校园高清网络直播平台的运用

校园高清网络直播平台的运用

陆海侠

上海城宏弱电工程有限公司上海200060

摘要：高清网络直播平台的建设作为教育信息化建设的一项重要组成部分，将在很大程度上提高教学服务质量，它以更形象直观的方式展现教学内容，并为广大师生提供高清的收视体验，从长远考虑，通过这一创新型的应用平台将极大促进我国整体教学水平的提高，进而为我国人口素质的普遍提高带来更多帮助。另外，从经济方面考虑，通过这一方式来共享教育资源和数字电视节目内容，将极大地节省用户的年度开支，因此这种内容共享方式具有更高的性价比，已经逐步淘汰现有模拟有线电视直播系统。

关键词：网络直播；高清编码技术；校园高清有线电视

1校园直播系统需求的实质

随着网络通信技术的进步和教育信息化应用的大规模开展，高清多媒体通信技术在教学中得到了越来越广泛的应用。直观而生动的校园网络直播应用，不仅可以实现课堂直播、会议与活动直播、校园电视台自办节目的数字化广播等教学应用功能，培养学生的英语听说能力；以及转播当地广电提供的数字电视节目，丰富学生的业余文化生活的直观功能。同时校园网络直播应用还可以极大地调动起学生学习的积极性、提高教学效率，并实现了优秀教学资源的共享，使资源的价值得到了真正利用，从而促进了学校教学水平提高和学生素质的提升。

1.1什么是校园高清网络直播平台

校园高清网络直播平台是一种利用宽带网络采用以太网或DSL、无线网络等接入方式，为电视机、手机、PC等多种终端用户提供多种交互式的宽带视频业务。在教育领域它主要用来实现教学活动直播和点播应用，比如在线课堂直播、学校会议及相关活动直播、多媒体教学资源的在线点播、校园网络直播等应用。整套系统基于学校已建好的IP网络运行，能为广大师生提供生动而直观的网络学习体验，因此能极大地调度学生的积极性，对于提高学校的教学水平具有极大地促进作用。此外，校园高清网络电视平台的应用范围非常广泛，它能够取代传统的有线或数字电视系统，将视频技术与互联网技术融为一体，以传统电视的收看方式来享受互联网上更加丰富多彩的节目内容，用户不用再被动地收看视频内容，可以随时点播自己想看的节目内容，它是真正意义上的交互式电视，是未来网络视频发展的最终方向。校园高清直播应用平台，是采用符合国际标准的流媒体技术在互联网上实现在线直播和点播应用的平台软硬件产品。

1.2校园高清网络直播平台优势

具有电信级的稳定性、安全性和可靠性，相关设备可以全年365天不间断运行，支持高标清节目的收视体验，保证与广电的高清数字电视具有同样的收视效果，学校不仅可以转播广电的数字电视节目，还可以制作和发布自己的教学直播节目，从而进一步增强了自主性，采用国际上最先进的H.264编解码技术，对用户的带宽资源占用最少，编码设备、解码设备均采用嵌入式设计，功耗低，稳定可靠，即插即用，部署灵活；并且具有广播级的图像质量。服务器平台基于Windows操作系统，稳定性与安全性极佳，并且可保障全年365天正常运行支持大规模分布式部署。

2应用概述

平台能够实现如下功能：实现教学活动的高清网络直播；实现数字直播节目的校内转播，将高清和标清视频节目通过现有的校园IP网络传送到所有收视点；学校可以根据需要使用该平台随时发布自办的教学节目；实现多媒体教学资源库的点播发布；该平台要求可以支持200点网络PC终端的收看；平台可以满足全校师生的大并发访问，并且保障服务的稳定性；平台要有良好的后期扩展能力，能够在后期需要的时候扩展系统容量；平台要有良好的安全性和稳定性。

3高清网络直播在运用中的架构分析

3.1系统架构原则

经济性：由于网络流媒体应用，是一个非常消耗服务器和带宽资源的服务，在该系统的中，通过采用高效的流媒体传输技术和最先进的H.264编码压缩技术，使得整个平台极大地降低了对服务器和网络带宽资源的消耗；在系统中，中心节点只需要1~2台服务器，就可以支撑上千个用户的同时访问。

安全性：由于在网络上提供视频服务，在视频的播放过程中，需要有良好的技术手段来保证服务器的安全可靠，以及服务器的防攻击能力，其采用的是Windows操作系统平台，整个系统拥有完善的安全设计，具有运营级的可靠性和安全性。其次，在系统本身，对网络中传输的信号内容都进行了加密和认证，以防止内容被恶意篡改和非法传播。

稳定性：系统能够支持7*24的运行，并且在碰到意外情况的时候，能够及时恢复并尽量防止服务中止。在中心节点上，提供监护服务，可以按照自定义逻辑，对失效的服务进行重启尝试；提供的监控服务程序，将24小时监控网络的运行状况，在出现致命性错误的时候，将主动告警；

可管理性：首先在内容层面上，将提供内容发布管理功能，满足节目发布和管理控制的需要；其次提供完善的日志(Log)管理系统，能够分析出网络运行过程中的用户访问数据和系统运行日志信息；最后提供监控系统(Monitoringsystem)，对整个网络的服务器运行情况和服务运行情况进行监护；

可扩展性：服务将能够简单地通过弹性扩张，在访问用户量大规模增加，对服务器提出更高要求的时候，将能够更好支撑更多的访问用户和边缘节点；这一切将只需要通过简单地架设服务器来实现。对于已经建设的网络不需要进行任何的更改。

3.2系统设计依据

系统在视频流编码方面采用符合国际标准的最先进的H.264编码技术，在传输上采用符合国际标准的流媒体传输协议和自主开发的流媒体技术进行数据分发，降低投入成本，提高分发效率，使整个系统具备良好的弹性与可控性。根据流媒体服务器的性能指标，单台服务器可以支撑上千个用户的并发访问。

3.3系统应用架构

3.3.1系统架构组成

内容源：主要是获取各种直播采集编码设备的实时信号，以及现有的视音频文件，为平台实现视频直播和点播业务提供内容；

视频平台：主要是负责直播信号源的分发和转播；点播、视频分发等；

业务管理：主要是对视频栏目，业务频道等进行审核与管理，对业务的运营进行统计管理与分析

业务门户：主要是业务展示的窗口，为用户提供访问的业务界面；

服务接口：主要是融合各种服务接口，为用户提供视频娱乐服务；

网络承载：主要是视频传输的承载网络，实现视频内容的传播；

终端层：主要是访问视频的各类终端，包括有手机终端、电脑终端、IPAD终端等；

3.3.2直播应用模块构成

网络直播管理主机：为网络直播管理系统提供硬件支持。

高标清流媒体编码器：提供直播信号源的采集和编码压缩功能，并将信号推送到直播流媒体服务器上。

直播流媒体管理系统：负责直播流的发布和转播分发功能。

WAP服务器：实现直播节目在移动终端上的展现。

WEB服务器：实现直播节目在PC终端上的展现。

无线移动终端和PC终端：用户端的访问设备，通过这些终端实现对直播节目的接收和解码播放功能。

4结论

该架构是当前极具性价比的一套网络高清直播解决方案，逐步淘汰现有校园模拟有线电视系统，已经在上海各个区域的普教系统被大规模部署，一方面它达到了广播级的播放效果，另一方面它的造价很低，可以被大多数用户所接受。而且易于搭建和组网，加之兼容校园局域网，无需进行重复建设，而更大的意义在于将来对接教育电视台音视频埋下了重要的伏笔。

感谢相关设备研发人员、设备调试人员和相关设备使用老师相关回馈。

参考文献

[1]张继凯,窦鑫.有线电视安全播出的技术探讨[J].装饰装修天地,2018,(23):148.

[2]黄效唐.中国网络直播平台研究[J].科技传播，2018,10（23）：67-68.