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基于P2P形式的校园网讲堂直播体系的构建

时候:2010-09-02 00:30来源:知行网www.zhixing123.cn 编辑:麦田守望者

【择要】 C/S布局的流媒体收集点播和直播体系,因为办事器及带宽的瓶颈的问题,无法供应年夜范围的利用,而P2P与流媒体技术的连络将计较及流量分离到了所有在线的客户端,为在校园网上搭建低本钱高机能的收集直播体系供应了可能。

【关头词】P2P、流媒体、节点办理、直播

 

跟着高校校园网利用的不竭深切,高校收集讲授已进入了及时化、智能化、范围化的生长阶段。师生对各种收集信息媒体的需求不竭增加,不再满足于浅显的文本图片的浏览。更多及时的视频需求变得更加强烈。以视频、音频信息为代表的流媒体技术的利用在很年夜程度上满足了这类需求,实现了师生之间在不合时候与空间上的交换,为收集讲授注入了生机。传统上的流媒体视频点播和直播有很多可供挑选的计划。比如微软的media encoder + media server ;real公司的helix producer + realserver 都可以供应比较好的用户体验,实现的体例也很简朴,采取的布局都是传统的C/S布局。与其他的任何C/S机构一样,如许的处理计划都会遭到办事器计较才气和带宽的限定,办事器难以支撑年夜范围的并发请求。笔者曾做过近似布局的直播体系,当用户数量到达百人以上时,就会给办事器造成巨年夜的负担,同时频繁地呈现缓冲的征象。因而一种新的处理思路被提出来了,即将流媒体技术与现在收集上用于下载的P2P技术连络起来实现年夜范围的收集直播。

 

一、流媒体与P2P术概述

流媒体技术简朴来讲就是一种边下载边播放的及时流技术,与传统的下载技术比较,它可以为用户供应及时播放体验。但因为它的数据仍然是从一个牢固的办事器上下载。是以,它的流利程度还是会遭到办事器及带宽的限定。跟着用户数量的增加,在一个临界点上,播放体验会疾速下滑,且影响到所有的在线用户。经由过程增加冗余办事器可以在必然程度上减缓这个问题,但不是底子的处理体例[1]。P2P是英文Peer-to-Peer(对等)的简称,又被称为“点对点”。“对等”技术,是一种收集新技术,依靠收集合参与者的计较才气和带宽,而不是把依靠都聚集在较少的几台办事器上。P2P还是英文Point to Point (点对点)的简称。它是下载术语,意义是在你本身下载的同时,本身的电脑还要继续做主机上传,这类下载体例,人越多速率越快。比如A和B都想在C上下载一个文件,此时,A和B都会对C发出连接,C把文件的一部分发送给A,另外一部分发送到B,当A和B都或的了不合的两部分,此时A和B就会相互链接,相互互换本身需求的另外一部分,这个过程中,A和B就是完整对等的,不存在办事器和用户的观点,这就是一个P2P收集,如果这个收集扩展开,不单单范围于A和B,而是不计其数台电脑时,那么每人都多是资本公布者也是资本下载者[2]。
P2P直接将人们联系起来,让人们经由过程互联网直接交互。P2P使得收集上的沟通变得容易、更直接共享和交互,真正地消弭中间商。P2P就是人可以直接连接到其他用户的计较机、互换文件,而不是像畴昔那样连接到办事器去浏览与下载。P2P另外一个首要特性是改变互联网现在的以年夜网站为中间的状况、重返"非中间化",并把权力交还给用户。

 

2、P2P直播体系事情形式

P2P直播体系采取近似于Bittorrent的事情体例,它采取的是P2P收集布局中的树形布局。体系布局如图1所示。这是一种基于目次的办事模型,在一个颠末优化的收集体系中,少量的目次便可以为数量浩繁的对等节点办事。对等点向目次办事注册关于本身的信息(起称呼,地点,资本和元数据),并经由过程目次办事器中信息的查询。目次办事器的首要服从是卖力领受用户的插手请求、节点办理、读取视频流数据并分发这些数据[3]。详细可以分别成三个服从模块:节点办理器、媒体天生器和分发器。节点办理器卖力办理所有插手的节点信息,当有节点插手时,必须向节点办理器提出请求,只需经由过程考证才气插手直播体系。一个典范的节点插手过程可以年夜概描述以下:

(1)节点N给主节点S(目次办事器)发送请求;

(2)S收到节点 N的请求以后,判定本身的直接子节点数是不是已到达下限;

(3)如果没有到达下限,则将节点N作为本身的直接子节点,履行(8);

(4)如果直接子节点已到达下限,则经由过程节点办理器来查询哪个子树的节点起码,然后将节点的地点端标语发送给它的呼应直接子节点;

(5)该节点经由过程本身的火伴办理器,判定节点N是不是可以作为本身的直接子节点;

(6)如果可以,则将节点N作为直接子节点并建立连接,履行(8);


图一

(7)如果不成以,则将节点N的请求向子节点数起码的分支转发,顺次类推,直到节点与某个子节点建立连接;

(8)节点N被某个节点领受后,向办事器S发送动静,办事器 记录下节点N 在收集合的信息;

媒体天生器近似于微软的media encoder 是一个及时的视频源,包含摄像头汇集卡和编码软件。它卖力遵循媒体数据缓冲区中请求的数据量读取ASF文件数据,组装成流媒体数据包传送给媒体数据缓冲区。分发器卖力从asf流中获得数据,并向其直接的子节点进行传输。

 

3、一个P2P收集直播体系的实例

为了帮忙读者更好地了解P2P直播体系的构建,笔者这里给出一个详细的P2P收集直播的实现体例。全部体系的实现分为三个部分:视频汇集编码(Media encoder9)、装置有P2P节点办理的办事器(TVants)和客户端(peer)。下面别离作出申明:

视频汇集编码部分可以采取C/S布局下利用编码软件。比如Media encoder9 由它为P2P办事器供应一个视频源。汇集卡的挑选可以选用风行的OPPREY汇集卡。在设置时,需求重视将Media encoder9设置为“自编码器拉通报”,使P2P办事器可以以mms://ip:port的体例获得到视频数据。详细设置步调不再累述,读者可以自行测验测验。

P2P办事器软件笔者这里采取的是由浙江年夜学开辟的蚂蚁收集电视免费软件,这个软件可以和Media encoder9装置在同一台计较机上。这个软件集媒体天生器、节点办理器(目次办事)、分发器和播放器等所有P2P的组件于一体。装置完成后还必须进行呼应设置后才气用于本身的收集直播,不然只能领受该软件官方公布的电视节目。详细设置以下:

1、在东西菜单中翻开其“目次办事”服从。即启用本机作为一个P2P收集合的节点办理办事器。并在IP地点栏中输入本机的IP地点。然后在办事器选项卡中将刚才启用的“目次办事器”增加进办事器数据库中,如许就在收集上天生了一个P2P办理办事器。下面我们还需求为他增加一个直播的节目源。

2、在其频道选项卡中单击增加按钮,为P2P办事器定义一个节目标来源。详细参数可以参考设置Media encoder9时获得的mms://ip:port地点。这里需求重视的是办事器一栏必须填入在“目次办事”中定义的IP地点,如许我们公布的视频才气被节点办理器和分发器所获得并公布出去。其他的选项可以采纳默许值。

3、当自定义的频道开端运行并呈现绿色进度条后,既可以单击频道的“概况”按钮获得由体系主动天生的该节目标P2P告诉布告地点了。详细格局可以参考tvants://P2PserverIP/tvants/?k=。经由过程这个地点客户端便可以收看及时的视频直播了。

对客户端Tvants供应了两种播放体例。一种是利用Tvants软件直接播放。别的一种是将tvants嵌入IE浏览器的体例进行播放。如果希望以网页的情势公布,需求本身建立一个网页,并在网页中内嵌以下代码:

<object classid="clsid:4C833081-D026-4FF8-968F-7EAB660D2FBA" id="TvantsX" CODEBASE=" http://download.tvants.com/pub/tvants/tvants1/win32/cab/tvants.cab#Version=1,0,0,58 " width=100% height=100% >

<param name="Title" value="TR tv">

<param name="URL" value=" tvants://172.18.137.96/tvants/?k=b1e014e4b722bdc8648324cf63a6689a">

</object>

“URL”的值就是节目标告诉布告地点了,CODEBASE中定义的是Tvants网页播放插件的下载地点,第一次播放时会主动从这个地点下载插件,今后不需求了。读者也能够将其改成本身的办事器地点,如许便可实现不消上公网的校园网电视直播,客户端翻开以上彀页后便可以在网页上收看直播节目了。蚂蚁电视的客户端播放插件还为观众供应了一个在线的交换平台,可以边看直播边与所有在线用户进行交换。

 

4、小结

在实际测试中与传统的C/S布局比拟较,采取P2P形式进行收集直播后可以年夜年夜地进步直播效力。在线的人数从本来传统的码率400Kbps 200人摆布直线上升到800Kbps千人以上,并且还在有上升的潜力。P2P的在线容量,实际上是自增加的,在收集许可的环境下,可以到达万人同时在线。别的经由过程笔者给出的这个计划,也能够很容易地搭建黉舍本身的收集电视台,导入从互联网上公布的很多mms资本便可以实现零本钱搭建校园收集电视台。

 

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标签(Tag):讲堂直播体系 P2P技术
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