流媒體集群并發技術在視頻點直播系統中的應用

趙凱　焦建民　景云

摘 要 本文對采用最新的流媒體技術在視頻點直播系統中的應用做了介紹，同時對當今流媒體的定義、特點和表現場景進行了描述；并對智能拖拽技術、集群并發技術等視頻流媒體技術的特點進行了詳細的表述。

【關鍵詞】流媒體 智能緩沖 視頻拖拽 集群并發 海量 點直播

1 引言

如今信息技術的應用和互聯網技術的飛速發展影響到了許多領域，利用廉價的的IP網絡資源，通過網絡視頻點播系統可以有效的完成視頻圖象的動態實時傳輸，使人們在任何時間，任何地點都能夠方便地通過網絡及時地得到所需的，音，視頻及其它各種信息。

視頻直播系統（VOD），全稱是 （Video on Demand）即按需要的視頻流播放，是通過網絡進行視頻點播和直播的互動式點播系統。它是將音視頻信號采集成數字信號，并經過網絡傳輸的一種流媒體應用。它代表著一種全新的信息傳遞方式，現在廣泛應用于教育，廣播電視，工廠，醫療等各個行業。VOD系統可以允許你隨時隨地直接點播自己希望想收看的內容，方便及時地發布，交互，共享各種信息。從而輕松地實現遠程網絡互動，網絡視頻會議，網絡視頻教學等功能。

2 流媒體技術概述

視頻流媒體技術，經過了多年的技術發展及改進，由最初的適合標清視頻網絡傳輸，到現今應用于大容量、高清、極速的網絡視頻點直播形式，作為現金較為先進的的視頻直播技術，流媒體點直播技術代表了該領域的發展方向，隨著硬件技術（如服務器性能的提高）及網絡技術（網絡帶寬的提高、新的網絡交換傳輸技術的出現等）的不斷發展，流媒體技術必將會得到更快、更深的發展。

隨著信息量的不斷增加，機關日常生產和辦公活動中的資源素材信息越來越多的以語音、視頻等方式展現和存儲，經過長期的積累，形成了海量的多媒體資源儲備。如何讓這些資源更高效的傳播、檢索、使用，使其更好的為廣大領導和職工服務，更好的為企業的信息化建設、發展做貢獻，成為信息化建設者們亟待解決的難題。

流媒體視頻處理技術的發展，使這些困擾資源應用的難題得到切實的解決。海量處理、集群并發等新的流媒體技術使得通過音視頻這種豐富形象的形式、在線觀覽這種靈活便捷的途徑高效的傳播，讓每個職工都可以在同一平臺上了解企業各方面信息。其應用極大的改善員工辦公環境、豐富網絡生活、提高企業辦公效率，成為機關生產辦公和精神文明建設信息化建設的一個重要保障手段。

3 采用流媒體集群并發技術的系統技術特色

3.1 系統功能概要

目前開發的基于計算機網絡的視頻直播系統，主要是在TCP/IP寬帶網絡上傳送MPEG1、MPEG2、MPEG4、ASF、AVI、WMV，MPC、H261等30幀/秒的高質量全動態的視頻圖像、語音、數據。最新的VOD系統采用了國際標準HTTP傳輸協議，基于服務器/瀏覽器體系結構，適用于在城域網和廣域網上進行交互式視頻直播。可以充分保證系統的開放性、通用性和廣泛性，能夠提供實時的、高質量的、分布式的視頻服務。其主要功能：一是視頻文件廣播，所謂文件廣播，就是將已經存儲在視頻服務器中的數字化視頻文件以數字節目方式向各客戶端發送傳輸，或通過視頻采集卡將采集的視頻數據事先存儲在存儲設備中，再以非實時的方式以數字節目的形式向各客戶端發送傳輸。二是視頻錄制直播，所謂視頻直播，是在視頻服務器端，通過視頻采集卡將來自其它視頻源（如電視機、影碟機、錄像機、攝像機等）的實時模擬視頻信號轉化為數字信號的同時，由視頻服務器將數字信號發送傳輸到各客戶端。

3.2 系統特色技術介紹

最新的流媒體服務平臺融合了計算機技術、網絡技術、音視頻技術等相關技術，采用了以下幾項獨創技術：

3.2.1 集群并發技術

集群并發技術是視頻點直播平臺中一個核心技術，它依托網絡底層視頻數據流交換技術，可以最大地發揮軟硬件平臺的效能。使用集群并發技術的單臺服務器可以提供上千個并發視頻數據流。這些數據流經過核心服務模塊的統一管理和統一調度，實現視頻數據的批量轉發、批量處理，批量上傳，極大改善了用戶觀看視頻的視覺體驗。

3.2.2 智能緩沖技術

智能緩沖技術是視頻點直播平臺中另外一個重要的支撐技術，它可以自動度識別觀看用戶所處的網絡帶寬環境，自動將視頻轉換成適合該網絡流暢播放的視頻碼流和格式，從而充分保證系統在網絡帶寬資源有限的條件下優先得到最優質的在線視頻觀看效果，緩沖時間極短（大約只有幾毫秒）。

3.2.3 智能拖拽技術

智能拖拽技術，是基于滿足于用戶對視頻進行即時“點播”的應用技術，使用這種技術，用戶可以在任意時間對已經播放完畢的視頻進行隨時回看、回播，極大的提高用戶視頻體驗效果，提高觀看用戶滿意度，從而提高視頻節目的收視率，提高視頻運營商的附加值。

3.2.4 無縫拼接技術

無縫拼接技術，主要用戶視頻運營商在進行視頻節目播放時，在節目播放中間或間歇時進行廣告插播，公告播放等增值業務的推送和推廣應用。他可以基于節目的類別進行個性制設置，推送方式多種多樣，主要包括定時插播公告、即時發送公告、文字公告、圖片公告、視頻公告等多種方式。

3.2.5 HP2P高性能P2P技術

采用高性能P2P技術，可以使用戶除了在線觀看自己喜歡的視頻節目的同時，還可以在第一時間將此節目進行高速下載，存放到自身電腦和智能設備上進行播放，P2P技術采用HTTP方式傳輸，既繼承了以往網絡視頻下載技術的優點（優化服務器資源、支持批量高速下載等）又同事兼有HTTP所具備的響應迅速、穿透性好等特點。采用此項技術，既保證用戶的播放質量，提高了流媒體傳輸的效率，又可以充分利用了用戶的閑置上行帶寬。

參考文獻

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作者單位

黃河水利委員會信息中心 河南省鄭州市 450003