基于高校校园网的视频点播系统的设计

第１５卷第１期　２　０　１　３年３月　辽宁师专学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｖ０１．１　５ＮＯ．１　Ｍａｔ．２　０　１　３　【学术研究】　基于高校校园网的视频点播系统的设计　葛丽萍，郑　宏，林璐　（营口职业技术学院，辽宁营口１１５０００）　摘　要：现代教育的一个重要内容是网络教学，而建设以视频资源为主的多媒体教学资源库，则是网　络教学资源建设的重中之重．根据营口职业技术学院实际教学需求，设计基于Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ的视频点播系　统，从理论上对ＶＯＤ系统和流媒体技术以及Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ系统进行介绍和分析，并给出系统总体设计框　架．　关键词：流媒体；Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ；视频点播系统　中图分类号ｉ　ＴＮ９４８．６４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８～５６８８（２０１３）０１—００３８—０４　０　引言　随着计算机技术和通讯技术的飞速发展，网络在各行各业中发挥着越来越重要的作用．网络教学　是现代教育的重要组成部分．几乎所有的高校都建设了校园网，校园网具有宽带传输、安全可靠等特　点．构建优秀的软件教学环境，特别是以校园网为基础的视频点播系统，能充分发挥多媒体网络教学　的优势，更好地为教学服务．　１视频点播系统　视频点播，简称ＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ　ｏｎ　Ｄｅｍａｎｄ），是指按用户需求播放视频．ＶＯＤ是网络、计算机、　多媒体等多种技术发展的产物，集视频、音频、图形、图像、文字等多种媒体资源为一体，为用户提　供高质量的按需点播服务［１］．ＶＯＤ系统由服务器、用户终端和通信连接网络三部分构成．ＶＯＤ视频　服务器中存有大量视音频节目源，可以随时响应终端用户的点播要求，并通过传输网络将用户所点播　视音频压缩编码并打包传送至终端用户，终端用户利用ＰＣ或ＴＶ＋ＳＴＢ（数字机顶盒）将其解调、解　码，还原为原始的视音频信息，给用户提供所需的高品质视听节目．通信连接网络负责视频信息流的　实时传输．随着通讯技术和网络设备的不断发展，大多高校主干网采用千兆带宽，终端采用百兆带　宽，使ＶＯＤ建设具有良好的网络传输环境．　２视频点播系统使用的关键技术　ＶＯＤ技术中，视频文件因其数据量巨大、传输困难、实时播放要求高等特点，一直是困扰网络　视频点播的一个技术关键，因此流媒体技术就应运而生．流媒体是指在网络上使用流式传输技术的连　续时基媒体．流技术从Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上获取视音频等连续媒体数据，客户端不必等到服务器端数据全部下　载完即可实时回放．流媒体满足了基于网络的实时多媒体服务需求，实现了连续媒体实时性、等时性　和数据量大的要求．流媒体因具有跨平台、稳定性高、容易实现等特点，目前已被广泛应用．其中　Ｒｅａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ公司的Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ系统，因其技术成熟稳定，市场使用率高，是最能胜任基于校园　局域网的视频点播系统　ｊ．　Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ系统由Ｒｅａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｅｒ（媒体制作工具）、Ｒｅａｌ　Ｓｅｒｖｅｒ（服务器端引擎）、Ｒｅａｌ　Ｐｌａｙｅｒ（客　户端播放软件）组成．Ｒｅａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｅｒ将视频、音频、动画等各种常规性媒体文件压缩并转换成适合　收稿日期：２Ｏｌ２—１２—２Ｏ　作者简介：葛丽萍（１９７Ｏ一）女，辽宁营口市人，副教授，主要从事多媒体教学与研究．　葛丽萍，等　基于高校校园网的视频点播系统的设计　Ｒｅａｌ　Ｓｅｒｖｅｒ传输的流格式文件，并实时压缩传送现场信号给Ｒｅａｌ　Ｓｅｒｖｅｒ进行直播．Ｒｅａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｅｒ提　供ＨＴＴＰ和Ｓｕｒｅ　Ｓｔｒｅａｍ两种编码格式选择，能充分利用Ｒｅａｌ　Ｓｅｒｖｅｒ的服务能力．Ｒｅａｌ　Ｓｅｒｖｅｒ是流　行的流式传播服务引擎，用户可以在客户端一边下载一边实时收看直播内容，无需等待．Ｒｅａｌ　Ｐｌａｙｅｒ　作为用户终端播放软件，向服务器端发出视频播放请求，并接收和回放从Ｒｅａｌ　Ｓｅｒｖｅｒ传送来的流媒　体文件．Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ与ＲｅａｌＰｌａｙｅｒ通讯使用两种通道：一种是用来传输各种控制命令的控制通道，　使用ＴＣＰ协议；另一种是用来传输流媒体数据的数据通道，使用ＵＤＰ协议，如图１所示．　Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ系统得到广泛使用的　一个主要原因来源于Ｒｅａｌ　Ｓｅｒｖｅｒ的强　Ｒｅａｌ　Ｓｅｒｖｅｒ　双向ＴＣＰ控制　大功能．Ｒｅｄｌ　Ｓｅｒｖｅｒ提供二次开发接　视频服务器　客户端　口，允许第三方厂商二次开发更多功　服务器　能．这种特性使Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ可以针　图ｉ　Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ通信　对客户特点，配合二次开发代码而　满足不同客户的更多系统需求．Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ完全能够胜任目前各高校的视频点播需求．同时，对未　来高校ＶＯＤ系统可能出现的更多功能需求，Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ也提供了广阔的开发空间．　３视频点播系统的总体设计　３．１视频点播系统的设计要求　首先，视频点播系统要求操作简单，使用方便，因此采用基于Ｗｅｂ的点播方式是切实可行的操　作方法．其次要求ＶＯＤ系统数据稳定可靠，响应速度快．另外ＶＯＤ系统要能合理分类组织各专业　视频教学文件，方便终端用户查询检索，支持网上实时直播、广播功能，交互性好，管理维护方便，　管理员可以在服务器端或通过浏览器远程对系统进行管理和维护等性能［３］．　３．２视频点播系统的硬件环境和软件配置　根据系统设计目标及高校具体教学需求，ＶＯＤ系统所采用硬件设备和软件环境如下：　３．２．１　流媒体服务器　流媒体服务器是ＶＯＤ系统的核心部件，决定系统总体性能．服务器通过与用户终端实时双向交　互的方式来控制视音频媒体文件的操作，包括视音频文件的选择、播放、停止、不同视频间的切换等　各种控制．要求服务器处理能力强、存储容量大，输入输出快，支持大量随机性动态访问，具备强大　的视频流并发处理能力和传送能力．服务器硬件可以采用２＊ｉｎｔｅｌ　２．４ＧＨｚ处理器，８ＧＢ以上内存，　ＳＣＳＩ大容量硬盘，ＩＯ００Ｍ网卡．操作系统可以采用Ｗｉｎｄｏｗｓ　２００３　Ｓｅｒｖｅｒ或以上版本，同时安装　Ｒｅａｌ　Ｓｅｒｖｅｒ流媒体服务软件．由于视音频等媒体文件所需磁盘空间巨大，因此需要配备容量大、速　度快的磁盘或磁盘阵列，以提高系统存储设备性能．　３．２．２　Ｗｅｂ服务器和数据库服务器　Ｗｅｂ服务器主要用于发布ＶＯＤ系统动态访问页面以及运行相关应用软件．除了管理用户终端点　播请求与数据库间通信，Ｗｅｂ服务器可以跨不同系统平台和数据库，完成Ｂ／Ｓ三层模型中的逻辑中　间层作用【４］．数据库服务器系统主要负责动态页面控制、用户信息管理、视频文件管理和安全工作　等．教师或管理者可以在任何一台用户终端通过网络来管理和维护服务器内容，修改和维护网页内　容，增加删除视音频等多媒体教学文件，管理限定不同用户的权限．因为一般高校ＶＯＤ系统的规模　较小，ｗｅｂ服务器和数据库服务器可以共用一个服务器．硬件采用２＊ｉｎｔｅｌ　２．４ＧＨｚ处理器，８ＧＢ内　存，大容量ＳＣＳＩ硬盘，ＩＯ００Ｍ网卡．操作系统是Ｗｉｎｄｏｗｓ　２００３　Ｓｅｒｖｅｒ或以上版本，同时需要安装　ＩＩＳ６．０等信息服务器软件和Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ等数据库管理软件．　３．３视频点播系统的总体架构　３．３．１视频点播系统工作流程　首先，终端用户通过动态Ｗｅｂ页面点击视频文件超链接来播放教学视频．终端用户浏览器通过　超链接ＵＲＬ，向服务器请求视频文件（如文件名称、编号、介绍图片、流服务器上的存放路径等），　并调用Ｒｅａｌ　ｐｌａｙｅｒ等播放器来接收和播放视频文件．其次，系统采用动态网页技术和数据库技术响　辽宁师专学报　２０１３年第１期　应终端用户点播请求，动态生成Ｗｅｂ页面，采用流　媒体技术响应终端用户请求并向其传送视频流，保　障视频节目的实时传送．最后，终端用户通过Ｒｅａｌ　ｐｌａｙｅｒ等媒体播放软件接收并播放视频文件．数据　流程如图２所示．　用　户　管　理　浏　览　员　３．３．２　前台动态ｗｅｂ页面结构框架　师生可以通过视频点播网址或链接进入到系统　ｗｅｂ首页，首页内容主要为栏目链接和内容介绍．　如图３所示，一级分类主要有７个栏目，其中教学　指导与实验实训根据专业不同进行二级分类，分别　给出各专业教学和实验实训的视频目录、简介和链　接，以方便师生使用．校内见闻、校系活动、影片　赏析栏目直接提供各类视频的目录、内容简介与地　址链接．最新视频、最热视频内容来自于数据库动　态统计的结果．影片搜索提供数据库视频检索服　务，以方便师生快速找到相关内容．　３．３．３　后台管理功能结构框架　管理员用户或教师通过后台管理系统可以对流媒　体和数据库进行修改维护．如图４所示，通过系统　Ｗｅｂ首页中的文件管理，即可进入到管理员登陆页　面，管理员可以添加、删除、修改数据库服务器和流　媒体服务器的文件．　３．３．４数据库文件结构设计　数据库服务器采用ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　２００５，建立的　数据库文件包含所有视频流媒体文件及其他文件的　图３前台页面功能模块　信息．根据终端用户所发送的视频点播请求信息，　可以快速检索并返回相应的视频信息及其储存地　址．流媒体服务器根据数据库服务器所返回的信息　～崔　　和地址向终端用户提供视频流传送服务．数据　库文件表结构见表１．　４结语　表１数据库文件表结构　ｖＯＤ系统可以充分利用校园网宽带传输、　安全可靠等优势，将视音频等多媒体教学资源　提供给在校师生，为他们提供高品质的多媒体　教学服务．学生通过计算机网络观看多媒体教　学课件、教师授课视频、实训实验教学视频，　这种自主学习方式已经成为一种新时代的学习　趋势．　参考文献：　［１］余春燕．小型校园网视频点播系统的研究与设计ＥＪ］．时代周刊（下半月），２Ｏｌｌ，（８）：２１４－２１５．　Ｅｚ］刘瑁．基于校园网的视频点播系统的设计与实现ＥＪ３．昆明冶金高等专科学校学报，２００９，（３）：３７－４２．　［３］林智．数字电视准视频点播系统浅析ＥＪ３．中国数字电视，２Ｏｌｌ，（１１）：５４－５７．　Ｅ４３吕娟．基于流媒体技术的视频点播系统研究与应用［Ｊ］．电脑知识与技术，２０１１，（１５）：３６８３－－３６８５．　葛丽萍，等　基于高校校园网的视频点播系统的设计　４１　ＶＯＤ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃａｍｐｕｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎ　ｃｏｌｌｅｇｅｓ　ａｎｄ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ　ＧＥ　Ｌｉ—ｐｉｎｇ，ＺＨＥＮＧ　Ｈｏｎｇ，Ｌ　Ｎ　Ｌ　（Ｙｉｎｇｋｏｕ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｙｉｎｇｋｏｕ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１１５０００）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｍｏｄｅｒｎ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ．Ｙｅｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｄａｔａｂａｓｅ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＶＯＤ　Ｓｙｓｔｅｍ，ｉｓ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ・ｏｆ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｄｅｍａｎｄｓ　ｉｎ　Ｙｉｎｇｋｏｕ　ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｃｏｌｌｅｇｅ，ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ａ　ＶＯＤ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｒｅａ１　Ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ　ｇｉｖｅ　ａｎ　ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ＶＯＤ　ｓｙｓｔｅｍ，ｓｔｒｅａｍｉｎｇ　ｍｅｄｉａ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ‘ａｎｄ　Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ．　Ｍｅａｎｔｉｍｅ，ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ａｓ　ｗｅｌ１．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ｓｔｒｅａｍｉｎｇ　ｍｅｄｉａ；Ｒｅａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ；Ｖ０Ｄ　ｓｙｓｔｅｍ　（审稿人　李树东，责任编辑王巍）　（上接２２页）　的，所以对于电信运营商来说丢失客户就是丢失利润．高校其独特的地缘位置和稳定的客户群体，成　为其在与电信运营商合作谈判时一个很重要的筹码．以某校５　０００个稳定的用户为例，每人每月消费　４Ｏ元，则电信服务商每年可以从该校获取２４０万的利润．这还不包括由这５　０００用户带来的连带用　户，如某学生使用该运营商的业务，为了节省费用、方便与家人沟通，带动家长及其关联人也使用该　运营商的业务，因此运营商从该校获取的实际价值要远比２４０万高．而一旦该运营商失掉该学校的全　部利润，其在该地区的投入则一点也不会减少．　学校在与电信运营商谈判合作建设校园一卡通时，可以以校园一卡通为基点，谈有关校园信息化　建设的基础设施建设、软硬件建设等，使校企合作成为真正的商业行为．在谈判双方的博弈中，学校　要做好全盘的考虑，利用学校特有的地缘服务特点换取企业的资金投入、设备投入和技术投入，而使　学校和企业真正实现互惠互利、共同发展．　综上所述，校园信息化建设是一个包含多方面建设的系统工程，其规划与决策也是一个自上而下　的过程，这是校园信息化建设的核心指导思想．也就是说要先有规划、先有决策，而后围绕规划和决　策全盘考虑，并逐步开展各方面的建设，避免在传统的自下而上建设中出现的短期内技术落后、设备　和基础设施建设无法满足未来需要、丧失与企业在未来合作谈判中的主动性而导致的重复建设、有效　资金浪费等问题．在整个校园信息化建设中，我们要不断总结、全盘考虑、轻松博弈，从而有力地推　动校园信息化建设的进程，实现数字化校园．　Ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｎ　ｃａｍｐｕｓ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ＺＨＵＬ　７ｚ　（Ｌｉａｏｙａｎｇ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉａｏｙａｎｇ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１１１００４）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ　ｉｎ　ｍｏｄｕｌｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｌａｎ　ｏｆ　ｃａｍｐｕｓ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｈｅｒｅ，ｗｈｉｃｈ　ｍａｙ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｆｒａｍｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃａｍｐｕｓ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅａｒｌｙ　ｓｔａｇｅ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ｃａｍｐｕｓ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｄｉｇｉｔａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｐｌａｎｎｉｎｇ　（审稿人李　庆，责任编辑邵艳艳）