基于WiFi的多媒體視訊發(fā)布系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

+ 李愛卿　國家新聞出版廣電總局四九一臺

基于WiFi的多媒體視訊發(fā)布系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

+ 李愛卿國家新聞出版廣電總局四九一臺

本文以當(dāng)下成熟的WiFi熱點技術(shù)平臺為基礎(chǔ)，以多媒體服務(wù)信息展示為基本功能，整合了即時通訊、媒體資料管理、嵌入式媒體播放、實時信息發(fā)布等應(yīng)用，提供一整套經(jīng)濟可行的視訊發(fā)布技術(shù)解決方案，并以客戶端即時通訊為例，深入剖析了設(shè)計實現(xiàn)過程。

多媒體、發(fā)布、即時通訊

前言：隨著近幾年來WLAN技術(shù)領(lǐng)域飛速發(fā)展，無線局域網(wǎng)技術(shù)從最初的802.11a發(fā)展至802.11g/n，目前最成熟的技術(shù)是802.11n，傳輸速率由802.11a及802.11g提供的54Mbps、108Mbps，提高達(dá)350Mbps甚至高達(dá)475Mbps，同時發(fā)展的802.11ac采用5G頻段，可實現(xiàn)最高達(dá)1Gbps的傳輸速率。

近年多媒體應(yīng)用的普及，以WLAN技術(shù)為基礎(chǔ)的WiFi熱點平臺覆蓋范圍逐步加大，網(wǎng)絡(luò)化、智能化是多媒體視訊發(fā)布的發(fā)展趨勢，對于終端部署地理區(qū)域分散、規(guī)模較大的實務(wù)應(yīng)用來說，由于成本的因素而使得實施、管理與維護相當(dāng)困難，已成為技術(shù)可行性與經(jīng)濟可行性之間平衡取舍的挑戰(zhàn)。筆者認(rèn)為，系統(tǒng)建設(shè)時設(shè)計人員必須對實際需求有深刻了解與領(lǐng)悟，在保障可靠實施運行前提下，架構(gòu)設(shè)計還需不失靈活性、擴展性。文中設(shè)計思路，均來源于計算機與通訊技術(shù)領(lǐng)域工作實踐。

一、設(shè)計思路

早期的BBS電子社區(qū)多媒體發(fā)布系統(tǒng)的應(yīng)用多是以播放廣告、顯示宣傳信息功能為主，由于國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信資費較高，基于對成本因素的考慮，眾多的企業(yè)與單位紛紛采用功能單一、技術(shù)相對落后的單機版方案，功能只是單向信息顯示與廣告呈現(xiàn)。當(dāng)下人們對信息依賴程度的要求越來越高，希望多媒體廣告發(fā)布系統(tǒng)功能多樣化，能在公共場所能及時的提供所需的信息服務(wù)，將更為豐富的信息快速反饋給系統(tǒng)用戶。那么筆者認(rèn)為，系統(tǒng)的多樣性將顯得尤為重要，這些媒體信息需要能夠準(zhǔn)確、及時的發(fā)布到終端設(shè)備進行播放與展示。新一代的多媒體視訊發(fā)布需求將更加側(cè)重提供實時信息顯示、交互查詢等新功能，并能基于WIFI、局域網(wǎng)進行登錄。筆者結(jié)合對通訊信息技術(shù)工作實踐，在本文設(shè)計中擬劃分如下：

如圖1所示，本文系統(tǒng)設(shè)計主要劃分為前臺系統(tǒng)和后臺系統(tǒng)兩大功能，而在前臺系統(tǒng)中，包含電子社區(qū)論壇和多媒體控制系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)，用以實現(xiàn)與用戶的主要交互、用戶界面等，實現(xiàn)與用戶的實時友好交互，完成相關(guān)數(shù)據(jù)展示及用戶數(shù)據(jù)收集等功能，而后臺系統(tǒng)主要包含電子社區(qū)服務(wù)器，實現(xiàn)相關(guān)的邏輯控制及數(shù)據(jù)存儲，是整個系統(tǒng)的邏輯控制中心，完成相關(guān)數(shù)據(jù)的處理和持久化存儲，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)永久保存、便于查詢等相關(guān)功能。

多媒體視訊發(fā)布系統(tǒng)擬采用基于C/S模式的三層架構(gòu)來設(shè)計如所示：通訊中采用加密方式，保證數(shù)據(jù)傳輸安全、完整，并保證與主服務(wù)器中數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的實時一致性。開發(fā)模式是C/S開發(fā)模式這種工作模式主要用于系統(tǒng)管理方面，主要是對多媒體處理的管理。系統(tǒng)開發(fā)平臺采用微軟公司.NET開發(fā)平臺，。開發(fā)語言采用C#與C++完成。前端頁面和管理部分采用C#語言開發(fā)，使開發(fā)效率最高。多媒體處理部分采用C++開發(fā)，使多媒體處理效率最高。網(wǎng)頁和管理部分采用C#語言開發(fā)。

系統(tǒng)主要包含客戶端和服務(wù)器端兩個部分的功能，其中：

（1）電子社區(qū)多媒體控制系統(tǒng)客戶端：

圖2　多媒體發(fā)布系統(tǒng)架構(gòu)圖

電子社區(qū)多媒體控制系統(tǒng)的客戶端功能主要包含音頻播放、視頻播放、音視頻格式轉(zhuǎn)換、音軌壓縮及錄音等主要功能，實現(xiàn)電子社區(qū)在客戶端的所有音視頻的播放、格式轉(zhuǎn)換以及音視頻的音軌壓縮等功能，同時實現(xiàn)音頻文件的錄音功能，從而

如圖2所示，多媒體發(fā)布系統(tǒng)設(shè)計的主要架構(gòu)包含數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器及客戶端三個功能模塊，其中：① 數(shù)據(jù)層：用來完成系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的管理，提供數(shù)據(jù)信息，擬采用Microsoft SQL Server作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)庫存取等服務(wù)。 ② 功能層：提供了服務(wù)組件層與底層數(shù)據(jù)的交換，完成系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯的實現(xiàn)，實現(xiàn)。③表示層：由表現(xiàn)層和控制層組成，提供用戶與系統(tǒng)進行交互的界面，實現(xiàn)與用戶的交互、數(shù)據(jù)展示及相關(guān)數(shù)據(jù)收集等功能。

二、系統(tǒng)功能設(shè)計說明

系統(tǒng)以計算機技術(shù)核心，根據(jù)流程要求，數(shù)據(jù)庫設(shè)計即要保證降低對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的要求，又要保證數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)陌踩浴⒁恢滦浴⒎奖阈浴?shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用微軟公司SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，SQL Server 2010數(shù)據(jù)庫為核心主數(shù)據(jù)庫，運行于系統(tǒng)主服務(wù)器上。系統(tǒng)通過多媒體處理模塊完成數(shù)據(jù)的上傳與下載同步工作，實現(xiàn)全方位的本地客戶端功能。其中：

① 音頻播放：可以實現(xiàn)對計算機多媒體硬件（如聲卡、麥克風(fēng)等）作出測試，并且可以進行錄音、放音、音頻文件的打開和保存。

② 視頻播放：可以播放常見格式的視頻文件。

③ 格式轉(zhuǎn)換：可以實現(xiàn)對音頻文件進行格式轉(zhuǎn)換，尤其是將.wav格式轉(zhuǎn)換為.mp3格式。

④ 音軌壓縮：可以實現(xiàn)在對音軌質(zhì)量有一定損失的情況下，對音頻文件進行壓縮，節(jié)省系統(tǒng)空間。

（2） 電子社區(qū)多媒體控制系統(tǒng)服務(wù)器端

電子社區(qū)多媒體控制系統(tǒng)的服務(wù)器端主要包含音視頻在內(nèi)的多媒體的上傳下載以及用戶之間的即時通訊等功能，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的服務(wù)器端所有的功能，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的正常邏輯［14］。詳情如下所示：

① 網(wǎng)絡(luò)瀏覽器：具有常規(guī)瀏覽器的基本功能，將電子社區(qū)論壇設(shè)為首頁。

② FTP傳輸：在FTP服務(wù)具備和服務(wù)器支持的條件下，給出連接，實現(xiàn)FTP傳輸。

③ 即時通訊：電子社區(qū)內(nèi)部聲音即時通訊功能。

多媒體發(fā)布系統(tǒng)客戶模塊功能結(jié)構(gòu)展示如下；

如圖3所示，客戶端功能主要包含音頻播放、視頻播放、音視頻格式轉(zhuǎn)換、音軌壓縮及錄音等主要功能，實現(xiàn)電子社區(qū)在客戶端的所有音視頻的播放、格式轉(zhuǎn)換以及音視頻的音軌壓縮等功能，同時實現(xiàn)音頻文件的錄音功能，從而實現(xiàn)全方位的本地客戶端功能。

如圖4所示，服務(wù)器端主要包含音視頻在內(nèi)的多媒體的上傳下載以及用戶之間的即時通訊等功能，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的服務(wù)器端所有的功能，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的正常邏輯。

本文設(shè)計的多媒體發(fā)布系統(tǒng)，整合了先進的通訊技術(shù)與計算機信息技術(shù)，搭建環(huán)境基于單機平臺與企業(yè)級局域網(wǎng)，屬于有一定網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用功能的多媒體控制系統(tǒng)。在有網(wǎng)絡(luò)平臺和服務(wù)器支持的情況下，具有FTP上傳下載和即時通訊功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、文件服務(wù)器等數(shù)據(jù)源采用master-slave的三份冗余備份，其中一臺master服務(wù)器，兩臺slave服務(wù)器，當(dāng)其中某一數(shù)據(jù)庫或者服務(wù)器宕機時，另外兩臺中的某一臺通過選舉算法自動接管服務(wù)；當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)災(zāi)難時，可對比三臺中的數(shù)據(jù)情況，以災(zāi)備算法計算出其中數(shù)據(jù)壞掉的那臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器或者文件服務(wù)器，然后通過和正常的服務(wù)器上的數(shù)據(jù)進行對比，快速恢復(fù)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。

硬件環(huán)境配置采用Internet公司I7系列級別處理器，DDR38G內(nèi)存，6TB以上硬盤空間。服務(wù)器端與系統(tǒng)終端為Windows 7 操作系統(tǒng)。通訊協(xié)議采用Internet上的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議--TCP/IP協(xié)議。通訊協(xié)議采用Internet上的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議TCP/IP協(xié)議。系統(tǒng)擬采用的C/S工作模式是建立在TCP/IP通訊協(xié)議基礎(chǔ)上，包括專用通訊軟件的開發(fā)也以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)。

通訊安全技術(shù)方面，在開發(fā)中采用多級權(quán)限管理，只有合法用戶才能訪問指定的資源與功能。通訊軟件采用數(shù)據(jù)壓縮與MD5軟件加密技術(shù)措施。保證數(shù)據(jù)通訊過程中的數(shù)據(jù)完整、防篡改與被數(shù)據(jù)竊取。

三、系統(tǒng)實現(xiàn)

數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)：結(jié)合系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境，筆者構(gòu)建出較為穩(wěn)定及優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫模式，從而來創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，以滿足多元的應(yīng)用需求，能夠快速有效地儲存數(shù)據(jù)。多媒體發(fā)布系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計主要圍繞著用戶、權(quán)限、視頻、錄音及即時對話等實體來進行，經(jīng)過數(shù)據(jù)庫分析建模，最終設(shè)計出15張數(shù)據(jù)庫表。其中系統(tǒng)內(nèi)各數(shù)據(jù)之間的實體屬性關(guān)系圖如圖5所示。

客戶端即時通訊實現(xiàn)：用戶可通過手機、平板電腦由WIFI接入局域網(wǎng)客戶端，點擊客戶端圖標(biāo)，運行程序，進行媒體信息的瀏覽與即時通訊。進入客戶端登錄界面，用戶輸入登陸名和密碼后，單擊登陸進入手機客戶端。進入詳細(xì)信息頁面，顯示內(nèi)容：主題、發(fā)件人、類型、發(fā)送時間、是否發(fā)送短信、內(nèi)容，“回復(fù)”、“刪除”和“返回”按鈕；“刪除”時提示“您是否確定刪除該信息”，提供“確定”“取消”按鈕，確定后保存到廢件箱中，取消則關(guān)閉彈出窗口。點擊“回復(fù)”進入回復(fù)頁面，信息回復(fù)頁面所示，單擊“發(fā)送”直接發(fā)送信息，“保存”后信息保存到草稿箱，“返回”則退回到收信息頁面。

圖5　系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫實體屬性關(guān)系圖

即時通訊實現(xiàn)代碼如下：

public String toAddCourseInfor（HttpServletR equest request，Model model） ｛

User user=（User）request.getSession（）. getAttribute（"loginUser"）；

String couSchCode = user.getSchoolCode（）；

String recordsCount = subjectBlogic.querySubjectInforCount（couSchCode）；

PagingOperation paging = new PagingOperation（curPage， recordsCount， beginPos，"10"，pagingFlag）； paging.execute（）；List list = null；

SubjectManagerVo vo = new SubjectManagerVo（）；

vo.setBeginPos（Integer.parseInt（paging.getBeginPos（）））；

vo.setRecords（Integer.parseInt（recordsCount））；

vo.setSchool（couSchCode）； list = subjectBlogic.querySubjectInfor（vo）；

if （list.size（） == 0） ｛model.addAttribute（"subjectInfor"， null）；

｝ else ｛model.addAttribute（"subjectInfor"， list）；

｝｝

視頻發(fā)布播放實現(xiàn)：運行AppWizard創(chuàng)建一個單文檔應(yīng)用程序。 添加成員變量，右鍵單擊AVI Classes下的VAVIView，在彈出菜單中選擇Add Member Variable…項。在VariableType中填入HWND，在Variable Name中添入m_hwndMC，單擊OK按鈕。

初始化剛添加的成員變量，定位到視圖類的構(gòu)造函數(shù)CAVIView：：CAVIView（），添加代碼如下：

作用：用它調(diào)用函數(shù)產(chǎn)生播放器窗口函數(shù)，用來播放視頻文件

添加一個新的菜單項，在“打開”和“保存”菜單項之間加入一個新的菜單項“打開AVI文件”，其ID為ID_AVI，Caption為“打開AVI文件”。

添加新菜單項的消息響應(yīng)函數(shù)，利用Class Wizard生成“打開AVI文件”菜單ID_AVI的COMMAND消息的響應(yīng)函數(shù)CAVIView：：OnAvi（）.并定位到該函數(shù)，在其中加入以下代碼：

dlg（TRUE，”avi”，NULL，OFN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT，”AVI文件（＊.avi）|＊.avi||”）；作用是創(chuàng)建一個文件列表，選擇要打開的.avi文件。

這條函數(shù)的作用是判斷如果是NULL，說明現(xiàn)在已經(jīng)存在一個正在播放的視頻文件，所以就新建一個；如果是一個文件的路徑，說明目前沒有正在播放的視頻文件，就打開該文件的路徑文件。

函M_hwndMCI=MCIWndCreate（m_hWnd，AfxGetInstanceHandle（），0，filename）的作用是打開選擇文件名的.avi文件。

編輯StdAfx.h文件，在StdAfx.h文件中的最后一行#endif語句之前加入以下代碼：

作用是添加庫文件，讓程序可以識別代碼，否則前邊的所有工作都白費了，而且可以調(diào)用vfw32.lib實現(xiàn)現(xiàn)成的基本多媒體播放發(fā)布功能完畢。

結(jié)語、

該方案可應(yīng)用于大型小區(qū)或企事業(yè)單位內(nèi)部多媒體信息發(fā)布，由于篇幅所限，筆者僅就系統(tǒng)設(shè)計思路和架構(gòu)進行描述，并精選了系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的關(guān)鍵思路與技術(shù)進行剖析。本文權(quán)作拋磚引玉，供廣大通訊技術(shù)領(lǐng)域同仁共同探討研究。

（1） 樊昌信.現(xiàn)代通訊技術(shù).人民郵電出版社.2009-10-1

（2）黃榮懷.多媒體系統(tǒng)與網(wǎng)站管理.北京師范大學(xué).2014-10-17

李愛卿 國家新聞出版廣電總局四九一臺高級工程師，長期從事廣播電視傳輸工作，聯(lián)系方式：13691097941。