【直播信源組播自動化采集系統(tǒng)研究3800字（論文）】

直播信源組播自動化采集系統(tǒng)研究目錄TOC\o"1-2"\h\u12858直播信源組播自動化采集系統(tǒng)研究 119940引言 1196341.1拓撲圖 2288821.2工作流程 284542配置詳解 3332.1組播流輸人配置 38552.1.1配置編碼器接收直播源組播地址 323192.1.2填人組播地址 3140922.1.3填人信源地址 4266502.2轉(zhuǎn)碼、復(fù)用 4313742.3協(xié)議轉(zhuǎn)換、解復(fù)用 536552.3.1接收采集組播流 5322702.3.2編寫VLC命令行,搭建流媒體服務(wù)器 5187772.4自動錄制設(shè)置 613532.4.1新建下載任務(wù) 6284052.4.2設(shè)置計劃任務(wù) 6134815.1運行穩(wěn)定,滿足運營商級要求 725145.3規(guī)避了CA環(huán)節(jié) 8195115.4數(shù)字化無損采集 8249225.5內(nèi)容安全有保障 826413結(jié)語 814188參考文獻 8摘要：該系統(tǒng)基于數(shù)字電視IP前端播出平臺，通過轉(zhuǎn)碼、復(fù)用、協(xié)議轉(zhuǎn)換與解復(fù)用、自動錄制、快速剪輯5個步驟，自動從直播TS中采集并生成高清節(jié)目。整個系統(tǒng)架構(gòu)簡潔、成本低、自動化程度高，可為各地開展高清點播、時移回看和多屏互動業(yè)務(wù)提供運營級的平臺保障，是點播業(yè)務(wù)優(yōu)質(zhì)片源的重要獲取渠道。關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；組播流；自動化引言目前廣電網(wǎng)絡(luò)推行的DVB＋OTT機頂盒,在傳統(tǒng)直播業(yè)務(wù)之外融人OTT業(yè)務(wù),利用點播的優(yōu)勢彌補直播業(yè)務(wù)的不足,從而搶占用戶市場。然而,廣電OTT互聯(lián)網(wǎng)視頻業(yè)務(wù)雖然與各大互聯(lián)網(wǎng)牌照商合作,但其內(nèi)容并不具備足夠的優(yōu)勢,現(xiàn)代人沒有太多整塊的時間收看電視節(jié)目,也沒有太多固定的時間去等待節(jié)目開播。那么如何利用好手中“現(xiàn)成”的直播優(yōu)勢,將其轉(zhuǎn)換為可再次編輯和重構(gòu)的點播資源,以解決當前OTT機頂盒點播業(yè)務(wù)體驗不佳的問題,就成了現(xiàn)階段提升廣電網(wǎng)絡(luò)視頻業(yè)務(wù)的關(guān)鍵。

1技術(shù)架構(gòu)1.1拓撲圖數(shù)字電視前端IP化改造后,所有直播頻道將以IP組播流的形式傳輸播出,獲取各個頻道對應(yīng)的組播地址后,就可按照點播平臺的技術(shù)參數(shù)設(shè)置并實施硬件轉(zhuǎn)碼,然后再將編碼器輸出的組播流迸行協(xié)議轉(zhuǎn)換和下載軟件配置,最終采集到指定時間段的直播節(jié)目,整個系統(tǒng)拓撲圖如圖1-1所示。圖1-1系統(tǒng)拓撲圖如圖1-1所示,組播流采集系統(tǒng)猶如一座橋梁,將前端IP直播平臺分別與點播媒資網(wǎng)和時移回看系統(tǒng)聯(lián)成一體,共同為OTT平臺服務(wù)。實際上,組播流采集系統(tǒng)具有兩大功能：第一是實現(xiàn)直播轉(zhuǎn)點播的自動化采集；第二是為時移回看業(yè)務(wù)提供直播錄制源,能擴容時移回看頻道數(shù)量。本文將重點闡述采集功能。1.2工作流程①組播流輸人配置：利用現(xiàn)有數(shù)字IP前端環(huán)境,配置備播交換機,同時布兩根六類網(wǎng)線分別至主備EMR編碼器,配置編碼器以完成直播信源的輸人；②轉(zhuǎn)碼＆復(fù)用：以數(shù)碼視訊EMR編碼器對直播輸人信源按照點播平臺指定的參數(shù)迸行硬件轉(zhuǎn)碼,同時將需采集的高清頻道復(fù)用一路組播流,標清頻道復(fù)用另一路組播流,并設(shè)定組播地址和端口號,然后分別由EMR編碼器復(fù)用后再輸出；③協(xié)議轉(zhuǎn)換或解復(fù)用：使用主備兩臺服務(wù)器（windows2012操作系統(tǒng)）接收EMR編碼器復(fù)用輸出的組播流,同時安裝VLC軟件,通過編寫腳本,首先將UDP協(xié)議的組播流轉(zhuǎn)換為HTTP協(xié)議直播流,然后根據(jù)腳本中的Program參數(shù)將多節(jié)目流解復(fù)用為多個單節(jié)目流；④自動錄制設(shè)置：安裝“影音傳送帶”軟件,接收HTTP單節(jié)目直播流,同時為每個頻道配置采集的計劃任務(wù),設(shè)定存儲路徑,完成指定頻道的自動化采集；⑤TS流快速剪輯：將媒體編輯工作站與采集服務(wù)器直連,安裝TS流剪切工具Smartcutter軟件,無需重新編碼,可對采集片段迸行快速拆條成片。2配置詳解2.1組播流輸人配置2.1.1配置編碼器接收直播源組播地址打開數(shù)碼視訊編碼器管理后臺,選擇頂部菜單“板卡”,在左邊的板卡列表中選擇“主千兆卡—＞網(wǎng)口1”,在右邊列表頂部選擇“接收”選項卡,彈出接收地址列表,點擊“添加”按鈕彈出直播源組播地址輸人窗口,如圖2-1所示。圖2-1在編碼器上配置榆入組播地址由于備播思科4506交換機和EMR編碼器均默認開啟了IGMP-v3協(xié)議,所以在填寫接收組播地址時,除了添加組播IP外,還需要添加信源設(shè)備地址。2.1.2填人組播地址如圖2-2所示,在窗口中“接收IP地址”欄中填人湖北衛(wèi)視（高清）的組播地址：“udp：//9@5：5000”中的后半段組播地址“5”；在“接收UDP端口”欄中填人端口號“5000”,點擊“應(yīng)用”按鈕即可將該組播地址添加到接收列表中,如圖2-3所示。圖2-2填入組播地址圖2-3組播地址接收列表2.1.3填人信源地址記住剛才配好的接收地址端口號為“15”,點擊列表頂部IGMP選項卡,在彈出的列表中找到對應(yīng)的“15”號,改exclude模式為include模式,后面兩個地址欄都填人前半段地址“9”。點擊“應(yīng)用”

完成設(shè)置,如圖2-4所示。圖2-4填入信源地址2.2轉(zhuǎn)碼、復(fù)用如圖2-5所示,點擊頂部導(dǎo)航中“復(fù)用”選項卡,在左邊“輸人”區(qū)頂部輸人板卡中選擇“主千兆卡”,然后在下面列表中找到剛才配置的輸人地址“5：5000”,右鍵點擊該地址,并在彈出的菜單中點擊刷新（該步驟很重要）,然后編碼器開始解析該組播地址中的頻道信息。圖2-5解析組播地址中的頻道信息刷新后,展開地址并找到頻道流,保持選中“湖北衛(wèi)視（高清）”頻道流“HuBeiHD（SID：407）”條目,然后在右邊的輸出窗口中,選擇一塊有空閑轉(zhuǎn)碼迸程的輸出板卡“卡3-高密度轉(zhuǎn)碼卡”。注意：所有轉(zhuǎn)碼卡的前4個迸程（ASI1-13）為高清轉(zhuǎn)碼迸程,后4個迸程（ASI17-20）為標清轉(zhuǎn)碼迸程,如圖2-6所示。圖2-6將頻道流推入轉(zhuǎn)碼卡2.3協(xié)議轉(zhuǎn)換、解復(fù)用2.3.1接收采集組播流將主備兩臺windows服務(wù)器與光交換機相連并安裝VLC軟件（官網(wǎng)地址http：///）。如圖2-7所示,打開VLC并輸人采集高清地址：udp：//@：10001,確認流能否打開,并巨包含“湖北衛(wèi)視（高清）”頻道。由于與采集服務(wù)器相連的還有點播平臺媒資網(wǎng)絡(luò),所以服務(wù)器上有多塊網(wǎng)卡巨連接不同的網(wǎng)絡(luò)（默認情況下組播流由第一塊網(wǎng)卡接收數(shù)據(jù)）。而VLC無法判斷組播流從服務(wù)器的哪塊網(wǎng)卡上接收數(shù)據(jù),這時就需要對服務(wù)器手動配置路由表。圖2-7測試經(jīng)轉(zhuǎn)碼的組播流是否正常2.3.2編寫VLC命令行,搭建流媒體服務(wù)器在服務(wù)器中新建bat批處理文件,在其中添加VLC啟動時的執(zhí)行代碼,如圖2-8所示。圖2-8VLC啟動命令行總體意思為：將組播流udp//@：10001內(nèi)程序號為“1”的所有數(shù)據(jù)流以HTTP協(xié)議、TS封裝,輸出到本臺服務(wù)器的6001端口下的hubeiweishi路徑。至此,HTTP流媒體服務(wù)器搭建完成,此時,我們在服務(wù)器上使用VLC播放地址即可收看到轉(zhuǎn)發(fā)出來的“湖北衛(wèi)視（高清）”頻道流。2.4自動錄制設(shè)置2.4.1新建下載任務(wù)如圖2-9所示,在源URL欄填人湖北衛(wèi)視高清HTTP播放地址：http：//：6001/hubeiweishi,設(shè)置存儲路徑,填寫頻道名稱。圖2-9新建下載任務(wù)2.4.2設(shè)置計劃任務(wù)點擊“其它設(shè)置”-“添加”,在彈出的計劃窗口設(shè)定下載時間,并巨擬定以時間自動命名。自動命名根據(jù)下方提示編寫,/yyyy＝年,/MM＝月……如圖2-10所示,設(shè)定每天的0∶00-8∶00自動采集,設(shè)定自動命名為“湖北衛(wèi)視高清/MM/dd/HH/m/ext.mpg”。圖2-10設(shè)置計劃任務(wù)3采集節(jié)目呈現(xiàn)效果如圖3-1所示,以點播形式展現(xiàn),用戶不必再到回看中按日期查找相應(yīng)劇集,而是一并展現(xiàn)所有劇集,其UI界面簡潔大氣,更符合廣大用戶的收視習(xí)慣。圖3-1采集節(jié)目點播頁面4常見故障排查如拓撲圖可知,黃石分公司組播流采集系統(tǒng)支撐著OTT平臺互動點播和時移回看系統(tǒng)的運營,雖然運行穩(wěn)定,但一旦出現(xiàn)故障,該怎樣查找故障源呢？為此,我們在“配置/管理服務(wù)器”和“采集服務(wù)器”端安裝VLC軟件,其中“配置/管理服務(wù)器”4個網(wǎng)口分別連接直播源輸人（二層交換,用于故障排查）、主備編碼器（二層交換,用于配置編碼器）和媒資網(wǎng)（三層交換,用于遠程配置與故障排查）。由于VLC軟件既可接收UDP組播流,又可接收HTTP直播流,所以通過查看不同組播地址是否有視頻畫面輸出的方式,可快速定位故障源。5組播流采集系統(tǒng)的優(yōu)勢5.1運行穩(wěn)定,滿足運營商級要求①實施硬件編碼,極大增強系統(tǒng)長期運行的穩(wěn)定性。早期的采集系統(tǒng)沒有引人EMR編碼器,全依靠在服務(wù)器上運行VLC腳本實施軟件轉(zhuǎn)碼,而軟件轉(zhuǎn)碼的缺點就是不穩(wěn)定,無法長期運行,經(jīng)常因為服務(wù)器CPU和內(nèi)存利用率過高而導(dǎo)致轉(zhuǎn)碼迸程卡死。自從引人EMR編碼器實施硬件轉(zhuǎn)碼后,繁重的轉(zhuǎn)碼任務(wù)由編碼器承擔,服務(wù)器只負責協(xié)議轉(zhuǎn)換、解復(fù)用和下載,大幅降低了其CPU和內(nèi)存的利用率,極大增強了運行穩(wěn)定性。②主備冗余機制。由拓撲圖可知,在直播信源輸人、EMR編碼器和采集服務(wù)器重要環(huán)節(jié)均具有主備機制,能最大化地確保系統(tǒng)運行的可靠性。5.2投人成本低,系統(tǒng)利用率高時移回看系統(tǒng)一般都配有編碼器,可重復(fù)利用；采集、配置／管理服務(wù)器為通用服務(wù)器,對硬件要求不高,均可利舊；采集系統(tǒng)充分利用了數(shù)字電視前端IP化播出平臺,因此整個采集系統(tǒng)無需大量資金的投人。5.3規(guī)避了CA環(huán)節(jié)從拓撲圖來看,直播信源來自于備播交換機輸出的清流,沒有經(jīng)過CA加密環(huán)節(jié),因此也就不存在解密的問題,這降低了系統(tǒng)實現(xiàn)的技術(shù)難度和復(fù)雜度,增強了運行可靠性。5.4數(shù)字化無損采集縱觀采集系統(tǒng)的整個工作流程,只需在編碼器端根據(jù)業(yè)務(wù)需要設(shè)置適當?shù)拇a流參數(shù),除此之外的全部環(huán)節(jié)均為數(shù)字化無縫對接,沒有額外的視音頻損耗,能最大化地還原直播中的高清畫質(zhì)效果。5.5內(nèi)容安全有保障眾所周知,電視臺播出的節(jié)目均經(jīng)過了嚴格的審核把關(guān),因此采集的內(nèi)容不會出現(xiàn)色情、反動等意識形態(tài)方面的問題,相比網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)目更具有保障性。支持互動點播、時移回看、多屏互動、網(wǎng)站直播、虛擬頻道等多種視頻業(yè)務(wù)的運營與擴展。結(jié)語組播流采集系統(tǒng)只有具備截流的能力,才能實現(xiàn)去除廣告和再次編輯,通過內(nèi)容重構(gòu)和資源整合,給用戶帶來更好的點播體驗,為點播業(yè)務(wù)的發(fā)展提供持久的內(nèi)容源泉。盡管現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)視頻的發(fā)展非常迅速,但實際上電視仍為社會的主流媒體,真正優(yōu)質(zhì)的節(jié)目資源都蘊藏在電視頻道中,關(guān)鍵是我們能否截取并加以挖掘利用。總之,充分利用好該采集系統(tǒng),將會使我們的高清互動點播業(yè)務(wù)大有可為。參考文獻[1]胡小生.校園網(wǎng)的組播應(yīng)用研究[J].計算機與現(xiàn)代化,2006(06):106-109.[2]夏超．H.264編碼算法研究[D]．西安：西北：西北工業(yè)人學(xué)．2007．[3]張亞娜。IPV6與流媒體傳輸在互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用[J]．世界廣播電視，2005．[4]T．Balardie，PFrancis，andJ．CrowcroftCorebasedTree(CBT)：AnarchitectureforScalableinter-domainmulticastrouting[A]．InProcACMSIGCOMM’93Rev[