基于云存储视频点播系统设计与实现.pdf(3)

专题内容：面向云环境软件开发和规模部署运行、大数据管理和智能处理，重点研究解决：云计算环境网络，计算存储一体化，资源动态管理与绿色计算，新型云管理平台，云环境测试和安全，大数据高速采集与融合，nosql，大数据智能分析和挖掘等关键技术研究、产品开发及应用。专注网民行为数据收集处理和挖掘应用，为大型媒体网站、传统企业、政府机构提供数据管理解决方案、数据应用产品及咨询服务。2.4 数据迁移对应用透明 进行分级存储后，数据移动到另外的存储空间时，应用程序不需要改变，用户和应用程序并不需要知道其数据重新分配的存储地点，使数据迁移对应用透明。

流媒体的传输原理及视频处理技术也正是本系统设计实现的核心基础，本节以下内容针对流媒体技术展开系统详细介绍。2.2.1 流媒体的基本概念[28]流媒体 是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体，传输的数据可以[3,29]包括视频、音频、图片以及其它多媒体文件 。事实上，流媒体更多的是指一种新的媒体传送方式，而非一种新的媒体格式。视频服务器把节目当做一系列数据包发出，并通过网络进行传输，客户端接收到数据后，通过缓冲区及视频解压缩技术进行处理，节目才能像发送前那样正常显示出来。这一系列相关的数据包12 万方数据东华大学硕士学位论文第二章 相关技术背景介绍也称之为“流”。流一般包含两种含义：广义上的流，是使视音频形成稳定的、连续的传输/流和播放流的一系列技术、方法和协议的总称，也称之为流媒体系统；狭义上的流，是相对于传统的“下载 播放”方式而言的一种媒体格式，它将音频视频信-息进行特定的压缩，并在Internet 上实现连续的传输，使得用户可以边接收边播[30]放 。流媒体的主要技术特征就是采用流式传输，对应的客户端需要创建一个缓冲区才能够支持其实现。采用流式传输的方式，可在短时间内利用播放器对已经完成压缩解码的流媒体文件进行播放，其余部分可以在播放的同时继续接收，大大[30]减少了用户的等候时间 。

流式传输的实现方式有两种：顺序流式传输和实时流[3,31]式传输 。1)1)11)) 顺序流式传输顺序流式传输是顺序下载，用户可以观看媒体。但是在给定时刻，用户只能观看已下载的那部分，而不能跳到还未下载的前序部分。顺序流式传输不能根据用户的连接速度做调整。由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件，HTTP[32]而不需要其他特殊协议，它经常被称作流式传输 。顺序流式传输比较适合高质量的短片段，如片头、片尾和广告。由于该文件在播放时观看的部分是无损下载的，这种方式保证播放的最终质量。同时，顺序流式传输方式意味着用户在观看前必须经历一定的延迟，对较慢的连接尤其如此。顺序流式传输可用于发布较高质量的视频片段，对通过调制解调器发布短片段，这种方式显得很实用。顺序流式文件通常存放在标准 HTTP或 FTP 服务器上，易于管理。顺序流式传输不适合用于长片段和有随机访问要求的视频数据，[3,28]如讲座、演说与演示，也不支持现场直播，严格说来它是一种点播技术 。2)2)22)) 实时流式传输实时流式传输可保证媒体信号带宽与网络连接匹配，使媒体可被实时观看到。与HTTP流式传输不同，这种流式传输方式需要专用的流媒体服务器与传输协议。

实时流式传输总是实时传送，特别适合现场事件，也支持随机访问，用户可快进或后退以观着前面或后面的内容。理论上，实时流一经播放就可不停地收看，但实际上也有可能因为延迟而发生暂停。实时流式传输必须配匹连接带宽，这意味着在以调制解调器速度连接时图象质量较差。此外，由于出错丢失的信息被忽略掉，网络拥挤或出现问题时，视频质量很差。如欲保证视频质量，顺序流式传输也许更好。实时流式传输需要特定服务器，如：QuickTimeStreamingServer、RealServer 与Windows MediaServer。这些服务器允许对媒体发送进行更多级别的控制，因而系统设置、管理比标准HTTP 服务器更复杂。实时流式传输还需要特殊网络协议，如 RTSP(Realtime13 万方数据东华大学硕士学位论文第二章 相关技术背景介绍Streaming Protocol)或MMS (Microsoft Media Server)。这些协议在有防火墙时有[3,28]时会出现问题，导致用户不能看到一些地点的实时内容 。2.2.2 流媒体传输原理流媒体传输是使用流式传输技术realplayer插件，在Internet 上实现多媒体数据连续传输的方式。

流媒体传输的实现，需具备以下几个前提：首先，多媒体数据必须进行预处理才适合流式传输。采用先进高效的压缩算法，把视/音频数据预处理成流媒体以适合流式传输，同时也适应网络带宽对流媒体的数据流量的要求。其次，流式传输的实现需要缓存。因为一个实时视/音频源或存储的视/音频文件在传输中被分解为许多数据包，而网络又是动态变化的，包选择的路由可能不相同，故到达客户端的时延也就不同，甚至先发的数据包有可能后到。因此需要使用缓存系统来消除时延和抖动的影响，以保证数据包顺序的正确，从而使媒体数据能够连续输出。通常高速缓存所需容量并不大，因为通过丢弃已经播放的[31]内容可以重新利用空出的空间来缓存后续尚未播放的内容 。最后，流式传输的实现需要合适的传输协议。在流式传输的实现方案中，一般采用 HTTP/TCP 来传输控制信息，而用实时传输协议 用户数据报协议/（RTP/UDP）来传输实时数据。2-4流式传输实现原理如图 所示。2-42-4图22--44 流式传输实现原理1) 用户选择某一流媒体服务后，Web 浏览器与 Web 服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息，把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来；14 万方数据东华大学硕士学位论文第二章 相关技术背景介绍2) Web 浏览器启动视/音频客户程序，使用HTTP 从Web 服务器检索相关参数来对视音频客户程序初始化，这些参数可能包括目录信息、视音频//数据的编码类型或与视/音频检索相关的服务器地址；3) 视音频客户程序及视 音频服务器运行实时流传输协议，以交换视 音频/ //传输所需的控制信息，实时流传输协议提供执行播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法；4) RTP/UDP 协议将视/音频数据传输给视/音频客户程序，一旦视/音频数据抵达客户端，视音频客户程序即可播放输出。

/2.2.3 流媒体关键技术/流媒体技术不是一种单一的技术，它是网络技术及视音频技术的有机结合。在网络上实现流媒体技术，需要解决流媒体的制作、发布、传输及播放等方面的/[27]问题，而这些问题则需要利用视音频技术及网络技术来解决 。所以，流媒体技术是网络通信、流媒体数据采集、流媒体数据压缩、流媒体数据存储、流媒体数据传输及流媒体播放等一系列基础技术的集合。1) 视频压缩编码为适应流式传输，需要把视音频数据处理成适合流媒体传输的流媒体格式/文件。通常采用先进高效的编码压缩算法，对视/音频数据进行预处理以适合流式传输，同时也适应网络带宽对流媒体的数据流量的要求。[33]ITU-T（国际电信联盟远程通信标准化组织） 与ISO/IEC（国际标准化组/[34]ITU-T织 国际电工委员会） 是制定视频编码标准的两大组织，的标准包括H.261、H.263、H.264，主要应用于实时视频通信领域；MPEG（MovingPictureExpertsGroup，运动图像专家小组）系列标准是由ISO/IEC制定的，主要应用于[35]视频存储（DVD）、广播电视、因特网或无线网上的流媒体等 。MPEG是指运动图像专家组，主要负责制定一些适用于数字存储技术、广播电视等应用场合的音频视频数据压缩编码标准。

接着就是在该标准下开发新技术、做出新产品，而其中最重要的核心技术就是解决图像视频信号的压缩处理和高速传输，具体来说就是压缩、编码、处理及传输。第三点则与gcn 1.2架构选择256bit位宽有关，之前的tahiti核心是384bit位宽，而tonga汤加降低到了256bit，为了防止位宽降低而导致的在高分辨率下性能损失，gcn 1.2架构支持delta色彩压缩（delta colour compression），这是一种图像压缩技术，它通过替换代表子像素不同的值来对色彩编码，例如某个像素的rgb格式是255:0:0，第二个是255:1:1，第三个是255:2:0，那么delta色彩压缩之后就是255:0:0,0:1:1,0:1:-1，。为何采用h.264编码直播，因为在同等图像质量下，采用h.264技术压缩后的数据量只有mpeg2的1/8，mpeg4的1/3，h.264能提供连续、流畅的高质量图像。

另外，常见的流媒体编码压缩技术包括可伸缩性编码技术、多媒体标准技术[30]以及对等网络技术等 。由于该部分内容不是本文的研究重点，此处不再做深入介绍。2)2)22)) 流媒体播放器流媒体播放器是一种能够与流媒体服务器进行通信的应用软件，这种软件能够播放或丢弃收到的流媒体数据。流媒体播放器既可以象应用程序那样独立运行，也可以作为Web 浏览器的插件那样嵌入到网页中去。流媒体播放器能提供交互式的操作，比如播放、暂停、快进、快退等。目前，使用最多的流媒体播放器分别有：RealPlayer、WindowsMediaPlayer、QuickTime等。由于Linux 操作系统平台的广泛使用，在该平台基础上的播放系统也逐渐成为开发的新热点。RealSystem G2是RealNetworks 公司的流媒体产品，它是C/S 模式的，提供完整的在网络上制作、发布、传送和播放流式媒体的功能。它主要由服务器软件RealServerG2 和客户端软件RealPlayerG2（或 RealPayer G2 Plus）两部分组成，还有用来制作媒体的RealProductor等。RealSystem 支持插件来扩展系统的功能，其提供了完整的开发平台，可以用来开发各种插件，其中Realsystem G2SDK就是它的一个开发平台。

简历1980—1984：毕业于哈尔滨工业大学电气测量与仪表获学 1986—1990：毕业于哈尔滨工业大学工业电气自动化获硕 1997—2002：毕业于哈尔滨工业大学机械电子工程获博 1989—1995：哈尔滨工业大学电气工程系讲师 1995—目前：哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院副教授 2000—2004：哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院硕士导师 2004—目前：哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院博士导师 学科 电力电子与电力传动研究方向1997年赴日进修期间，主要研究方向为机器人驱动和软开关技术。或bn） （3-5年，全日制 和半日制） 基础学位（准学）-fda, fdsc, 或fdeng （2年，全日制） 国家高级毕业/教育证书-hnd/hnc (2年，全日制和半日制)留学费用 学费 基础学位及本科学：6150英镑／年 硕士：7350英镑／年 工商管理硕士：7850英镑／年 哲学硕士：7350英镑／年 生活费用 瑞克斯汉是英国消费水平较低的地区，newi住宿费用每周约为50－65英镑。此外，从影像处理和卡记录到影像播放和影像传送，expeed 3高速处理大量数据。

流媒体的发展在服务、技术和应用等层面，终将产生一连串重大突破。在当前的互联网大环境下，各大流媒体服务商已将流媒体视作一个庞大的系统工程，从编码、传输、分享、网络以及硬件设备开发等层次完善整个互相联系的系统。能够最有效地将流媒体以最便捷的方式传送到用户的各种终端设备上，并不造成服务器和网络过重的负担，将是未来流媒体服务发展继续追寻的理想目标。2.3WebService技术2.3.1SpringMVC技术介绍MVC是一个框架模式，它强制性的使应用程序的输入、处理和输出分开。使用MVC应用程序被分成三个核心部件：模型、视图、控制器。它们各自处理自己的任务。最典型的MVC就是JSP+Servlet +JavaBean的模式。SpringMVC框架是一个轻量级的Web开发框架，该框架支持XML配置和Java注解（Annotation）的配置。SpringMVC框架围绕Dispatcher 设计。Dispatcher是一个JavaServlet，担任前端控制器的角色，负责接受用户的HTTP请求，并分配给其他控制器进行处理。其他控制器接受用户请求，提取其中的参数信息，并提取模型中存储的数据，进行处理，然后再传递给Dispatcher。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/bofangqi/article-106459-3.html