南京广电宽带城域网流媒体平台的建设

提要：本文介绍了南京广电宽带城域网流媒体平台的建设，包括电视直播、点播、DRM下载以及存储、分发、负载均衡、记费等一系列完整的解决方案。

关键词：网络直播网络点播DRM下载IP机顶盒流媒体存储负载均衡分发策略

随着计算机网络、信息技术的飞速发展，互联网以其迅捷即时、信息量大等特点，成为人们获取信息的重要途径,人们的注意力已由传统媒体的电视逐渐转移到第四媒体——网络上来。长期以来，电视台节目所具有的时效性强、信息量大的特点已深入百姓的生活中，但它稍纵即逝又是其不可克服的一个缺点。随着网络基础架构和技术的发展，宽带网络将使高质量的视频、音频信息传送到千家万户；电视媒体网站视频、音频信息的网上交互与检索，促进电视媒体信息的再利用，最大程度地体现信息的价值。网络广播既有传统广播电视灵活生动的表现形式，又有互联网按需获取的交互性，如何组织、存储、管理、发布信源，充分利用电视台丰富的资源，提供个性化的服务，是办好电视媒体网站的关键。网络与电视互利互惠、优势互补将是当前电视与网络的最佳状态。放眼世界和未来，可以预见：在全球迈向"信息时代"的今天，电视将与网络在竞争中走向不断融合、创新进而达到新的繁荣。经过几年的技术跟踪和实验，我们根据南京宽带网的具体情况制定了一套行之有效的解决方案，并成功地应用于实际，在此我们提供我们的解决方案和在实践中积累的经验，与各位同行共享。

1 南京宽带城域网现状分析及流媒体平台体系结构

南京宽带城域网的核心交换机为4Gbps，核心交换机到边缘交换机网络带宽为2Gbps，边缘交换机到小区交换机网络带宽为1000Mbps，小区交换机到楼栋交换机网络带宽为100Mbps，以太网FTTLAN用户接入带宽为接入为1.5Mbps；还有一大部分CableModem用户，一个CMTS的带宽为38Mbps，每户接入带宽为1Mbps。由于CableModem的接入带宽为共享式，以及CableModem的带宽利用率只有40%左右，所以在CableModem在满负荷情况下，用户的实际有效接入带宽只有400Kbps；而FTTLAN接入的带宽利用率为60%，且为独占，所以FTTLAN的有效接入带宽约为1Mbps。为了让这两种用户都能享受尽可能高的视觉效果，我们为CableModem和FTTLAN用户分别提供400Kbps和750Kbps的视频流。

南京流媒体平台采用分布式体系结构，系统由制作、存储、管理和发布、负载均衡、用户管理平台构成。一个中心服务服务器加上三个分中心服务器，视用户的发展逐步增加分节点个数，服务服务器间可实现局部负载均衡与全局负载均衡。中心设置后台管理系统，对所有的流媒体服务器统一进行管理，对所有的服务器进行监控，及时发现服务器中存在的问题。所有关键的设备都采用在线或非在线的冗余保障措施，以避免可能产生的单点故障节点。系统可提供对大容量视频节目的管理，包括后台节目库的管理、分布点节目缓存的管理和定制适合视频点播服务的直观的界面。系统可集中录入、编排、制作、管理和发布网站信息（包括网页内容、格式、图片等）和流媒体文件，提高管理网站信息的效率，减少连接错误。以策略化的分布式负载均衡等方式，保证系统在多用户、传输量大时有较快的响应速度。目前系统配备1台数据库服务器，1台管理服务器，1台WWW服务器，1台DRM服务器，1台REAL服务器，2台中心MEDIA服务器，1.8T的在线存储，3台分中心MEDIA服务器，分中心各有270G的在线存储，22台直播机，6台制作机，可实现40路电视直播﹑8路音频直播﹑media点播﹑rm点播﹑DRM下载﹑认证记费等功能。系统框图如图1所示。

图1

系统中，两台中心流媒体服务器和三台边缘流媒体服务器均配置两块网卡，一块为千兆电口网卡，主要负责内部直播、点播等媒体文件的分发，一块千兆光口网卡，供客户直播、点播媒体文件。流媒体服务器的操作系统采用Windows2003操作系统,数据库服务器、系统管理服务器、RM服务器、WWW服务器、DRM服务器的操作系统采用REDHAT9.0，直播工作站和编辑工作站的操作系统采用Windows2000Professional，直播系统采用广播/单播技术，点播系统采用点播/单播技术。

2各部分功能

2.1媒体内容制作功能

媒体内容制作平台主要负责节目格式的转换,将不同格式的视音频节目压缩成wmv、wma、rm、rmvb的数据流,以及DRM加密，再上传到相应的流媒体服务器上，同时兼远程管理。所以制作机放在防火墙内，以保证系统的安全。

对电视节目、录像带以及软件不能很好解码的DVD、SVCD、VCD蝶片，采用Ospreay500采集,用微软的Encoder9实时编码为所需码率的wmv。对于文件格式的信源，则采用软件编码，通过选取不同的滤镜等参数，可实现较高质量的节目流，缺点时编码时间长。软件编码支持的输入输出格式为：

支持的输入格式：

*.avi，*.avs文件——支持各种编码格式(Codec)

*.mpg，*.mpeg，*.mpv，*.m1v——支持MPEG1或MPEG2压缩格式

*.dat——VCD格式

*.ifo，*.vod——带音轨、字幕选择的DVD格式

支持的输出格式：

*.avi——可支持各种视频或音频编码格式，并支持0~2条音轨

*.wav——只输出声音

*.bmp——输出图像序列

*.gdr——可作为其它AVI编辑程序的帧服务器

*.asf,*.wmv——微软公司的WindowsMedia流媒体格式

*.rm,*.rmvb——RealNetworks公司的RealMedia9.0流媒体格式

作者：陶黎生 王伟 张劼   来源：南京广电网络有限责任公司传输部