1、SkySun 宽带多媒体系统-SkySun BroadBand Media System杭州天盛电子系统工程有限公司杭州天盛电子系统工程有限公司1目录目录 1SkySun 多媒体系统概述 2SkySun 多媒体系统结构简 介（Advanced Edition） .3中心多媒体系统 .3中心片源库 .3多媒体系统数据库 .4分站多媒体系统 .4SkySun 多媒体系统功能简 介 5中心多媒体系统功能： .5 WWW 应 用服务功能 5 多媒体广播功能 .5 多媒体直播功能 .5 多媒体节目制作功能 .6 多媒体系统中心管理功能 .6 网络通信/负载平衡管理功能 6分站多媒体系统功能： .6 多媒
2、体点播功能 .6中心片源库功能 .6多媒体系统数据库 .7SkySun 多媒体系统主要应 用技术介绍 8MPEG 技术 .8杭州天盛电子系统工程有限公司2Windows Media 技术 .9ASF 技术 9Encoder 技术 9IP 负载平衡技术 9SkySun 多媒体系统特点 11统一的应用管理平台 .11高度的可伸缩性 .11灵活的网络支持 .11关键性业务的高可靠性 .11多种应用服务方式 .11增值应用服务 .11杭州天盛电子系统工程有限公司3第一章 SkySun 多媒体系统概述近年来，在 Internet 和 Intranet 的 Web 站点中，多媒体流的内容以空前的速率增长。
3、 这一技术已经从一个有趣的未充分应用的技术转变成了一种必要的商务工具。商业用户通过多媒体流来发布新闻，播送广告，向消 费者提供娱乐服务，通过网络进行远程的培训，以及进行其它一些商业服务。杭州天盛电子系统工程有限公司在美国微软公司以及 Intel 公司的技术支持下开发而成的 SkySun 多媒体系 统为多媒体流应用提供了一套完整的系 统平台。系统适用于 ISP、ICP、建有局域网或宽带应用网的企业、政府部门、学校和智能小区。系统以 MicroSoft windows 2000 Server 系列为基础 平台软件；采用 Windows Media Technologes 技术并以工业标准的服务器系
4、列为系统硬件平台；Intel 的Pentium III 处理器技术确保系统的高处理能力； SCSI 硬盘及 100M 的网卡来保证数据交换速度；Raid 技术等来确保系统数据的准确性和安全性。杭州天盛电子系统工程有限公司4第二章 SkySun 多媒体系统结构简介（Advanced Edition）按照目前宽带 IP 网的建设设计以及规划，如果采取集中式的系统部署结构，会带来较大的网络流量负担、系统的安全性和平衡性等方面的风险，因此系统采用了分布式的部署结构，即在网络中心机房建立中心多媒体系统，在主要的汇接点建立分站多媒体系统。SkySun 多媒体系统由中心多媒体系 统、中心片源 库 、多媒体系
5、 统数据库、分站多媒体系统组成。2.1 中心多媒体系 统中心多媒体系统部署于宽带 IP 网的中心，由 SkySun 多媒体广播功能模块、直播功能模块、中心管理平台、网络通信/负载平衡管理模块组成。系统内部结构示意图如下：（系统为机架式结构，中心片源库、多媒体系统数据库安装于同一机架中）杭州天盛电子系统工程有限公司5中中中中中中中中中中中中中中W中中中中中中中中中中中中中中IP中中中中/中中中中中中中中Switch Backbone中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中2.2 中心片源 库中心片源库由一台文件服务器及光纤通道+磁盘陈列柜（片源库容量由用户实际需求定）组成或者采用专业文件存储服
6、务器组成。 2.3 多媒体系 统数据库多媒体系统数据库由 1 台（或 2 台应用服务器采用双机集群技术组成）多媒体数据库应用服务器后接光纤通道组成。2.4 分站多媒体系 统分站多媒体系统部署于整个宽带网络的各信息分站，由 SkySun 多媒体点播杭州天盛电子系统工程有限公司6功能模块组成。系统内部结构示意图如下：（系统为机架式结构）中中中中中中 Switch Backbone中中中中IP中中中中中中杭州天盛电子系统工程有限公司7第三章 SkySun 多媒体系统功能简介3.1 中心多媒体系 统功能：3.1.1 WWW 应用服务功能中心多媒体系统的 WWW 服务功能是指为用户定制内容丰富的 Web
7、 界面：显示点播、广播、直播节目相关信息和背景资料介绍 以及节目发布， 节目资料将由后台影片资料数据库动态更新，并可以提供用户个性化的定制服务。用户访问查询功能是 WWW 应用服务的重要功能：提供用户方便的分类查询。如按节目名称、节目类型、作者等。具有以下特性：1）提供稳定的、高度可用的（7*24 小时）的服务平台；2）高度的系统可扩展性，以支持十万以上用户的访问量；3）提供 WWW 的信息增值服务。3.1.2 多媒体广播功能多媒体广播是指用户通过网络收看/收听中心多媒体系 统发布的新闻、广播电视节目、广告、专业频道等实时的网上节目功能。具有以下特性：1）提供稳定的、高度可用的（7*24）的应
8、用服务平台；2）高度的系统可扩展性。杭州天盛电子系统工程有限公司83.1.3 多媒体直播功能多媒体直播是指用户可以通过网络收看/收听中心多媒体系 统发布的重大事件、比赛 、综艺节目等直播的内容。多媒体直播服务 需要由外界输入实时的多媒体信号，多媒体直播系统将自动检测信号模式并自动将模拟信号编码成数字信号，对整个服务区域的用户进行直播节目发布。具有以下特性：1）提供稳定的、高度可用的（7*24）的应用服务平台；2）提供实时的节目编码服务；3）高度的系统可扩展性。3.1.4 多媒体节目制作功能多媒体节目制作功能是指通过多媒体系统提供的 SkySun 多媒体节目制作软件将普通的片源制作成先进的 AS
9、F（Advanced Stream Format）多媒体格式，用于播放。(此工作可由普通 PC 机安装 SkySun 多媒体节目制作软件完成，但对机器的 CPU 要求较高建议为 PIII500 以上，系统将不提供相关硬件设备)3.1.5 多媒体系统中心管理功能多媒体系统的中心管理功能是整个系统的核心，集成了 SkySun 多媒体系统的应用程序的管理和系统监控软件，将提供多媒体片源管理服务、广播/点播/ 直播服务的管理、点播/广播 /直播节目的发布管理、 WWW 服务的管理、用户信息的管理、计费信息的管理和 检测系统服务器的运行功能。杭州天盛电子系统工程有限公司93.1.6 网络通信/负载平衡管
10、理功能系统在提供服务时，对于网络带宽及服务器的压力较高。针对这一问题，系统提供了的高性能的 IP 网络通信/负载平衡解决方法：系统可以控制用户并发量、系统占用的带宽和动态平衡服务器负载，以保证网络的带宽余量和服务器的负载量为用户提供优质的服务。3.2 分站多媒体系 统功能：3.2.1 多媒体点播功能多媒体点播功能是指用户能够通过分站多媒体系统发布的节目来选取自己喜爱的多媒体节目并实时观看/收听的服务。用户在 选择了所需的节目后，分站多媒体系统将节目以视频数据流的形式向用户发发送。具有以下特性：1）提供稳定的、高度可用的（7*24 小时）的应用服务平台；2）提供大量并发服务的支持；3）高度的系统
11、可扩展性；4）提供点播应用服务的信息管理以及统计；5）提供点播应用服务的信息使用状况的统计与分析。3.3 中心片源 库功能中心片源库为多媒体系统提供海量的节目存储空间，为宽带用户提供丰富多彩的多媒体节目。杭州天盛电子系统工程有限公司103.4 多媒体系 统数据库多媒体系统数据库为系统提供稳定的、高度可用的（7*24 小时）的数据服务平台：支持数十万以上用户的后台数据库服务功能；提供系统的信息管理、统计以及分析功能；用户的管理与统计功能；提供针对片源相关资料的数据库管理与统计功能。杭州天盛电子系统工程有限公司11第四章 SkySun 多媒体系统主要应用技术介绍4.1MPEG 技术MPEG 本是
12、Moving Pictures Experts Group，即 动态图 像专家组的英文缩写，这个专家组始建于 1988 年， 专门负责为 CD 建立视频和音频标准，其成员均为视频、音 频及系统领域的技 术专家。由于 ISOIEC1172 压缩编码标准是由此小组提出并制定，MPEG 由此 扬名世界。 对于今天我 们所泛指的 MPEGX 版本，是指一组由 ITU（International Telecommunications Union）和 ISO（International Standards Organization）制定发布的视频、音频、数据的压缩标准。 MPEG 目前有三个版本：MPEG
13、1、MPEG2、 MPEG4，以适用于不同带宽和数字影像质量的要求。MPEG 在这三个方面都优于其他压缩解压缩方案。首先，由于在一开始它就是作为一个国际化的标准来研究制定，所以， MPEG具有很好的兼容性。其次 MPEG 能够比其他算法提供更好的 压缩比，最高可达200:1。更重要的是，MPEG 在提供高压缩比的同时，对数据的损失很小。MPEG1：MPEG1 制定于 1992 年，它是为工业级标准而设计的，可适用于不同 带宽的设备，如 CDROM、VideoCD、CDI 等。MPEG1 的编码速率最高可达45Mbits sec，但随着速率的提高，其解码后的图像质量有所降低。 MPEG2： 19
14、95 年出台的 MPEG2（IOSIEC 13818），它所追求的是 CCIR6OI 建议的图像质量，即为 DVB、HDTV 和 DVD 等制定的 3Mbps10Mbps 的运动图像及其伴音的编码标准。 杭州天盛电子系统工程有限公司12对于最终用户来说，由于电视机分辨率限制， MPEG2 所带来的高清晰度画面质量（如 DVD 画面）在电视上效果并不明显，倒是其音频特性（如重低音，多伴音声道等）更引人注目。 MPEG4：与前两者不同，原计划于 1999 年 1 月投入使用的 MPEG 4 不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系 统的交互性和灵活性。MPEG4 还试图达到两个目标
15、：一是低比特率下的多媒体通信；二是多工业的多媒体通信的综合。据此目标，MPEG4 引入了 AV（AudioVisaulObjects）对象，使得更多的交互操作成为可能。MPEG4 标准的突出特点是对音视频 数据采用基于内容(Content-based)的操作、存取及传输。为了达到此目的，MPEG4 引入了“ 视频对象”(VO)的概念。这样可把视频流中的每一帧分割成任意形状的图象区域称为视频对象平面(VOP)，然后根据每一VOP 的特点和需要，分 别进行编码。要获得 VOP，必须使用图象分割技术，如果将纹理信息与运动信息结合起来，则可产生较好的效果。SkySun 多媒体系统支持以上三种 标准的格
16、式，主要采用的技 术为 MPEG4 技术。4.2Windows Media 技术Windows Media 技术是美国微软公司开发一个能适应多种网络带宽条件的流式多媒体信息的发布技术，主要的应用功能表现为：（1）On-Demand Unicast（点播服务） 这种应用方式适合多媒体信息的点播服务。因为 Media 技术支持任意的压缩/解压缩编码，可以使用任何一种底 层网络传输协议 ，使它既能在高速的局域网内杭州天盛电子系统工程有限公司13使用，也可以在拨号方式连接的低带宽 Internet 环境下使用，并且对具体的网络环境进行优化。点播服务方式下，用户相互之间互不干扰，可以 对点播内容的播放进
17、行控制，最为灵活，但是占用服务器、网络资源多。 （2）Broadcast Unicast/Multicast（单点或多点广播服务） 广播服务下，整个网络的用户只观看播放的内容，不进行控制。 实时的多媒体内容最适合使用广播服务方式（直播服务）。通过视频捕捉卡把摄像机、麦克风记录的内容输入到 Media Encoder，进行编码 生成 ASF 流，然后送到 Media Server 上发布。4.3ASF 技术ASF 是 Advanced Stream Format 的缩写（高级流格式）。它是一种数据格式，音频、视频、 图 像以及控制命令脚本等多媒体信息通 过这种格式，以网 络数据包的形式传输，实现
18、流式多媒体内容发布，它使网 络用 户可以直接在网上观看多媒体节目的文件压缩格式。其中，在网络上传输的内容就称为 ASF Stream。ASF 支持任意的压缩/解压缩编码方式，可以使用任何一种底 层网络传输协议，并且是一种智能的流格式，能自动选择适合网络带宽多媒体流进行传输。因此具有很大的灵活性。4.4Encoder 技术Encoder 技术 是对模拟的音频视频信号进行编码产生 ASF 格式多媒体流重要技术。 编码生成的流既可以以文件的形式保存在本地计算机上，也可以用MSBD(Media Streaming Broadcast Distribution)协议实时地发送给 Media Server
19、，杭州天盛电子系统工程有限公司14以便在网上实时广播。 由于要对模拟的音频视频信号进行编码，显然在编码过程中需要有硬件设备如声卡、图象采集卡等的支持。除了对实时的音频视频信息进行编码之外，Encoder 技术还可以将 AVI 格式的视频文件，WAV 格式和 MP3 格式的音频文件转换为 ASF 文件。 Encoder 技术输 出 ASF 流的数据速率可以在 28.8kbps 到 3Mbps 之间变化，这样使用户可以有很大的灵活性根据自己应用环境和网络条件选择一个合适的速率。利用 Encoder 技术进行编码时还可以对很多编码参数进行自定义的选择。4.5IP 负载 平衡技术IP 负载平衡技术是使
20、用网络层(IP)的网络流量分配设备（Director）来对整个网络进行网络通信/负载平衡的管理。 应用这种方法可以真正做到网 络的负载平衡，并且还可以将服务系统 通过网络连接分布在不同的地区。通过 IP 负载平衡技术分配网络访问流量，协 同一组服务器共同工作，对用户提供完全透明的访问通道，使高性能、高承受力且只有一个简单的访问地址的站点成为可能。IP 负载平衡机制给多服务器环境带来了两个主要的好 处:(1) 系统可扩缩 性(Scalable)由于 Web 站点和服务 器群拥有越来越多的用 户，硬件的升级越来越频繁，这无疑是一件令人乏味和很不经济的事情。系统在采用负载平衡技术之后，负载平衡器可以
21、让一簇相同或不同的服务器共同来完成一台超级服务器的工作，给系统提供了无限的升级能力，减少了系统升级的开销。负载平衡器介于服务器和用户端之间，扮演了一个智能的指挥者角色。根据当前各个服务器的工作状态和能力来分配服务器负载，使整个系统能更高效的响应用户的请求。杭州天盛电子系统工程有限公司15(2) 系统的容 错性(Fault Tolerance)。“不 间断服 务“ 、“24x7 服务“ （no down time）的概念越来越受业界人士重视。IP负载平衡器实时监视各个服务器的工作状态，不分配任务给那些力不从心的服务器,这种有弹性的负载分配方式充分利用了每台服务器，使用户能得到流畅、连续的透明的服
22、务。这也正是在线服务的最终目标。杭州天盛电子系统工程有限公司16第五章 SkySun 多媒体系统特点统一的应用管理平台用户通过系统提供的统一应用管理平台可以方便、灵活地管理整个系统的服务（包括多媒体点播/广播/直播的管理、系统的用户管理、计费管理等）；并可以监控多媒体系统运行情况。按照常规方法，系 统管理员 需要手工对服务进行单独的管理配制，容易出现误差，而现在普通的专业人员就可以在多媒体中心容易地维护本系统，所以又可以较大地降低系统的维护成本。高度的可伸缩性系统的性能和可扩充性只受限于可用的系统以及网络资源。目前系统的分站多媒体系统可以支持 1000-1200 人的同时点播(具体数量由片源编
23、码率、网络节点带宽决定)如果未来业务发展迅速，并发用户访问急剧增长，可在各个服务接入点扩充布置多媒体分站系统，提高服务性能， 实现 大规模的并发用户访问扩张。灵活的网络支持、互联系统遵循 TCP/IP 协议并支持 10/100 兆以太网络以及 IP/ATM 宽带网络协议。因此随着网络的扩展，本多媒体系统可以很容易的扩展到新的接入点，发展新的用户，拓展新的市场。杭州天盛电子系统工程有限公司17关键性业务的高可靠性系统使用性能稳定的 Windows 2000 核心业务平台，通过软、硬件进行多机负载分担技术以及完美的系统监测、数据备份、故障恢复策略，保 证系统的不间断运行。多种应用服务方式系统实现了网上视频、音频、 TV 的点播/广播/直播的功能，并支持多媒体教学（EOD ）以及多媒体新闻服务(NOD) 等。增值应用服务系统可以和 Microsoft SQL Server 2000， Microsoft Commerce Server 2000 等商业系统软件完美结合、应 用，能 够提供计费功能、个性化服务功能、网络销售功能、版权保护功能等多种增值应用服务。
