浅晰基于无缝时移回放的高清网络电视技术

随着多媒体技术的发展和宽带网络的普及，流媒体技术得到越来越广泛的应用，其中，尽管流媒体直播技术定位于提供实时流服务。然目前用户需求也是多样的，如何解决直播系统的实时性与用户的个性化回放的需求之间的矛盾，"时移"回放技术被流媒体技术厂商提上日程。2010年，一个具有完全自主知识产权的支持时移功能的流媒体高清直播系统，并创新地采用一种实现时移的时间计算方法的。目前该技术已成功应用于福建三网融合试点的厦门模式中的网络电视台应用。

技术概述

直播时移简言之，可以任意回放过去任意时间的直播内容，即为直播时移。该技术主要应用于新兴的网络电视台。

由于传统电视信号受传输、播控模式的限制，传统电视的直播只能单向推送--观众不能对已播放的直播内容进行实时的回放。这会在某些时候让观众不爽--因为该死的工作电话耽误了一个世界杯精彩进球。随着编码技术、流媒体技术的发展以及网络带宽的提高，IPTV及新兴的网络电视台应运而生。大家最熟悉的就是：中国网络电视台。

直播时移技术的原理：通过编码转码系统，将普通的电视信号输出为流（如MPEG-4格式），并对其进行切片、索引，再经由流媒体服务器对流进行打包、分发，最终同步输出到各种终端（电视、PC显示器、手机）。最终用户看到的 直播内容就可以随意回放了。直播时移技术的优势：其系统传输基于HTTP协议，可跨越企业防火墙，覆盖更多的用户群。目前厦门广电网络电视台，采用VIEWGOOD（远古）独特而高效的方式实现，无限长存储和实时流缓存结合，在这之间实现了录播和直播无缝融合。用户可以任意选择频道、码率、和时间点，可在任意时刻观看任意节目，可在任意时刻回到直播点。 专用的厦门广电网络电视台播放器，让提高了用户的高清体验。

技术架构

针对现有直播系统中普遍存在的这个问题，VIEWGOOD为厦门广电设计了一个支持时移功能的流媒体直播服务器：Clear直播服务器。该服务器采用一种创新的时间，计算方法来实现实时时移功能。

WebLIVE直播服务器架构如图1所示。其中采集和编码进程用于多媒体数据的实时采集和编码；数据接收进程用于从数据采集和编码进程中接收数据；WebLIVE服务器进程用于管理所有频道的数据，并根据请求向播放流进程提交数据；播放流进程则根据HTTP通信进程的指示向播放器发送数据；HTTP通信进程用于处理WebPlayer播放器的HTTP请求，并将处理结果以控制消息方式发送给播放板进程。服务器的计算能力、网络带宽和磁盘I/O能力容易成为系统的瓶颈，由于HTTP通信数据量小，因此，可将数据采集和编码进程和HTTP通信进程分别运行于独立的服务器中，其余3个进程运行于同一台服务器中，根据进程名称和功能分别将服务器命名为采集服务器、主控服务器和播放服务器。由于单台主控服务器可管理多台流服务器，因此，系统可通过灵活部署来实现所有用户的集中控制，以支持多种编码格式和多种客户端。同时，系统可充分利用多台播放服务器的带宽来提高整个系统的并发数。
根据这种部署，在直播过程中，客户端首先从Web服务器获取直播服务器和频道相关信息，并向主控服务器提交频道请求，主控服务器处理请求后，先将控制信息发送给流服务器，然后流服务器据此向播放器发送数据。

技术架构

用户界面

技术综述

三网融合的发展，网络电视台应用推动了流媒体直播技术的发展，但仍存在一些问题。本文针对现有直播系统中普遍存在的实时性与用户的个性化需求之间的矛盾，设计了WebLIVE高清直播服务器，系统创新地采用一种实现时移的时间计算方法。目前该系统已成功应用于福建三网融合试点的厦门模式中的网络电视台应用。

参考文献(References)

1 Zhong Yu—zhuo，Xiang Zhe，Shen Hong．Video streaming and video server[M]．Beijing：Tsinghua University Press，2003：1～82．[钟玉琢，向哲。沈洪，流媒体和视频服务器[M]．北京：清华大学出版社，2003：1～82．]

2 Ye De—jian，Xu Liang—ji，Zhang Zuo．Characteristic—time—sequencebased BIBO stability analysis for video streaming buffer control problems[A]．In：ACM SIGCOMM(Special Interest Group on Data Communication)Asia Workshop[C]，Beijing：China，2005．

3 Ye De-jian．Wu Qiu—feng，Zhang Zuo． Receiver-buffer—driven approach to adaptive Internet video streaming[J]．Electronics Letters，2002，38(22)：1405—1406．