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流媒体服务系统的设计与实现

邢金阁  
【摘要】:流媒体正成为互联网应用的主流,推动了互联网整体架构的革新,拉动信息经济的发展,在互联网媒体传播方面起到了主导的作用。在良好的校园网络环境下,利用先进的流媒体技术来开展网络教学、视频点播、网络电视、视频会议、网络直播和网络监控等应用有非常大的实用价值。 论文首先阐述了流媒体技术的相关知识,包括流媒体概念、流媒体起源和发展、流媒体技术特征、流式传输的原理、流媒体传输的网络协议及传输流程。 在分析校园流媒体应用实际需求的基础上,构想出流媒体服务系统的整体方案,并对系统的各子系统的功能进行设计。整个系统由流媒体服务器、组播网络、网络电视直播、视频点播、网络直播和网络监控六个子系统构成。 流媒体服务器是系统的核心设备,在了解国内外流媒体服务器的发展状况和流媒体服务器关键技术的基础上,本文选用高性能的服务器和磁盘阵列构成系统硬件结构,选用微软的Windows Media Service 9作为系统服务程序,构成了一台技术先进、性能优良的流媒体服务器。文中对流媒体服务器的运行设置进行了说明,并采取多种手段对服务器的功能和性能进行多方面的测试实验;针对大规模应用情况下,使用多台流媒体服务器实现负载均衡进行了方案设计;还对服务器的安全性设置和运行设置也进行了说明。 组播网络是流媒体技术应用的必要支持,本文根据校园网的实际情况设计了构建组播网络的方案,最后通过对网络设备的配置实现了基于最先进PIM-SSM和IGMP V3组播协议的组播校园网络,为流媒体技术的应用提供了最优的网络通信平台。 通过选择电视信号解调器、视频采集卡和编码软件,构成电视节目采编前端系统,实现了网络电视直播。网络电视直播系统有非常大的实用价值,既丰富了校园网的信息服务内容,又充分利用了网络资源,也是利用计算机网络承载传统媒体的一种有益尝试。 视频点播是一种最广泛的流媒体技术应用,本文通过建设Web服务器和网站制作,借助流媒体服务器,实现了良好的视频点播系统。其中网站制作使用了Asp.Net和MS SQL Server2000数据库技术,具有执行效率高、运行稳定可靠的优点。 网络直播系统采用流媒体技术将直播现场的景象以数字媒体流的形式通过网络传送,实现了在网络上进行实况转播。本系统实现中使用数码摄像机,通过IEEE 1394接口传输数字视频信号,既降低了成本,又提高了视频编码质量和直播效果。 网络监控系统将监控场景以数字媒体流的形式通过网络传送,实现了在互联网上任意地点都可以执行监控。系统采用的主要设备是TOYA-27X高清晰彩色一体化摄像机和高创MP-404x多路视频采集压缩卡,能够同时执行四路网络监控,当监控需求增大时容易扩展,整个系统实现成本低、效果好。 本论文设计实现的流媒体服务系统,具有技术先进、性能良好、功能完善、通用性强、成本低廉的特点,非常适合校园环境,实用价值较高。该流媒体服务系统的实现,为我校广大师生提供了基于流媒体技术的服务平台,丰富了校园网信息服务内容,促进了数字化校园建设。


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