linux环境下流媒体服务器搭建和应用

长沙理工大学城南学院计算机网络课程设计报告许松学院城南学院专业通信工程班级通信1103学号201185250327学生姓名许松指导教师王静课程成绩完成日期2014年6月20日课程设计成绩评定学院城南学院专业通信工程班级通信1103学号201185250327学生姓名许松指导教师王静完成日期2014年6月20日指导教师对学生在课程设计中的评价评分项目优良中及格不及格课程设计中的创造性成果学生掌握课程内容的程度课程设计完成情况课程设计动手能力文字表达学习态度规范要求课程设计论文的质量指导教师对课程设计的评定意见综合成绩指导教师签字2014年6月23日课程设计任务书城南学院通信工程专业课程名称计算机网络时间20132014学年第二学期1617周学生姓名许松指导老师王静题目LINUX环境下流媒体服务器的搭建与应用主要内容（1）学习LINUX系统的操作；（2）学习、掌握流媒体的原理与使用方法；（3）学习、掌握HELIXSERVER的原理与安装方法；（4）学习HELIXSERVER的管理要求（1）按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计结果。（2）通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风和团队协作精神。（3）学会文献检索的基本方法和综合运用文献的能力。（4）在老师的指导下，要求每个学生独立完成课程设计的全部内容。应当提交的文件（1）课程设计报告。（2）课程设计附件（各类图纸、设备配置清单、报告等）LINUX环境下流媒体服务器的搭建与应用学生姓名许松指导教师王静摘要流媒体（STREAMMEDIA）指在互联网或者局域网中使用流式传输技术的连续时基媒体，如音频、视频或多媒体文件。本课程设计主要是完成在LINUX操作系统下流媒体服务器的配置和应用，在课程设计中，系统的开发平台是REDHATLINUX90。本文详细介绍了在LINUX操作系统下实现流媒体服务器的配置过程。并用HELIXSERVER架设了一个流媒体服务器，本流媒体服务器支持常见的支持多种媒体文件。关键字流媒体；LINUX；LAMPHELIXSERVER配置目录1引言311课程设计目的312课程设计内容32LINUX和流媒体基本知识简介321LINUX简要介绍422流媒体基础知识简介523流媒体协议624流媒体技术725网络流媒体工作传输原理73软件安装配置931软件下载932系统要求933安装详细步骤104测试管理1541测试软件1542软件管理,175结束语18参考文献181引言11课程设计的目的随着INTERNET的日益普及，在网络上传输的数据已经不再局限于文字和图形，而是逐渐向声音和视频等多媒体格式过渡。目前在网络上传输音频/视频（AUDIO/VIDEO，简称A/V）等多媒体文件时，基本上只有下载和流式传输两种选择。通常说来，A/V文件占据的存储空间都比较大，在带宽受限的网络环境中下载可能要耗费数分钟甚至数小时，所以这种处理方法的延迟很大。如果换用流式传输的话，声音、影像、动画等多媒体文件将由专门的流媒体服务器负责向用户连续、实时地发送，这样用户可以不必等到整个文件全部下载完毕，而只需要经过几秒钟的启动延时就可以了，当这些多媒体数据在客户机上播放时，文件的剩余部分将继续从流媒体服务器下载。由于受网络带宽、计算机处理能力和协议规范等方面的限制，要想从INTERNET上下载大量的音频和视频数据，无论从下载时间和存储空间上来讲都是不太现实的，而流媒体技术的出现则很好地解决了这一难题。要在LINUX操作系统中使用音频、视频、数字图像和其他多媒体工具，必须先配置好流媒体服务器。因此学会配置流媒体服务器，有着非常重要的意义。12课程设计的内容本次课程设计主要是研究LINUX下流媒体服务器的配置和应用，所以此次课程设计要完成的内容如下（1）安装HELIXSERVER；（2）配置HELIXSERVER；（3）测试HELIXSERVER。2LINUX和流媒体简介21LINUX简要介绍简单地说，LINUX是一套免费使用和自由传播的类UNIX操作系统，它主要用于基于INTELX86系列CPU的计算机上。这个系统是由世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的UNIX兼容产品。LINUX最早由一位名叫LINUSTORVALDS的计算机爱好者开发，当时他是芬兰赫尔辛基大学的学生。他的目的是设计一个代替MINIX（由一位名叫ANDREWTANNEBAUM的计算机教授编写的一个操作系统示范教学程序）的操作系统，这个操作系统可用于386、486或奔腾处理器的个人计算机上，并且具有UNIX操作系统的全部功能。LINUX以它的高效性和灵活性著称。它能够在个人计算机上实现全部的UNIX特性，具有多任务、多用户的能力。LINUX可在GNU（“不是UNIX”工程的缩写）公共许可权限下免费获得，是一个符合POSIX标准的操作系统。LINUX操作系统软件包不仅包括完整的LINUX操作系统，而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。它还包括带有多个窗口管理器的XWINDOWS图形用户界面，如同我们使用WINDOWSNT一样，允许我们使用窗口、图标和菜单对系统进行操作。LINUX之所以受到广大计算机爱好者的喜爱，主要原因有两个，一是它属于自由软件，用户不用支付任何费用就可以获得它和它的源代码，并且可以根据自己的需要对它进行必要的修改和无约束地继续传播。另一个原因是，它具有UNIX的全部功能，任何使用UNIX操作系统或想要学习UNIX操作系统的人都可以从LINUX中获益。由于LINUX是一套自由软件，用户可以无偿地得到它及其源代码，可以无偿地获得大量的应用程序，而且可以任意地修改和补充它们。这对用户学习、了解UNIX操作系统的内核非常有益。学习和使用LINUX，能为用户节省一笔可观的资金。LINUX是目前惟一可免费获得的、为PC机平台上的多个用户提供多任务、多进程功能的操作系统，这是人们要使用它的主要原因。就PC机平台而言，LINUX提供了比其他任何操作系统都要强大的功能，LINUX还可以使用户远离各种商品化软件提供者促销广告的诱惑，再也不用承受每过一段时间就升级的痛苦，因此，可以节省大量用于购买或升级应用程序的资金。LINUX不仅为用户提供了强大的操作系统功能，而且还提供了丰富的应用软件。用户不但可以从INTERNET上下载LINUX及其源代码，而且还可以从INTERNET上下载许多LINUX的应用程序。可以说，LINUX本身包含的应用程序以及移植到LINUX上的应用程序包罗万象，任何一位用户都能从有关LINUX的网站上找到适合自己特殊需要的应用程序及其源代码，这样，用户就可以根据自己的需要下载源代码，以便修改和扩充操作系统或应用程序的功能。这对WINDOWSNT、WINDOWS98、MSDOS或OS/2等商品化操作系统来说是无法做到的。2流媒体基本知识简介流媒体将成为未来互联网应用的主流之一，并将推动互联网整体架构的革新。在网络上传输音频、视频等多媒体信息，目前主要有下载和流式传输两种方案。A/V文件一般都较大，所以需要的存储容量也较大；同时由于网络带宽的限制，下载常常要花数分钟甚至数小时，所以这种处理方法延迟也很大。近年来，为解决文件下载时间过长的问题，适应网络多媒体化的发展趋势，一种新兴技术应运而生，这就是遵守特定网络协议的流媒体技术。流式传输时，声音、影像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机的连续、实时传送。用户不必等到整个文件全部下载完毕，而只需经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看。当声音等实时媒体在客户机上播放时，文件的剩余部分将在后台从服务器内继续下载。流式不仅使启动延时成十倍、百倍地缩短，而且不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户必须等待整个文件全部从INTERNET上下载才能观看的缺点。以宽带为基础，流媒体不仅可以进行单向的视频点播，还能够提供真正互动的视频节目，如互动游戏、三维动画等。目前，流媒体技术在国内应用最多的行业是教育，其次是广电、政府和电信，而企业中应用得较少。目前，流媒体技术在企业里的主要应用包括职工培训、信息发布、产品介绍、远程监控、视频会议和客户服务等。美国“911”事件后，为了减少乘机风险，视频会议的应用越来越多。视频会议系统适用于那些有分支机构的企业，或者需要经常和合作伙伴交流的企业。视频会议系统可以明显地提高工作效率。由于受网络带宽、计算机处理能力和协议规范等方面的限制，要想从INTERNET上下载大量的音频和视频数据，无论从下载时间和存储空间上来讲都是不太现实的，而流媒体技术的出现则很好地解决了这一难题。目前实现流媒体传输主要有两种方法顺序流（PROGRESSIVESTREAMING）传输和实时流（REALTIMESTREAMING）传输，它们分别适合于不同的应用场合。（1）顺序流传输顺序流传输采用顺序下载的方式进行传输，在下载的同时用户可以在线回放多媒体数据，但给定时刻只能观看已经下载的部分，不能跳到尚未下载的部分，也不能在传输期间根据网络状况对下载速度进行调整。由于标准的HTTP服务器就可以发送这种形式的流媒体，而不需要其他特殊协议的支持，因此也常常被称作HTTP流式传输。顺序流式传输比较适合于高质量的多媒体片段，如片头、片尾或者广告等。（2）实时流传输实时流式传输保证媒体信号带宽能够与当前网络状况相匹配，从而使得流媒体数据总是被实时地传送，因此特别适合于现场事件。实时流传输支持随机访问，即用户可以通过快进或者后退操作来观看前面或者后面的内容。从理论上讲，实时流媒体一经播放就不会停顿，但事实上仍有可能发生周期性的暂停现象，尤其是在网络状况恶化时更是如此。与顺序流传输不同的是，实时流传输需要用到特定的流媒体服务器，而且还需要特定网络协议的支持。3流媒体协议目前,支持流媒体传输的协议主要有（1）实时传输协议RTPREALTIMETRANSPORTPROTOCOL用于INTERNET上针对多媒体数据流的一种传输协议。RTP通常工作在点对点或点对多点的传输情况下，其目的是提供时间信息和实现流同步。RTP通常使用UDP传送数据，但也可工作在ATM或TCP等协议之上。（2）实时传输控制协议RTCPREALTIMETRANSPORTCONTROLPROTOCOLRTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。通常RTP和RTCP配合使用，RTP依靠RTCP为传送的数据包提供可靠的传送机制、流量控制和拥塞控制，因而特别适合传送网上的实时数据。（3）实时流协议RTSPREALTIMESTREAMINGPROTOCOL它是由REALNETWORKS和NETSCAPE共同提出的，该协议定义了点对多点应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。（4）资源预留协议RSVPRESOURCERESERVATIONPROTOCOL它是网络控制协议，运行在传输层。由于音视频流对网络的时延比传统数据更敏感，因此在网络中除带宽要求外还需满足其它的条件。在INTERNET上开发的资源预留协议可以为流媒体的传输预留一部分网络资源，从而保证服务质量QUOS。4流媒体技术目前市场上主流的流媒体技术有三种，分别是REALNETWORKS公司的REALMEDIA、MICROSOFT的WINDOWSMEDIA和APPLE公司的QUICKTIME。这三家的技术都有自己的专利算法、专利文件格式甚至专利传输控制协议这三个关键要素在里面。图21是流媒体服务器构架。图21流媒体服务器构架25网络流媒体工作传输原理LINUX网络环境流媒体工作传输原理如图22所示。图22流媒体文件传输原理一般来说,流式传输的过程包括三个步骤（1）用户选定一流媒体服务后,WEB浏览器与WEB服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息,得到需要传输的实时数据。然后客户机上的WEB浏览器启动A/VHELPER程序,使用HTTP从WEB服务器检索相关参数对HELPER程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。（2）A/VHELPER程序及A/V服务器运行实时流协议RTSP,以交换A/V传输所需的控制信息。RTSP提供了操纵播放、快进、快退、暂停及录制等命令的方法。（3）A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序一般可认为客户程序等同于HELPER程序,一旦A/V数据抵达客户端,A/V客户程序即可播放输出。在流式传输中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与A/V服务器建立联系,是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A/VHELPER程序所在客户机的目的地址4。3软件的安装31软件下载用HELIXSERVER之前，首先要在HTTP/LICENSEKEYREALNETWORKSCOM/REFORMS/页面中填写自己使用的操作系统、用户姓名、电子邮件地址、公司名称、网址等相应信息，接着可以下载到HELIXSERVER的30天试用版。此时需要注意的是，这里的电子邮件地址一定要填写可以正常使用的，否则将无法收取到REALNETWORKS公司发送的试用授权文件。注册结束后，REALNETWORKS公司会向你的电子邮件发送一个授权码（LICENSEKEY），让你在服务器使用HELIX，授权码的格式是ZIP包请把它解压后保存，在安装软件时要使用。接着就可以选择下载HELIXSERVER了。最新版本号是1101。32系统要求首先配置一个基于APACHE的LAMP服务器，另外在软件方面它要求内核（KENERL）至少在24以上，桌面分辨率至少为800600，桌面颜色至少16位增强色。硬件方面中央处理器奔腾III667以上，内存128M，硬盘空间600M、OSS/LINUX兼容声卡、16M显示内存。33安装详细步骤1我用的虚拟机，配置静态IP如图31图31静态IP2配置网段，虚拟机PING真机，如图32图32PING机3开启FTP服务，如图33图33开启服务4利用FZ软件把下载好的HELIXSEVER传输到虚拟机上，如图34图34传输文件5解压HELIXSEVER压缩包，并查看文件，如图35图35解压6解压SETUPTARGZ文件并查看，如图36图36解压查看7执行BIN文件，如图37图37执行文件8按回车继续安装，出现安装路径，默认路径，如图38图38安装9回车继续，出现设置远程管理用户名密码的提示并创建用户名和密码，如图310图310创建用户10回车继续，制定RTSP协议使用的端口号，默认554，如图311图311设置端口11回车继续，出现HELIX服务器监听HTTP连接端口，修改为8080，如图312图312监听端口12回车继续，出现MSS协议使用端口号，默认1755，如图313图313MSS协议端口13回车继续，出现访问HELIX服务器管理界面的端口号，如图314如图314管理端口14回车继续，将会出现前边设置的所有内容，不需修改输入F，返回修改输入P，输入F继续，如图315图315设置内容1