校园网直播多路电视节目的构建与实现

周思吉

摘要：在信息技术的发展下，Internet和Intranet的应用逐渐增多，视频点播、网络电视转播也逐渐被应用在校园网络中。传统的电视节目播放只能在特定的区域内传输播放，而网络直播不受到地理位置的限制，它甚至可实现覆盖全球直播。现今各大高校的网络设施已具有一定的规模，高校已经具备了实现校园网络电视节目直播、转播的必要条件，在此本文将重点探讨校园网直播多路电视节目的构建与实现。

关键词：校园网；直播；多路电视节目；MPEG- 4；Media

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）36-8795-02

构建校园网的目的是为了提高教学效率，促进科教事业的蓬勃发展。但是，在检查宽带流量中却时常发现校园网的出口大部分都被网络游戏、体育节目、影视娱乐节目等占领网络流量。这些视频、音频资料占用了大量的网络流量，影响了校园网络应用的正常运行。为了解决这一问题，缓解Internet出口压力并保障学生课余时间的网络需要。在校园网中构建网络电视系统缓解CPU占用过高的问题。校园网在高校的建设中逐渐被完善，同时通讯技术、计算机技术、网络科技等飞速发展，以及MPEG- 4压缩编码技术的发展成熟化，这为校园网络电视系统建立提供了良好的创建基础。

1 校园网络直播多路电视节目系统的工作原理与系统结构

校园网络电视系统通过电视选台器来实现电视信号接受，选定电视节目。经过实时压缩编码工作站将电视信息进行压缩处理，使其成为信息流，发送至流媒体服务器中即可实现客户端的正常电视节目播放。经过校园网接受实时直播电视节目的校园电视系统发热具体结构如图1所示。

2 关键技术

2.1宽带校园网的建设

校园网为学区内的学生、教研人员、教师等工作人员提供信息、资源，支持工作的顺利进行。随着计算机技术的发展，计算机网络信息系统已经成为高校办公、教学研究所不能缺少的条件，并逐渐受到人们更多的关注度。各大高校均加强了校园网络建设，在校园内构建校园内大流量的高速传输信息通道。在千兆三层交换以太网技术（Ethernet）实现了校内办公、科研、学生宿舍等所有楼层的综合布线，构建了三层网络体系结构，该结构的汇聚层、核心层共同组成了网络服务骨干，将1000M光纤主干网的接受平台中用户客户端自适应流量为校园网络电视的实现提供了网络基础，它支持数据网相关协议为校园网络提供多频道、高清晰度的网络电视。

2.2 MPEG- 4压缩编码技术

在校园网络中有许多综合信息服务，校园网络的宽带在一段时间内是无法伸缩的，因此校园网络的宽带属于校园资源中的紧俏资源。网络电视的实时传输需要大量的数据支持，视频、音频数据通过数字化处理后仍存在巨大的数据流量，但宽带流量有限，为了保障宽带的正常运行、多媒体信息的传输质量，就必须对这些数据就行压缩处理，再发生到各个客户端中。该文采用MPEG- 4压缩编码技术可还原视频原有的图像质量，在数据流量方面进行了最多发限度的压缩处理。动态图象专家组（Motion Pictures Experts Group）是专门进行多媒体视频、音频压缩的软件，它的编码对象就是图像中的音频对象、视频对象，MPEG- 4实施的是对内容展开的编码，它能够在某一环境对内容进行操作，MPEG- 4所应用的是对象压缩编码的方式，将图像和视频中的对象划分为不同的小对象进行压缩处理，是保留图像中每一帧之间不同的元素，一些相同的元素则被剔除，通过这种方式来减少多媒体文件中，视频文件和音频文件的体积。同时，MPEG- 4技术也保留了多媒体文件中图像和音频的质量，这为在网络电视转播中的画质、音频数据提供了保障，为网络电视系统的构建提供了强有力的技术支撑。

2.3流媒体技术

以校园网络电视系统来转播实时直播的节目，因此难以实现预先制作文件进行播放，只能在采集电视数据的同时经过压缩处理后便传送至校园网络中通过流媒体技术实现视频的实时传输，不需要通过下载的方式进行播放，这也就是所谓的流媒体技术。所有的文件均在无损的状态下下载的，采用该方式可保障音频文件、视频文件的高质量传输，但是运用顺序流传输无法保障传输期间的稳定速度。校园网络电视系统共有4个视频质量模式，通过更新可获得更多的频道。由于传输是采用的是广播组播的方式，服务器使用资源与电视直播服务数量相关。节目在接收电视节目时需要停止运行个人防火墙软件，或者在防火墙软件中允许IGMP协议运行。因此，与网络电视相适应的网络需要特定的服务器以及相适应的协议才能实施流式传输，实现校园网直播多路电视系统的正常运行。

3 校园网直播多路电视节目的构建与实现

文中所提出的系统服务器应用了微软公司Media系列，其中包含了：客户端、编码器端、放送端等等，均采用Windows Media Encoder9，其中客户端的播放软件采用了Windows Media Player。

3.1校园网络电视服务器系统组成

校园网络电视服务器系统的系统硬件主要组成由视频源、视频编码自播服务器、视频捕捉设备、客户端四部分组成。

3.2系统硬件

①视频源，也就是视频播放的内容来源，他是一个能够接受正在直播的电视视频节目的软件，例如：国庆节目、春节节目、跨年节目等等。②视频编码自播服务器，该服务器属于高性能服务器的领域，在客户端中安装视频采集卡，例如：MS Media Encode9便可以实现转播、视频编码的作用，也可实现对节目的录制作用。如果需要在多个地点实施转播只需要配备多块视频采集卡便可实现。但是，视频编码服务器对PC端的CPU的配置要求偏高。③视频捕捉设备，指的是视频采集卡，通过视频采集卡可将音频、视频数据转化为数字讯号，与软件编码服务器（Window Media Encoder9） 连接便可以实现音视频流的生成。④客户端，即个人客户端。在计算机中安装Media Player播放器即可收看自播视频流节目，当自播视频节目大多采用的是R/S结构，客户端下载一个普通的浏览器便可观看网络电视节目。endprint

3.3系统软件

校园网络电视服务器系统的系统软件主要组成由视频编码自播服务器、客户端软件两部分组成。①视频编码自播服务器，本系统采用Windows Media Encoder 9.0与视频采集卡驱动。②客户端软件，在客户端中安装Windows Media Encoder 9.0或以上版本的播放软件便可实现网络电视视频的转播。

3.4 Windows media server与WEB服务器的搭建

一般而言，Web服务器可用来发布HTMI文件，同时视频点播服务用力发布流媒体文件，此时采用的是Windows Media编码器，可将视音频文件的格式转化为mp3、wmv、wma、avi、bmp、asf的文件并采用Windows Media播放器所采用的流媒体文件。wmv、wma可将文件拓展为标准的Windows Media文件。对实况信息源实施编码运算，将它们转换为流文件。该文采用微软公司所研发的WWW服务工具服务器中的IIS（Internet Information Server），因此，IIS能够与Windows NT Server完美的结合。用户通过Windows NT Server与NT File System的NT文件系统构建Internet与Intranet之间的站点服务器。

3.5系统运行方式

流媒体播放共有两种播放方式，数据单播和数据组播两种播放方式，其中数据单播指的是在客户端与服务器之间构建一个独立的数据传输通道。也就是每个点到点之间的传输都能够接受到每个用户从服务器中所获得的视音频数据流。数据组播指的是在网络中向服务器发出申请，所有用户均分享一个数据流，通过这种方式可大幅降低服务器和网络资源的占用率。服务器以点播和广播的方式向客户端发送单播流、组播流。点播是客户端主动向视频源发出申请，连接客户端与服务器构建连接，但是每个客户端与服务器之间构建一个独立的数据传输通道进行各自的连接便会占用大量的网络宽带资源。用户被动的接受特定IP地址所传输的数据流具有一个较好的优点是在一个数据流中为多个用户提供数据信息可节省大量的宽带资源，在保障视频、音频文件质量的前提下提高宽带利用率。校园网中设置了500多个网络电视客户端和1000M光纤主干网的接受平台中用户客户端自适应流量为校园网络电视的实现提供了网络基础并采用组播、点播、广播多种播放方式，大大降低了我校网络宽带占用率，也保障了网络电视直播的视频质量。

4 结束语

随着信息技术的发展人们早已不满足与文字和图片的浏览，更多的人倾向于网络中视频、音频的阅读。传统的电视节目播放只能在特定的区域内传输播放，而网络直播不受到地理位置的限制，它甚至可实现覆盖全球直播。在校园网中构建网络电视系统缓解CPU占用过高的问题。构建高校网络电视系统在丰富学生课余生活的基础上，大大降低了校园网Internet出口的网络带宽。该文中的校园网络电视系统共有4个视频质量模式，通过更新可获得更多的频道。由于传输是采用的是广播组播的方式，服务器使用资源与电视直播服务数量相关。节目在接收电视节目时需要停止运行个人防火墙软件，或者在防火墙软件中允许IGMP协议运行。校园网直播多路电视节目的实现对与远程教学、视频会议等网络直播系统的应用具有现实意义，可促进了我国现代化教学技术的发展。

参考文献：

[1] 王正万.基于P2P网络直播流媒体水印技术研究[J].计算机安全，2011（4）：44-48.

[2] 丁剑.基于Flex和FMS的远程教学直播系统的设计与实现[J].大连民族学院学报，2011，13（1）：56-59.

[3] 张巍，赵震伟.浅析基于流媒体技术的校园网视频点播系统[J].科技情报开发与经济，2006，16（17）：238-239.

[4] 饶敏，郑斌，张治中.IPTV流媒体点播与直播系统设计[J].电视技术，2011，35（22）：46-48.endprint

3.3系统软件

校园网络电视服务器系统的系统软件主要组成由视频编码自播服务器、客户端软件两部分组成。①视频编码自播服务器，本系统采用Windows Media Encoder 9.0与视频采集卡驱动。②客户端软件，在客户端中安装Windows Media Encoder 9.0或以上版本的播放软件便可实现网络电视视频的转播。

3.4 Windows media server与WEB服务器的搭建

一般而言，Web服务器可用来发布HTMI文件，同时视频点播服务用力发布流媒体文件，此时采用的是Windows Media编码器，可将视音频文件的格式转化为mp3、wmv、wma、avi、bmp、asf的文件并采用Windows Media播放器所采用的流媒体文件。wmv、wma可将文件拓展为标准的Windows Media文件。对实况信息源实施编码运算，将它们转换为流文件。该文采用微软公司所研发的WWW服务工具服务器中的IIS（Internet Information Server），因此，IIS能够与Windows NT Server完美的结合。用户通过Windows NT Server与NT File System的NT文件系统构建Internet与Intranet之间的站点服务器。

3.5系统运行方式

流媒体播放共有两种播放方式，数据单播和数据组播两种播放方式，其中数据单播指的是在客户端与服务器之间构建一个独立的数据传输通道。也就是每个点到点之间的传输都能够接受到每个用户从服务器中所获得的视音频数据流。数据组播指的是在网络中向服务器发出申请，所有用户均分享一个数据流，通过这种方式可大幅降低服务器和网络资源的占用率。服务器以点播和广播的方式向客户端发送单播流、组播流。点播是客户端主动向视频源发出申请，连接客户端与服务器构建连接，但是每个客户端与服务器之间构建一个独立的数据传输通道进行各自的连接便会占用大量的网络宽带资源。用户被动的接受特定IP地址所传输的数据流具有一个较好的优点是在一个数据流中为多个用户提供数据信息可节省大量的宽带资源，在保障视频、音频文件质量的前提下提高宽带利用率。校园网中设置了500多个网络电视客户端和1000M光纤主干网的接受平台中用户客户端自适应流量为校园网络电视的实现提供了网络基础并采用组播、点播、广播多种播放方式，大大降低了我校网络宽带占用率，也保障了网络电视直播的视频质量。

4 结束语

随着信息技术的发展人们早已不满足与文字和图片的浏览，更多的人倾向于网络中视频、音频的阅读。传统的电视节目播放只能在特定的区域内传输播放，而网络直播不受到地理位置的限制，它甚至可实现覆盖全球直播。在校园网中构建网络电视系统缓解CPU占用过高的问题。构建高校网络电视系统在丰富学生课余生活的基础上，大大降低了校园网Internet出口的网络带宽。该文中的校园网络电视系统共有4个视频质量模式，通过更新可获得更多的频道。由于传输是采用的是广播组播的方式，服务器使用资源与电视直播服务数量相关。节目在接收电视节目时需要停止运行个人防火墙软件，或者在防火墙软件中允许IGMP协议运行。校园网直播多路电视节目的实现对与远程教学、视频会议等网络直播系统的应用具有现实意义，可促进了我国现代化教学技术的发展。

参考文献：

[1] 王正万.基于P2P网络直播流媒体水印技术研究[J].计算机安全，2011（4）：44-48.

[2] 丁剑.基于Flex和FMS的远程教学直播系统的设计与实现[J].大连民族学院学报，2011，13（1）：56-59.

[3] 张巍，赵震伟.浅析基于流媒体技术的校园网视频点播系统[J].科技情报开发与经济，2006，16（17）：238-239.

[4] 饶敏，郑斌，张治中.IPTV流媒体点播与直播系统设计[J].电视技术，2011，35（22）：46-48.endprint

3.3系统软件

校园网络电视服务器系统的系统软件主要组成由视频编码自播服务器、客户端软件两部分组成。①视频编码自播服务器，本系统采用Windows Media Encoder 9.0与视频采集卡驱动。②客户端软件，在客户端中安装Windows Media Encoder 9.0或以上版本的播放软件便可实现网络电视视频的转播。

3.4 Windows media server与WEB服务器的搭建

一般而言，Web服务器可用来发布HTMI文件，同时视频点播服务用力发布流媒体文件，此时采用的是Windows Media编码器，可将视音频文件的格式转化为mp3、wmv、wma、avi、bmp、asf的文件并采用Windows Media播放器所采用的流媒体文件。wmv、wma可将文件拓展为标准的Windows Media文件。对实况信息源实施编码运算，将它们转换为流文件。该文采用微软公司所研发的WWW服务工具服务器中的IIS（Internet Information Server），因此，IIS能够与Windows NT Server完美的结合。用户通过Windows NT Server与NT File System的NT文件系统构建Internet与Intranet之间的站点服务器。

3.5系统运行方式

流媒体播放共有两种播放方式，数据单播和数据组播两种播放方式，其中数据单播指的是在客户端与服务器之间构建一个独立的数据传输通道。也就是每个点到点之间的传输都能够接受到每个用户从服务器中所获得的视音频数据流。数据组播指的是在网络中向服务器发出申请，所有用户均分享一个数据流，通过这种方式可大幅降低服务器和网络资源的占用率。服务器以点播和广播的方式向客户端发送单播流、组播流。点播是客户端主动向视频源发出申请，连接客户端与服务器构建连接，但是每个客户端与服务器之间构建一个独立的数据传输通道进行各自的连接便会占用大量的网络宽带资源。用户被动的接受特定IP地址所传输的数据流具有一个较好的优点是在一个数据流中为多个用户提供数据信息可节省大量的宽带资源，在保障视频、音频文件质量的前提下提高宽带利用率。校园网中设置了500多个网络电视客户端和1000M光纤主干网的接受平台中用户客户端自适应流量为校园网络电视的实现提供了网络基础并采用组播、点播、广播多种播放方式，大大降低了我校网络宽带占用率，也保障了网络电视直播的视频质量。

4 结束语

随着信息技术的发展人们早已不满足与文字和图片的浏览，更多的人倾向于网络中视频、音频的阅读。传统的电视节目播放只能在特定的区域内传输播放，而网络直播不受到地理位置的限制，它甚至可实现覆盖全球直播。在校园网中构建网络电视系统缓解CPU占用过高的问题。构建高校网络电视系统在丰富学生课余生活的基础上，大大降低了校园网Internet出口的网络带宽。该文中的校园网络电视系统共有4个视频质量模式，通过更新可获得更多的频道。由于传输是采用的是广播组播的方式，服务器使用资源与电视直播服务数量相关。节目在接收电视节目时需要停止运行个人防火墙软件，或者在防火墙软件中允许IGMP协议运行。校园网直播多路电视节目的实现对与远程教学、视频会议等网络直播系统的应用具有现实意义，可促进了我国现代化教学技术的发展。

参考文献：

[1] 王正万.基于P2P网络直播流媒体水印技术研究[J].计算机安全，2011（4）：44-48.

[2] 丁剑.基于Flex和FMS的远程教学直播系统的设计与实现[J].大连民族学院学报，2011，13（1）：56-59.

[3] 张巍，赵震伟.浅析基于流媒体技术的校园网视频点播系统[J].科技情报开发与经济，2006，16（17）：238-239.

[4] 饶敏，郑斌，张治中.IPTV流媒体点播与直播系统设计[J].电视技术，2011，35（22）：46-48.endprint