第十四讲 Media服务(三级).doc

十四讲 Media服务一、教学目标1.熟悉Media服务协议和类型2.能够安装Media服务器3.能够实现视频直播4.能够创建点播服务器二、重点难点1. Media服务器安装与配置；2. 实现视频直播；3. 创建点播服务器。三、任务描述某学校有学生8000多人，宿舍楼已经全部进行网络布线，学校准备在校园网内安装一台流媒体服务器，实现重要会议网络直播和会后点播，实现视频和大量教学资源供师生点播使用。四、任务划分（一）任务1 流媒体服务器安装与配置；（二）任务2流媒体服务直播系统的设置；（三）任务3流媒体点播设置与客户端设置五、任务实施（一）子任务1 流媒体服务器安装与配置。1.工作任务任务描述：为丰富学生业余生活，使学生能够方便搜索且观看校园网内大量的视频资源，学校准备在校园网内安装一台流媒体服务器。任务目标：能够根据具体要求完成一个流媒体服务器的建立。2.相关知识基于 Windows Media 技术的流式播放媒体系统通常由运行编码器（如 Microsoft Windows Media 编码器）的计算机、运行 Windows Media Services 的服务器和播放机组成。编码器允许您将实况内容和预先录制的音频、视频和计算机屏幕图像转换为 Windows Media 格式。运行 Windows Media Services 的服务器名为 Windows Media 服务器，它允许您通过网络分发内容。用户通过使用播放机（如 Windows Media Player）接收您分发的内容。 图 14-1流媒体实现通常情况下，用户通过在网页上单击链接来请求内容。Web 服务器将请求重新定向到 Windows Media 服务器，并在用户的计算机上打开播放机。此时，Web 服务器在流式播放媒体过程中不再充当角色，Windows Media 服务器与播放机建立直接连接，并开始直接向用户传输内容。图14-2 Windows Media服务器Windows Media 服务器可从多种不同的源接收内容。预先录制的内容可以存储在本地服务器上，也可以从联网的文件服务器上提取。实况事件则可以使用数字录制设备记录下来，经编码器处理后发送到 Windows Media 服务器进行广播。Windows Media Services 还可以重新广播从远程 Windows Media 服务器上的发布点传输过来的内容。为实现流式播放，下列3种协议可用于传输基于 Windows Media 的内容： (1) RTSP （实时流式传输协议） RTSP是实时流式传输协议，以单播流方式传输数据流。它是一个应用程序级别的协议，是为控制实时数据（如音频和视频内容）的传递而专门创建的，支持客户端的停止、暂停、倒退及快进索引Windows Media文件等控制操作。RTSP是一个控制协议，该协议与数据传递实时协议（RTP）依次发挥作用，实现向客户端提供内容。在Windows Media Services的默认安装中，RTSP绑定到TCP端口554。(2) MMS （Microsoft Media 服务器） 协议 MMS协议是微软的专有流式媒体协议，用于访问Windows Media发布点上的单播内容。该协议也是Windows Media Services默认启用的协议，并且绑定TCP端口1755和UDP端口1755。如果要支持使用Windows Media Player早期版本的客户端，就必须使用MMS或HTTP协议。(3) HTTP （超文本传输协议）Windows Media Services也支持HTTP，可通过HTTP将内容转化为流。由于HTTP通常使用端口80，而且大多数防火墙不会阻断该端口，所以使用HTTP流可以帮助用户解决由于防火墙而产生的障碍。HTTP流可使用Windows Media编码器通过防火墙到Windows Media服务器，并可用以连接被防火墙隔离的Windows Media服务器。不过，若使用同一计算机既作为Web服务器又运行Windows Media服务，应确保端口80无冲突。Windows Media Services 通过使用控制协议插件来管理这些协议的使用。Windows Media Services 包括 WMS MMS 控制协议插件、WMS RTSP 控制协议插件和 WMS HTTP 控制协议插件。除 WMS HTTP 控制协议插件外，其它插件在默认情况下都是启用的。3.流媒体传输模式实现流式传输有两种方法：顺序流式传输和实时流式传输。（1）顺序流式传输采用 Web 服务器，支持一边下载一边播放。但在给定时刻，用户只能播放已下载部分，而不能跳到还未下载的后继部分。顺序流式传输只支持匀速传输，不支持变速传输。顺序流式传输能保证较好的传输质量，但延迟较大，适合需要高质量的短片段。由于采用 HTTP 协议，顺序流式传输一般能穿过防火墙。（2）实时流式传输需要在服务器端安装专用的媒体服务器，采用 RTP、RTCP、RTSP 等实时传输协议，它不仅支持一边下载一边播放，而且支持任意顺序的播放。由于实时流式传输的时延很短，所以特别适合实时性要求高的场合。在我们教学系统中，直播子系统为实时广播，应使用流式传输媒体服务器，或应用如RTSP的实时协议，即为实时流式传输，实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配，使媒体可被实时观看到。实时流与HTTP流传输方式不同，它需要专用的流媒体服务器与传输协议。理论上，实时流一经播放就不可停止，但实际上，如果带宽不够则可能发生暂停。实时流式传输支持变速传输，这就意味着不同带宽的网络都可以用实时流式传输技术。在传输质量上，实时流式传输一般不如顺序流式传输稳定，尤其在低带宽时，图像质量较差，现在的主流做法是以带宽换质量，宽带网的普及将为实时流式技术的应用提供更加广阔的天地。3.播放模式从系统终端用户参与的角度来看，流媒体播放模式可分为点播和广播两种模式；从系统服务器端传输数据的方式来看，可以将流媒体播放模式分为单播、组播模式。教学系统中设置了直播子系统和点播子系统，分别属于广播和点播。直播课堂中，师生在指定时间加入网络课堂，学生被动接收来自教师端数据；点播子系统中学生可不受时间控制，自主选择学习课程。（1）点播（Vedio Order Demand）点播指的是用户主动与服务器进行连接，发出选择节目内容的请求，服务器应用户请求将节目内容传输给用户。点播是客户端与服务器之间的主动连接，在这种连接中，用户通过选择内容项目来初始化客户端连接，内容以流的形式从服务器传到客户端。在播放过程中，用户可以对播放的流进行开始、暂停、停止、倒退、快进等控制。点播虽然可以最大程度地控制数据，但每一个点播连接都会占用一份带宽资源，当用户数过多时，会使网络负载过大，甚至瘫痪。点播一般以单播（Uncasing）形式来实现。（2）广播（Broadcasting）广播指的是媒体服务器主动发送流媒体数据，用户以被动的方式来接受流的方式。在这种连接中，客户端只能接受流，无法对流进行控制。广播又称为直播。广播常用单播和多播两种形式来实现。（3）单播（Uncasing）单播是指在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道，即从一台服务器发送的每个数据包只能传送给一个终端用户。在单播方式下，每个客户独占一个连接，是一种典型的点对点传输方式。每一个用户必须分别对媒体服务器发送单独的请求，而媒体服务器必须向每一个用户发送所请求的数据包拷贝，每份拷贝都要经过网络传输，占用网络带宽和资源，当请求的用户数过多时，网络和服务器负载加重，直至出现拒绝服务。（4）组播（Multicasting）组播又称多播，是一对多连接，多个客户端可以从服务器接收相同的数据流，即所有发出请求的客户端共享同一数据流，从而节省网络带宽。多播将一个数据流发送给多个客户端，而不是分别发送给每个客户端。客户端直接连接到多播流，而不是服务器，这就大大降低了服务器的负载。采用多播模式，一台流媒体服务器能够对数千甚至上万台客户机发送连续数据流，而无延迟现象发生。多播缺点是播放时间没有点播灵活。有些网络不支持多播，需要特别设置路由器和防火墙或者将流数据封装在 HTTP 中传输。（5）分发（Distribute）随着学校发展，学生越来越多，考虑到系统的扩张性。如果客户端数量较多，为了节省带宽，提高系统的多媒体传输质量，需要采用多台媒体服务器，提供流内容的服务器称为发送服务器，它将流发送给其它接收服务器，再由接收服务器将流转发到客户端。这样就存在媒体服务器间的流数据传输，称为分发。（图14-3）图14-3 流媒体服务器间的分发4.安装配置 Media服务。Windows Server 2003系统的一个组件流媒体服务组件Windows Media Services（简称WMS）就是一款通过Internet或Intranet向客户端传输音频和视频内容的服务平台。WMS支持目前比较流行的许多格式的媒体文件，例如.asf、.wma、.wmv、.mp3等。能够像Web服务器发布HTML网页文件一样发布流媒体文件和从摄像机、视频采集卡等设备传来的实况流。而用户可以使用Windows Media Player 9及以上版本或相应的媒体播放器收看这些媒体文件。默认情况下，Windows Server 2003没有安装Windows Media Services组件。用户可以通过使用“Windows组件向导”和“配置您的服务器向导”两种方式来安装该组件。以使用“配置您的服务器向导”安装为例，操作步骤如下所述：（1）在开始菜单中依次单击“管理工具”“配置您的服务器向导”菜单项，打开“配置您的服务器向导”对话框。在欢迎对话框中直接单击“下一步”按钮。如图14-4所示。图14-4打开“配置您的服务器向导”对话框（2）配置向导开始检测网络设备和网络设置是否正确，如未发现错误则打开“配置选项”对话框。并单击“下一步”按钮。如图14-5所示。图14-5预备步骤（3）打开“服务器角色”对话框，在“服务器角色”列表中显示出所有可以安装的服务器组件。选中“流式媒体服务器”选项，并单击“下一步”按钮，如图14-6所示。图14-6 选中“流式媒体服务器”选项（4） 在打开的“选择总结”对话框中直接单击“下一步”按钮，配置向导开始安装Windows Media Services组件。如图14-7所示。图14-7安装Windows Media Services组件在安装过程中会要求插入Windows Server 2003系统安装光盘或指定系统安装路径，然后点击“下一步”，安装过程中进行文件的复制与系统的设置。如图14-8所示。图14-8 指定系统安装路径安装结束以后在“此服务器现在是流式媒体服务器”对话框中单击“完成”按钮。如图14-9所示。图14-9 “此服务器现在是流式媒体服务器”成功安装Windows Media Services组件以后，用户可以测试流媒体能不能被正常播放，以便验证流媒体服务器是否运行正常。5. 流媒体服务器的测试（1）在开始菜单中依次单击“管理工具”“”Windows Media Services”菜单项，打开Windows Media Services窗口。（2）在左窗格中依次展开服务器和“发布点”目录，默认已经创建“（点播）”和“Sample_Broadcast”两个发布点。选中“（点播）”发布点，在右窗格中切换到“源”选项卡。在“源”选项卡中单击“允许新的单播连接”按钮以接受单播连接请求，然后单击“测试流”。如图14-10所示。图14-10“（点播）”发布点（3）打开“测试流”窗口，在窗口内嵌的Windows Media Player播放器中将自动播放测试用的流媒体文件。如图14-11所示。图14-11播放测试用的流媒体文件如果能够正常播放，则说明流媒体服务器运行正常。单击“退出”按钮关闭“测试流”窗口。如图14-12所示。图14-12关闭“测试流”窗口（二）任务2 流媒体服务直播系统的设置1工作任务任务描述：学校准备进行新生开学典礼，但由于另一个校区的800多学生不能到会，为了让在其他校区的学生也能聆听和观看主校区的开会现场，网络中心准备进行现场直播，为此进行流媒体点播和客户端设置。任务目标：能根据具体要求完成一个简单流媒体直播系统的建立。采用Windows Media编码器来捕获摄像头和声卡的信息，在将视音频信息编码为Windows Media格式的实时流后，将其输送到Window Media服务实现实况直播。2. 安装Windows Media编码器（1）下载安装Windows Media编码器，这个软件可以在微软网站免费下载，当前的最新版本为9.0，下载地址为/download/8/1/f/81f9402f-efdd-439d-b2a4-089563199d47/WMEncoder.exe。（2）下载WMEncoder.exe完成后进行安装设置，双击文件，打开media 编码器的安装向导对话框，并单击【下一步】按钮。如图14-13所示。图14-13 安装向导（3）查看 Windows Media 编码器的最终用户许可协议，然后选择“我接受许可协议中的条款(A)”，并单击“下一步”按钮。如图14-14所示。图14-14 （4）接下来选择该编码器的安装目录，一般我们选择默认安装路径，然后单击“下一步”按钮。如图14-15所示。图14-15（5）完成安装前的设置，如果需要更改任意安装设置，单击“上一步”按钮进行修改，如果开始安装，单击“安装(I) ”按钮。如图14-15所示。图14-15（6）开始进行文件复制和系统的初始设置过程。如图14-16所示。图14-16（7）单击“完成”，Windows Media编码器9 的安装完成。如图14-17所示。图14-17（8）完成安装后，系统将进行系统的“重新启动”，进行与操作系统的设置。如图14-18所示。图14-183.实现直播设置（1）启动Windows Media编码器，新建一个会话,弹出“新建会话”对话框，然后现在“广播实况事件”，建立一个直播服务。如图14-19所示。图14-19（2）在弹出的“新建会话向导”选择您使用编码的音频和视频设备，（本实验使用了USB摄像头做视频，电脑声卡作为的音频）然后点击“下一步”按钮。如图14-20所示。图14-204.接下来要设置广播方法，编码器采用了两种方式广播编码内容，这里介绍一下这两种方式。（1）流推传递至 Windows Media 服务器从编码器以推传递方式传输流时，必须指定传输的目标 Windows Media 服务器，以及经过的广播发布点（新建的或者现有的）。在 Windows Media 服务器上，有许多用于配置发布点的选项，其中包括限制可以收看流的播放机的数量、控制对内容的访问，以及设置日志记录。如果希望重复使用某个配置，那么可以在服务器上添加一个广播发布点并根据需要进行配置，然后在每次将流推传递到服务器时都复制该发布点的设置。有关配置广播发布点的详细信息，请参阅 Windows Media Services 帮助。【小提示】推分发只有在 Windows 2003 Server 上的 Windows Media Services 9 系列中才可用，如果计划将内容作为多播流进行传递，那么还必须创建公告。（2）自编码器拉传递【技巧】 要使客户端能够以拉传递方式从编码器接收流，只需设置一个会话，并直接从编码器开始广播。通过使用下列 URL 格式：http:/IP_address:port（用于 Internet 连接）或者 http:/encoding_computer_name:port（用于 LAN 连接），客户端（Windows Media 服务器或者播放机）可以在任何时候连接到流。【小提示】默认情况下，在广播过程中编码器最多支持 5 个直接连接。通过在注册表中编辑项，可以将该数字增加到 50。请参阅 Windows Media Services 帮助。本任务选择“自编码器拉传递”，点击“下一步”按钮。如图14-21所示。图14-22（5）选择客户端和Windows Media 服务器访问流时所使用的端口，端口号可以自己定义(范围1-65535) ，但不能与现有程序使用的端口冲突，客户端就直接通过下边两种方式（Internet方式或LAN方式） 进行广播的接收。设置好端口后，点击“下一步”按钮。如图14-23所示。图14-23（6）接下来进行编码设置，如图14-24所示。图14-24（7）设置音频编码方式。如图14-25所示。图14-25（8） 设置编码的比特率，根据您网络的情况进行选择。以上三个步骤设置完成后可以选择“完成”，完成了编码设置，如需要对您的编码做更详细的设置，点击“下一步”。本实验需要对编码内容做更信息的设置，选择“下一步”按钮。如图14-26所示。图14-26（9）在编码选项对话框，选择，你是否对你编码的内容进行存档，如果需要保存您广播的内容，请选择您要保存文档的位置，将以.wmv文件格式进行存档。设置完成选择“下一步”按钮。如图14-27所示。图14-27（10）接下来设置广播的内容的包含信息，包括欢迎、休息和再见的视频信息。此处用户可以自行设置，本操作选择如图方式，“ 不，我只想从所选的设备进行编码”，然后点击“下一步”按钮。如图14-28所示。图14-28（11）输入相关信息（可选），点击“下一步”按钮。如图14-29所示。图14-29（12）最后进行“设置检查”，查看您所设置的信息，如有问题，可以点击“上一步”进行修改。最后点击“完成”按钮，开始广播。如图14-30所示。图14-30完成以上设置后，就可以开始进行直播了，如图14-31所示编码器正在进行直播服务。图14-31最后启动客户端进行接收WindowsMedia编码器的编码流，打开Windows Media Player。如图14-32所示。图14-32在图14-32中点击左上角的“文件” ，然后选“打开URL（U）” 选项，如图14-33，输入IP地址以及端口号图14-33按“确定”按钮，就可以看到画面了。如图14-34所示。图14-34以上播放器播放的直播内容是直接点播WindowsMedia编码器服务器得到的流，这对服务器的要求非常高，如果用户过多，会对WindowsMedia编码器服务器的机器性能和网络性能造成很大的负担，因此，WindowsMedia编码器服务器在实际的网络中只做编码用途，而繁重的直播服务应该交给WindowsMedia 点播服务器来进行。（三）子任务3 流媒体点播设置与客户端设置1.工作任务任务描述：学校新购入了一批网络教学课件和视频资源，为使广大教职员工和学生能充分利用这些资源，网络中心准备进行设置点播形式为大家观看和使用，为此进行流媒体点播和客户端设置。任务目标：能根据具体要求完成一个流媒体服务器的点播和客户端设置。2.相关知识流媒体服务器是通过建立发布点来发布流媒体内容和管理用户连接的。流媒体服务器能够发布从视频采集卡或摄像机等设备中传来的实况流，也可以发布事先存储的流媒体文件，并且也可以发布实况流和流媒体文件的结合体。一个媒体流可以由一个媒体文件构成，也可以由多个媒体文件组合而成，还可以由一个媒体文件目录组成。 流媒体服务器能够通过点播和广播两种方式发布流媒体，其中点播方式允许用户控制媒体流的播放，具备交互性；广播方式将媒体流发送给每个连接请求，用户只能被动接收而不具备交互性。每种发布方式又包括单播和多播两种播放方式。其中单播方式是为每个连接请求建立一个享有独立带宽的点对点连接；而多播方式则将媒体流发送到一个D类多播地址，允许多个连接请求同时连接到该多播地址共享一个媒体流，属于一对多连接。发布方式和播放方式可以组合成4种发布点类型，即“广播单播”、“广播多播”、“点播单播”和“点播多播”。3.创建发布点创建“点播单播”类型发布点的步骤如下所述：步骤1 打开Windows Media Services窗口，在左窗格中展开服务器目录，并选中【发布点】选项。然后右窗格空白处单击鼠标右键，选择【添加发布点（向导）】命令，如图14-35所示。图14-35 选择【添加发布点（向导）】命令步骤2 打开“添加发布点向导”对话框，在欢迎对话框中直接单击【下一步】按钮。打开“发布点名称”对话框，在【名称】编辑框中输入能够代表发布点用途的名称（如Movie），并单击【下一步】按钮，如图14-36所示。图14-36 输入发布点名称步骤3 在打开的“内容类型”对话框中，用户可以选择要发布的流媒体类型。这里选中【目录中的文件】单选钮，并单击【下一步】按钮，如图14-37所示。图14-37 选择要发布的内容类型小提示：【编码器（实况流）】将流媒体服务器连接到安装有Windows Media编码器的计算机上。Windows Media编码器可以将来自视频采集卡、电视卡、摄像机等设备的媒体源转换为实况流，然后通过发布点广播。该选项仅适用于广播发布点。【播放列表】创建能够添加一个或多个流媒体文件的发布点，以便发布一组已经在播放列表中指定的媒体流。【一个文件】创建发布单个文件的发布点。默认情况下，Windows Media Services支持发布.wma、.wmv、.asf、.wsx和.mp3格式的流媒体文件。【目录中的文件】创建能够实现点播播放多个文件的发布点，使用户能够将流媒体文件名包含在网址中来播放单个文件，或者按既定顺序播放多有文件。步骤4 在打开的“发布点类型”对话框中，选中【点播发布点】单选钮，并单击【下一步】按钮，如图14-38所示。图14-38 选择发布点类型小提示：【广播发布点】流媒体服务器主动向客户端发送媒体流数据，而客户端被动接收媒体流，而不能对媒体流进行控制。广播发布点的优点是对所有的客户端只发布一条媒体流，从而节省网络带宽。【点播发布点】客户端主动向流媒体服务器发出连接请求，流媒体服务器响应客户端的请求并将媒体流发布出去。用户能够像在本机播放媒体文件一样控制媒体流的开始、停止、后退、快进或暂停操作。点播发布点的特点是给每个客户端发布一条单独的媒体流，且每个客户端独享一条网络带宽。步骤5 打开“目录位置”对话框，在这里需要设置该点播发布点的主目录。单击【浏览】按钮，打开“Windows Media浏览”对话框。单击【数据源】编辑框右侧的下拉三角按钮，选中主目录所在的磁盘分区。然后在文件夹列表中选中主目录，并单击【选择目录】按钮，如图14-39所示。图14-39 单击【选择目录】按钮步骤6 返回“目录位置”对话框，如果希望在创建的点播发布点中按照顺序发布主目录中的所有文件，则可以选中【允许使用通配符对目录内容进行访问】复选框。设置完毕单击【