海南广播电视台移动流媒体系统设计与实现（可编辑）

海南广播电视台移动流媒体系统与实现（可编辑） 华中科技大学 硕士学位论文 海南广播电视台移动流媒体系统设计与实现 姓名:陈明明 申请学位级别:硕士 专业:控制工程 指导教师:汪秉文 20060513华中科技大学硕士学位论文 摘要 移动流媒体技术作为一项新兴的高科技,就是把连续的影像和声音信息经过压 缩处理后放到网络服务器上,让移动终端用户能够在格式范围内下载并完成影音信 息文件的接收,而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时观看。 ‘本文通过对移动流媒体系统建设、业务流程、务服务内容等相关内容的研究 与阐述,为海南广播电视台移动流媒体业务的开展与建设提供技术依据,实现海南 广播电视台对客户的移动流媒体业务服务,为海南广播电视台的业务提供一个新的 平台。本论文结合海南广播电视台移动流媒体业务设计的服务内容,应用国内外已 有的理论,完成了移动流媒体系统建设,包括组网方案及系统运行维护方案, 话务模型与设备技术等,并生成各项业务流程,包括 无线应用、 超文本传送协议 业务发现流程,流媒体点播、直播、下载业务流程及移动互联网服务提供商 内容发布流程等。实现了向用户提供内容发现和业务使用两个基本功能,并同时具 备了与其他服务或应用的接口能力;海南广播电视台的这一流媒体业务平台能处理 不同类型、不同标准的流媒体格式文件,向不同需求和不同终端类型用户提供个性 化的流媒体点播或直播服务以及流媒体广播服务也得以最终实现。 通过本文的研究,海南广播电视台移动流媒体系统能实现给移动用户提供在线 的不间断的声音、影像或动画等多媒体播放,内容更是扩充到了电视节目、录像、 娱乐信息、体育频道、音乐欣赏、新闻、动画等。 关键词:移动流媒体,系统组网,业务发现流程,终端用户,多媒体 格式,直播华中科技大学硕士学位论文 .’趾 , 蛐 嗍 皿 曲 们 。滟 ’ , .、 曲 蛆 ?、 .“心? ’, 吮 , 唧 .’ 锄 , 印 , . 砌 蹦 、、? . 、、 ,. 、 姗、: , ? . .骶 、: 珊 瑚.卫 ? 掣 ? . 丘 .主,.、华中科技大学硕士学位论文 忙 、 、 、. 珊、 、 、?, :协 , ?, , 珊,抽 ?独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体, 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名:抓 日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有 权保留并?国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文钧全部或部分内容编入有关数据 库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口,在??年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密留。 请在以上方框内打“?” 学位论文作者签名:下垃秉 日期:年月疹日 日期:炒年月日华中科技大学硕士学位论文 绪 论 .论文研究的背景和意义 流媒体最先出现在固定互联网络中,目前在网络上传输音/视频等多媒体信息 主要有下载和流式传输两种方案。由于文件较大,需要的存储容量也较大;同时由 于网络带宽的限制,下载常常要花数分钟甚至数小时,所以这种处理方法时延也很 大。当采用流式传输时,声音、影像或动画等是边下载边播放。当声音等时基媒体 在客户机上播放时,文件的剩余部分将在后台从服务器内继续下载。流式不仅使启 动延时成十倍、百倍地缩短,而且不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户必 须等待整个文件全部从上下载才能观看的缺点【?。流媒体就是指在 /中使用流式传输时基媒体及其相关技术的统称。它不是单一的技术, 而是建立在很多基础技术之上的技术合集。它的基础技术包括网络通信、多媒体数 据采集、多媒体数据压缩、多媒体数据存储、多媒体数据传输。其中流式传输是流 媒体实现的关键技术。 无线网络中流媒体业务主要是面向和公用分组无线业务、等提供较高分组带宽/以上的无线网 络,根据流媒体源的不同,可分为视频业务和音频业务【。目前基于有线的、 等业务,受到用户的广泛欢迎。在无线网络上,随着空中接口的带宽增加,为 流媒体的业务提供了良好的物理基础,结合无线应用的不受时 间、地点限制的业务 灵活性,移动流媒体业务将会更加丰富和具有吸引力。基于流媒体典型的业务应用, 比如世界杯精彩进球片段回放,移动商务中股指、期指回放,电影精彩片断欣赏, 流行音乐欣赏等丰富的节目。另外,通过视频卡进行视频、音频源的采集,可以完 成节目的直播,电视、等节目源的实时播放。 移动流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器 上,让移动终端用户能够一边下载一边观看、收听,而不需要等到整个多媒体文件 下载完成就可以即时观看的技术。实际上移动流媒体技术是网络音视频技术和移动华中科技大学硕士学位论文 等,其中.是版本新增的需求,代表了流媒体格式的后续发展趋势;、 格式则分别是、微软制订的厂家标准,一般应用于终端已内置了其播放器 的场景。另外,市场上还存在一些非主流媒体格式,多为一些.的变种,其在 编解码效率、业务效果方面有一定的优势,但一般来说,其接口比较封闭、编码一 一播放器端到端为私有协议、难以得到终端厂家的广泛支持。不同格式其优 缺点也各异、存在互补关系,因此在平台建设时以国际标准为主、同时支持多种格 式,,根据终端能力不同而播放不同的格式。 在业务表现方式方面,移动流媒体可提供点播、直播、下载播放三种业务形式。 其中,点播应用主要包括电影片花、精彩片断、等;直播包括电视节目、视频 监控如交通监控,宝宝在线、重大赛事、音乐现场会等;下载播放顾名思义为下载 到手机上之后再播放,相对来说对网络质量不太敏感,比较适合于那些非在线、对 音视频质量要求较高、无线网络带宽码难以满足其码流需求的多媒体节目,其可在 一定程度上弥补目前.无线网络速率较低的缺憾。对流媒体应用来说,内容是 吸引用户的关键,因此有一家或多家好的内容提供者/合作 伙伴非常关键,这就要求流媒体平台在对外接口方面一定要开放、灵活、强大【“。 流媒体业务的计费方式可按照内容、流量、点播次数、时长、包月等策略计费。 考虑到流媒体业务数据流量比较大,如果其资费等同现有上网业务则势必会抑制用 户的业务使用兴趣,建议在流量方面可采取包月或打折措施;内容分成可通过内容 计费或流量计费再分成来实现,由于在网络侧无法区分单独的流媒体流量、内容计 费,因此需要流媒体平台在计费方面要准确、周全、灵活。 平台建设方式对运营商而言,一般可分为超市模式和互联网模式两种:超市模 式为运营商投资建设平台和门户、提供内容多家接入,双方进行内容分成;互联 网模式则是内容及平台均由提供、运营商仅提供网络通道。相比而言,超市模式 的优点比较明显:业务质量及品牌有保证、运营商获得的收益更多、有助于公开 公平竞争,尤为重要的是,作为基础共享能力的流媒体平台,这种运营商建设平台 的方式可更好地保证平台在技术能力方面的先进性和开放性,从而有力支撑其他多 媒体业务的开展”。 论文研究的目标华中科技大学硕士学位论文 海南广播电视台移动流媒体业务的研究目标将着熏以运营商的 超市模式为基础, 通过寻找较为便捷的媒体格式,以寻求一种编解码效率高的流媒体业务表现方式,在 确保网络质量的前提下,搭建一个在技术能力方面确保先进性和开放性的、高效、灵 活、准确、周全的流媒体系统平台。除了满足不同终端能力用户的点播、直播、下 载播放的需要,更能通过加大流媒体业务数据流量,在资费上让终端用户享有优惠。 .国内外现状与发展趋势 国外流媒体业务现状 由于流媒体发展的广阔前景,业务支撑系统运营商、应用提供商、内容提供商 及网络提供商纷纷利用各自的优势向该领域扩张【刚。的媒体资产管理解决方案 以内容管理器 为基础层,建立多极存储管理层,可以使媒体公 司在多种媒体应用程序和系统之间实现数字化资产的存储、获取、管理和发布。 合作,在其站点 提供流媒体内容服务,它通过与? 上提供了连续剧、名人访谈、电影以及音乐录像等内容,并 举办在线音乐会和 播放在线烹饪录像等内容【。韩国电信在运营流媒体业务方面为用户提供成人节目、 教育节目、电视剧点播,使其获得赢利【】。” 公司已推出了一个为测 试上的流媒体性能设计的“ ”指数,该公司按音频电 子商务、财经音频、广播和有线电视等类选取了个流媒体网站,每周收集这些 网站流媒体内容的性能信息并进行分析,得到该指数,为流媒体服务提供商向用户 提供更优质的服务提供了基础数据【。 国内流媒体业务现状 山雨欲来风满楼,移动流媒体业务的好日子即将到来,机遇与挑战并存,国内 已有设备提供商在这方面做好了充分的准备,在中国的宽带网络市场上,已推出不 少基于.,.,,,等各种流媒体编解码技术的 产品,推动着宽带应用的发展【】。思华科技的流媒体平台已经在国内部分城市的宽 带网络上实现了应用,并推出了适合中国现阶段宽带网络的机顶盒解决方案,使 传统的电信运营商能够在现有的网络上推出适合电视机终端市 场的方案。该公司与 微软合作,向市场推出了从视频采集到播出系统一整套基于 华中科技大学硕士学位论文 体系开发的流媒体解决方案,这也是中国第一套应用在全城域 宽带网络上的端到端的流媒体解决方案【。而华为,其移动流媒体系统已在中国香 港、沙特阿拉伯、阿联酋、中国上海等十多个国家和地区得到了规模应用。尤为值 得一提的是,其流媒体平台还实现了移动流媒体、固网流媒体、的一体化,可 同时支持无线用户和固网宽带用户、讲用户,这对移动运营商、固网运营商来说 无疑是一个最佳的选择【】。种种迹象表明,移动流媒体的大规模建设即将展开。 发展趋势 移动网络与互联网的融合成就了今天的移动数据业务, 短消息服务、、 多媒体消息服务 正在如火如荼地发展;多媒体技术的突破、无线网络带宽的提高,尤其是时代的 到来,则为移动流媒体业务创造了良好的条件、提供了广阔的用武之地【”】。对移动 流媒体业务业界普遍看好,认为其将是业务的“领军式应用”,甚至在.网络 也将大有作为。基于这一共识。国内外移动运营商纷纷加大了对此业务的投入,有 的已经建设、更多的则处于试点或交流阶段,以期提前做好技术储备、积累运营经 验、培育价值链【。端到端的移动流媒体包括终端播放器、平台、内容等三大部 分。终端部分一般由厂家内置播放器或通过下载手段来解决,内容则通过开放合作 的方式来解决【。 .论文的内容安排 第一部分:阐述本论文研究的背景、意义及内容、目标,研究移动流媒体业务 的国内外现状及发展趋势。 第二部分:主要研究海南广播电视台移动流媒体系统建设方案,包括组网方案 及系统运行维护方案,话务模型与设备技术规范。 第三部分:重点研究海南广播电视台移动流媒体业务流程,包括、 业务发现流程,流媒体点播、直播、下载业务流程及内容发布流程。 第四部分:结合海南广播电视台移动流媒体业务设计的服务内容, 阐述移动流 媒体实务的设计以及实现的方式。包括新闻服务、天气服务、音乐服务、体育服务、 交通服务、移动电子商务、消息问候、家庭监控、定位之星等。 第五部分:总结与展望。华中科技大学硕士学位论文 移动流媒体系统建设方案 .流媒体系统功能和要求 移动流媒体系统允许合法用户通过移动终端以或方式登录到流媒体 业务平台门户网站上,对流媒体内容进行浏览或搜索并对指定内容进行下载播放或 者在线播放,同时生成与之对应的使用记录用作服务计费和数据统计。移动流媒体 业务也可以与运营商其他业务结合使用,使其他服务新增流媒体服务功能,比如可 以为传统的电话会议增加视频流功能,从而实现电视会议广播服务等。 因此,从业务使用的角度来说,海南广播电视台流媒体系统必须向用户提供内 容发现和业务使用两个基本功能,还必须具备与其他服务或应用的接口能力;从业 务提供的角度来说,流媒体业务平台要处理不同类型、不同标准 的流媒体格式文件, 向不同需求和不同终端类型用户提供个性化的流媒体点播或直播服务以及流媒体广 播服务。 流媒体内容的发现是指用户使用支持流媒体业务的手机或其他移动终端,访问 流媒体业务平台门户网站,通过页面浏览、分类查找或直接搜索功能发现流媒体内 容的过程【。 流媒体业务的使用是指用户发现指定流媒体内容后进~步使用流媒体业务的过 程,包括:流媒体内容的在线播放、流媒体内容下载播放以及收看实时流媒体广播 服务等。 流媒体业务发现功能 海南广播电视台的用户可以通过主动访问流媒体业务的门户网站,来发现流媒 体业务。用户在访问流媒体的门户网站页面时,无论用户是采用的靴廿访问还是 访问,发给门户网站的请求信息中包含了用户当前所使用浏览器类型的信息和 用户身份识别信息。门户网站可以根据此信息,确定用户身份及 用户所使用的终端 类型,并将相应格式的门户网站页面发送给用户拟。 用户访问到门户网站页面后,就可以使用门户网站提供的搜索、精品推荐等功 华中科技大学硕士学位论文 由内容提供商以文件形式提供,例如已经过内容提供商处理的音、视频 片断文件; 由媒体输出设备提供实时内容,例如电视信号或广播信号; 由其他业务提供的媒体内容,例如电视会议信号等。 海南广播电视台流媒体业务平台可同时处理以上流媒体内容并可以将需要传送 的内容自动制作编码成符合用户使用要求的流媒体数据流发送给用户。在进行内容 制作转换时,系统还需具备广告插入和图标插入的功能。 流媒体内容传送功能 内容传送是指流媒体服务器将用户选择的流媒体内容以数据流的方式发送到用 户的终端上,该功能是流媒体业务的核心功能。流媒体业务应可以传送多种通用流 媒体文件格式。 流媒体内容下载功能 流媒体下载服务允许用户将流媒体内容下载到本地播放,从而避免了网络带宽 变化对内容播放的影响,适合发布一些高质量的流媒体内容。 流媒体业务的计费统计功能 计费功能是业务商用的必要条件,流媒体业务平台记录用户的所有使用记录, 并提供灵活的和可定制的资费策略,满足不同服务的计费需要。 流媒体业务的认证功能 流媒体业务必须具备独立的认证功能,同时也可以与其他业务平台共同完成认 证功能。 流媒体业务管理功能 业务管理功能是业务运营开展的重要组成。海南广播电视台移动流媒体系统业 务管理功能主要包括包括内容管理,设备管理,用户管理,收入管理和管理等。 用户管理 加强对终端用户的管理有助于发展更多的潜在用户。因此,在用户注册、用户 资料维护、用户注销、用户密码维护、用户信用度管理、测试用户注册/注销等地方 加强管理会在一定程度上带动移动流媒体业务的拓展。 华中科技大学硕士学位论文 包括用户登录、业务搜索做览/导航、收藏夹管理、业务订购/退订和中英文支持。 管理 针对的管理包括用户注册/注销、密码管理、资料查询/维护、接入 资格申请/审批、接入资格变更申请/审批、信息更改申请/审批、终止接入 资格申请/审批、信用度管理、业务考核管理、结算管理等。 业务管理 .业务管理相对繁杂,内容涵盖新业务开通申请/审批、新业务测试、新 业务发布申请/审批、变更业务信息申请/审批、变更业务状态申请/审批、 业务注销申请/审批、运营商变更业务信息、运营商变更业务状态、运营商注销业务、 查询业务信息、运营商查询业务信息、业务类型管理以及终端管理。 终端增加 终端厂商/名称配置刷新、终端信息修改、终端删除、查询终端、查看终端详细 信息、终端业务兼容性增加、终端业务兼容性查询、终端业务兼 容性删除都是终端 增加管理范畴。 系统组织管理 通过部门管理、员工管理、角色管理、权限管理使系统链条上的每一个环节都 能为整体系统有效、快速、开放地运行创造便利条件。 计费管理 计费管理名目较为繁多,分为按次计费、按时长计费、按流量计费、包月计费、 包次计费、包时长计费、包流量计费、按费用封顶计费、按次封顶计费、按时长封 顶计费、按流量封顶计费、按时间折扣计费优惠、按星期折扣计费优惠、按节日折 扣计费优惠、按同期折扣计费优惠、按费用累计折扣计费优惠、按次累计折扣计费 优惠、按时长累计折扣计费优惠、按流量累计折扣计费优惠等等,之所以要设计如 此多名目的收费,关键是为了满足各种不同终端用户的实际需求,从而尽可能地使 流媒体平台在计费方面做到准确、周全、灵活。 资费管理 资费管理主要包括运营商查询业务资费方案、运营商删除业务资 费方案、运营 商添加业务资费方案等三个方面。 华中科技大学硕士学位论文 投诉管理 投诉管理其实是加强用户管理另一个极为重要的手段,通过投诉提交、投诉单 查询、投诉单重新指派、投诉单手工关闭、回复投诉单、运营商对投诉单打分、 用户对投诉单打分、投诉统计执行、投诉统计数据查询等环节,加强海南广播电视 台移动流媒体系统和用户以及之间的有效沟通和理解。 统计分析 .通过统计用户查询消费清单、管理员查询用户消费清单、管理员查询业务月使 用情况、查询业务月使用情况、管理员查询月收入、查询月收入、管理员 查询运营商月收入、管理员查询业务统计情况、查询业务统计情况等分析系统存 在的问题和弊端,有利于及时修正,使移动流媒体系统能尽快走上良性循环的轨道。 报表管理 报表管理主要是在管理员和之间开展,内容包含管理员查询全网 业务日报表、 管理员查询全网业务周报表、管理员查询全网业务月报表、管理员查询业务月总体 报表、管理员查询全网月报表、管理员查询全网业务年报表、管理员查询全 网业务日报表、管理员查询全网业务周报表、管理员查询全网业务月报表、 管理员查询全网业务月综合报表、管理员查询全网业务年报表、查询 全网业务日报表、查询全网业务周报表、查询全网业务月报表、查 询全华中科技大学硕士学位论文 .组网方案 流媒体系统的组网可以分为单点系统和多点系统即多媒体 网络两种方式,在前期用户数量少的时候,可以使用单点系 统,单点系统适合集中建设模式,全网只有一个核心流媒体业务平台,单点系统的 组网结构存在两个不同类型的地区,位于类地区用户相当于本地用户,用户接入 后可以通过本地的分组网直接接入到本地的流媒体业务平台使用。 单点系统的组网结构存在两个不同类型的地区,位于类地区用户 相当于本地 用户,用户接入后可以通过本地的分组网直接接入到本地的流媒体业务平台使用流 媒体服务;类地区的用户在接入本地的分组网后还需要通过骨干网连接到远端的 流媒体业务平台。 当用户数量增加的时候,系统负荷会加大,单点系统则不能满足整个业务的要 求,此时就要在单点系统的基础上升级为系统,实现方法是在流媒体用户数量 多的地方增加地方级流媒体业务平台,原有的流媒体业务平台作为中央流媒体业务 平台,实现流媒体用户的漫游计费和对全国内容的统一管理。有别于单点系统,除 了类地区和类地区以外,在多点系统中增加了类地区。类地区是流媒体用 户较多的地方,有自己的地方级流媒体业务平台,可实现自主计费和内容维护,这 样就可以大大减少中央流媒体业务平台的负担。 系统构架 如图?所示为流媒体系统在整个网络中的位置。 图.中流媒体服务器是实现流媒体基本业务的重要功能模块。 门户是用户访问流媒体系统的入口,用户通过访问门户网站,开通新的业务, 查询需要的内容,进行节目预订,节目点播等,同时门户也提供用户的鉴权、认证 功能。 运营管理平台包括内容管理、查询统计工具、认证、鉴权以及网管服务器等组 成的管理平台等,实现系统的管理和运营。 媒体制作提供了媒体文件的格式转换、节目直播、内容发布等功能。华中科技大学硕士学位论文 图流媒体系统在网络中的位置 其中网关中提供了服务器,允许应用程序获取客户机能力以及用 户代理和用户的个人定制值,用于流媒体终端和服务器之间的能力交换。 系统协议结构 移动流媒体系统在技术上由图.协议层次构成: 图 移动流媒体系统协议层次 流式传输的实现有特定的实时传输协议,其中包括。玎本身的多媒体传输协 议,以及一些实时流式传输协议等【】,只有采用合适的协议才能更好的发挥流媒体 的作用,保证传输质量。工程任务组,规划与发展的主要标准华中科技大学硕士学位论文 化组织已经设计出几种支持流媒体传输的协议。主要有用于上针对多媒体 、与一起提供流量控 数据流的实时传输协议.、 制和拥塞控制服务的实时传输控制协议 定义了一对多的应用程序如何有效地通过网络传送多媒体数据的实时流协议 . 。除上述协议之外,流媒体技术还包括对于流媒 体类型的识别。 ,实时传输协议即 九 是用于上针对多媒体数据流的一种 传输协议。被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作,其目的是提供时间 信息和实现流同步凶。通常使用来传送数据,但也可以在或 等其他协议之上工作。当应用程序开始一个会话时将使用两个端口:一个给 ,一个给。本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制,也 不提供流量控制或拥塞控制,它依靠提供这些服务。通常算法并 不作为 一个独立的网络层来实现,而是作为应用程序代码的一部分。 实时传输控制协议 一 和一起提供流量控制和拥塞控制 服务。在会话期间,各参与者周期性地传送包【】。包中含有已发 送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料,因此,服务器可以利用这些 信息动态地改变传输速率,甚至改变有效载荷类型。和配合使用,它们 能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化,因而特别适合传送网上的实时数 据。 实时流协议 实时流协议 是由 和 共同提出的,该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过网络传送多媒体数据 】。在体系结构上位于和之上,它使用或卯完成数据传输。 与相比,盯传送,而传送的是多媒体数据。请求 由客户机发出,服务器作出响应;使用时,客户机和服务器都可以发出请求, 即可以是双向的。华中科技大学硕士学位论文 会话描述协议会话描述协议只是一种用于会话描述的格式协议, 它并不是一个传输协 议,也不包含在媒体的编解码之中,而是用于在不同传输协议间传递消息的通知协 议,其主要目的是解决多媒体会话通知、邀请和另外一些媒体会话的初始化工作。 内容包括:会话名称和目的、会话活跃时间、媒体类型视频、音频等、传输协 议啤//等、媒体编码格式.、等、接收媒体的相关信息地 址、,端口和格式等。 移动流媒体系统的相关接口和标准 为了使整个移动流媒体系统能够协调运作起来,各个平台与终端的接口和标准 必须要有合理统一的规定。 流媒体业务平台与用户终端的接口 一 用户在流媒体内容门户网站发现内容时,流媒体业务平台与终端用户之间采 用标准的或协议,以删、??或格式的文件进行信息交 互。 一 用户在下载流媒体文件时,流媒体业务平台与终端用户之间采用标准的 或相关下载协议,将流媒体内容从流媒体下载服务器下载到手机端。 一 用户在实时播放流媒体文件时,流媒体业务平台与终端用户之间采用标准的 、、等协议来传送流媒体文件,并实现播放和基本的控制功能。 流媒体业务平台的网管接口 流媒体业务平台提供标准的管理配置接口,与网管系统之间采用标准的 协议通讯,管理员可通过管理工具实现对流媒体业务平台出错机制的 管理,并可以自定义一些非标准的出错机制。 流媒体业务平台报告的错误主要包括: 系统重新启动、系统流量以及系统软件导致的可用系统资源降低等反常情 况。 某一网元不工作或处于不良工作状态。 对于管理员单独定义的监控对象达到报警条件。 对于多个事件引发的多个相同错误,系统只会产生一条报警记录。另外,系统华中科技大学硕士学位论文 还允许管理员对报警结果进行有条件的过滤,保证管理员只得到有用信息。 流媒体业务平台与计费系统的接口 流媒体业务平台与计费系统之间的连接协议采用标准的剐【协议,应用协议 采用文件传输协议由流媒体业务平台产生的以文件为单位进行数据交挽 移动流媒体系统集中式建设方案 在移动流媒体系统建设的初期,采用集中式建设的方案比较合适,海南广播电视 台和联通海南省公司、中兴手机合作的初期建设采取的就是这一方案:在集中式结 构中,一套流媒体系统安装在中心位置,为不同区域的终端用户提供服务。 如图.所示。 图.集中式建设方案 后台系统和管理 流媒体系统与运营商已有的业务平台进行集成,如计费、认证、授权、网管、 报告、内容管理等系统。这样的系统将是一个多层、集群式的系统,并且尽可能的华中科技大学硕士学位论文 靠近运营商的综合管理和接入业务平台。 这样的系统结构要求流媒体系统所在的网络和各地的承载网之间是一个低延 迟、高性能的传输网络。 系统基于领先的技术和数字版权管理系统构建,所以单一系统很容易为上 千并发用户提供服务。 传输 ,流媒体系统对外提供一个门户,提供所有终端用户的接入。当用户选 择自己喜欢的片段浏览、下载时,系统会引导用户接入到集中安装的流媒体服务器 上,当然,流媒体服务器可以采用一组服务器进行负载均衡。 特点 以下是集中建设方案的特点:安装和集成简单、方便;快速配置和提供移动流 媒体服务;系统造价相对较低;网络带宽:要求流媒体系统所在的网络和各地的承 载网之间是一个低延迟、高性能的传输网络。 局端组网方案 由于移动流媒体业务在海南刚刚开始,所以,组网构架考虑为一种容易扩展的集 中式简单构架,逻辑图可以大体如图.。 局端设备部分的组网构架图可以细化为如图.所示: 图.组网构架图华中科技大学硕士学位论文 上述组网图中,大部分局端设备安装在联通机房内部,其中,服务于交通视频监 控的内容制作单元安装在交通监控中心机房内部。 通过业务管理平台,可以完成用户的认证,管理和计费。 .系统运行维护方案 与的合作方式 是移动互联网服务提供商,是海南广播电视台移动流媒体系统实整过程中的市 场主体。他可以以以下几种身份或方式出现与海南广播电视台移动流媒体系统合作: 应用提供商 具备互联网信息接入及发布资格、能够制作流媒体内容及应用的厂商,可以与运 营商合作,成为运营商流媒体应用提供商。 应用提供商通过运营商流媒体平台直接向用户提供流媒体应用,运营商流媒体平 台对用户的使用进行计费,并参照相应的结算方法与应用提供商分帐。 独立内容提供商 对于不具备互联网信息接入及发布资格、但能够制作流媒体内容的厂商,运营商 将为其提供流媒体内容的发布途径及应用平台,此种被称为独立 内容提供商。 独立内容提供商向运营商流媒体应用平台提供制作完成的流媒体文件,运营商流 媒体应用平台提供该流媒体文件被用户发现并使用的途径;同时对用户的使用进行计 费,并参照相应的结算方法与独立内容提供商分帐。 合作内容提供商 具备互联网信息接入及发布资格、虽不能自行制作流媒体内容、但可以合法获得 其他厂商提供的流媒体内容或在线直播视音频转播权的厂商,被称为合作内容提 供商。 合作内容提供商可以发布其他厂商提供的流媒体内容,也可以将合法获得在线直 播视音频转播权的流媒体内容提供给运营商流媒体应用平台,运营商流媒体应用 平台提供该流媒体内容被用户发现并使用的途径;同时对用户的使用进行计费,并参 照相应的结算方法与合作内容提供商分帐。 系统对的管理 华中科技大学硕士学位论文 可以预先将内容按照编码要求压缩成合适的格式,然后上传到流 媒体业务平 台;也可以将原始内容及编码要求格式上传到流媒体业务平台,然后由流媒 体业务平台自动将原始内容按照编码要求压缩成相应的格式。压缩完成后,系统自 动通知该内容提供商,然后由内容提供商将内容发布到流媒体上。 签约前管理 签约前,按照管理流程,对提供相关信息的提示、登记,平台对 的申请做相应的处理。 签约后管理 签约后,为其分配企业代码,确定信用级别,定期统计分析,进行付款控制 和投诉管理。 信息管理 接入后,其信息会保存在综合接入管理平台,流媒体业务平台调用信息 获取接口可以取得信息。 业务测试管理 流媒体业务测试包括功能测试、内容审核、用户体验、业务质量、计费测试和 压力测试。只有业务测试通过,并提交各项测试报告后,业务才能 正式上线。其中, 功能测试和用户体验要充分测试主流的各种终端设备; 内容审核可以由管理员事先进行,也可以随机抽取。 内容接入管理 对于下载类和点播类业务,可以将流媒体文件上载到流媒体业务 平台,上载 过程可以通过门户实现,也可以通过华中科技大学硕士学位论文 卜某种业务的用户使用比例; 一每个用户业务月平均使用次数; .每个用户每次平均业务使用时间秒; 一每个的呼叫次数: 一平均每次业务呼叫系统处理的数据量单位; 忙日集中系数; ~忙时集中系数。 设备配置计算 并发用户数计算 下载并发用户数××××××/ 实时流并发用户数××××××/ 带宽计算 并发下载所需媒体带宽用户数××厂 并发实时媒体流所需带宽用户数××明 .输入、输出格式 内容源格式 多媒体内容源的格式和质量将很大程度上影响经过编码后所生成的内容的质 量【】。编码服务器应该支持静态压缩源内容以文件形式存在,如.视频文件, 压缩后的结果仍旧以文件形式保存和实时压缩源内容采集自多媒体采集设备,压缩 后的结果可以作为文件形式保存,也可以直接通过流媒体服务器发送给做最终用户。 编码服务器应该可以直接读取很多文件类型格式作为内容压缩的输入源,比如 一,.,,、,,,等,有的内容本身如.已经 是经过压缩的内容,经过压缩的内容源本身的质量已经有所降低,因此再经过压缩 编码后,生成内容的质量会进一步降低】。 为了得到最好的输出结果,海南广播电视台移动流媒体系统内容源采用无压缩 的格式.和无压缩的格式。 内容源的音频质量同样重要,为了得到最好的效果,可以使用无压缩.华中科技大学硕士学位论文 的位音频。在生成高带宽的音频内容时,如或更高带宽的.,采用 无压缩的音频源尤其显得重要。对于输出为的,内容源选用 或位音源相比于选用.音源有着非常明显的差距。但是选用.编码 对语音进行压缩,两种音源所产生的输出结果没有太大差别。对于只有音频的内容, 海南广播电视台选用的音源为. 位的文件。 输出格式 ,压缩输出的文件类型为文件.印和文件.,只有/格 式的文件才可以与大多数的手机终端兼容。当然也可以选用主流的非标准的输出格 式,如呐的珊格式,这些格式本身会提供比/本身更灵活的控制 和更好的效果。 内容压缩时的某些设置参数依赖于具体视频内容的特点。比如,对于压缩比较 具有动感的电影片断的时候,对于音频来说,应该选用音乐类型的音频编码格式; 对于视频,则要保证输出的画面流畅性。而对于新闻报道,画面主体只是一个在静 态背景下的新闻播音员,这时应该选用语音类型的音频编码格式,而图像的流畅性 则没有太多要求,这样就可以在一个较低带宽的速率下得到较高质量的输出【州。华中科技大学硕士学位论文 业务流程 .、配气业务发现流程 即无线应用协议。用户通过眦妞网关方式 登陆流媒体内容,业务发现流程如图所示: 手机测览器 网关 流媒体内容 :经由网关访问 :、?网关对用户认 流媒体内容 证并附加用户卡号信息 完成业务认证,生成 合用户终端的页面,显 适合用户终端播放的 息发给用户端浏览器 经由网关将内容 类检索功能定位流媒体内容 用户使用导航、搜索或 根据用户选定内容 态生成,除 含流媒体地址信息还 括其他必要的身份验自 户 将生成的展现给 图.、砧让业务发现流程图 用户以支持流媒体应用的手机或移动终端登录到门户上,通过选 择流媒体 服务进入流媒体业务平台,网关同时将用户的手机卡号信息和终 端类型 信息转发给流媒体业务平台; 流媒体业务平台对用户进行必要的业务认证如果流媒体业务不是默认对所有 用户开放,根据用户终端类型生成相应页面并将适合用户终端播放的内容和推荐、华中科技大学硕士学位论文 推荐栏目生成适合终端的页面,并发送给用户端; 用户收到流媒 黍菩鼎?馐等形式酣媚剀”强餮姥髭静~翳醵怒琵冀群非;圳薹根蜷裁; 鬟弘薤黔彗望霉孽姜薹新遵铋黼塞塞凄雒鸶彭驾商伏弱晒鳊吖箱毵酮籀扣翼著赫 融鼢懿萋萋薹誊孽蒲墓鬻删黢跚邕『车;;黧鋈量妻期翌至吲圳珂趟置础帮‖?象曩 适配功能 攀的 .不同的终端之间处理能力有很大区别,所支持的协议也各不相同,流媒体业务 必须支持所有类型的流媒体终端并具备以下功能: 通过 流媒体门户网站,识别用户终端类型,从而根据终端的处理能力和接受 能力自动提供相应格式和样式的页面: 自动 向不同类型终端提供与之匹配的流媒体内容。根据用户终端的不同提供 相应质量的服务; 制作内 容时,分别按照不同终端类型制作内容。用户访问门户网站时,门户 网站在提供 的页面上只显示适合该类终端播放的流媒体内容链接。 能力转换功 能是/规范中的可选项,同时基础的视频,立频流媒体不需 要能力转换功能,同时由于手机终端上很多厂家还不支持能力交互,因此该选项运 营商可以根据实际情况决定是否选用。 流媒体 业务对网络带宽的适配功能 对于移动用 户,在同一地点的不同时间或在同一时间的不同地点所能使用的网 络带宽会有很大不同,所以用统一带宽速率压缩的内容无法满足不同用户的实时播 放需求矧 。流媒体业务应根据用户的实际使用状况,提供带宽适配的功能。当用户 在播放流媒体内容时,流媒体业务平台能够探测用户当前的实际 带宽,然后把以接 近实际带宽 速率压缩的内容发送给用户,保障用户能够在不同的带宽情况下都能看 到无中断的播放。 对于下载播 放的内容,带宽的不同只是影响下载的时间,不影响内容的播放, 所以无带宽适配的要求。 流媒体 内容制作功能图流媒体点播业务流程图 .流媒体直播业务流程 流媒体直播业务流程如图.所示: 用户身份认证已经在内容发现的过程中完成,因此本流程不包含认证部分。 用户通过或、砧世方式向流媒体发起直播服务的请求;华中科技大学硕士学位论文 用户 流媒体业务平台 运营商 : 手机测 手机流媒 流媒体内 流媒体业务综合 流媒体直 计费/预付 体播放器 费磷 览罨 容囊 处理系葚 播腮务器 服务请求 流媒体直 . 用户帐户余。 业务认证 。.查询预付费 ” 额 ’内容资费获取 .预付费用户 帐户余额查. 口完成业务认. ? 送出错提示. 向用户岌 斑,返回结果 询确认 生成内容 王并附加身 份验征信息 向用户发 内容 . 启动流酋 体播放器 日容 请求流媒体 ’验证 容 臼发送流媒体【 开始通知 . 实时扣费。 ? 一余额查询 反馈信息. 结束发送 结束通知 扣费/计费通, ? 扣费,计费反 . 、 ? ? ? ? ? ? 图。流媒体直播业务流程图 对用户进彳于业务认证,如果是预付费用户,会查询流媒体内容 的价 格信息,并向预付费系统查询用户余额是否足够支付一个付费时 长的内容; 如果用户顺利通过业务认证和资费认证则可以进行第步的内容, 否则向用户 显示出错提示信息;华中科技大学硕士学位论文 . 将内容附加身份验证信息生新的 将带有验证信息的发送给用户: 手机端收到带有验证码信息后点击链接,启动流媒体播放器; 流媒体播放器请求该下的直播内容; 流媒体服务器对进行合法性验证,如果验证失败向用户发送错误提示信息, 否则继续第步; 流媒体服务器向用户端发送流媒体内容; 流媒体播放器向流媒体业务综合处理平台发送日志信息,提示用户开始时间和 收看内容: 如果用户是预付费用户,用户在收看完一个付费时长后为用户扣费,同时查询 用户余额是否足够支付一个付费时长,如果金额不足则中止用户的收看,否则继续 重复该步骤直至用户停止收看; 返回预付费用户的扣费和查询信息; 用户停止收看; 流媒体服务器向流媒体业务综合处理平台发送日志信息,提示结束时间和结束 原因等; 流媒体业务综合处理平台生成信息,传送给计费系统,如果是预 付费用户 则进行最后一次扣费; 计费系统返回处理结果信息。 .流媒体下载业务流程 移动流媒体系统支持下载方式,流媒体下载业务流程如图.所示: 用户身份认证已经在内容发现的过程中完成,因此本流程不包含认证部分。 用户通过四或方式向流媒体发起下载服务的请求: 对用户进行业务认证,如果是预付费用户,会查询流媒体内容的价 格信息,并向预付费系统查询用户余额是否足够支付该内容; 如果用户顺利通过业务认证和资费认证则可以进彳于第步的内容,否则向用户 显示出错提示信息;华中科技大学硕士学位论文 流媒体下载服务器对进行合法性验证,验证失败后向用户发送错误提示信 息,验证成功则进行第步; 流媒体服务器向用户端发送下载流媒体内容或经打包的下载内容; 流媒体播放器向流媒体业务综合处理平台发送日志信息,提示用户开始下载时 间和下载内容; 下载结束; .流媒体服务器向流媒体业务综合处理平台发送日志信息,含下 载结束时间; 流媒体业务综合处理平台生成信息,传送给计费系统,如果是预 付费用户 直接通知预付费系统实施扣费操作; 计费系统返回处理结果信息; 用户启动流媒体播放器观看下载内容如果经打包,用户需要从服 务器下载证书文件。 . 内容发布流程 内容发布流程如图.所示 图. 内容发布流程图华中科技大学硕士学位论文 每个都必须经过运营商的资格确认,必须保证所提供的内容是有 合法版 权而且是指定格式的。具体漉程如下: 向流媒体综合业务平台发送身份认证请求; 综合业务平台认证失败,返回错误信息;认证成功进行下一步; 向显示有权限的目录; 将流媒体文件通过专有的客户端上传到文件接收服务器; ,接收服务器将文件转到流媒体文件仓库; 系统对新文件进行注册处理; 系统将处理以后的结果发送到接收服务器; 可以从接收服务器下载处理结果。华中科技大学硕士学位论文 移动流媒体实务设计 .引言 随着海南广播电视台运营商网络升级并投入使用,移动增值业务平台的不断完 善,,移动流媒体的运营环境和市场也日渐成熟。通过对移动流媒体技术和市场进行 研究和分析后,结合对移动流媒体系统开发和运营的经验,提出以下内容服务,这 些业务的实现随着技术的不断发展和市场的完善将逐步推出,业务的发展可以由运 营商和内容提供商共同完成。 建立满足较大规模/需要的综合增值业务平台; 公众服务如信息查询、游戏下载、娱乐和视频点播等; 行业服务如交通监控、公安、保险、超级商场提供专业性服务。 .典型业务 如图.所示即节目制作至体现到终端用户的流程。流媒体基本业务可以分为以 下三种典型业务模式: 流媒体点播 内容提供商将预先录制好的多媒体内容编码压缩成相应格式,存 放在内容服务 器上并把内容的描述信息以及链接放罱在流媒体的上。最终用户就可以通过访 伺,发现感兴趣的内容,有选择的进行播放。 流媒体直播 流媒体编码服务器将实时信号编码压缩成相应的格式,并经由流媒体服务器分 发到用户的终端播放器。根据实时内容信号源的不同,又可以分为电视直播、远程 监控等。 下载播放 用户将流媒体内容下载并存储到本地终端中,然后可以选择在任意时间进行播 放。对于下载播放,主要的限制指标是终端的处理能力和终端的存储能力,内容提