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校园流媒体学习系统架构与服务环境搭建

2018-10-20张鹏瑞

知识文库 2018年3期
关键词:服务器端安卓客户端

张鹏瑞

随着4G时代的到来和互联网的迅速发展,人们可以在智能手机上观看各种多媒体资讯。在高校学生使用手机的频率很高,如何让学生利用手机等移动设备观看老师上课的视频课?提出基于 wifi,设计一种流媒体服务器的多功能视频点播系统。该系统体现了学生的学习自主性,满足了个性化学习的需求。

一、研究目的

该学习系统,可以满足不同学生教师的不同需求,用途广、易于实现、简单便捷,值得在教育领域上推广开来,为更多的人创造便利。

二、系统硬件平台

视频点播系统包括服务器端、客户端以及两者之间的通信方式。大概流程为:外接设备连接流媒体服务器,讲多媒体课件资源传输到服务器端,在流媒体服务器上对视频采取压缩,以保证超清、高清视频能够正常传送给安卓手机客户端;安卓手机客户端用wifi实现接收服务器多媒体资源的功能,服务器端和客户端之间选用 R-TSP 和 UDP 相结合的协议方式,保证服务器向客户端传输视音频快速、准确。

從上图可以清晰的看出设计的系统方案中主要由外接设备、服务器、W IFI网络适配器和安卓手机五大硬件组成。其中,外接设备硬件功能为:与服务器相连,将己压缩视频课件传送给服务器系统;服务器接收视频并进行处理,并完成与多个手机客户端建立连接,提供视频节目列表以及完整、清晰、流畅的节目源;

学校机房的服务器采用IBM机架式服务器X3850X5配置为:两颗八核IntelXeonE7-4820处理器(2.0GHz,18MB缓存),配置3块300GB2.5英寸SAS热插拔硬盘,32GBPC3-8500CL7ECC DDR3-1066LPRDIMM ServerRaidM5015阵列卡(512MB缓存带电池)集成两块10/100/1000MB自适应以太网卡、HBA卡。交换机使用华为S9306核心交换机。学校在教学楼、宿舍、图书馆都装有wifi适配器。可以满足随时随地无线上网要求。

三、系统软件平台搭建

该系统软件架构如下图所示。软件平台由视频点播系统和服务器端对原始视频无损压缩算法两大软件架构组成。简单来说,在流媒体服务器端,下载Live_5_5_5服务器C++源代码,并且编译使用,最后修改源代码重新编译,生成本系统中服务器所需要的文件;结合对外接设备原始视频进行无损压缩的算法,满足整个服务器软件需要实现的功能。客户端,使用安卓手机软件,通过在安卓手机上设计的播放器软件,实现显示节目单效果,同时需要对压缩的原始视频完整正确的解码回放。点播系统的建立,通过添加部分客户端服务器接口,达到节目信息产生、传输、接收的目的,接着结合UDP与RTSP传输协议,实现服务器和客户端在同一个局域网内,一个或多个人端可通过输入服务器IP的方法获取服务器上的节目信息,点击手机列表中自己喜欢观看的节目名称,进而成功播放文件,完成点播功能。

四、校园流媒体学习系统整体方案

准备好了硬件和软件,开始搭建流媒体服务器。

本系统涉及多播技术、原始图像帧无损压缩、UDP控制流、RTSP传输流、流媒体服务器、智能手机点播的系统方法,最终能达到在一定区域内,多个手机自由、免费、快速的点播服务器本地或外接设备视音频。主要步骤有: a.将系统内核设置为支持多播技术;b.本地服务器或外接设备存储的原始图像帧以宏块为预测编码的基本单元,支持宏块随机访问,实现无损压缩; c.压缩编码后的视频节目及外接设备存储的完整视音频通过wifi网络适配器传输给安卓手机客户端,多个客户端通过UDP和RTSP协议实现控制流和传输流;d.多个智能手机终端接收到数据资源,显示节目列表,点播视频进行信源解码和回放。系统结构图如下图所示。根据系统整体方案,需要实现以下几点关键技术:便携式流媒体服务器视频点播低功耗装置,服务器端对视频高效压缩方法;流媒体服务器和智能手机间UDP控制流和RTSP数据流机制,提高服务器处理速度和数据传输速度;安卓手机客户端能够对视频编码算法进行解码,实现多个用户同时发出请求,客户端出现两个满足不同需求的菜单,自由点播相互之间没有干扰;设计安卓手机播放器,正常接收系统服务器直接存储的视音频和经过压缩处理的部分场合监控画面,学生和老师可以根据自己的需求选择相应列表点击。

(作者单位:甘肃建筑职业技术学院)

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