流媒體制作控制和管理系統(tǒng)

1、流媒體制作控制和管理系統(tǒng)1. 概述1.1. 引言隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人們已經(jīng)不滿足于在網(wǎng)上觀看單調(diào)、枯燥的文字、圖片信息，而需要能看到更吸引人的視頻和音頻等網(wǎng)絡(luò)多媒體效果?，F(xiàn)在因?yàn)榱髅襟w技術(shù)的出現(xiàn)，在網(wǎng)上觀看視頻節(jié)目和聆聽音樂(lè)等媒體信息的傳播已經(jīng)成為事實(shí)，而且成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新趨勢(shì)。隨著流媒體應(yīng)用的推廣和發(fā)展，帶來(lái)了新一輪的網(wǎng)絡(luò)革命，包括在網(wǎng)絡(luò)硬件、網(wǎng)絡(luò)軟件和網(wǎng)絡(luò)信息傳播等方面都必須順應(yīng)流媒體的潮流不斷的發(fā)展才能在激烈的信息競(jìng)爭(zhēng)中處于不敗之地。 因此，流媒體給社會(huì)各行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的亮點(diǎn)和契機(jī)，企業(yè)通過(guò)流媒體就能更用有效的方法推銷自己的優(yōu)勢(shì)和提供自己獨(dú)有的服務(wù)，爭(zhēng)取更多的商機(jī)。1.2. 流媒體技

2、術(shù)簡(jiǎn)介流媒體技術(shù)主要由Microsoft、Real和QuickTime三間公司提供。他們分別開發(fā)了不同的流媒體編碼格式，所以相互之間是不兼容的。但現(xiàn)在應(yīng)用比較多的是Microsoft和Real的，其中Microsoft的優(yōu)勢(shì)比較大，因?yàn)樗饾u成為Windows操作系統(tǒng)的一部分。這些公司都提供了相關(guān)的編程接口，讓第三方在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)和應(yīng)用。流媒體技術(shù)從播放形式上分有點(diǎn)播（可控播放，用戶可以控制播放）和直播（單向廣播，用戶只能接受）。從播放傳輸方式分單播和多播。為了適應(yīng)流媒體技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)硬件網(wǎng)絡(luò)也不斷地改善，如寬帶網(wǎng)的推出就是一個(gè)例子，所以流媒體受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的制約越來(lái)越少，可以說(shuō)流媒

3、體應(yīng)用是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展的必經(jīng)之路。一般的流媒體系統(tǒng)分為三個(gè)部分：制作端、播放服務(wù)端和播放端。1.3. 制作簡(jiǎn)介流媒體材料（文件或媒體流）的生成是通過(guò)制作完成的。制作可以是通過(guò)從模擬視頻/音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為流媒體格式的數(shù)字信息、或者是從其它格式的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為流媒體格式的信息。模擬的轉(zhuǎn)換可以從通過(guò)視頻/音頻捕捉卡接入模擬信號(hào)。制作可以通過(guò)內(nèi)存流的方式傳輸?shù)讲シ欧?wù)器或以文件的形式存放在磁盤里。在如電視臺(tái)等媒體制作單位，經(jīng)常需要按時(shí)間和節(jié)目制作流媒體，在現(xiàn)實(shí)的情況中，不可能安排到人手去手工地周期性地控制制作的啟動(dòng)、停止和科學(xué)地傳輸、管理、存儲(chǔ)制作的文件等操作，也不可能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效的管理和控制。為

4、了滿足這方面的需求，我們推出了一套“流媒體制作控制管理系統(tǒng)”去解決了以上的問(wèn)題，這是一個(gè)功能強(qiáng)大的有針對(duì)性的（尤其是電臺(tái)和電視臺(tái)等）適合實(shí)際電臺(tái)和電視臺(tái)工作情況的系統(tǒng)。這套系統(tǒng)極大地方便了電臺(tái)和電視臺(tái)的工作，配合和推動(dòng)了傳統(tǒng)媒體向INTERNET媒體發(fā)展的趨勢(shì)。2. 總體分析2.1. 功能簡(jiǎn)述2.1.1. 基本功能定時(shí)監(jiān)測(cè)直播節(jié)目數(shù)據(jù)表；管理員可以通過(guò)管理界面維護(hù)和查詢多個(gè)頻道的不同直播節(jié)目安排，可以對(duì)直播的節(jié)目進(jìn)行制作的定時(shí)預(yù)設(shè)，也可以進(jìn)行即時(shí)的制作控制。啟動(dòng)直播節(jié)目；當(dāng)直播節(jié)目的制作條件滿足時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向連接到相應(yīng)模擬信號(hào)的制作工作站的制作軟件發(fā)指令，制作軟件就會(huì)根據(jù)指令選擇在相應(yīng)的輸入端，

5、并對(duì)信號(hào)進(jìn)行制作。因?yàn)橹谱鞴ぷ髡镜脑O(shè)置和直播屬性是預(yù)先已經(jīng)配置好的，所以不需要每次進(jìn)行重復(fù)的工作，就可以快捷有效地進(jìn)行制作。停止直播節(jié)目；因?yàn)楣?jié)目一般都有時(shí)間的限制，當(dāng)節(jié)目播完，制作軟件會(huì)根據(jù)時(shí)間限制，停止制作。在制作停止后，制作機(jī)會(huì)按照一定的設(shè)置，把節(jié)目制作生成的文件上傳到播放服務(wù)器或者其他的文件服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)。刪除直播節(jié)目；可以對(duì)直播節(jié)目進(jìn)行刪除，也可以對(duì)制作的節(jié)目文件進(jìn)行刪除。啟動(dòng)錄制；是指錄象內(nèi)容的流媒體轉(zhuǎn)換，可以通過(guò)管理頁(yè)面對(duì)錄象內(nèi)容進(jìn)行制作，也可以實(shí)現(xiàn)控制制作錄象的中間某幾段內(nèi)容的功能。停止錄制；當(dāng)相關(guān)條件滿足時(shí)，可以自動(dòng)或手工地停止制作。制作停止后生成的文件也自動(dòng)地上傳到播放服務(wù)

6、器中進(jìn)行存儲(chǔ)。媒體文件的轉(zhuǎn)存；因?yàn)辄c(diǎn)播的需要，所以播放服務(wù)必須有相應(yīng)的媒體文件的存儲(chǔ)。制作端生成的媒體文件可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)讲シ欧?wù)器中，并按照一定的規(guī)律（按節(jié)目和時(shí)間等）進(jìn)行科學(xué)地存儲(chǔ)。多路信號(hào)的同時(shí)制作；系統(tǒng)具有同時(shí)控制多臺(tái)制作工作站的制作和控制單臺(tái)制作工作站的多路同時(shí)制作的功能。制作效果和制作配置屬性的一次性設(shè)置；系統(tǒng)可以對(duì)不同的信號(hào)設(shè)置相應(yīng)的制作環(huán)境條件和配置，對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)和帶寬要求進(jìn)行設(shè)置，而且是一次性地自動(dòng)生效，無(wú)須每次啟動(dòng)制作時(shí)重設(shè)。產(chǎn)生制作的歷史記錄；對(duì)制作工作的管理，必須能查詢到制作工作的狀態(tài)和結(jié)果等信息。在制作工作站制作的時(shí)候會(huì)不斷地更新制作狀態(tài)，在制作結(jié)束后，會(huì)生成制作結(jié)

7、果，供管理員參考。訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)對(duì)連接到播放服務(wù)器并接受流媒體信息的用戶的訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)功能。統(tǒng)計(jì)時(shí)間、訪問(wèn)量、訪問(wèn)對(duì)象等。2.1.2. 補(bǔ)充功能管理員可以選擇直播欄目使用哪個(gè)制作流；為了令系統(tǒng)有更多的適應(yīng)性，把制作欄目（節(jié)目）和制作流（任務(wù)）分開，令制作欄目可以按具體的情況選擇一個(gè)或多個(gè)制作流。這樣就使得欄目和制作在系統(tǒng)中是動(dòng)態(tài)地結(jié)合。直播期間可以更改直播的結(jié)束時(shí)間；除了能預(yù)設(shè)節(jié)目的制作開始和結(jié)束時(shí)間或周期定時(shí)制作外，還可以在制作已經(jīng)開始后，根據(jù)實(shí)際的要求動(dòng)態(tài)地設(shè)置制作停止的時(shí)間。直播期間可以人為干預(yù)（停止直播）；在直播開始后，可以人為地令制作即時(shí)停止，并進(jìn)行其他的處理?？梢栽O(shè)置直播時(shí)長(zhǎng)為無(wú)限長(zhǎng)；當(dāng)節(jié)目

8、的播放不知長(zhǎng)的時(shí)候，可以設(shè)置播放制作為無(wú)限長(zhǎng)?？梢栽O(shè)置是否上傳和是否生成流媒體文件；有些節(jié)目可能不需要提供點(diǎn)播的功能或需要另外存儲(chǔ)等，這樣就可以設(shè)置無(wú)須生成文件或自動(dòng)上傳文件的功能。欄目可以在多臺(tái)播放服務(wù)器上直播、存檔節(jié)目點(diǎn)播。如果有多臺(tái)播放服務(wù)器或文檔服務(wù)器，系統(tǒng)可以對(duì)多臺(tái)的服務(wù)器進(jìn)行管理，管理和維護(hù)存儲(chǔ)的文件。2.2. 系統(tǒng)和模塊說(shuō)明2.2.1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案流媒體制作控制管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)具體的應(yīng)用情況定制，基本上有以下兩種方案：1 WEB服務(wù)器和播放服務(wù)器放在企業(yè)端，既用普通的接入方式與INTERNET連接。如圖2.1所示：圖2.1系統(tǒng)由WWW服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、播放服務(wù)器、管理

9、工作站、制作工作站組成。一般情況WWW服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器可以放在同一機(jī)器上，也可以分離。WWW服務(wù)器既是一般的對(duì)外服務(wù)也是內(nèi)部的管理控制的服務(wù)，因此可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的管理和監(jiān)控。制作工作站是接入模擬的視頻/音頻信號(hào)并且進(jìn)行轉(zhuǎn)換的機(jī)器。制作工作站的數(shù)量可以根據(jù)具體情況而定，如果同時(shí)有多路視頻信號(hào)需要制作的時(shí)候最好是采用多臺(tái)的制作工作站的方式，也可以在同一制作工作站上同時(shí)制作多路信號(hào)，但要求制作機(jī)的性能比較好。系統(tǒng)是可以同時(shí)管理和控制多機(jī)制作或單機(jī)多路制作的。制作生成的實(shí)時(shí)流或流文件傳輸?shù)讲シ欧?wù)器端進(jìn)行存儲(chǔ)和播放分發(fā)。管理工作站是系統(tǒng)管理員操作的。通過(guò)WEB的頁(yè)面對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理。播放服務(wù)

10、器是系統(tǒng)的關(guān)鍵，它提供直播和點(diǎn)播的連接的服務(wù)，它可以安裝在WWW服務(wù)器同一的機(jī)器上，但會(huì)影響播放效果。在此方案中，播放服務(wù)和WWW服務(wù)都是物理上在企業(yè)端的，通過(guò)普通的接入方式提供INTERNET的服務(wù)。2 為了提高播放服務(wù)的效率和速度。采用如圖2.2所示的方式，把播放服務(wù)器放在寬帶的IPC進(jìn)行托管。這種方案提高了系統(tǒng)的訪問(wèn)帶寬，提高了播放速度。在系統(tǒng)構(gòu)成上基本與方案1相同，不同就在制作生成流和文件的傳輸必須通過(guò)INTERNET上傳和播放服務(wù)器必須通過(guò)反向代理的方式訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，所以必須設(shè)置反向代理。圖2.23除了以上兩種方案以外，也可以采用把WWW服務(wù)器、播放服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)等都放在寬帶IPC的機(jī)

11、器上。這樣就可以避免數(shù)據(jù)庫(kù)的反向訪問(wèn)。2.2.2. 模塊說(shuō)明系統(tǒng)的模塊主要分為：制作模塊、管理模塊、播放模塊，結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。制作模塊是安裝在制作工作站上的制作控制程序。制作控制程序主要是通過(guò)接收控制管理指令，然后在某個(gè)時(shí)間啟動(dòng)或停止制作某路信號(hào)。制作生成的文件先存儲(chǔ)在制作工作站，在網(wǎng)絡(luò)不忙或其他一些條件滿足時(shí)，把流媒體文件上傳到播放服務(wù)器按一定的規(guī)律進(jìn)行存儲(chǔ)。制作模塊還可以設(shè)置捕捉卡的屬性和制作環(huán)境配置等功能。具有制作意外自動(dòng)恢復(fù)功能。一個(gè)制作控制程序可以控制一路或多路的視頻/音頻信號(hào)。制作模塊不需要人員操作，只要安裝和設(shè)置后即可使用。管理模塊是由管理員操作的。管理包括：制作任務(wù)的管理、

12、欄目管理、制作工作站的管理、播放服務(wù)器的管理、制作生成文件的管理、訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)的管理、頻道的管理等等多種功能，核心是在制作任務(wù)的管理。制作任務(wù)是與欄目相關(guān)聯(lián)的，一個(gè)欄目可以有多個(gè)制作任務(wù)的安排，任務(wù)可以是預(yù)設(shè)的或是即時(shí)的，在預(yù)設(shè)任務(wù)上分為三種定時(shí)方式。這正是本系統(tǒng)關(guān)鍵部分。播放模塊是指播放服務(wù)的補(bǔ)充功能模塊，主要是對(duì)播放的屬性的配置和統(tǒng)計(jì)播放信息等。另外也有擴(kuò)展的播放控制模塊，即可以控制播放的時(shí)間、權(quán)限和提供播放的文件等。2.2.3. 業(yè)務(wù)流程說(shuō)明業(yè)務(wù)流程是從管理員開始，管理員在管理工作站設(shè)置好需要制作的欄目和相應(yīng)的制作任務(wù)。在制作任務(wù)中設(shè)定制作定時(shí)規(guī)律（一次性、星期、非星期的定時(shí)等），然后在欄目

13、中綁定制作工作站（制作工作站的配置信息是自動(dòng)上傳的，所以不用手工配置制作工作站屬性），這樣操作就完成了。當(dāng)時(shí)間條件滿足時(shí)，制作工作站會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)制作，按預(yù)先設(shè)置的制作規(guī)律在一定的制作后，制作機(jī)自動(dòng)停止制作（這樣的制作可以是直播的，也可以是點(diǎn)播的），然后把制作生成文件上傳到預(yù)想的播放服務(wù)器中進(jìn)行存儲(chǔ)，而且在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄了該次制作的狀態(tài)和結(jié)果還有生成文件的存儲(chǔ)路徑等信息。通過(guò)這些信息就可以自動(dòng)生成對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶的點(diǎn)播列表。管理員也可以通過(guò)預(yù)先設(shè)置欄目的直播屬性來(lái)生成直播列表。由上可見，操作過(guò)程是非常簡(jiǎn)單的，大部分的工作是有系統(tǒng)自動(dòng)地完成的，而且免去了不少重復(fù)的工作，節(jié)省了大量的人力資源。3. 系統(tǒng)的支持本系統(tǒng)支持Microsoft和Real公司的流媒體格式的制作。即可以兩者選其一，也可以同時(shí)兼容兩種格式的制作。4. 系統(tǒng)的軟件和硬件配置軟件配置：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；播放服務(wù)器：MS Windows 2000 Server；MS Media Servic