1方案建议
    将教育现有视音频资源进行方便地组织管理，保障学校资源的有效利用视频采集工作站单机实现1~4路编码，系统进行了充分的优化和高继度，使系统对硬件和网络资源占用极低，系统超强稳定，长时间运行、高并发不死机、极大地节约了教育用户对硬件设备的投入成本。
    教育电视频道提供的丰富教育资源，结合网络资源搭建完善的网络视频应用，借助于现有的IP网络平台，以先进的流媒体技术，将卫星教育电视、闭路电视等信号实时转换并同步直播下去。采用成熟的MPEG4、WMV流媒体编码技术，单台采集工作站能实时高效果的编码多个电视频道。
    网络教育电视频道(IPTV)可达到:
    1.实现有线电视节目或卫星电视（兼容以后数字电视信号）的网络直播,也可对本地重大活动（机房外现场节目源）实现现场直播。接收端可在WEB网页上点击相应“按钮”即可实现换台。缓冲在2秒以内，延时1秒以内。
    2.视频效果码流300kbps达到VCD效果或500kbps达到SVCD效果，15OOKbps可达DVD效果。
    3.在进行直播同时可对节目进行录像，录象完成后自动生成点播页面，可进行点播。
    4.授权终端客户端可在线录制教育节目到本地磁盘。作为自己以后的学习资源。
    5.单台服务器可满足500人并发点播，大量并发同时接收同一直播频道或点播同一媒体文件不会出现服务器没有响应或者出现图像不流畅等不稳定的现象。
    6.为充分利用教育网络带宽，系统支持组播、单播传输方式，开启组播模式下，客户端会优先搜索组播信号。
    7.点播媒体库支持网络映射磁盘。
    在学校图书馆和阅览室中，将数字多媒体资源让教师和学生共享
    多媒体点播是资源共享的重要方式，葵花视频点播系统融入了最新的设计理念和业界最新的技术，真正做到从底层支持所有主流多媒体文件格式的点播，管理员不需要对大量视音频资源进行格式转换。根据对大量的多媒体格式进行分析，世纪葵花独创的统一系统框架(UPA)，从根本上兼容所有主流媒体格式的VOD点播，系统采用标准的COM设计规范，为未来系统的扩展提供了良好的基础平台。
采用自主研发的高性能视频泵作为核心视频引擎，充分的保障了系统的性能，即使在大量并发的情况下，点播响应速度仍然极快，任意拖动定位小于1秒，节约学生时间，提高学习效率。
    2方案设计
    2.1用户需求分析:
    教委已建设了教育城域信息网。目前的传输带宽为市教委到各个学校已建立了宽带连接。在此宽带网络基础上，除了运行办公自动化、公文流转、信息发布、邮件系统、视频会议、教学直播、网络电视、等数据业务，也为视讯业务的开展创造了条件。此次流媒体直播系统建设拟以市教委为中心，作为总部流媒体服务器；为各下属区县学校提供视频直播,教学资源共享系统。市教委将教育电视频道解决或教学片源提供直播和录象以及录象点播。同时配置移动采集工作站方便快捷能各地区现场活动内容传送到市教委网络中心流媒体服务器,由服务器提供现场活动的发布,各乡镇学校不受地理限制通过网络能时实观看到现场活动的信息。此项目实施的深远意义在于能促进城乡优质教育资源共享，提高农村的教育质量和效益，加强教师培训，方便不同学校、不同区域的教师与教师之间、教师与学生之间的沟通，能积极引入外部优质教育资源，提高教学质量，缩小城乡教育的差距，实现基础教育的均衡发展。
    整个系统以市教委为中心，设立流媒体服务器，下属多个县自行建立流煤体服务器系统，教学直播与市教委中心资源互连共享。
    从系统兼容和稳定、用户需求、实际应用环境和效果综合分析，我们采用分布式直播系统来搭建完善的音视频直播系统。实现目的如下：
    (1)分步式系统方式：视频编码与直播服务系统分离，即由一台编码工作站做视频编码处理，由另一台服务器承担直播数据流发布，实现分步采集集总管理。
    (2)采用分步式系统架构，视频编码工作站将数据流上传给直播服务器，直播服务器没有做编码工作，系统资源几乎为0%,完全保证大量用户接收，客户端只需访问直播服务器就能接收视频直播服务。
    (3)针对较大复杂的网络，不便开启组播模式的局域网，保证大量客户端接收直播效果和稳定，我们采用分步式系统方案。
    (4)系统兼容多种视频模式单机实现1~4路编码，并提供直播、录播服务，我们采用“LiveONE+KMS”来完成视频信号的采集、压缩、并在城域网提供直播、录播、VOD点播服务。为保证系统的兼容和管理，我们建立流媒体服务和管理平台。

    2.4系统组成与实现方式
    此方案围绕整个市教委建立流煤体系统：
    市教委系统组成由：流媒体服务器(KMS)、编码工作站（LiveONE）组成；
    各县单位系统组成由：流媒体服务器(KMS)、编码工作站（LiveONE）组成；
    支持对广电用户常用的线性播出方案。直播组播、单播、同一路流的视频与音频的永久同步一致性，延时在1~3秒。
    2.4.1流媒体服务器（KMS）
    KMS是直播、点播系统核心调度平台，提供直播数据流服务发布,系统支持推、拉、直播数据流系统集成数据库、WEB服务、VOD点播服务， 系统服务模块可以视并发数量进行适当合并。统一管理直播资源平台，可承担上100路直播通道发布以及数据流服务。
    应用方式：
    建立多个直播频道.添加市以及各分县直播资源,可将各县城直播资源统一管理、统一分发,同时市教委可以发布丰富的多媒体点播资源。给县区单位同时建立KMS提供直播和点播服务,提供了丰富的教育娱乐平台。
    性能：
    支持对广电用户常用的线性播出方案。直播组播、单播、同一路流的视频与音频的永久同步一致性，延时在1~3秒；
    组播与单播并存不限并发用户，即可同时接入观看的用户数目可以根据网络情况自由扩展，百兆网可同时支持500左右的用户数；
    支持丰富的流媒体格式文件的点播；
    丰富的后台管理平台以及WEB服务；
    2.4.2直播采集工作站(KMSEncoder)
    采集编码音视频提供直播源。
    应用方式：
    电视直播和会议直播都可用KMSEncoder来做提供直播源服务,将直播发送给流媒体服务器（KMS）。各分县使用的KMS可以提供直播服务同时也可将直播流发送给县教育局流媒体服务器。县教育局可管理直播资源和发布直播。接收端可以直接访问县直播服务器地址，也可访县教育局服务器，KMSEncoder也可添加“推、拉资源”将服务器或其他分县的直播资源，作为本地直播资源。
    对于不定地点的教学评估，使用KMSEncoder将教学内容上传给县教育局流媒体服务器，同时也可将移动课堂内容发送到市教育局流媒体服务器，不管在市里还是县里都能接收到远程教学评估。各分县教学内容可同时发送到市教育局流媒体服务器，市教育局流媒体服务器管理教师可同时观看到各分县教学内容，根据需要可选择任意一个教学内容提供网络直播教学，直播教学过程中可切播其他直播资源。如：视频会议或本地磁盘里的媒体文件。接收直播端在同一窗口无需任何操作，就可观看到市教委编排播放的精彩视频内容。

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    2.5系统功能
    世纪葵花可以提供完整的网络媒体应用解决方案，葵花流煤体系统提供视频直播、录制、广播、录像点播以及音视频文件等功能，帮助用户迅速建立一套完整的网络音视频应用系统。
    2.5.1视频直播
    网络直播应用在多种场合，如：卫星电视直播、视频会议直播、课堂直播、有线电视直播、展会及新闻发布会直播等等；同时这些直播资源，对我们来说也是比较宝贵的，需要同时把这些内容录制下来，以便给日后的学习、生活或工作带来方便。
    1.采用分布式架构，采集、编码、转发、存储和管理灵活配置；
    2.支持服务器集群方式运行以及自动负载均衡，能随着用户数增加而平滑扩容；
    3.支持单播、组播等多种分发方式，当接收直播时，先搜索组播数据以节省带宽；
    4.可随时插入多种字幕信息；也可随时发布文字通知；
    5.以互联网浏览方式实现中央控制管理，管理员不管何时何地，都可以远程登陆和管理，维护简便，端站免维护；
    6.支持多个现场（异地）或多信号同时在线直播发布，具有多站采集、多级账号管理功能，负载能力强大，可平滑扩充，运行稳定可靠。
    2.5.2视频录播
    通过该系统，可以随时把卫星电视节目、会议、领导讲话、教师讲课等音视频信息转播到任意的网络中去，实现网络上的任何一个终端用户都可以轻松点播节目；同时自动的把这些珍贵的音视频资源保存到流媒体服务中，供错过接收的用户点播、下载观看，最大程度的利用了这些资源。系统最大限度的实现了自动化和智能化。
    1.音视频的网络转播、录制、点播一体化完成，整个过程无需人工干预，体现了高度智能化与集成化；
    2.自动把录制后的文件加入到流媒体库，供用户点播观看；
    3.可设置服务器上缓存数天节目，供错过接收直播的用户点播或下载到本地观看；
    4.提供节目自动更新功能，系统按照先进先出原则，循环使用硬盘进行节目录制。
    5.交错录像功能保证了观看节目的连续性；
    6.提供多种录像模式，可以在默认录像规则的基础上随时进行人工干预，录制完整的节目。
    7.自带独立的节目编辑工具，可以把对录制的节目进行合并、剪切、修复等功能，还可以把录制的文件转换成其它格式的多媒体文件。
    8.支持批量下载功能，经过授权认证的用户可以批量选择服务器上缓存的节目，下载到本地电脑上。
    9.支持客户端录制功能，授权的客户端可以在接收直播的同时进行录制，直接把接收到的直播内容录制成ASF格式的文件。
    2.5.3多媒体文件直播
    多媒体文件的音频直播可将AVI、ASF、DAT、WMV、WMA、MP3、RM、RMVB、等媒体文件编码为MPEG-4数据流，视频编码我们可以选用MPEG-4、WMV7、WMV9音频可选用MP3、WMA、编码，编码同时可插入文字、图片信息，也可以只对音频部分编码，并上传给流媒体服务器，用来提供直播服务；
    2.5.4VOD点播
    根据对大量的多媒体格式进行分析，世纪葵花独创的统一系统框架(UPA)，从根本上兼容所有主流媒体格式的VOD点播，系统采用标准的COM设计规范，为未来系统的扩展提供了良好的基础平台。
    1.支持点播功能，并实现SEEK、PAUSE等特级功能。
    2.支持所有主流媒体格式(VCD,MP3,DivX,AVI,ASF,WMV,WMA,RM,RMVB等)的在线点播，支持文档课件（word,xls,ppt,Flash,bmp等）格式的点播。
    3.支持列表播放，可事先选择一个播放列表，客户端将按列表播放。
    4.独到的解包、打包、以及轮训调度机制，保证了极少的系统资源利用率，
    5.管理和操作极为方便，不需要进行任何过多的配置，一个真正用流媒体的方式实现VOD点播的大众化系统。
    6.支持动态更换IP功能，当系统IP发生变化时，只需重启流媒体服务即可，先前导入的媒体文件不需任何调整即可点播。
    7.支持远程远程上传媒体资源。
    8.媒体库支持网络映射磁盘。
    2.5.5系统管理
    通过统一的管理端实现管理，可实现远程管理。查看用户在线状态，控制录像，设置用户级别权限等。
    可在统一界面中对流媒体服务、数据库、Web服务进行管理，极大的降低了管理成本，真正做到统一管理。
    可限制系统使用的带宽，这样系统提供直播、点播或广播服务所占用的总带宽就会限制在一定范围内，不会对其它数据业务产生影响。
    可提供直观的系统监测，包括服务器的CPU使用情况、内存的使用情况、磁盘I/O情况、网络I/O情况等技术指标，都能以图表或图形方式直观地显示。
    通过负载均衡，部署分布式机群，可支持百万级以上并发流。
    2.6性能指标
    2.6.1视频直播、录播
    1、延时可控制在1秒左右；
    2、支持服务器集群方式运行以及自动负载均衡，能随着用户数增加而平滑扩容；
    3、应用最新的流媒体技术和独有的码流平滑技术，服务器采用纯软件数据交换技术，多点同步、音视频同步，保证媒体数据高质量转发。
    4、可随时插入多种字幕信息；也可随时发布文字通知。
    5、支持自连接功能，降低了由于系统维护带来的中断。
    6、视频部分采用MPEG4进行编码，音频部分采用MP3编码，既保证了音视频的质量，又降低了网络带宽，更节省了存储空间； 请参照下表：

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    2.6.2VOD指标
    1．常见的几种视频格式所占用的带宽：
    MPEG I占用带宽固定为1.5Mbps；
    MPEGII 占用的带宽一般在3Mbps~12Mbps之间；
    MPEG4（包括asf，DivX，rm等格式）占用的带宽在50Kbps~700Kbps之间。
    2．网络带宽：
    100M网络：理论带宽100Mbps，实际一般工作带宽仅有60~70%可用，既60~70Mbps带宽可用。
    3．硬盘I/O带宽：
    ATA/66：数据传输率66 MB/s。
    Serial ATA：数据传输率150MB/s。
    Ultra2Wide-SCSI：数据传输率80 MByte/s，由于SCSI的特殊功能，所以SCSI的硬盘较同等数据传输率的IDE硬盘要更快。
    由于硬盘不仅仅为视频点播系统提供数据存储和读写，还需要为整个系统提供服务。所以硬盘I/O带宽不能简单对并发流进行换算。建议采用Raid 0、0+1或5硬盘阵列避免和操作系统争夺资源、加快相应速度。
    4．从理论网络带宽上分析，单个千兆网卡可以提供400～650个MPEG I并发流、1500~2500个ASF、DivX等MPEG4格式并发流。
    为保持流分发与系统稳定，葵花流媒体系统在单台服务器千兆网卡支持1000并发。
    2.7系统优势
    成熟性
    采用的设备、操作系统、以及数据库都是国际上已经成熟大批量应用的成熟产品，用户使用和维护都非常简单，并不需要额外培训学习其它过多的东西，降低了使用成本；软件系统为世纪葵花公司独立研发设计，完全拥有知识产权，产品的底层核心已经过多种场合的使用，完全可保证稳定运行。
    开放系统
    系统在设计时均采用国际标准协议，如网络协议采用UDP、RTP、RTSP等，视频数据采用MPEG4，音频压缩采用MP3，数据库采用SQL Server，而且可提供多种外部接口，供高级用户建造更个性化的应用。
    可扩展
    当今网络技术的飞速发展，用户的需求也在不断提高。如果没有技术的前瞻性，采用过时的技术建立起来的网络结构很可能马上就不适应用户的需要。因此，为保证本系统能够适应未来若干年的网络发展潮流，系统中的硬件、网络协议和数据库系统都应采用与国际标准兼容的开放协议，软件有世纪葵花公司完全拥有知识产权，可根据用户的需要进行扩展。如可无缝增加直播频道。
    兼容性
    系统设计时就考虑到最大限度的兼容现有设备，可实现会议直播录制、课堂直播录制以及卫星电视的直播录制等。
    广泛实用性
    本系统完成后，可广泛的应用在远程教育，电视会议直播等等，也可利用在政府电子政务中。
    可无缝链接
    可无缝衔接其它电子商务平台或门户平台。
    2.8系统配置清单

责任编辑：lmtwadmin