精品課程共享平臺建設(shè)和運(yùn)營方案

1、 SOVP智能在線視頻平臺建設(shè)方案精品課程共享服務(wù)平臺技術(shù)方案目錄1背景12方案設(shè)計(jì)22.1方案概述22.2實(shí)現(xiàn)目標(biāo)32.3拓?fù)浼軜?gòu)52.4優(yōu)勢特色72.4.1技術(shù)優(yōu)勢72.4.2方案優(yōu)勢83軟硬件配置113.1軟件配置113.2所需硬件111 背景隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，教育信息化也得到了迅速發(fā)展。大中專院校及中小學(xué)的校園網(wǎng)、多媒體教室等硬件設(shè)備初步完善，目前教育信息化已逐步從硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)轉(zhuǎn)向以應(yīng)用和資源建設(shè)為主的階段。而如何充分利用校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，利用先進(jìn)的現(xiàn)代教育技術(shù)改革傳統(tǒng)教育技術(shù)，推動教育技術(shù)的不斷發(fā)展，成為了各教育部門越來越關(guān)心的問題。精品課是國家教育部關(guān)于學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革

2、工程的重要內(nèi)容。自從實(shí)施精品課程建設(shè)工作以來，國家級、省級和校級精品課程逐年增多，精品課程網(wǎng)站建設(shè)如火如荼，有效推動了學(xué)校網(wǎng)絡(luò)環(huán)境教學(xué)模式的形成和優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享,并通過精品課程的示范輻射作用,從整體上推動校園信息化建設(shè)和教學(xué)改革。但隨著精品課程資源規(guī)模和影響的不斷擴(kuò)大，對于高水平的課程資源共享需求也顯得越來越迫切，而原有精品課程建設(shè)中存在的問題也逐步暴露，主要存在以下問題：1. 資源獲取渠道不暢：缺乏統(tǒng)一平臺，各學(xué)校無法共享本校優(yōu)質(zhì)課程資源，無法獲取其他學(xué)校的課程資源；2. 課程資源更新較慢：目前的課程資源更新主要通過本校錄制后，再經(jīng)過加工后發(fā)送至相關(guān)部門，由相關(guān)部門統(tǒng)一向上提供，過程較為

3、繁瑣且耗時(shí)較長；另一個(gè)原因是缺乏統(tǒng)一的簡便且易操作的平臺；3. 資源建設(shè)和展示缺乏統(tǒng)一規(guī)范：精品課建設(shè)缺乏全面、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，各學(xué)校采用的資源加工平臺各不相同，通用性和兼容性較差，給資源和數(shù)據(jù)的交換、共享和應(yīng)用造成了困難。為此，北京中投智訊網(wǎng)絡(luò)科技有限公司依托多年在線視頻應(yīng)用及流媒體核心技術(shù)，通過對教育行業(yè)的全面理解，結(jié)合教育行業(yè)用戶需求特點(diǎn)，為教育行業(yè)量身定制了精品課程共享服務(wù)平臺解決方案，幫助各省市教育職能單位建設(shè)統(tǒng)一的精品課程共享服務(wù)平臺，確定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，從而建立省、市、校三級精品課程體系，帶動和提升精品課程建設(shè)水平和教學(xué)質(zhì)量。2 方案設(shè)計(jì)2.1 方案概述精品課堂共享服務(wù)平臺方案

4、采用觀止具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的SOVP（Smart Online Video Platform）在線流媒體視頻平臺來進(jìn)行整個(gè)平臺的建設(shè)，以精品課資源的創(chuàng)建為核心，資源的分享為目的面向各大院校廣大師生的服務(wù)平臺。平臺集精品課程的上傳、保存、管理、分發(fā)、展示于一體，通過流媒體相關(guān)技術(shù)，幫助教育職能部門建設(shè)精品課程資源庫和資源中心，研究建立精品課程共享與應(yīng)用機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對課程內(nèi)容的快速訪問和個(gè)性化主動服務(wù)，使廣大教師和學(xué)生能夠方便、快捷地免費(fèi)享用優(yōu)質(zhì)教育資源，促進(jìn)教育教學(xué)質(zhì)量不斷提高。同時(shí)，本方案同樣適用于公開課觀摩。傳統(tǒng)公開課觀摩多是領(lǐng)導(dǎo)或其他老師采用實(shí)地觀摩方式，受限于教室大小、物理位置遠(yuǎn)近、時(shí)間

5、安排等諸多問題，而采用遠(yuǎn)程在線觀摩的方式，能有效解決時(shí)間、空間受限的問題，有效提高工作效率。該平臺將自上而下建立省、市、校三級精品課程體系：第一層：建設(shè)省級共享服務(wù)中心，負(fù)責(zé)接收各院校的精品課程的直播流，提供精品課程的核心直播服務(wù)，并可將精品課程進(jìn)行錄制加以保存；第二層：建設(shè)市級共享服務(wù)中心，負(fù)責(zé)將省級共享服務(wù)中心的視頻流進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)至各院校；第三層：各院?？缮蟼鞅拘＞氛n直播至省中心，同時(shí)，也可通過PC或手機(jī)來觀看精品課；2.2 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)該方案主要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：u 搭建省、市、校三級精品課程共享服務(wù)平臺；u 可實(shí)現(xiàn)各院校通過攝像機(jī)或原有錄播教室設(shè)備將精品課實(shí)時(shí)傳輸至省級共享平臺，從而實(shí)現(xiàn)精品課現(xiàn)

6、場直播；u 支持精品課直播同時(shí)進(jìn)行錄制加以保存；u 能夠提供多碼流視頻，支持用戶根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)速度條件及屏幕大小選擇合適的分辨率進(jìn)行收看，有效提升流暢度；u 能夠?qū)崿F(xiàn)多屏合一，支持PC、TV、Phone等多終端接收。u 采用Flash P2P先進(jìn)技術(shù)手段，有效降低帶寬占用，并提升畫面流暢度；u 提供高性能的、輕量型且極具表現(xiàn)力的客戶端播放器，具備主流媒體播放器的所有功能，包括多碼率選擇、智能預(yù)覽、畫質(zhì)選擇、畫面大小調(diào)整等，給用戶帶來極致的視聽體驗(yàn)。u 提供基于運(yùn)維需要的多個(gè)輔助支撐，如數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、系統(tǒng)監(jiān)測報(bào)警等功能；2.3 拓?fù)浼軜?gòu)1) 精品課上傳精品課上傳主要指各院校通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳本校內(nèi)精

7、品課。通過攝像機(jī)或原有錄播教室獲得老師現(xiàn)場講課情景，將直播信號傳送至編碼器。編碼器對直播音視頻信號進(jìn)行采集壓縮，并生成H.264視頻編碼的IP流推送到省市級精品課程共享服務(wù)中心的流媒體服務(wù)器。2) 省市級精品課程共享服務(wù)中心省市級精品課程共享服務(wù)中心分為省級服務(wù)中心和市級服務(wù)中心兩個(gè)部分，其中省級服務(wù)中心主要負(fù)責(zé)接收各院校傳來的精品課程直播流，并分發(fā)到市級服務(wù)中心，同時(shí)，可將直播流進(jìn)行收錄加以保存。市級服務(wù)中心負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)省級服務(wù)中心下發(fā)的直播流至各院校。l 流媒體服務(wù)器：流媒體服務(wù)提供視頻直播、時(shí)移回看服務(wù)，采用切片方式通過RTMP/HLS/HSS等協(xié)議對直播和點(diǎn)播視頻進(jìn)行分發(fā)，更好的適用于多終

8、端的接收，并提供更好的網(wǎng)絡(luò)穿透能力及更好的移動性。l P2P服務(wù)器P2P服務(wù)器主要負(fù)責(zé)提供P2P服務(wù)，使用戶在進(jìn)行視頻播放時(shí)，在用戶之間組成P2P網(wǎng)絡(luò)，用戶之間可互傳數(shù)據(jù)。該項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用屬大規(guī)模并發(fā)視頻應(yīng)用場景，采用P2P系統(tǒng)可有效節(jié)約帶寬（50%-80%），并在一定程度上提高用戶視頻觀看的流暢度。l 收錄服務(wù)器收錄系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對直播節(jié)目的收錄，支持手動收錄、按計(jì)劃收錄、時(shí)移收錄等多種收錄模式；3) 精品課觀看在各院校搭建流媒體服務(wù)器接收市級服務(wù)中心傳送過來的視頻流,以提供給本院校師生進(jìn)行觀看。本院校師生可通過PC或手機(jī)端觀看其他院校的精品課直播內(nèi)容。2.4 優(yōu)勢特色2.4.1 技術(shù)優(yōu)勢1. 基于

9、HTTP的傳輸協(xié)議基于HTTP的HLS/HSS傳輸協(xié)議只使用標(biāo)準(zhǔn)的HTTP交換，可以穿越任何防火墻或代理服務(wù)器，能很好的適配當(dāng)前已有的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)；采用支持突發(fā)傳送的HTTP協(xié)議代替了恒定傳送的RTSP協(xié)議，相比組播RTSP，更能容忍網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、帶寬等質(zhì)量適度波動。同時(shí)，HTTP流化下載方式，對多屏客戶端支持更加友好，能夠更好的適應(yīng)各種終端(PC、STB、移動終端，平板電腦等）的特點(diǎn)。2. 流媒體切片技術(shù)不同于以往的基于流的直播流媒體分發(fā)技術(shù)以及基于大文件的點(diǎn)播視頻分發(fā)技術(shù)，平臺采用直播點(diǎn)播統(tǒng)一的碎片化處理方式，除傳統(tǒng)的直播、點(diǎn)播服務(wù)外，還可適用于回看和時(shí)移的應(yīng)用。同時(shí)，流媒體切片模式可提供更好的

10、移動性及對移動終端的支持，支持用戶環(huán)境切換時(shí)提供不間斷服務(wù)。與傳統(tǒng)基于大文件的點(diǎn)播視頻分發(fā)相比，采用流媒體切片技術(shù)，客戶端只需要下載3片的TS片段即可快速加載視頻進(jìn)行播放，而不需要下載整個(gè)文件，更有效提高了用戶的體驗(yàn)。平臺同時(shí)支持內(nèi)存切片模式和文件切片模式,可有效提高直播分發(fā)性能，增強(qiáng)點(diǎn)播文件可管理性，極大減少了磁盤的I/O次數(shù)，延長了服務(wù)器磁盤的使用壽命，極大提高了服務(wù)器運(yùn)行的穩(wěn)定性。3. 先進(jìn)的HLS TS Overhead優(yōu)化技術(shù)由于MPEG2-TS流有比通常文件更多的文件頭信息，占據(jù)總文件比例較大，從而易造成流媒體服務(wù)器切片分發(fā)效率低下，因此為了更好的解決這個(gè)問題，觀止平臺采用自主研發(fā)

11、直播和點(diǎn)播的HLS封裝壓縮技術(shù)（用于Andoid和iOS播放），通過對MPEG2 PES包的封裝精細(xì)調(diào)優(yōu)，可比業(yè)界通用方案節(jié)約8-10%的分發(fā)帶寬開銷。4. 高容錯(cuò)機(jī)制平臺支持服務(wù)器集群部署，支持負(fù)載均衡，支持服務(wù)器Failover技術(shù)，出現(xiàn)問題時(shí)服務(wù)器可平滑進(jìn)行服務(wù)切換，不影響客戶端觀看。支持編碼器N+M備份、流媒體服務(wù)器雙機(jī)熱備。5. 高性能的流媒體服務(wù)器利用Intel的新一代Xeon平臺先進(jìn)的Data Direct I/O技術(shù)，優(yōu)化CPU與PCI-E總線間的數(shù)據(jù)傳輸，搭配Intel萬兆網(wǎng)卡。再配以觀止高性能Http服務(wù)器，單臺服務(wù)器直播可最高支持65Gb輸出，最高2萬并發(fā)。2.4.2 方

12、案優(yōu)勢n 端到端、全平臺的整體解決方案SOVP智能在線視頻平臺可為用戶提供端到端，全平臺的技術(shù)整體解決方案：包括視頻采集編碼、分發(fā)、管理，以及Flash P2P技術(shù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、播放器等。SOVP智能在線視頻平臺解決方案全面支持PC、TV、手機(jī)、PAD等屏幕的播控管理。真正實(shí)現(xiàn)一云多屏。并且支持目前流行的所有手機(jī)操作系統(tǒng)。n 高并發(fā)（Flash P2P技術(shù)）節(jié)省帶寬支持服務(wù)器分布式部署和級聯(lián)，能支持上萬人同時(shí)使用，真正的電信級應(yīng)用架構(gòu)和高可靠性。依托于Flash P2P技術(shù)，SOVP智能在線視頻平臺可為使用單位大幅減少峰值帶寬（50%-80%）。依托于Flash P2P和HSS（HTTP S

13、mart Streaming）技術(shù)，SOVP智能在線視頻平臺可幫助使用單位大幅提升用戶觀看流暢度（流暢度=1-緩沖時(shí)間/總時(shí)間），大幅提升用戶觀看時(shí)長。依托HSS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的無縫時(shí)移，讓用戶可在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)訪問任意內(nèi)容；可以提供理論上無限長的時(shí)移距離（視頻回放的時(shí)長僅受存儲服務(wù)器的容量限制）。n 多終端播放采用B/S架構(gòu)，完全跨平臺、跨瀏覽器，用戶可以從PC，Mac，Linux，智能手機(jī)上多種類型終端上觀看視頻內(nèi)容；支持IE、Firefox、Chrome和Opera等各種瀏覽器。n 統(tǒng)計(jì)分析提供詳細(xì)的點(diǎn)播信息及觀看行為的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告?？蓭椭褂脝挝粚?shí)時(shí)精確統(tǒng)計(jì)全網(wǎng)在線人數(shù)、帶寬

14、使用情況，精確統(tǒng)計(jì)用戶位置、觀看視頻流暢度、觀看時(shí)長、觀看行為等信息。對采集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，幫助使用單位提高運(yùn)營水平。n 優(yōu)秀擴(kuò)展性兼容性系統(tǒng)采用先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，采用分布式、模塊化、大容量的純軟件平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，充分考慮了系統(tǒng)的擴(kuò)展性和未來功能的延伸能力。高度開放的接口設(shè)計(jì)，可便捷和客戶自有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對接, 包括社區(qū)、CMS、媒資、文稿等系統(tǒng)。n 優(yōu)秀的音視頻效果采用當(dāng)前最先進(jìn)、使用最為廣泛的H.264視頻編碼及視頻優(yōu)化技術(shù)，能以較小的碼流進(jìn)行清晰的視頻播放，并支持放大及全屏觀看。完美支持高清，在同等帶寬的情況下帶給用戶更加清晰流暢的畫面。系統(tǒng)基于flash視頻，無需插件，登陸瀏覽器既可使

15、用P2P技術(shù)。n 模塊化設(shè)計(jì)分布式系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的擴(kuò)充能力，模塊化的設(shè)計(jì)增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活配置性?？筛鶕?jù)規(guī)模和性能需求來進(jìn)行系統(tǒng)的配置部署。n 管理功能強(qiáng)大功能強(qiáng)大的組織者管理界面，使管理員方便根據(jù)應(yīng)用場景安排各種教學(xué)/直播活動，簡單易用。3 軟硬件配置3.1 軟件配置序號名稱主要功能備注1流媒體服務(wù)端高性能的視頻播放服務(wù)系統(tǒng)，支持將直播、點(diǎn)播視頻分發(fā)到終端用戶；支持無限時(shí)長時(shí)移；支持多碼率；支持實(shí)時(shí)智能封裝；支持多級級聯(lián)； 支持負(fù)載均衡。 2P2P系統(tǒng)為終端用戶提供P2P服務(wù)，保證用戶的P2P數(shù)據(jù)獲取和媒體播放質(zhì)量，單臺支持10000用戶3直播收錄系統(tǒng)對直播頻道進(jìn)行采集收錄，支持手動收錄、計(jì)劃

16、收錄等；支持集群部署。單臺服務(wù)器支持并行20個(gè)并行任務(wù)4直播播控系統(tǒng)支持多碼率直播管理發(fā)布；支持完善的播控管理；支持現(xiàn)場直播、電視直播；5綜合支撐系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中各子系統(tǒng)服務(wù)器當(dāng)前的負(fù)載情況，通道I/O的使用率、CPU、內(nèi)存、磁盤陣列的空間占用和運(yùn)行狀態(tài)，支持與短信平臺、郵件平臺對接。對全網(wǎng)的所有用戶行為進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，提供直觀、詳細(xì)的數(shù)據(jù)報(bào)表。，包括在線用戶數(shù)統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)占用帶寬統(tǒng)計(jì)、用戶收看流暢度統(tǒng)計(jì)、P2P用戶分享率詳細(xì)信息統(tǒng)計(jì)等，支持統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出與二次分析6播放器智能flash播放器，支持直播、點(diǎn)播、時(shí)移支持清晰度、選擇、畫質(zhì)調(diào)整；支持圖片、視頻廣告形式，支持前插廣告、暫停廣告、邊角廣告等；支持視頻分享、推薦；支持智能預(yù)覽；支持對視頻添加臺標(biāo)