煤矿集团企业流媒体视频综合应用解决方案.docx
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煤矿集团企业流媒体视频综合应用解决方案
煤炭企业流媒体综合
应用解决方案
第一章概述
随着网络和多媒体技术的快速发展，很多政府部门和企业都已建成完善的网络环境。
在网络硬件基础设施日趋成熟的情况下，政府部门和企业充分利用完善的网络环境和先进的网络技术，特别是流媒体技术进行网络视频培训考核提升、会议直播、远程视频会议、新闻信息发布、宣传教育等已经成为趋势。
流媒体技术是网络技术和多媒体技术的综合产物。
流媒体既支持直播，也支持点播，为政府和企业信息化中的会议直播、宣传教育、培训考核提升、电视直播、活动直播、技能自学等提供极大便利，同时流媒体技术越来越多的应用于因特网的远程培训。
基于流媒体技术的远程培训模式，提高了网络培训资源的传输和利用效率。
随着网络技术、信息技术、多媒体技术的发展，流媒体的应用领域将不断扩展，必将推动培训宣传技术的前进和变革。
作为从事流媒体核心技术研究的专业技术提供商，VIEWGOOD长期关注流媒体领域的客户需求，针对各行业差异大、不均衡的特点，不断推出适合各行业特色的流媒体解决方案。
VIEWGOOD结合企业用户的需求，为其提供行业整体解决方案。
VIEWGOOD企业流媒体整体解决方案重点提供安全教育、视频培训、考核提升、技能学习、新闻发布、电视直播、娱乐电影点播等方面的应用，并通过以上应用大大提高企业整体工作效率，并促进企业的网络化办公，提高企业整体实力和形象。
第二章方案设计
2.1需求分析
远古通过和煤炭企业相关人员的交流，了解其流媒体综合应用的需求如下：
1、能够实现培训课程的实时直播、转播和远程录制、存储，课程进行过程中进行互动交流，促进安全教育的培训提升。
2、能够实时监看教学过程，实现远程观摩、听课。
3、系统能够实现集团网络电视台，实现电视节目转播、录制，或将课程转录到电视台发布。
4、实现学员及课程分类管理，能够根据部门、工种不同选择本部处的课程进行学习，并实现网络考评。
提供详细的安全教育、智能培训在线学习系统，
2.2设计原则
对本系统在技术实现上应坚持以下原则：
1.实用性
系统的设计必须符合实用性原则，设计的最基本的目标是建立一个适应实际环境的，可运行、能满足用户需求的多功能的实用系统；可充分利用用户原有的系统设备。
2.先进性
实现系统要求的方案和产品很多，在坚持实用性的前提下，充分采用高可靠性和高稳定性的硬件产品。
3.开放性
在系统设计中，充分考虑目前和将来的网络发展及用户需求，采用标准的开放协议来构架整个系统，能够实现和现有系统的良好集成性；同时系统能够支持多种内容服务商的接入，和其他内容提供商的管理和服务，实现数字视频资源的广泛融合。
4.可扩展性
目前互联网上的新的应用模式不断涌现，作为一个开放的流媒体综合应用系统，应当能够具备良好的接口以提供对这些新应用整合。
同时，系统本身应当能够提供良好的扩展性能，当用户量增加，业务扩展时，能够通过简单的硬件设备扩充或者分布节点的增加实现系统的平滑扩容。
5.稳定性
整个系统应当能够达到7*24小时的可用，系统可用率要达到99.99%，同时一旦有突发事件发生，系统应当能够提供良好的容灾备份手段，保证对用户端的应用不被中断，同时记录下用户日志。
6.可维护性
系统的可维护性对系统的生命力至关重要，系统要求采用模块化设计、标准的高级语言编程，灵活的功能模块重组，提供基于WEB的友好的应用维护界面使系统具有良好的可维护性。
2.3系统框架
就煤炭企业目前的实际需求应用来说，本解决方案是以远古VIEWGOODWebMedia子系统为核心依托，同时无缝挂接远古培训考核提升子系统，整个系统平台共用一台数据库服务器，做到一站式认证，实现用户的应用、管理便捷化，同时、媒体资源库比如点播、直播、录播的资源可无缝挂接为培训考核提升系统的学习资源、试题库资源，并通过有效的外部应用系统实现视频资源的统一调度、管理；下面给出整个平台系统的拓扑结构图：
该图中网络电视台通过多通道调制解调器采集输入到采集工作站中，同时现场直播的信号（摄像机、监控摄像机、USB摄像头等）也传送到采集工作站中进行编码，采集工作站可多台并灵活部署在互联网任何地点，实现移动采集，只要满足相应的带宽即可。
用户终端观看的方式多种多样，可通过各种PC终端，整个系统平台采用分布式架构部署，方便实现今后的平滑扩展，当然在具体实施中也可以根据实际情况把数据库服务、web服务、流服务部署在一台或两台服务器中，下面给出一个矿山推荐的硬件配置清单。
2.4系统配置
以下给出一个煤炭企业500并发4路直播的基本配置，整个硬件配置需要2台服务器、2台台式工作站，一台笔记本移动工作站，配置3块单路采集卡和一块usb外置移动采集卡，同时配置一路1分4路电视解调器。
服务器端：
设备类型
用途及配置
推荐型号
数量
总价（元）
网站页面、数据库、直播发布共用一台服务器
目前500并发4路直播一台服务器即可承载以上服务，因此只需要一台服务器
Dell2950（或其他品牌同规格服务器
1台
￥
IntelXeonE5430，4GB内存，1000M网卡，146GB×2SAS硬盘RAID0
视频流服务器
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。
Dell2950
1台
￥
IntelXeonE5205，2GB内存，1000M网卡，146GB×6SAS硬盘RAID5
硬件合计
采集端：
设备类型
用途及配置
推荐型号
数量
总价（元）
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。
IBM\HP\联想等
2台（1路现场、2路电视直播）
9000￥
Core2DuoE7200内存2G，插槽，集成声卡、网卡，160GBSATA硬盘，512MB显存独立显卡
移动采集工作站
笔记本电脑
IBM\HP\联想等
1台（1路现场直播）
6000￥
采集卡
安装在视频采集工作站上，负责音视频型号的采集。
Osprey210单路3块
3块
4500￥
移动采集卡
安装在移动视频采集工作站（笔记本）上，负责音视频型号的采集。
Osprey50usb移动采集卡
1块
1000￥
电视解调器（如做电视转播）
把TV信号转成AV信号
盘古
1转4
1块
￥2000
硬件合计
软件配置清单及报价（500并发4路）
软件系统
功能概要
版本
数量
单价（元）
视频点播系统
采用统一播放器，支持所有主流的流媒体格式，包括MPEG-1（mpg、dat、mp3）、MPEG-4（avi、asf、wmv）、REAL（rm、rmvb）、REAL10等，可实现不同格式节目的统一存储、管理、调度、发送、下载，客户端点播观看
V7.0
（500并发）
1
28万/1000并发
视频直播、录播系统
分布式结构，采集源可以在任何地方，采集工作站通过采集设备（采集卡、电视卡、DV摄像机、卫星等）将采集到的各类视音频信号，可以通过软件或硬件编码压缩成媒体流，对视频文件进行存储并将媒体流发送到发布服务器上。
用户端观看流畅，时延极短，在1秒内，非常适合广域网分布式应用
V7.0
8
4.4万/路
视频培训考核系统
对学员进行分部门管理，对培训课件分类管理，供学员选修，提供测评试题库和试题编辑。
对考核结果进行统计汇总，提供培训效果依据.
V7.0
1
￥16.8万
CDN管理
支持多级分布式部署，多种分发策略，预置的策略分发与实时手动分发相结合，将资源分配的边缘服务器，具备灵活的内容回收策略，对过旧或无效资源进行定期的清除,方便边缘节点之间实现资源共享.
V7.0
按需配
4.4万/结点
系统监管控制
协调整个流媒体平台所有的模块，对全网各服务器进行全面的管理，对整个系统的用户权限、节目内容、服务器负载情况、系统安全情况以及统计数据等进行管理。
V7.0
1
免费
页面制作与维护
系统页面的设计与维护服务,赠送可选页面一套。
（功能超出现有标准部分另外收费）
标准服务
1
免费
软件折扣：
5折，
软件总价：
56万+35.2万+16.8万=108万×50%=36万。
2.5软件清单
1
1.01
用户认证模块
采用Web认证、底层认证、流传输认证相结合的方法，确保非法用户不能点播。
1.02
节目模糊检索模块
用户可根据节目名称、节目类型、主演、导演……，快速搜索到节目。
1.03
节目审核模块
系统支持“需审核”和“无需审核模式”两种模式，在无需审核模式情况下，完全支持实时发布。
1.04
节目推存模块
页面可显示首页推荐、栏目推荐、经典推荐，专题推荐……，丰富页面，方便用户。
1.05
节目点击检索模块
页面可显示总体点击排行（TO100）。
各栏目的点击排行，各专题的排行。
1.06
新加节目检索模块
页面可显示最新增加的节目单。
1.07
影评模块
用户可以在网上发表自己对每部视频的观后感，留言。
1.08
用户自助服务模块
用户可以自行管理自己的账号，查询费记录，订购平台服务。
1.09
点播节目管理
实现对资源名称、演员、价格系统、节目码率、推荐类型、节目等级、节目介绍等信息的修改和影片海报的上传。
1.10
新闻模块
管理员可以实时发布新闻。
1.11
网站公告、调查模块
管理员可以实时发布网站公告、调查等在线服务。
1.12
在线答疑模块
系统支持即时通讯接口，用户可以在线实时与系统管理员进行沟通，提高用户解疑时效。
1.13
视频点播服务模块
（独创技术）
接收用户点播请求，检索资源，并以流媒体的形式传输给用户。
独创：
支持所有主流格式（MPEG、RM、RMVB），无需转换或封装。
采用自主知识产权的基于网络底层媒体流传输交换VConnect技术，极大地提升系统的并发性能。
单台服务器可以提供1000个并发用户。
1.14
视频直播服务模块
（独创技术）
接收用户直播请求，将采集的音视频信号以流媒体的形式传输给用户。
独创：
采用自主知识产权的KeyBuffer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。
多种直播模式：
单播，组播。
1.15
录播服务模块
支持远程录制模块，平台直播的同时将采集到的音视频信号以流媒体的形式存储到视频点播服务器的节目库中，供用户点播。
支持直播、发布、录制一体与分离。
1.16
直播认证模块
收看权限的管理，可以允许或限制指定客户端进行节目收看。
1.17
直播定时模块
可定时设置直播任务、定时设置开启或停止直播，可无人值守。
1.18
文件广播服务模块
支持目前主流文件格式文件的直播、轮播、插播。
1.19
采集模块
支持最大范围内的采集设备，无采集端最大限制，采集端可以在网内的任意地点。
2
2.01
系统管理模块
协调整个流媒体平台所有的模块，使系统安全、稳定、有序、高效的运转。
2.02
服务器管理模块
对全网各服务器进行全面的管理，包括增加服务器、删除服务器、服务器运行监控等
2.03
系统监控模块
对系统的在线用户情况、每个服务器负载情况、CDN分发情况、网络使用状况、运行状态等监控
2.04
CDN分发模块
（独有技术）
可分发新片，热点节目。
手工/自动两种方式
支持分发与收回（删除）等多种策略
独有：
支持全网内容分发，无需识别Media或Real服务器
2.05
服务器负载均衡模块（独有技术）
对每台文件服务器或网卡进行流量和访问人数限制，和对IP区域优先级限制。
手动/自动负载。
支持全局与局部等多种负载策略
独有：
支持全网负载，无需识别Media或Real服务器
2.06
权限管理
基于IP权限管理
基于用户组权限管理
基于用户权限管理
2.07
安全模块
用户经过web、服务底层、播放器动态生成的ID过行三重认证，有效防止用户非法通过工具进行下载或盗链。
2.08
管理目志模块
对系统管理、维护实现全程日志，记录所有后台管理员进行的操作，可以进行日志的查询和清除。
2.09
用户管理模块
用户注册管理：
用户查询、增加、删除
用户权限管理
用户分组管理
2.10
节目管理模块
存储管理、审核管理、栏目管理、评论管理、海报管理等
2.11
统计分析模块
用户注册统计、节目点播统计、平台访问量统计等。
3
VIEWGOOD培训考核提升
3.1
PORTAL动态门户
VIEWGOOD培训考核提升平台采用了PORTAL动态门户技术，让用户简单轻松的创建自己的个性化培训网站，简便快捷的集成各种网络内的应用模块和信息内容。
•系统桌面由用户自由设定，根据用户需要自由摆放相关内容和应用模块。
•采用流行的AJAX技术，用户轻松的通过鼠标拖拽即可完成系统桌面的版面布局。
•栏目内容可自由的增、删、改，同时可抓取集成其他网站的信息内容。
3.2
机构群管理模块
VIEWGOOD培训考核提升平台即可以实现各部门的独立培训管理也可以实现多部门的统一培训管理，并且相关学习、考试、统计等资源可实现在多部门的统一管理调配。
3.3
课件管理模块
课件管理模块由：
课件管理、题库管理、资料管理、案例管理四部分组成，系统符合AICC、SCROM标准，支持各种形式的课件，例如：
流媒体课件、演讲型课件、资料型课件、题库型课件、多媒体课件、仿真模拟课件。
不仅可以导入符合标准的商业课件还可以进行课件的在线制作，满足实际需要。
3.4
在线学习模块
包含课程管理、督学功能、题库学习和学习情况跟踪
3.5
在线考试模块
在线考试模块由试卷管理、考试模板、考试安排、手工评卷、成绩管理等功能组成。
系统具备灵活的出券功能和考试功能，满足各种考试需求。
3.6
考核评估（统计分析）模块
通过学习、培训、考试等各方面数据进行关联查询和统计分析，方便老师了解学生学习培训和考试情况，检验学生培训效果，为提高培训效果，加强培训管理的力度和效能提供了数据依据。
3.7
调查与交流模块
由热点调查和问卷调查两大功能组成。
可以通过网上调查了解学生的需求，开展民主评议和评选活动，以加强与学生的沟通。
3.8
知识竞赛模块
提供了精彩、趣味性的网上竞赛功能，管理者可以组织类似“开心辞典”方式的网上知识竞赛、能手竞赛等，以增强学习的趣味性。
3.9
系统管理模块
系统管理由新闻管理、门户管理、消息管理、自定义项模块组成。
系统集成了网站功能，用户可不必再单独建立网站，可直接通过系统创建教育、培训类型网站，网站可实现新闻公告、论坛、下载等常见功能，用户可以创建各种类型的栏目。
第三章远古流媒体系统平台综述
3.1系统组成
VIEWGOOD流媒体服务平台是一套基于广域网的分布式流媒体服务系统，采用MPEG-4编解码技术，同时支持MPEG-1（mpg、dat、mp3）、MPEG-2（mpg、vob）、MPEG-4（avi、asf、wmv）、REAL（rm、rmvb）、移动平台（3gp、mp4）和高清编码（H.264、VC-1）等众多主流媒体，提供远程培训、网络电视服务、现场直播、录播服务、电视录制服务、现场录制服务、视频点播服务、文件广播服务、学员管理和课程测评等多种流媒体服务。
平煤集团流媒体综合应用服务平台应包含以下几个子系统：
远古WebMedia子系统
视频点播功能模块（WebVOD）
VIEWGOOD视频点播模块是流媒体服务平台解决方案中的重要模块之一，可以独立运营。
整个模块基于B/S架构，采用VIEWGOOD自主知识产权的VConnect服务内核，支持MPEG-1（mpg、dat、mp3）、MPEG-2（mpg、vob）、MPEG-4（avi、asf、wmv）、REAL（rm、rmvb）等众多主流媒体外，还支持高清编码（H.264、VC-1）、移动平台（MP4、3GP）。
采用VIEWGOOD最新发明的hP2P专利技术，使用HTTP协议与P2P协议相结合的方式传输流媒体数据，一边下载一边播放，当前需要使用的数据采用HTTP方式传输，而暂时使用不到的数据即后续需要的数据采用P2P方式传输。
该技术具有播放请求响应快、时延小，节省服务器网络流量，节省网络区域间的数据流量，P2P节点可管理性好，并且不完全依赖于P2P节点的数据等优点。
同时采用NoDelay独创技术，支持广域网任意拖拽，响应时间极短。
视频直播模块（WebLIVE）
VIEWGOOD的视频直播模块是WebMedia子系统重要模块之一，可独立运营。
整个模块基于B/S架构，它综合了计算机网络技术和视频技术的优点，采用VIEWGOOD自主知识产权VConnect服务内核，支持最先进的MPEG-4、H.264编解码技术。
采用独创的KeyBuffer技术和P2P技术，HTTP方式和P2P方式随意选择。
流媒体广告模块（WebAD）
VIEWGOOD流媒体平台具有功能强大的流媒体广告功能，可以为用户、第三方业务运营商（广告公司）和片源提供商提供更加丰富的运营手段。
采用独创的NoGap技术，不需要预先对节目进行编辑，管理员可随意设置在点播节目播放过程中的动态插播流媒体广告。
CDN流媒体分发模块（WebCDN）
VIEWGOOD内容分发模块（CDN）是流媒体服务平台解决方案中的重要模块之一，是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构，将流媒体内容发布到最接近用户的网络“边缘”，使用户可以就近取得所需要的内容，提高用户访问内容的响应速度。
OSS运营支撑模块
运营支撑模块（OSS）是流媒体服务平台解决方案中的重要模块之一，是基于同一架构、分布实施的原则上建立的，是为了实现用户不断扩展的应用需求而建立的底层基础支撑平台。
系统采用灵活的负载均衡策略，具备统一完善的认证、计费接口，提供开放的虚拟运营平台，拥有强大的综合管理功能，同时支持远程维护管理，实现对整个流媒体系统的可监控管理。
系统具有较好的整体可扩展及兼容能力，支持平滑的、快捷的系统升级与扩容，可实现和现有网站系统和用户管理系统的接口融合。
远古录播子系统
远古录播子系统作为整个流媒体服务平台的一个外挂子系统，可以和整个系统平台实现无缝对接，系统采用一站式认证。
录播子系统实现了对会议、远程培训课堂中主持人或主讲人表情、语言、肢体动作以及其板书、电子课件、多媒体设备；与会人员或学生倾听、回答、交流全方位各因素进行实时同步录制。
在此基础上实现会议或教学现场的直播和点播的功能。
系统采取分—总—分的模式，即，将上述各要素按音频、视频以及VGA信号分类采集，通过录播子系统综合到一个单独的、主流的流媒体视频文件中，再根据用户安全及保护要求，分开提供多级权限，根据各个级别权限的不同使到能收看到的资料也相应不同，以此完善用户的权限管理。
远古录播子系统旨在利用现有的网络设施，让会议和课堂不再受时间和空间限制，极大降低成本，提高效率，广泛应用于会议、教学、培训、机房人机界面监控等领域。
远古培训考核提升子系统
远古培训考核提升子系统作为整个流媒体服务平台的一个重要补充，旨在充分发挥流媒体资源的优势，综合运用网络技术、多媒体技术、数据库技术、门户技术等综合手段实现在计算机网络上组织教学培训、考试评估管理等功能的电子化虚拟学习平台，帮助企业学员在各个方面技能及综合素质得到提升。
平台通过文本、图片、视频、电子白板等综合表现手段，将培训内容生动、直观、科学的传达给学员，并通过计算机进行在线考试与自动批卷，准确客观的检验培训效果。
培训组织者可以将培训内容组织成合理的培训计划，把制作成的课件与试题通过平台自动分发给学员，学习与考试由学员主动完成，学习的提醒与试卷批改则由平台自动完成，并自动统计学分和相关数据，培训组织者通过考核与评估模块即可方便的查看学员的学习状态和效果，大大减轻了培训组织者的日常工作。
同时还可将相关课件打包设计成专向培训课程，如：
在职期间的各类岗位培训、晋升领导职务的任职培训、从事专项工作的专门业务培训、新录（聘）用的初任培训等。
3.2远古VIEWGOODWebMedia子系统
应用概要：
1、能够实现培训课程的实时直播、转播，并通过WEB聊天室形式在授课过程中进行互动交流和疑点解答。
2、能够实时监看教学过程，实现远程观摩、听课。
3、对已有视频资源进行集约化管理，提供在线下载、分发存储和直播、点播等分享手段。
4、实现集团网络电视台，实现电视节目转、录，或将课程转录到电视台发布。
3.2.1WebMedia子系统业务流程
WebMedia子系统业务流程如下图所示，服务器主要为web服务器、数据库服务器及流服务器，web服务器提供用户前台访问、认证管理等功能，流服务器为流资源的存储中心，根据需要可进行分布式部署形成CDN流网络存储层，优化主干网络带宽，直播工作站提供网络电视信号的接入、音视频现场信号的接入等，数据编码后通过Internet或Intranet传送给直播服务器进行转发，提供给终端用户使用。
WEBMEDIA子系统应用拓扑模型：
3.2.2WebMedia子系统平台服务
远古VIEWGOODWebMedia系统作为核心平台，其核心平台服务尤为关键，整个系统的点播、直播、网络电视应用、视频会议转播都依托与该平台服务功能，同时录播子系统、培训考核提升子系统挂接到该平台上也需要其提供相应的数据接口。
1、WebVOD视频点播服务
多种媒体格式支持
WebVOD采用统一播放器，支持所有主流的流媒体格式，包括MPEG-1（mpg、dat、mp3）、MPEG-2（mpg、vob）、MPEG-4（avi、asf、wmv）、REAL（rm、rmvb）、移动平台（3gp、mp4）和高清编码（H.264、VC-1）等，可实现不同格式节目的统一存储、管理、调度、发送，无须外挂其他流媒体系统，结构简单，提高了系统稳定性、可管理性。
强大的并发性能
WebVOD采用VIEWGOOD自主知识产权的基于网络底层媒体流传输交换的VConnect技术，可以根据节目码流来控制网络传输速度，同时采用文件预读、流缓冲和连接复用等多项技术，极大地提升系统的并发性能。
同时采用hP2P技术，充分利用客户端之间的带宽来相互提供数据，从而在极大提高了服务器并发量的同时又节省了服务器带宽。
完善的节目分发（CDN）功能
实现热点分发、新片分发、冷门回收和手工分发功能，分发时实现服务器分组策略，最大限度上保证地区平衡。
各策略均提供了一系列参数供管理员灵活配置。
负载均衡策略
实现了服务器端的地区禁止、地区允许、地区优先和负载策略的灵活配置，可以根据各自服务器的负载状况去选择负载最轻的服务器为用户提供服务，并且提供了完整的流负载和网页负载的配置接口。
系统远程监控
允许管理员在页面后台直接查看远程服务器的连接数、CPU、内存、网络流量和磁盘状况等。
系统内置了检测服务器状况的程序，可以监测所有服务器的连接状况，实现了服务器在无人值守状态下的自动状态检测和状态切换。
节目快速拖拽
采用NoDelay和hP2P技术相结合，支持任意格式节目的拖拽，拖拽时延极短。
流加密、防盗链、防下载
系统通过三重认证实现流加密，有效地防止不法用户绕过页面认证而直接点播或盗链节目。
同时做到了防下载功能，防止影片的非法传播。
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