远古WebCDN
流媒体多节点综合管理应用平台
技
术
白
皮
书
南京远古软件有限公司
2013年3月
目录
第一章前言 (4)
1.1 市场环境 (4)
1.2 定义和缩写 (5)
第二章系统概述 (6)
2.1 系统概述 (6)
2.2 系统优点 (7)
2.3 网络拓扑 (8)
2.4 系统架构 (9)
第三章产品功能应用 (10)
3.1 WebCDN中心节点管理功能应用 (10)
3.2 WebCDN分节点功能应用 (12)
第四章核心技术 (15)
4.1 海量并发技术 (15)
4.2 KeyBuffer网络传输技术 (15)
4.3 NoDelay智能拖拽技术 (16)
4.4 NoGAP无缝拼接技术 (16)
4.5 USS统一流媒体服务技术 (16)
第五章系统软硬件配置要求 (18)
5.1系统软件配置要求 (18)
5.2系统硬件配置要求 (18)
第六章成功案例 (20)
6.1江苏省文化共享工程流媒体项目群 (20)
6.2上海金山区教育资源融合与均衡项目群 (23)
6.3浙能集团网络电视台流媒体项目群 (26)
第七章关于远古 (30)
第一章前言
1.1 市场环境
随着网络的快速发展，很多集团单位内部都已建成了较为完善的网络环境，并且在上级主管单位和下属单位之间通过宽带网络互联，可以实现上下级单位间视频通话、文件传输等日常应用。
但是如何快速有效的实现集团各单位间的资料上传下发、政策精神传达，既能够实现集团内部的统一管理，又能够不影响各单位内部自主管理的权力，这就给集团管理部门带来了困扰。
VIEWGOOD（远古）针对以上突出问题，根据市场及客户的需求，投入大量资金研发出“远古WebCDN流媒体多节点综合管理应用平台”，WebCDN是一套以流媒体播放、传输、分发、分享、管理为主的多节点流媒体综合应用平台。它以主管上级单位为中心连接各个下属单位，下属单位各自既是独立的软件平台同时又能和中心节点以及其它节点进行流媒体的资源分发、分享和管理。WebCDN最大程度地解决了流媒体资源整合和统一流媒体管理的难题，实现了对应的资源点播、会议直播、视频新闻、视频培训考核、电视直播等流媒体应用及管理，达到了统一管理和独立使用的双重作用，大大节约了管理成本同时提高了工作效率！
1.2 定义和缩写
mpg Moving Pictures Experts Group 又称MPEG,运动图像压缩算法
的国际标准。
H.264 数字视频编码标准
AAC Advanced Audio Coding 高级音频编码，基于MPEG-2
的音频编码技术。
PAL Phase Alteration Line 电视广播制式中的逐行倒相
NTSC National Television Standards Committee 国家电视标准委员会，美国标准电视广播传输和接收协议
B/S Browser/Server 浏览器和服务器结构
RTMP Real Time Messaging Protocol 实时消息传送协议
HLS HTTP Live Streaming Apple的动态码率自适应技术HTTP Hypertext Transfer Protocol 超文本传输协议
MPEG Moving Picture Experts Group 动态图象专家组
FLV Flash Video 网络视频格式
MP4 MPEG-4 使用MPEG-4的多媒体电脑档案格式
STB Set Top Box 机顶盒
WMV Windows Media Video 微软视频编码格式
mp3 Moving Picture Experts Group Audio Layer III 动态影像专家压缩标准音频层面3
avi Audio Video Interleaved 音频视频交错格式。
asf Advanced Streaming Format 串流多媒体文件格式
wmv Windows Media Video ASF格式升级延伸
rm Real Media RealNetworks公司开发的一种
流媒体视频文件格式, 固定码率
编码。
rmvb Real Media Variable Bit Rate 动态码率编码的Real Media格
式
频道由多个内容相同，但分辨率或码流等不同的直播流组成的一组直播节目。栏目栏目下包含多级子栏目，最终子栏目由多个节目或多个频道组成。
第二章系统概述
2.1 系统概述
远古WebCDN流媒体多节点综合管理应用平台是一套多节点的流媒体管理应用软件，中心和节点之间通过WebCDN模块有效的管理和应用，同时每个节点也是一套基于广域网/城域网/局域网的分布式流媒体服务系统，系统采用先进的编解码技术，同时支持MPEG-1(mpg、dat、mp3)、MPEG-4(avi、asf、wmv)、REAL等众多主流媒体格式，提供网络电视服务、现场直播服务、电视录制服务、现场录制服务、桌面视频交互服务、视频点播服务、文件广播服务等多种流媒体服务。支持完善的远程WEB管理，实现全程无人值守。广泛适用于各区县教委、大型集团单位、省级文化部门建立一整套既能够接受统一管理，各单位又可以独立使用的视频直播系统、多媒体资料库和视频点播系统。
远古WebCDN流媒体多节点综合管理应用平台主要分为中心节点管理功能和分节点应用功能，中心节点管理功能主要是协调中心节点和分节点间的视频分发管理、视频直播采集、资源交互管理、奖励积分管理、节点管理等，中心节点管理功能具体如下：?WebCDN视频资源分发统一调管理
?WebCDN节点直播频道统一调度管理
?WebCDN直播频道分享统一调度管理
?积分奖励（收费）管理
?节点权限管理
中心节点平台和各分节点平台都可以作为完善的一套平台在使用，除了中心节点特有的节点管理功能之外，各平台具有管理、应用等各项功能：
?认证、统计、权限等管理功能
?资源上传、分类、管理、查询功能
?视频点播、直播、录播等功能
2.2 系统优点
1、操作简单方便
整套流媒体平台，安装、实施简单，操作、管理方便，无需特殊培训，即可轻松上手。
2、运行安全稳定
接入认证、业务认证、可控组播、可控单播、网络优化、内容防盗(防下载)控制相结合确保业务全过程的安全，系统权限管理确保后台安全，平台的安全运行打下安全基础。
3、技术成熟先进
本套流媒体平台解决方案是VIEWGOOD凭借多年的流媒体研发以及大型集团行业服务经验，为了系统地满足大型集团在流媒体中应用等方面的要求而设计的。系统采用视频分发网络的流量均衡技术，流服务接纳控制，多层分发体系，IP网络的区分服务模式以及视频流VConnect、KeyBuffer、NoDelay技术，使流媒体业务的端到端服务质量得到保证。
4、功能随需扩展经济实用
节点平台和中心平台间无缝对接，扩展方便，节点扩展或节点内的扩展都可以根据需求随时进行，无需割接。
5、网络扩展性强
系统可以依赖现有宽带网络平台，叠加业务网络；视频网络和OSS可伸缩布放，适应业务发展的阶段性需求；同样，OSS也可以拓展到分级网络系统。系统提供视频流的“采集、录制、发布分离”业务传送方案及“采集、录制、发布融合”业务传送方案，适合网络发展的各个阶段到流媒体业务的平滑升级，合理利用现有网络资源。
2.3 网络拓扑
图2.3.1 WebCDN网络拓扑图
2.4 系统架构 网站前台网站
多平台终端上传客户端
后台管理
数据库
系统服务负载均衡
监控服务内容上传统一流服务页面管理直播管理
内容管理设备管理数据中心
采集编码器
认证服务录制工作站
浏览器上传组件
播放器
WEB 浏览器
编目管理用户管理系统配置系统监控
数据分发用户注册
用户登录
自助服务直播频道列表直播实时观看直播时移观看
点播节目列表点播节目播放直播录制回看直播WebCDN 点播WebCDN
分节点管理图2.4.1 WebCDN 系统架构图
第三章产品功能应用
远古WEBCDN流媒体多节点综合管理应用平台是以集团总部为中心，以各下属单位为分节点的上下级管理模式，中心负责资源的整合和统一调度，各分节点接受中心的统一管理，同时各分节点又是相对独立的一套软件平台，对于各下属单位来说，分节点就是一套完善的独立的流媒体平台。这种既统一管理又相对独立的应用模式极大的提高了工作效率，更加适合大型集团架构，使得集团上下级、平级单位间的资源能实现有效的分发、分享、传达、交流等。
3.1 WebCDN中心节点管理功能应用
3.1.1 WebCDN视频点播资源分发
将中心资源通过WebCDN技术分发给各下属单位
通过定时、按需、命令等分发方式将中心视频资源分发给各下属单位。实现了统一的视频文件的传达，大大的提高了工作和培训学习效率，同时视频文件统一格式和内容，大量节约管理成本。
WebCDN资源分发相关设置
在资源分发过程中对参数、策略、时间、文件服务器、任务管理、日志管理进行设置，管理功能的丰富适用于不同的单位实现不同的管理，因为各单位人员组成、网络环境不尽相同，要有不同的工作和管理内容。
WebCDN资源交互中心
中心也可以通过内容评分系统，把各单位优秀的视频资源选送到集团中心并按需分发给各单位，这样集团中心就是一个资源交互中心，优秀的资源或者学习典型的资源都可以被选
送到集团中心，实现了各单位间的视频资源的快速分享。
3.1.2 WebCDN视频直播频道分发
中心可以将各下属单位节点正在直播使用的频道选送到中心
中心可以将各下属单位的直播频道资源选送到中心，可以公开给所有下属单位看，也可以单独观看，实现远程听课、远程交流、会议直播、资源分享等多种应用，集团也可以远程督导工作。
这样既可以让集团领导快速实时的参与到各下属单位的重要的现场直播会议，同时可以通过直播录制的内容，在有空的时候检查工作。
中心可以将选送来的直播频道按需分发给下属其它单位使用。
中心可以考察分节点的直播频道的内容，对于优秀的直播内容可以选送到中心，并赋予其它节点的权限，其它节点可以直接观看或者将优秀的资源拉到本单位的节点平台上，让本单位人员直接在本地观看，这样不至于所有人都占用到中心的网络通道，节约了带宽资源。各单位的现场会议等视频直播频道，推送到中心平台，化解了各单位出口带宽的不足。
通过以上方式，让集团领导利用现场实时画面来指导各单位的工作，起到了成功分享的功效，大大提高了领导的工作效率。
3.1.3 WebCDN中心节点管理
权限管理
视频资源的分发严格按照权限分级管理，可实现：
?针对每个节点的权限进行管理；
?针对直播频道的选取、分发也有严格的权限管理；
?针对软件节点的使用、开放、停止都有权限管理。
内容审核管理
针对所有发布内容进行审核。
日志管理
管理所有操作的记录日志，包含各分节点的日志。
3.2 WebCDN分节点功能应用
3.2.1 视频新闻
提供集团相关新闻服务，建立新闻资讯平台
收集整理相关的新闻资讯，以图片、文字、视频新闻的形式展现出来。提供直接的视频观看窗口，建立综合视频新闻平台，可供用户查询、观看、学习等。视频新闻提供后台的编辑、发布功能，使流媒体平台具有多样化的表现形式，切实满足集团的新闻发布需求。
提供直播电视频道服务，建立实时的新闻直播及收藏管理服务
建立新闻直播频道，直播支持分布式直播，直播源可以在任意地方，极大的方便使用。同时支持现场直播和同步录制编辑功能，可以把新闻实时录制成流媒体文件并自动存档，方便以后查询观看。
3.2.2 视频资源库
轻松建立集团视频资源库，提供搜索，检索服务
协助集团和各单位建立视频资源库，可将所有的培训、宣传、学习视频资源进行整理编排集中管理，建立各自的分类并在整个平台中提供关键字检索功能，方便领导和员工以最便捷的方式观看和学习。WebCDN平台支持所有的主流媒体格式，无需格式转换，为用户节约大量的时间。平台支持批量添加智能识别功能，极大的方便管理。
完善的权限管理功能，针对不同的用户有不同的管理和观看权限
可以利用WebCDN平台的直播系统现场录像功能将领导讲话实况、宣传内容、投影片等内容同步录制成影音档，统一添加到平台中，让广大员工可以在任何时间、地点进行自行点播学习。根据用户的不同，为领导、员工等不同的用户提供不同的服务。
省中心和各市县的WebCDN分发管理
资源通过平台特有的WebCDN分发功能，在中心平台和节点平台间实现智能分发功能。
动态内容模型中心和各市县的WebCDN分发管理
针对集团的特点，根据视频资源在不同的栏目提供相应的字段类型，更加贴合集团的需求，例如作为培训资源，其字段类别属性是主讲，针对影视其字段类别属性是主演等。摒弃了很多流媒体产品因为集团的特殊性而在视频源的属性上不能灵活的自定义。
3.2.3 远程教育
远程在线课堂
学习者可以在互联网（内网)上通过系统进行在线实时收看远程教育频道，实现远程听课、在线学习，完成学习，以及对培训内容的学习。
远程在线交流
在线课堂可以方便学习者之间的交流，大家可以边观看直播课堂边发表意见，甚至可以提出问题，培训老师可以远程解答。
3.2.4 远程会议观摩、培训
建立培训观摩频道专家授课现场直播，多人网络同步观摩
平台具备现场直播功能，可将培训现场实况直播给所有员工；支持网络远程同步学习观摩，远程培训过程可实时录制成视频文件，编辑后可作为培训点播教材。
实现远程查看，上级可以检查下级和考核下属，并促进交流。
通过对不同场景的采集和直播，并借助平台丰富的管理功能，能够实现上级领导远程指导，远程考核培训效果。节省了大量的人力物力。通过远程监看，可以及时发现工作中的问题并及时解决。
3.2.5 网络电视台
建立单位自己的网络电视台
通过平台将电视的模拟信号实时采集并直播出去，这样可以建立集团自己的网络电视台。集团管理部门可以根据集团规划确定所选的频道然后采集在平台上，当然可以随时调整。观看者可以根据自己的需要选择观看。平台最大支持单机32路的直播采集，可以轻松的将平台的电视频道建成包含数百频道的大型网络电视台。
3.2.6 会议直播
实现大型会议的现场直播
集团领导办公室、大会议室、礼堂等场所，架设『直播服务器』，可实时对全网的员工进行演讲与倡导，系统还可以增加很多附加功能，会议中的文字交流等。
分布式会议的现场直播，会议地点可以在任何地方
WebCDN平台能穿透复杂的网络环境并达到精彩绝伦的效果。领导开会的直播可以根据领导的工作习惯不局限于地点，可以开现场会也可以在外地传达会议精神，总之会议的直播源可以在世界的任何角落，只要可以和WebCDN平台服务器网络连通就可以实现直播。
3.2.7 活动直播
活动庆典实时直播转播影音同步录制
平台直播系统适用于现场直播各类活动，包括重要的庆典活动、运动会、年度庆典、外区领导参观、外地专家来访、大型会议、庆祝活动、承办活动等，并能够录制成视频影音资料保存，供以后欣赏和学习。
外出比赛、技能展示、做报告等直播，影音同步录制
单位员工参加的比赛、文艺演出、技能展示、优秀工作者报告会等通过平台直播系统进行现场直播，让员工在第一时间观看到现场的情况，为宣传部门的工作提供极大的便利。
第四章核心技术
4.1 海量并发技术
VConnect技术是WebCDN系统中一个关键技术，它采用自主知识产权的基于网络底层媒体流传输交换技术，极大地提升系统的并发性能。使用VConnect技术的单台服务器最高可以提供2000~5000个并发流（具体并发与服务器配置相关）。
流媒体平台对比VIEWGOOD WebCDN Microsoft Media Service Adobe FMS 实时并发2000~5000 300～500 500～1000
4.2 KeyBuffer网络传输技术
KeyBuffer网络传输技术是VIEWGOOD流媒体服务平台中另外一个关键技术，它采用自主知识产权的关键缓冲技术，充分保证系统拥有最优秀的同步性和最短的时延性，广域网时延最短只有100ms。它主要应用于实时处理服务模块上。
如对于直播服务而言，它的流程是这样的：首先通过采集设备将信号源进行采集，并进行实时的编码，通过网络发送到发布端，客户通过连接服务服务器，接收直播数据，通过技术处理，进行解码播放。那么在整个流程中决定“网络时延”的有如下几块：采集、实时编码、网络数据的处理（含发送与接收以及数据预处理）、解码。
我们知道，一般来说对于第一项的“采集”大家都是调用底层的驱动，在软、硬件配置一定的情况下，各系统耗时基本上是一定的。对于第四项的“解码”，对于Windows操作系统下的应用系统，时间消耗基本会在一个数量级上。因此各系统的耗时不同主要集中在第二、三项上面。KeyBuffer技术正是为缩短上述两个环节处理时间而改进的技术。
流媒体平台对比VIEWGOOD WebCDN Microsoft Media Service Adobe FMS 网络时延100ms～1s 10s～30s 5s～20s 当前国际上流行的流媒体平台如Microsoft Media Server和REAL Helix Server 的网络时延均在10s左右，REAL Helix Server在较好的网络环境下最低也只达到5s，而采用KeyBuffer技术的网络时延最低只有100ms，相比之下明显处于国际领先水平。
4.3 NoDelay智能拖拽技术
采用自主知识产权的关键缓冲技术，高速检索，支持任意格式节目的拖拽，拖拽时延极短。用户请求流媒体服务进行节目点播时客户端实时解码，基本不用缓存，服务器即时响应，用户几乎感觉不到任何延时。
格式对比MPEG-1(mpg、dat、mp3) M PEG-4(mp4、asf、wmv) REAL(rm、rmvb) 点播拖拽时延100ms～300ms 100ms～200ms 100ms
4.4 NoGAP无缝拼接技术
NoGap无缝拼接技术是实现对插播广告与流媒体和页面的无缝衔接，提供多样化的广告插入功能，包括定时插入广告、文字广告、动画广告等多种方式。
4.5 USS统一流媒体服务技术
USS即统一流服务（Unified Stream Service），是VIEWGOOD独创的使用一套流媒体引擎同时支持电脑终端、电视终端和移动终端的流传输服务，采用多平台节目内容的统一管理，提供流媒体文件的自动转码和切片功能。
终端类型电脑终端电视终端移动终端
USS 支持支持支持
USS统一流服务技术可以最大限度的保护用户的原有投资，支持平台的平滑升级，可以为多屏终端用户同时服务。
第五章系统软硬件配置要求
5.1系统软件配置要求
服务器端：
操作系统：Windows Server 2003(X86)/2008 R2(X64)（包含IIS、DotNet Framework 4.0）
数据库：Microsoft SQL Server 2008 R2
客户端：
PC：Windows XP/Vista/7/2003/2008（DirectX9.0或以上）
STB：VIEWGOOD定制机顶盒
Mobile：iOS、Android
5.2系统硬件配置要求
系统用途及配置
网站服务器WEB服务器是视频服务平台的门户，以Web页面的方式为用户提供各类信息，例如：新闻公告、节目分类、节目名称、节目介绍、收费信息以及提供播放器及工具下载等等。同时对用户信息进行认证，并且对用户收看节目进行计费。
XEON E5620 CPU、8GB内存、1000M网卡×2、300G×2 SAS硬盘RAID1
数据库服务器
负责服务器信息、节目信息、用户信息以及点播记录等的存储、查询、更新
等。为了确保数据的安全性和可靠性，建议采用磁盘阵列来存放数据。
XEON E5620 CPU×2、16GB内存、1000M网卡×2、300G×6 SAS硬盘RAID6
中心节点流服务器用于存储节目，并向点播用户发送所需的视频节目流。VOD资源服务器一般使用大容量高速硬盘阵列来存储节目。
XEON E5620 CPU×2、、8GB内存、1000M网卡×2、SCSI硬盘RAID5或磁盘阵列柜（磁盘容量根据节目容量确定）。
分节点服务器（若干台）用于WebCDN的分节点，接收中心服务器分发下来的视频资源，并向分节点的用户提供视频流的传输。
XEON E5620 CPU、8GB内存、1000M网卡×2、SAS硬盘RAID5（磁盘容量根据节目容量确定）。
采集工作站
将采集设备采集的音视频信号压缩编码，并通过网络传输至直播服务器。
Core i5 3470 CPU、4GB内存、100M网卡、独立显卡、声卡、采集卡注：以上是建议配置，需要根据用户实际情况进行调整。
第六章成功案例
6.1江苏省文化共享工程流媒体项目群
6.1.1 项目背景
前身可追溯到创办于1907 年的江南图书馆。截至2004 年，南京图书馆共收藏各种文献800 万余册，仅次于中国国家图书馆和上海图书馆，是中国第三大图书馆，亚洲第四大图书馆。南京图书馆是江苏省文化共享工程的发起单位，承载着省文化共享工程的服务中心重担。
随着网络通讯技术和数字化存储技术的飞速发展，信息资源的载体发生了很大的变化，除了传统的纸张型载体外，出现了许多数字化的存储介质，如光盘、硬盘等。多媒体信息资源的种类和数量也呈几何级数增长。如何更好地管理和利用多媒体信息资源，尤其是音视频资料的保存和传播使用，是数字图书馆亟待解决的新课题。南京图书馆采用远古流媒体技术，很好的解决了这个难题，不仅扩大的视频资料的借阅面，也同时无损的解决了视频源保存与维护管理问题。