流媒体制作控制和管理系统.DOC

流媒体制作控制和管理系统

1. 概述
1.1. 引言
随着互联网的发展，人们已经不满足于在网上观看单调、枯燥的文字、图片信息，而需要能看到更吸引人的视频和音频等网络多媒体效果。现在因为流媒体技术的出现，在网上观看视频节目和聆听音乐等媒体信息的传播已经成为事实，而且成为网络发展的新趋势。随着流媒体应用的推广和发展，带来了新一轮的网络革命，包括在网络硬件、网络软件和网络信息传播等方面都必须顺应流媒体的潮流不断的发展才能在激烈的信息竞争中处于不败之地。 因此，流媒体给社会各行业的发展带来了新的亮点和契机，企业通过流媒体就能更用有效的方法推销自己的优势和提供自己独有的服务，争取更多的商机。
1.2. 流媒体技术简介
流媒体技术主要由Microsoft、Real和QuickTime三间公司提供。他们分别开发了不同的流媒体编码格式，所以相互之间是不兼容的。但现在应用比较多的是Microsoft和Real的，其中Microsoft的优势比较大，因为它逐渐成为Windows操作系统的一部分。这些公司都提供了相关的编程接口，让第三方在此基础上进行开发和应用。流媒体技术从播放形式上分有点播（可控播放，用户可以控制播放）和直播（单向广播，用户只能接受）。从播放传输方式分单播和多播。为了适应流媒体技术的发展，国内互联网络硬件网络也不断地改善，如宽带网的推出就是一个例子，所以流媒体受网络环境的制约越来越少，可以说流媒体应用是互联网应用发展的必经之路。
一般的流媒体系统分为三个部分：制作端、播放服务端和播放端。
1.3. 制作简介
流媒体材料（文件或媒体流）的生成是通过制作完成的。制作可以是通过从模拟视频/音频信号转换为流媒体格式的数字信息、或者是从其它格式的数字信息转换为流媒体格式的信息。模拟的转换可以从通过视频/音频捕捉卡接入模拟信号。制作可以通过内存流的方式传输到播放服务器或以文件的形式存放在磁盘里。
在如电视台等媒体制作单位，经常需要按时间和节目制作流媒体，在现实的情况中，不可能安排到人手去手工地周期性地控制制作的启动、停止和科学地传输、管理、存储制作的文件等操作，也不可能对整个系统进行有效的管理和控制。为了满足这方面的需求，我们推出了一套“流媒体制作控制管理系统”去解决了以上的问题，这是一个功能强大的有针对性的（尤其是电台和电视台等）适合实际电台和电视台工作情况的系统。这套系统极大地方便了电台和电视台的工作，配合和推动了传统媒体向INTERNET媒体发展的趋势。
2. 总体分析
2.1. 功能简述
2.1.1. 基本功能
定时监测直播节目数据表；
管理员可以通过管理界面维护和查询多个频道的不同直播节目安排，可以对直播的节目进行制作的定时预设，也可以进行即时的制作控制。

启动直播节目；
当直播节目的制作条件满足时，系统会向连接到相应模拟信号的制作工作站的制作软件发指令，制作软件就会根据指令选择在相应的输入端，并对信号进行制作。因为制作工作站的设置和直播属性是预先已经配置好的，所以不需要每次进行重复的工作，就可以快捷有效地进行制作。

停止直播节目；
因为节目一般都有时间的限制，当节目播完，制作软件会根据时间限制，停止制作。在制作停止后，制作机会按照一定的设置，把节目制作生成的文件上传到播放服务器或者其他的文件服务器进行存储。

删除直播节目；
可以对直播节目进行删除，也可以对制作的节目文件进行删除。

启动录制；
是指录象内容的流媒体转换，可以通过管理页面对录象内容进行制作，也可以实现控制制作录象的中间某几段内容的功能。

停止录制；
当相关条件满足时，可以自动或手工地停止制作。制作停止后生成的文件也自动地上传到播放服务器中进行存储。

媒体文件的转存；
因为点播的需要，所以播放服务必须有相应的媒体文件的存储。制作端生成的媒体文件可以通过网络传输到播放服务器中，并按照一定的规律（按节目和时间等）进行科学地存储。

多路信号的同时制作；
系统具有同时控制多台制作工作站的制作和控制单台制作工作站的多路同时制作的功能。

制作效果和制作配置属性的一次性设置；
系统可以对不同的信号设置相应的制作环境条件和配置，对不同的网络和带宽要求进行设置，而且是一次性地自动生效，无须每次启动制作时重设。

产生制作的历史记录；
对制作工作的管理，必须能查询到制作工作的状态和结果等信息。在制作工作站制作的时候会不断地更新制作状态，在制作结束后，会生成制作结果，供管理员参考。

访问统计
对连接到播放服务器并接受流媒体信息的用户的访问统计功能。统计时间、访问量、访问对象等。
2.1.2. 补充功能
管理员可以选择直播栏目使用哪个制作流；
为了令系统有更多的适应性，把制作栏目（节目）和制作流（任务）分开，令制作栏目可以按具体的情况选择一个或多个制作流。这样就使得栏目和制作在系统中是动态地结合。

直播期间可以更改直播的结束时间；
除了能预设节目的制作开始和结束时间或周期定时制作外，还可以在制作已经开始后，根据实际的要求动态地设置制作停止的时间。

直播期间可以人为干预（停止直播）；
在直播开始后，可以人为地令制作即时停止，并进行其他的处理。

可以设置直播时长为无限长；
当节目的播放不知长的时候，可以设置播放制作为无限长。

可以设置是否上传和是否生成流媒体文件；
有些节目可能不需要提供点播的功能或需要另外存储等，这样就可以设置无须生成文件或自动上传文件的功能。

栏目可以在多台播放服务器上直播、存档节目点播。
如果有多台播放服务器或文档服务器，系统可以对多台的服务器进行管理，管理和维护存储的文件。

2.2. 系统和模块说明
2.2.1. 系统结构方案
流媒体制作控制管理系统的结构可以根据具体的应用情况定制，基本上有以下两种方案：
1． WEB服务器和播放服务器放在企业端，既用普通的接入方式与INTERNET连接。如图2.1所示：

图2.1
系统由WWW服务器、数据库服务器、播放服务器、管理工作站、制作工作站组成。
一般情况WWW服务器和数据库服务器可以放在同一机器上，也可以分离。WWW服务器既是一般的对外服务也是内部的管理控制的服务，因此可以实现远程的管理和监控。
制作工作站是接入模拟的视频/音频信号并且进行转换的机器。制作工作站的数量可以根据具体情况而定，如果同时有多路视频信号需要制作的时候最好是采用多台的制作工作站的方式，也可以在同一制作工作站上同时制作多路信号，但要求制作机的性能比较好。系统是可以同时管理和控制多机制作或单机多路制作的。制作生成的实时流或流文件传输到播放服务器端进行存储和播放分发。
管理工作站是系统管理员操作的。通过WEB的页面对整个系统进行控制和管理。
播放服务器是系统的关键，它提供直播和点播的连接的服务，它可以安装在WWW服务器同一的机器上，但会影响播放效果。
在此方案中，播放服务和WWW服务都是物理上在企业端的，通过普通的接入方式提供INTERNET的服务。

2． 为了提高播放服务的效率和速度。采用如图2.2所示的方式，把播放服务器放在宽带的IPC进行托管。这种方案提高了系统的访问带宽，提高了播放速度。在系统构成上基本与方案1相同，不同就在制作生成流和文件的传输必须通过INTERNET上传和播放服务器必须通过反向代理的方式访问数据库，所以必须设置反向代理。

图2.2

3．除了以上两种方案以外，也可以采用把WWW服务器、播放服务器、数据库等都放在宽带IPC的机器上。这样就可以避免数据库的反向访问。

2.2.2. 模块说明
系统的模块主要分为：制作模块、管理模块、播放模块，结构如图2.3所示。
制作模块是安装在制作工作站上的制作控制程序。制作控制程序主要是通过接收控制管理指令，然后在某个时间启动或停止制作某路信号。制作生成的文件先存储在制作工作站，在网络不忙或其他一些条件满足时，把流媒体文件上传到播放服务器按一定的规律进行存储。制作模块还可以设置捕捉卡的属性和制作环境配置等功能。具有制作意外自动恢复功能。一个制作控制程序可以控制一路或多路的视频/音频信号。制作模块不需要人员操作，只要安装和设置后即可使用。
管理模块是由管理员操作的。管理包括：制作任务的管理、栏目管理、制作工作站的管理、播放服务器的管理、制作生成文件的管理、访问统计的管理、频道的管理等等多种功能，核心是在制作任务的管理。制作任务是与栏目相关联的，一个栏目可以有多个制作任务的安排，任务可以是预设的或是即时的，在预设任务上分为三种定时方式。这正是本系统关键部分。
播放模块是指播放服务的补充功能模块，主要是对播放的属性的配置和统计播放信息等。另外也有扩展的播放控制模块，即可以控制播放的时间、权限和提供播放的文件等。

2.2.3. 业务流程说明
业务流程是从管理员开始，管理员在管理工作站设置好需要制作的栏目和相应的制作任务。在制作任务中设定制作定时规律（一次性、星期、非星期的定时等），然后在栏目中绑定制作工作站（制作工作站的配置信息是自动上传的，所以不用手工配置制作工作站属性），这样操作就完成了。当时间条件满足时，制作工作站会自动启动制作，按预先设置的制作规律在一定的制作后，制作机自动停止制作（这样的制作可以是直播的，也可以是点播的），然后把制作生成文件上传到预想的播放服务器中进行存储，而且在数据库中记录了该次制作的状态和结果还有生成文件的存储路径等信息。通过这些信息就可以自动生成对网络用户的点播列表。管理员也可以通过预先设置栏目的直播属性来生成直播列表。
由上可见，操作过程是非常简单的，大部分的工作是有系统自动地完成的，而且免去了不少重复的工作，节省了大量的人力资源。
3. 系统的支持
本系统支持Microsoft和Real公司的流媒体格式的制作。即可以两者选其一，也可以同时兼容两种格式的制作。

4. 系统的软件和硬件配置
软件配置：
制作工作站：MS Windows 2000 Professional；MS Media Encoder7.1以上或者Real的RealProducer Plus；制作控制程序。
管理工作站：MS Windows OS；
播放服务器：MS Windows 2000 Server；MS Media Service；播放服务控制程序。
WWW服务器：MS IIS；
数据库：MS SQL-SERVER；

硬件配置：
制作工作站：CPU INTEL 700 以上；内存 125MB以上；硬盘4GB以上；
管理工作站：CPU INTEL 500以上；内存64MB以上；硬盘2GB以上；
播放服务器：CPU INTEL 800 以上；内存 256MB以上；硬盘 12GB以上；
WWW服务器：CPU INTEL 800 以上；内存 256MB以上；硬盘 6GB以上；