率，播放慢动作和快动作。 （8）能够存储至少几百小时的图像节目。 （9）如果一个用户对 VOD 服务器随机的动态访问被称为会话过程的话，那么 VOD 毕业设计（论文） 4 服务器 须能支持上千个同时进行而又相互独立的“会话”过程。 （10）具有一套加密及用户访问控制机制来防止非法用户访问 2.2JSP 分析分析 2.2.1 JSP 可行性分析 技术可行性 本学期我们已学过数据库的相关知识，并且我也自学了 JSP 的相关内容，所以，我 完全可以制作一个媒体播放系统。 经济可行性 成本方面，关于各种软、硬件及辅助设备的购置、调试、机房及辅助设施（电源等） 以及系统维护，内务开销这些费用都可以忽略不计，因为我们信电学院机房可以为我们 提供一切。拥有了天时、地利、人和，我们只需充分利用这些资源来开发我们的学生选 课管理系统即可，可谓成功在望啊！ 社会可行性 我们学校的电脑普及率已达到了很高的水平，尤其是我们信电拥有设备先进、管理 完善的机房，并且信电学院的师生对电脑的操作也是驾轻就熟。因此，只要我们这套媒 体播放系统操作简单，实用，合理，大家肯定是乐于接受并积极响应和支持的。对于这 一点，我们是很有信心的。随着信息时代的来临，学生选课等信息管理的自动化、一体 化正是大势所趋。 2.2.2 JSP 技术分析 JSP 优势在于 （1）一次编写，到处运行。除了系统之外，代码不用做任何更改。 （2）系统的多平台支持。基本上可以在所有平台上的任意环境中开发，在任意环 境中进行系统部署，在任意环境中扩展。相比 ASP/.net 的局限性是显而易见的。 （3）强大的可伸缩性。从只有一个小的 Jar 文件就可以运行 Servlet/JSP，到由多 毕业设计（论文） 5 台服务器进行集群和负载均衡，到多台 Application 进行事务处理，消息处理，一台服 务器到无数台服务器，Java 显示了一个巨大的生命力。 （4）多样化和功能强大的开发工具支持。这一点与 ASP 很像，Java 已经有了许多 非常优秀的开发工具，而且许多可以免费得到，并且其中许多已经可以顺利的运行于多 种平台之下。 (5)支持服务器端组件。web 应用需要强大的服务器端组件来支持，开发人员需要利 用其他工具设计实现复杂功能的组件供 web 页面调用，以增强系统性能。JSP 可以使用成 熟的 JAVA BEANS 组件来实现复杂商务功能。 毕业设计（论文） 6 第第 3 章章 系统相关技术介绍系统相关技术介绍 3.1VOD VOD（Video on Demand）是视频点播技术的简称,也称为交互式电视点播系统，意 即根据用户的需要播放相应的视频节目，从根本上改变了用户过去被动式看电视的不足。 当您打开电视，您可以不看广告，不为某个节目赶时间，随时直接点播希望收看的内容， 就好像播放刚刚放进自己家里录像机或 VCD 机中的一部新片子，但是您又不需要购买录 像带或者 VCD 盘，也不需要录像机或者 VCD 机。这就是信息技术带给您的梦想，它通过 多媒体网络将视频节目按照个人的意愿送到千家万户。 VOD 的本质是用户根据自己的需求，主动性极高的去获取多媒体信息。就其本质看 来，它区别于传统的人们获得多媒体信息的方式，创造性地改变了用户对信息发布的主 动性和选择性。可以说，VOD 是未来多媒体信息获取的主流和必然趋势。 作为一个 VOD 系统主要由三部分构成：服务端系统 ；网络系统 ；客户端系统 目前，根据不同的功能需求和应用场景，主要有三种 VOD 系统： NVOD，TVOD，IVOD。 NVOD（Near-Video-On-Demand），可称其为就近式点播电视。这种点播电视的方式 是：多个视频流依次间隔一定的时间启动发送同样的内容。比如，十二个视频流每隔十 分钟启动一个发送同样的两小时的电视节目。如果用户想看这个电视节目可能需要等待， 但最长不会超过十分钟，他们会选择距他们最近的某个时间起点进行收看。在这种方式 下，一个视频流可能为许多用户共享。 TVOD（True Video-On-Demand），称其为真实点播电视，它真正支持即点即放。当 用户提出请求时，视频服务器将会立即传送用户所要的视频内容。若有另一个用户提出 同样的需求，视频服务器就会立即为他再启动另一个传输同样内容的视频流。不过，一 旦视频流开始播放，就要连续不断的播放下去，直到停止或者结束。这种方式下，每个 视频流转为某个用户服务。 IVOD（Interactive Video-On-Demand），称为交互式点播电视。它比前两种方式 毕业设计（论文） 7 有很大程度上的改进。它不仅可以支持即点即放，而且还可以让用户对视频流进行交互 式的控制。这时，用户就可像操作传统的录像机一样，实现节目的播放、暂停、倒回、 快进和自动搜索等。 虽然，VOD 的最初出现是为了更好的满足用户对自主收看视频节目的需求，但是随 着 VOD 技术的不断进步，其广泛的应用对大众文化和商业运作模式都将产生强烈的影响。 3.2 海量存储技术海量存储技术 随着数字图书馆、电子商务、多媒体传输等应用的不断发展，数据从 GB、TB 到 PB 量级海量急速增长。存储产品已不再是附属于服务器的辅助设备，而成为互联网中最主 要的花费所在。海量存储已成为继计算机浪潮和互联网浪潮之后的第三次浪潮， 海量存储一般是将所述海量文件的文件相关控制信息组织成以文件对象为存储单元 连接起来的第一层链表；将所述海量文件的数据块相关控制信息组织成以数据块对象为 存储单元连接起来的第二层链表； 将所述海量文件的文件服务器相关控制信息组织成以文件服务器对象为存储单元连 接起来的第三层链表； 所述第一层链表、第二层链表和第三层链表以层递的形式关联为三层链表式数据存 储结构，与所述海量文件的数据块形成映射关系。 通过构建一个海量文件存储系统，并运用海量文件存储方法，从而在实现海量文件 存储的同时提高了搜索引擎对海量文件进行各项操作的执行效率。 但是海量存储的方式主要方式还是： （1）分布式存储集中管理 对于大规模的城市联网监控系统，通常采用多个层次型的监控中心体系，每个基层 的监控中心管理其辖区内的监控资源并进行存储，因此会采用分布式存储集中管理的模 式进行构建，这种模式有助于减轻网络的压力，同时将设备资源分发下沉，有助于战略 部门掌握更多的资源和信息。一级监控中心统一管理所有的视频资源和录像文件，二级、 三级监控中心可以分发和浏览视频。 （2）集中存储分布式管理 毕业设计（论文） 8 对于只有一个集中管理中心的中小规模联网监控系统，如县/地级市、某大城市公 安分局、某大型工矿企业，数据一般集中存储在一级监控中心，其他的基层监控中心安 装系统平台的分控客户端进行浏览和管理部分前端。在这种情况下，存储服务器集中放 置在一级监控中心，通过虚拟卷和网格存储技术，形成一个无限容量的虚拟存储池，使 存储扩展对用户透明。 （3）大型混合型存储 所谓混合型存储解决方案是将前面两种方式进行结合，以分布式存储作为基础，同 时在一级监控中心设置网络存储服务器。短期的数据临时存放在基层监控中心的网络存 储服务器内，长期的数据存储于上传一级监控中心的网络存储服务器中。重要监控点位 的视频资料不仅存储在基层监控中心的网络存储服务器，也实时地传输到一级监控中心 的网络存储服务器中作为备份。在基层监控中心建立备份计划，采用定时自动备份的方 式，将超过规定时间的视频文件备份到网络存储服务器相对应的目录中。 3.3 视频流解压技术视频流解压技术 MPEG2 标准的压缩和解压是非对称结构，解码过程比编码过程简单。MAP-CA DSP 可 实现这两个过程。 MPEG2 标准压缩解压缩算法是基于 8X8 图像快进行的。源图像快进入编码器后，首 先是进行 DCT 变换，然后进行量化、可变长编码和运动估计算法的运算进行压缩。在实 现运动估计算法时，需要最新的参考图像，因此，编码的过程中，需要解码以编码图像， 形成图像参考，因此编码图像数据需进行反量化、IDCT 变换、运动矢量补偿等解码运算 进行解码，解码后的图像作为参考图像。压缩后的图像根据需要或者存入存储系统，或 者进入解码器。编码图像数据进入解码器后，进入反量化、IDCT 变换、运动矢量补偿等 解码运算进行解码。解码后的图像输出到视频输出设备，实现视频的播放。 MPEG-2 的特点是，其可提供一个较广的范围改变压缩比，以适应不同画面质量，存 储容量，以及带宽的要求. 用前向时间预测，可以提高压缩效率和图像质量；用双向时 间预测，可