-.z---.--總結資料校園網絡數字視頻點播系統技術建議書前言我們公司對**市電大決心投資組建校園數字視頻點播系統的行動非常贊同，我們認為運用當前最先進、最高效的教育技術、教學方法是非常符合當前教育事業開展的需要，是“教育要面向現代化〞方針的具體行動表達，并且目標清晰明確、技術合理可行。經過認真分析和研究，借鑒我們在其它系統的建立經歷，并緊跟最新的INTERNET網絡通信技術，我們編寫了這本“**市電大校園網絡數字視頻點播系統技術建議書〞，決心在各級領導和專家的指導下，參與這一工程的建立，為**市的教育事業開展作出我們的奉獻。本次工程設計以合理經濟的網絡構造為根底，以平安可靠的系統管理為原則，以豐富實用的業務效勞為重點，建議書共分為以下幾個局部：第一局部為綜述：行業背景描述，介紹系統設計的目標和遵循的原則；第二局部為系統簡介：分別從根底系統和應用系統來介紹本系統的具體設計；第三局部提供一個具體實施方案,描述了如何有方案、有步驟地建立本系統；第四局部描述如何擴展本系統；第五局部為報價；第六局部為公司售后效勞和售后效勞的內容。目錄TOC\o"1-3"1. 綜述61.1 背景61.2 方案設計原則和目標72. 系統簡介92.1 總覽92.2 根底系統描述102.2.1 系統組成102.2.2 系統構造112.2.3 內容存儲：分片存放112.2.4 節目傳送112.2.5 系統容量112.2.6 容錯和恢復112.3 應用系統描述122.3.1 管理工具122.3.2 備課工具142.3.3 播放工具153. 系統實施方案163.1 擴大、改建校園現有網絡163.2 軟件系統的安裝、調試和用戶化開發173.3 系統應用培訓174. 系統擴展194.1 擴大節目容量194.2 擴大系統用戶容量194.3 拓展系統使用覆蓋*圍194.4 更新系統軟件205. 系統總報價216. 附錄236.1 售后效勞和技術支持售后效勞的內容23綜述背景隨著社會的進步和科技的開展，社會分工越來越細，人與人的依賴關系越來越多，社會上的各種信息每年以指數形式急劇膨脹，傳統的表達方式和信息傳輸方式早已不能滿足人們的需求，人們已不再滿足于單純的語音信號、文字數據的傳輸，而是期盼著使用多種表示媒體，通過多種傳輸媒介令多種顯示平臺工作的通信模式，這種通信模式應具有集中性、交互性和同步性三大特征，是一種多媒體的通訊。縱觀當今的信息世界，多媒體的融通已普及計算機、通訊領域的各種角落，從最簡單的家用多媒體個人電腦到窄帶ISDN網上128Kbps,DDN網上的N*64kbps(N=1~30)的會議電視，乃是處于最前端的隨意視像點播〔VOD〕系統，高速度、實時性、交互性的多媒體應用系統已向傳統的通訊網〔PSTN、PSDN、DDN、N-ISDN〕提出了挑戰。眾所周知，目前的通訊網是窄帶的，以語音信息和文字數據為主要的效勞對象，國內通信網用戶接入的最大帶寬主要局限在2.048Mbps以內，這遠遠不能滿足多媒體通訊的要求。作為多媒體通訊的熱門領域，VOD系統對網絡帶寬資源的要求更加巨大。對于采用MPEG-1編碼技術的VOD系統，每個數字視像流的傳輸速率要求1.5Mbps。對于MPEG-2系統則要求4~8Mbps。可見，寬帶網絡技術是多媒體效勞包括開展VOD業務在內的重要網絡傳輸和交換的物質根底。自1993年9月美國宣布“信息高速公路〞方案后，全球掀起了信息高速公路熱潮，紛紛投入巨款建立國家信息根底設施〔NII〕。中國也在積極、慎重地開展II方案，為建立中國信息根底設施做技術和物質準備，敷設“八縱八橫〞干線光纜方案正在實施，**、**、首先在國內引入高速寬帶ATM交換機。**市已于1995年5月率先在全國建成了第一個ATM網--華美網，其主干線上的傳輸速率為155Mbps，并于近期投入使用了基于ATM的超級視聆通；**和也建成了各自的ATM試驗網，在其ATM試點工程主干線上提供155/622Mbps的傳輸速率。這標志著我國的通訊技術正在由窄帶向寬帶B-ISDN上邁進。B-ISDN的建立，為實時交互多媒體通訊提供了一條理想的交換和傳輸通道，可為用戶提供高速數據互連，高清晰度會議電視，多媒體工作站通信，隨意視像點播等先進的多媒體效勞業務。所有這些預示著一場新的浪潮多媒體技術的應用將在中國蓬勃興起。方案設計原則和目標針對目前**市電大現有校園網絡的根本狀況，參照國際信息技術的開展經歷，本著最優化的原則，為促進教育事業的開展，實現校內各類教育信息資源的公眾共享，我們設計了**市電大校園網絡數字視頻點播系統建立方案。本方案將要利用已有的和將要建成的校園網絡資源，本著技術起點高、功能強、業務全、易于擴大、管理完備、便于用戶使用的原則，組織并建立統一基于準寬帶通信技術條件下的數字視頻效勞網絡，以文字、圖形、圖象、動畫和聲音于一體的多媒體形式向**市電大提供立體效勞，并逐步實現與其它各省市電大的教育信息交換，使信息高速公路網絡成為21世紀教學的主要手段之一。基于上述宗旨，本網絡系統設計方案不但做到網絡設計功能齊全、宜于應用，具有極強的生命力和開展前景，成為全國乃至國際上的多媒體網絡開展趨勢中的先驅之一。綜上所述，**市電大校園網絡數字視頻點播系統遵循以下根本原則：1·系統必須是一個平安、可靠、實用、相對獨立的網絡體系構造；2·系統必須具備網絡的先進性和可擴大性，效勞業務靈活可擴大；3·采用最先進的符合國際趨勢的技術設備和手段，確保系統的先進性、開放性、兼容性、可擴大性，使系統具有不斷提升的生命力；4·遵循國際標準和中國標準；5·系統應具有經濟實用性；6·系統運營管理高效可行，用戶使用操作簡易方便。系統簡介總覽校園數字視頻點播系統，是一套數字寬帶技術的應用系統。通過一組協同工作的PC效勞器群，在校園網上傳送高質量的〔MPEGI/II〕視頻節目，而學生可不受時間和空間的限制，在教室里通過終端自由地進展收看。效勞器使用*86構造計算機，運行WindowsNT效勞器操作系統。管理工作站使用PC，運行WindowsNT工作站操作系統。點播終端使用PC，運行Windows95或者WindowsNT工作站操作系統，安裝IE。系統運用了關系型數據庫技術，簡化、方便了節目的管理；系統運用了當前流行WEB的技術，減少、簡化了學生段端的應用程序，增強了系統的運行穩定性，減少了系統維護的工作量；系統運用了國際、國內標準的協議、技術，如：網絡選用IP協議、視頻采用MPEG1/2的壓縮技術、應用框架采用WEB技術，系統可以毫無修改的移植到INTERNET上運用。管理員用節目管理工具可以方便地為系統裝載新節目，卸下暫不需要的舊節目，修改節目的參考信息，以及進展其它的系統維護工作。節目的播放采用按需點播的方式：用戶在終端上查找到需要的節目后要求效勞器立即開場播放。在節目的播放過程中，可以使用類似錄象機的播放控制功能〔暫停、停頓、快進、快退〕來收看需要的片斷。在效勞器不變的條件下，通過改變播放終端的放置方式，就可以形成輔助教學〔一室一機〕或電子閱覽室〔一室多機〕的應用模式。根底系統描述系統組成WebServerWebServer本系統分布于于一群運行NT的PC上。其核心局部是連接于高速網絡上的一個標題效勞器和假設干個內容效勞器。標題效勞器〔titleserver〕的作用是接收轉發客戶端的請求；安排內容效勞器的數據傳輸；保持系統時鐘；管理系統資源；為管理工具提供系統的配置信息。標題效勞器本身并不傳送視頻數據。內容效勞器(contentserver)的作用是管理播放時間表；提取數據并發送給客戶端。每個內容效勞器帶有1~15個SCSI硬盤，專門用于存放視頻數據。在系統中的所有內容效勞器在機器型號、網絡接口、硬盤個數上都必須保持一致。增加SCSI適配器或內容效勞器可以進一步增加系統容量。Web效勞器〔Webserver〕的作用是為客戶端提供WEB效勞的，由于本系統全部采用B/S構造，客戶端的所有請求均首先通過WEBSERVER進展處理。客戶端(clients)運行一個播放器軟件，其操作方式類似于普通的錄象機。軟件的核心是Active*控件，這個控件嵌入到IE，Netscape或其他瀏覽器中。系統構造本系統是一個分布式的實時系統，由假設干臺計算機協同工作。機群之間在高速網絡上建立數據鏈路和控制鏈路進展通訊。傳送實時數據需要系統中的計算機之間嚴密同步。本系統中用時鐘同步技術來保證各個內容效勞器步調一致地工作。內容存儲：分片存放通過把單個分放在系統的各個磁盤上的做法，使用戶的負荷能夠和有限的磁盤、網絡I/O資源取得平衡。數據文件分成小塊，按先后順序分布在各個磁盤上。塊的大小是根據磁盤的效率和不同的流量緩沖要求決定的；這種獨特的存儲方式能夠保證系統效勞能力內的所有用戶都能有滿意的收看效果，無論他們是否點播同一個節目。節目傳送節目流的輸出是通過調度表來管理，調度表表達了文件效勞器和網絡的能力。典型工作時，根據調度表逐個磁盤，每次讀出一個數據塊，然后把數據傳送到網絡上，發給相應的用戶。當讀完最后一個磁盤后，調度表又返回到第一個磁盤。系統容量系統的總容量〔并發數〕是用調度表的槽位個數計算的，這個數字等于一秒內讀出的數據塊個數乘上磁盤個數；但還要取決與網絡接口的速度。在快速以太網上可以有80Mbps的流速，在ATMoc-3接口上能到達100Mbps。如果使用了容錯功能，容量會減少。容錯和恢復我們在設計時考慮了高有效性，即使出現了硬件錯誤。為了防止系統中*個局部出錯后使效勞中斷，系統內建有數據鏡像功能。不管是單個的磁盤，內容效勞器上的全部磁盤，或內容效勞器本身出現故障，系統都可以繼續工作。鏡像數據是分布存放的，當*個磁盤出現故障，對它的讀取負荷會平均分配到其他所有磁盤上，調度表中對故障盤的讀取會在其備份盤上占用相等的一份帶寬。我們用一個特別的協議來檢測效勞器本身故障的發生。每個內容效勞器負責檢查下一個內容效勞器的狀態，并答復上一個內容效勞器的詢問。當出現超時，就把情況通報標題效勞器，由標題效勞器對調度表進展重排，所有對故障效勞器的被分派到其他效勞器上。當故障修復后，系統同樣會檢測到并自動將其參加調度表中，更換損壞的硬件不需要暫停效勞。應用系統描述從用戶操作上，應用系統分為三大局部，分別是管理工具備課工具播放工具所有的操作都是通過瀏覽器軟件〔IE〕，在Web頁面上完成。下面分別說明各局部的詳細功能：管理工具管理工具是給系統管理員使用的一套工具，完成系統維護的各種功能。包括：1.查看系統運行狀態查看效勞器的工作狀態查看磁盤的工作狀態2.管理播放終端顯示已經連接的播放終端的名字，網絡地址，播放狀態等信息管理員可以切斷*臺播放終端的連接。3.管理教師用戶**系統可以根據**區分不同的教師，并為他們保存個人的備課信息一個**包括**名/全名/密碼的信息增加**修改**刪除**4.節目管理節目管理是管理工作的主要局部a.節目庫管理每個節目在節目庫里對應一條記錄，該記錄包含了以下主要內容節目正名：唯一的數字編號，為系統所識別節目全名：對人而言更有意義的名字，如“物理實驗〔一〕〞內容描述：對節目內容的簡單描述，方便挑選節目分類信息：對節目分門別類的信息。根據教學的需要，包括有“科目〞、“年級〞、“學期〞、“語言〞分段信息：一個節目可能包括了和*課題有關的多個片段，可以用分段信息指示出來。一個分段信息格式為開場點/完畢點/分段說明還有其他含義明確的屬性如“長度〞等，不做特別說明。對節目庫的管理工作包括增加節目記錄修改節目記錄刪除節目記錄b.節目調度節目庫的建立只是輸入了關于節目的信息，要在系統上播放節目，就必須把錄有節目視頻信息的mpeg文件裝載到效勞器上。由于系統一般沒有足夠的容量將所有的mpeg文件裝載，所以要根據需要調度節目，即改變節目的“在線〞狀態?？梢蕴峁┑牟僮饔校杭虞d節目：指定要加載的節目正名和對應的mpeg文件存放路徑，系統檢查有足夠空間后，把mpeg文件裝載到效勞器，并標志節目為“在線〞。否則給出空間缺乏的信息，取消加載請求。卸下節目：指定要卸下的節目后，系統檢查節目是否“在線〞，假設是則釋放其占用的磁盤空間，并標志節目為“非在線〞。處理調度請求：管理員可以查看教師發出的調度請求，請求的格式為“申請人/申請節目/使用時間〞，假設同意申請，根據申請的信息進入加載節目的操作；假設不能滿足申請，可回復申請人原因。備課工具為了讓教師能夠更方便的裁剪教材，系統提供了一套備課工具。教師可以翻看教學節目表，根據授課內容的需要挑選節目；瀏覽節目的內容，裁剪出配合教學的片斷。最后把假設干個片斷組合成一次教學用的材料。在使用的時候可以把這個材料當做一個節目來播放。對于那些沒有在線的節目，也可以在備課系統中向系統管理員發出裝載請求。備課工具提供的操作包括：通過**登錄個人空間查找節目庫，挑選需要的節目，對不在線的節目，發出調度請求查看請求的完成情況播放在線的節目剪切片段，片段用“片段名/節目名/開場點/完畢點〞的形式表示把片段依次組合成教材保存對教材的修改預覽教材播放工具播放工具用于課堂上向學生展示節目內容，提供的操作包括：通過**登錄挑選自己的備課教材查找在線節目庫，挑選需要的節目撥放教材或節目使用播放控制功能〔播放，暫停，快進，倒退，停頓〕控制播放過程使用節目中的分段信息控制播放過程使用備課教材中的片段信息控制播放過程系統實施方案根據上一節對系統的描述，結合電大現有網絡資源，我們提出以下實施建立方案以拱參考：擴大、改建校園現有網絡首先擴大、改建校園現有網絡，使之能夠承載大容量的視頻數據；同時，并不會影響現有網絡應用系統的運行；由于整個數字視頻系統網絡數據流量大、負荷重，平安性和效勞質量(QOS)要求高的需求，建議采用如下的網絡設計方案：采用快速交換式以太網技術組建校園骨干網，采用技術組建校園內各個教室結點,網絡拓撲構造采用二級星型構造?？焖僖蕴W是當今最流行的局域網絡技術，其高速率可以滿足目前業務的傳輸帶寬的需求，產品非常成熟，各廠商間產品的互兼容性也較好，是建骨干網的首選技術，但建立本錢較高；而相對來說。交換式以太網的建立本錢要低得多，在相關結點教室采用交換式以太網技術完全滿足當前甚至將來一段時間視頻業務的需求，因此，在結點教室采用交換式以太網技術是比較經濟、務實的選擇。涉及到數字視頻點播的各教室節點網絡采用作為網絡交換機，對于用戶分布較密集的結點，應考慮增加一臺網絡交換機。所有相應的水平布線系統到達三類標準即可；骨干網絡選用端口密度適中、總線較寬的FastEthernetSwitch作為骨干交換機，提供100M/100Mbps交換連接能力。各節點交換機以100M的速率與骨干交換機相連構成星型主干。所有相應的垂直布線系統必須到達五類標準；軟件系統的安裝、調試和用戶化開發軟件系統的安裝包括以下幾個內容：效勞器群的安裝操作系統的安裝，NT4+SP3WEB效勞的安裝，IIS3或IIS4數字視頻點播效勞軟件的安裝當系統安裝、調試完畢后，系統可以完成前述的所有根本功能，但如何組織現有的教學資源、調配教學視頻素材、確定用戶界面等還須做許多用戶化的工作，如：視頻內容的目錄構造，用戶初始化數據錄入、操作界面的替換等，這些工作必須有用戶方人員的配合和參與一起與我方的軟件開發人員共同完成。系統應用培訓一個計算機應用系統能否成功除了系統本身的各個要素外〔如：應用模型的設計、軟件編寫的質量、界面的友好程度等〕，很大程度上還取決于用戶的應用水平，培訓是系統應用的第一步，培訓的目的是為了讓用戶更好的理解系統應用模型、提高系統使用的熟悉程度，從而使之真正成為自己的教學手段，提高教學質量和效率，同時對我們而言，也是一個信息反響的過程，為我們優化系統提供豐富的實踐時機。系統培訓可以分階段、有步驟的進展。在系統建立的初期，我們對用戶進展系統構建應用模型的培訓、類似系統的介紹等；當用戶對系統有一定的了解之后，再對用戶進展實際使用操作的培訓，這種培訓是有針對性的，如對系統管理員、教師、學生就會分別有不同的內容；當系統運營了一段時期后，用戶相當熟悉了本系統，想對系統做進一步的開發，則，我們也要提供相應的培訓，如：開發工具的選型、開發工具的使用等。系統培訓的可以靈活多變，如：現場講解、座談、具體輔導、公司專門培訓等。系統實施進度安排第一周第二周第三周第四周合同的細劃__________設備的購置______________網絡改造________________系統的安裝調試______軟件用戶化開發_______________系統擴展系統擴展一般有如下幾個原因：系統視頻效勞器存儲容量不夠了，節目調度相當頻繁系統用戶數量激增，現有的系統視頻效勞器非常繁忙，用戶常被拒絕需要擴大系統的覆蓋*圍需要更新系統軟件，使之符合國際國內標準就上述幾個原因，本系統做了充分的考慮，并提供了相應簡便可行的解決方案，并會積極的參與系統的擴展工作。擴大節目容量當系統視頻效勞器存儲容量不夠了，節目調度相當頻繁時，增加ContentServer的磁盤即可；假設磁盤插槽已滿，可增加一臺ContentServer。擴大系統用戶容量當系統用戶數量激增，現有的系統視頻效勞器非常繁忙，用戶常被拒絕時，應該考慮擴大系統用戶容量了，增加一臺ContentServer即可解決問題，系統最高可有12臺ContentServer并行運行。拓展系統使用覆蓋*圍學校需要擴大系統的覆蓋*圍，讓更多的教師和學生能夠使用到本系統，則首先必須拓展校園網的覆蓋*圍，無論采用HFC〔同軸光纖混合網〕、B-ISDN〔寬帶綜合數字業務網〕、SDV〔交換數字視頻〕技術，都會兼容現有的IP協議和WEB應用框架，則都不會影響本系統的應用效果，只要上述通訊子網能夠滿足數字視頻的傳輸必要條件，足夠的帶寬和良好的效勞質量。更新系統軟件我們保證會提供相應的最新版本的系統軟件對系統進展升級，使之符合國際國內標準。軟件免費升級效勞：對于由我公司開發的網絡應用系統，只要在新的軟件版本中沒有添加重要的新功能，我們將提供免費的版本升級效勞；軟件收費升級效勞：第三方廠家的應用系統的升級軟件版本，或我公司的重