教育行业流媒体点播方案
教育行业流媒体应用解决方案
——校园网、广域网、互联网
目录
第一章方案简介 (5)
1．1 行业概述 (5)
1．2 方案概述 (5)
第二章平台应用 (8)
2.1 视频新闻 (8)
2.2 视频资源库 (8)
2.3 远程教育 (9)
2.4 经典影片收藏频道 (9)
2.5 动态内容模型 (9)
2.6 新闻信息发布 (9)
2.7 教学研究 (9)
2.8 用户互动 (10)
第三章设计方案 (11)
3．1系统模块 (11)
3.1.1 WebVOD视频点播系统 (11)
3.1.2 WebCDN教育资源共享系统 (11)
3．2 方案架构 (12)
3.2.1 VIEWGOOD系统业务流程 (12)
3．3 平台设计原理 (13)
第四章平台技术指标及产品优势 (15)
4．1 独创技术 (15)
VCONNECT技术 (15)
NODELAY智能拖拽技术 (15)
NOGAP无缝拼接技术 (16)
HP2P技术 (16)
4．2 标准技术 (16)
(1)存储技术 (16)
(2)负载平衡 (17)
4．3 CDN技术 (18)
1）CDN概述 (18)
2）CDN的网络架构和分发策略 (18)
4．4 平台产品优势 (20)
4．4．1．支持大并发，单机并发量大 (20)
4．4．2．点播拖拽无缓冲，观看流畅 (20)
4．4．3 专业原厂商，自主的技术产权，具有防盗链，防下载 (20)
4．4．4 独有的播放器，支持格式更加全面： (20)
4．4．5．强大的管理功能 (20)
4．4．6 提供接口能实现和第三方录播产品的无缝融合 (21)
4．4．7 多年的行业经验，造就成熟稳定的产品 (21)
第五章平台软硬件配置说明 (22)
5．1 软件系统配置说明 (22)
5．2 硬件配置及说明 (22)
5．3 软件清单（系统软件平台清单） (23)
第六章成功案例新疆克拉玛依教育城域网 (26)
5．1 方案概况 (26)
5．2 应用需求 (27)
5．3 组网方式 (28)
5．4 硬件配置 (30)
5．5 软件配置 (30)
5．6 教育行业典型用户 (31)
第七章公司介绍 (32)
7. 1 公司简介 (32)
7. 2 公司历程 (32)
7. 3公司资质 (33)
第一章方案简介
1．1 行业概述
随着网络和多媒体技术的快速发展，很多学校都已经建成校园网络环境，在网络硬件基础设施日趋成熟的情况下，充分利用校园网络环境，利用先进的现代教育技术改革传统教育技术，以适应时代发展的需要，推动教育技术现代化的不断发展，已经成为必然的趋势且不断成为现实。
在众多现代教育技术中，流媒体技术是一种不断被人们认识，熟悉和使用的新技术，它是网络技术和多媒体技术的综合产物。流媒体既支持广播，也支持点播，对远程教育过程中的直播、点播、答疑辅导、批改作业等学习方式极为便利，流媒体越来越普及于因特网的远程教育系统。流媒体文件可以通过WEB服务器发布，通过VOD视频点播服务器存储流媒体文件信息。基于流媒体技术的远程教育模式，提高了网络教育资源的传输和利用效率。随着网络技术、信息技术、多媒体技术的发展，流媒体的应用领域将不断扩展，必将推动现代教育技术的前进和变革。
VIEW GOOD依赖专业的流媒技术结合众多的电信级用户的检验，安全稳定的保障，通过对教育应用的全面理解并结合用户的需求，为教育行业量身定制的『VIEWGOOD流媒体平台应用解决方案』，为教育建立整合各式流媒体视频资源服务平台，让所有教师、学生、家长、教育管理机构都能通过网络实时学习视频资料、观看视频新闻、展示精品教学、观摩班级上课、远程教学、培训考核、经典电影节目欣赏等全面的流媒体应用。
1．2 方案概述
『VIEWGOOD流媒体平台应用解决方案』是整合一个地区或学校的教育资源并应用于流媒体视频服务，它不仅可以实现一个地区或学校的资源共享，而且可以保证政策传达的统一出口，极大的提高工作效率和解决有限资源的使用。应用如下(图1.1)：
(图1.1)VIEWGOOD流媒体解决方案应用模块图
注：以上图示以教育城域网举例，学校应用图参照此图●教育视频新闻展播
最新的教育相关的视频新闻的观看、管理、查询、分析等
●教育视频资源库
建立完善地区的教育资源库，方便查询、在线观看查询、管理等。
●远程教学观摩
远程实现对教学现场的观摩，实现远程听课。
●远程教育中心
强大的收费管理权限管理，为内外用户提供远程教育服务。实现远程教学。
●教育电视台
可以建立多路电视直播，供选播。
●经典影片收藏
经典课外收藏，欣赏经典视频作品，陶冶情操。
第二章平台应用
2.1 视频新闻
?提供教育相关新闻服务，建立新闻资讯平台
收集整理相关的教育新闻资讯，提供直接的视频观看效果，建立综合的视频新闻平台，可供查询、观看、学习等。
?通过直播电视频道服务，建立实时的新闻直播及收藏管理服务
建立直播新闻频道，VIEW GOOD直播支持分布式直播，直播源可以在任意地方，极大的方便使用。VIEW GOOD直播系统支持现场直播和同时录制编辑服务，可以把实时的新闻录制成流媒体文件并自动存下来，方便以后查询观看。
2.2 视频资源库
?轻松建立教育视频资源库，提供搜索，检索服务
协助教育管理部门建立视频资源库，可将所有的教育学习视频文件进行整理编排，集中管理，建立各自的分类（如：一年级，二年级，初中部，高中部等）并且在整个平台中提供搜索和关键字检索功能，方便教师和学生以最快的方式观看和学习。VIEW GOOD支持所有的流媒体格式，无需格式转换，节约大量的时间；VIEW GOOD支持批量添加智能识别功能，极大地方便管理者。
?完善的权限管理功能，针对不同的用户有不同的管理和观看权限
协助教师进行补救教学，教师可将上课的教材内容，投影片，或是利用本平台的直播系统现场录像功能，可将教师上课实况同步录制成影音档，一并放入平台中，让缺席的学生可以在不限地点的自行点播学习，想复习的学生也可点播重复学习，学生回家后也可透过网络连接平台点播学习。根据用户的不同，分为教育管理者、学校领导、老师、学生、家长、远程教育者等不同的用户提供不同的服务。
2.3 远程教育
远程在线课堂
学生可以在互联网(教育网)上通过系统进行在线实时收看远程教育频道，方便地实现远程听课、在线学习，更解决了一些不能来到学校上课的难题。学生只需通过网络，在家、图书馆、电或其他地方，如生病的学生也能和正常的同学一样的学习等。也可以在课后观看课堂录像，完成学习任务。2.4 经典影片收藏频道
将经典的，有教育和学习价值的电影，教育片，故事片，记录片等集中存放到视频服务器中，方便师生课后点击学习，丰富学生的课余生活，使得学生可以全面发展。VIEW GOOD平台原生支持所有的流媒体格式，可以批量添加，可以只能识别等功能极大地方便了管理者和观看者。
2.5 动态内容模型
VIEWGOOD动态内容模型是根据教育行业流媒体的实际特点：视频源的种类全面，培训、新闻、知识库、实况、影视等，需要针对这些视频资源启用相应的内容模型与其相匹配的需求开发而成，因此我们的众多的流媒体资源需要通过动态内容模型来与之适应。VIEWGOOD动态内容模型模块基于底层唯一标识技术，结合自身平台的优势开创这一个性化的需求。
2.6 新闻信息发布
VIEWGOOD新闻信息发布是针对目前网络应用普及化，视频应用普及化，多媒体新闻报道普及化的特点，适应新形式发展的需要而适时推出的。满足了教育行业新闻宣传多样化、及时化的特点。本新闻信息发布支持文本、图片、及视频的综合信息发布，同时可以对相类似的新闻报道进行聚合，方便用户的检索浏览。整个信息发布模块采用一站式自动发布设计，新闻资源可直接通过平台多媒体资源库提取，资源复用性、管理性更强。
2.7 教学研究
结合教师上课录播的视频，以及教师本人提供的视频或者文本进行的说课，其他教研老师可以选择观看录播课程或者教师说课，并参与到大家评论，并结合专家教师的点评对课程进行更好的教学研究。
2.8 用户互动
系统围绕视频点播和网络直播的核心应用，开发了多个互动功能，增强了网站的用户粘度，提高了网站的使用频率和效果。
?用户分享，上传本地精彩视频资源
?用户评论，分享学生老师观赏心得
?用户评分，凸显用户最喜爱的节目
?留言求片，收集用户对系统，对视频资源的建议和意见
第三章设计方案
3．1系统模块
『VIEWGOOD流媒体平台』是一套基于广域网/城域网的分布式流媒体服务系统，采用MPEG-4编解码技术，同时支持MPEG-1（mpg、dat、mp3）、MPEG-4（avi、asf、wmv）、REAL （rm、rmvb）、REAL10等众多主流媒体，提供网络电视服务、现场直播服务、电视录制服务、现场录制服务、桌面视频交互服务、视频点播服务、文件广播服务等多种流媒体服务。支持完善的远程WEB管理，实现全程无人值守。
3.1.1 WebVOD视频点播系统
VIEWGOOD视频点播模块式流媒体服务平台解决方案中的重要模块之一，可以独立运营。整个模块基于B/S架构，采用VIEWGOOD自主知识产权的VConnect服务内核，除支持MPEG-1（mpg、dat、mp3）、MPEG-4（avi、asf、wmv）、REAL（rm、rmvb）、REAL10等众多主流媒体外，还支持所有非媒体流格式，同时采用NoDelay独创技术，支持广域网任意拖拽，响应时间极短。采用标准HTTP协议，全面实现对多网卡、跨网段、跨路由、跨防火墙的支持。单服务器支持1000并发流（无缓冲）。
3.1.2 WebCDN教育资源共享系统
随着校园数字化建设的广泛普及，各个学校都积累了大量的流媒体等数字资源，但是由于在初期进行建设教学资源时，独立性比较高，没有统一的数据接口，流媒体应用系统不能互联互通，因此缺少统一管理从而形成了众多的信息孤岛，导致基础资源重复建设，特色优秀资源缺乏有效的分享途径，这样不仅增加了存储设备的投资，而且增加了管理与维护的人力、物力成本，学校间的资源交流等增值应用也无从谈起，鉴于以上出现的种种弊端，远古结合自身在流媒体行业的技术优势，基于共建共享共荣的理念，远古实现了系统间的VIEWGOOD WebCDN资源共享。
WebCDN资源共享系统依托远古VConnect、KeyBuffey、Nodelay、HP2P等流媒体独创的核心技术优势，通过虚拟库、X模型接口及丰富的策略控制体系完成全网的资源交换分享，实现资源的高速互通、分享及多种增值应用。
3．2 方案架构
针对教育行业的应用如下系统平台拓扑图
VIEWGOOD流媒体解决方案架构图
3.2.1 VIEWGOOD系统业务流程
（图3.2）VIEWGOOD流媒体解决方案业务流程图
3．3 平台设计原理
作为教育行业专业流媒体解决方案，本方案具备运行安全稳定，管理成熟可靠、视频分发网络扩展性强、系统扩展平滑先进等优点。
●操作简单方便
整套流媒体平台，安装、实施简单，操作、管理方便，无需特殊培训，即可轻松上手。
●运行安全稳定
接入认证、业务认证、可控组播、可控单播、网络优化、内容防盗（防下载）控制相结合确保业务全过程的安全，系统权限管理确保后台安全，平台的安全运行打下安全基础。
●技术成熟先进
本套流媒体平台解决方案是VIEWGOOD凭借多年的流媒体研发以及教育行业服务经验，为了系统地满足教育在流媒体中应用等方面的要求而设计的。系统采用视频分发网络的流量均衡技术，流服务接纳控制，多层分发体系，IP网络的区分服务模式以及视频流VConnect、KeyBuffer、NoDelay技术，使流媒体业务的端到端服务质量得到保证。
●功能随需扩展经济实用
该方案提供的分布、分级的CDN设计方案，扩展方便，节点扩展或节点内的扩展都可以根据需求随时进行，无需割接。
●网络扩展性强
系统可以依赖现有宽带网络平台，叠加业务网络；视频网络和OSS可伸缩布放，适应业务发展的阶段性需求；同样，OSS也可以拓展到分级网络系统。系统提供视频流的“采集、录制、发布分离”业务传送方案及“采集、录制、发布融合”业务传送方案，适合网络发展的各个阶段到流媒体业务的平滑升级，合理利用现有网络资源。
第四章平台技术指标及产品优势
4．1 独创技术
这套流媒体服务平台是VIEWGOOD融合了计算机技术、网络技术、音视频技术等相关技术，推出的一套基于广域网的分布式流媒体服务系统，它采用了以下几项VIEWGOOD独创技术：VCONNECT技术
VConnect技术是VIEWGOOD流媒体服务平台中一个关键技术，它采用自主知识产权的基于网络底层媒体流传输交换技术，极大地提升系统的并发性能。使用VConnect技术的单台服务器可以提供1000个并发流。
平台对比VIEWGOOD WebMedia Media Server(以及所有采用
Media SDK二次开发的系统)
Helix Server（以及所有采用
Helix SDK二次开发的系统）
普通单服务器支
持最大并发数
1000～1200 300～400 200～300 VConnect技术是由VIEWGOOD于2002年9月份首次提出。
NODELAY智能拖拽技术
采用自主知识产权的关键缓冲技术，高速检索，支持任意格式节目的拖拽，拖拽时延极短。用户请求流媒体服务进行节目点播时客户端实时解码，基本不用缓存，服务器即时响应，用户几乎感觉不到任何延时。
格式对比MPEG-1(mpg、dat、mp3) MPEG-4(avid、asf、wmv) REAL(rm、rmvb、real10) 点播拖拽时延100ms～300ms 100ms～200ms 100ms
NoDelay技术是由VIEWGOOD于2005年3月份首次提出。
NOGAP无缝拼接技术
NoGap无缝拼接技术是实现对插播广告与流媒体和页面的无缝衔接，提供多样化的广告插入功能，包括定时插入广告、文字广告、动画广告等多种方式。
HP2P技术
采用自主知识产权的高性能P2P技术，采用P2P技术与HTTP技术相结合，非及时数据采用P2P 方式传输，及时数据采用HTTP方式传输，既继承了P2P技术的优点（节省服务器资源、支持大并发量等）又具有HTTP的响应迅速、穿透性好等特点。既充分利用了用户的闲置上行带宽，提高了流媒体传输的效率，又可以保证用户的播放质量。
媒体平台对比VIEWGOOD系统其他P2P系统流媒体平台对比P2P技术高性能、高可管理性、高可控性性能一般、可管理性、可控性差P2P技术
同时系统可以在后台管理设置下载的影片按照加密方式或者非加密方式存放，如果是加密方式则一定要通过系统认证后才能播放，非加密方式则可使用本地播放器随意播放。
4．2 标准技术
(1)存储技术
随着互联网和计算机技术的高速发展，网络用户的数据量急剧上升，虽然硬盘的容量越来越大、存取速度不断加快，但对于某些用户，传统的直接硬盘存储方式已难以满足他们对海量数据存储的需要，更无法确保数据的一致性、安全性、可靠性以及数据的可管理性。因此，磁盘阵列技术和产品应运而生。
磁盘阵列所利用的技术基础是RAID技术，RAID是Redundant Array of Inexpensive Disk的缩写，意为廉价冗余磁盘阵列。磁盘阵列是指将多个类型、容量、接口，甚至品牌一致的专用硬盘或普
通硬盘连成一个阵列，实现以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据，从而达到提高数据读写速度和安全性的一种手段。
磁盘阵列的最大特点是数据存取速度特别快，其主要功能是可提高网络数据的可用性及存储容量，并将数据有选择性地分布在多个磁盘上，从而提高整个网络系统的数据吞吐量。
目前本流媒体服务平台建议采用的RAID主要有两种级别：RAID1和RAID5，在数据比较重要，但是数据量较小的服务器（例如数据库服务器）中采用RAID1，这要虽然可用磁盘容量只有总容量的一半，但是数据的可靠性大大增加。在数据比较重要，但是数据量较大的服务器（例如视频点播服务器）中采用RAID5，会减少一块磁盘的容量，但是数据的可靠性和读写性能大大增加。
(2)负载平衡
当大量用户同时访问网站（一般是城域网网站），一台WEB服务器提供不了这么多负载时，则需要使用多台WEB服务器进行负载平衡（本处讲述的是平台自身提供的负载平衡，客户当然也可以直接使用硬件负载平衡）。
每台WEB服务器都实时统计连接到本机的用户数，当一个用户连接到任意一台WEB服务器时，该服务器会自动比较哪台WEB服务器相对负载最轻（因为每台服务器的性能和带宽可能不同，导致最大负载不同），把此用户的连接自动重定向到相对负载最轻的服务器上，此用户的页面访问都在这台服务器上进行，直到此用户断开连接。
当大量用户同时点播节目时，一台视频服务器提供不了这么多负载时，则需要使用多台视频服务器进行负载平衡。
用户点播请求送到认证计费服务器，认证计费服务器判断用户点播请求的节目在哪几台点播服务器上有存储，然后再判断这几台点播服务器中哪台相对负载最轻，就把请求发给这台点播服务器，此台流媒体服务器把视频节目以流的形式直接传输给点播用户。
一般建议在每台流媒体服务器上都存储总节目库中20％最热门、最新的视频节目。因为这些节目点播负担最重，所以要把这些节目分流到每台点播服务器上。
4．3 CDN技术
1）CDN概述
CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet 中增加一层新的网络架构，将内容（包括流媒体内容）发布到最接近用户的网络“ 边缘”，使用户可以就近取得所需的内容，提高用户访问内容的响应速度。因而CDN可以提高Internet中信息流动的效率。E有了CDN架构的VIEWGOOD从技术上全面解决由于用户访问量大、网点分布不均、对骨干网带来拥塞等问题，提高用户访问流媒体内容的访问范围和响应速度。
2）CDN的网络架构和分发策略
VIEWGOO CDN网络架构主要由两大部分，中心节点和边缘节点。中心节点由流媒体主服务器、存储单元（磁盘阵列柜等）和CDN管理服务器组成，主要负责节目的存储、服务和全局分发。边缘节点由流媒体边缘服务器组成，主要负责节目的缓冲和对用户提供服务。
首先根据区域将边缘服务器分为多个组（例如将A教育分局的服务器分为第1组、B教育分局的服务器分为第2组等），CDN管理服务器根据分发周期内用户的节目请求统计（例如分发周期为1天，
则统计这一天内每个节目分别被请求了多少次，按照请求次数进行排序），根据事先定义好的策略（例如分发周期内每请求200次，需要分发1份；排名第1的节目如果被请求800次，则需要分发4份；排名第2的节目如果被请求500次，则需要分发3份。）计算出各边缘服务器组需要分发多少份节目，然后再根据各边缘服务器组已经缓存的节目状况将分发任务进行优化（已经缓存过该节目的服务器不需要再次缓存），接着再根据各台边缘服务器的状况（负载情况、磁盘空间等）将任务分发给各台边缘服务器，即指定某台服务器缓存某几个节目，最后边缘服务器根据各自的任务到主服务器或者其他边缘服务器上将节目缓存到本地。
CDN管理服务器是整个系统能够正常运转的保证。它不仅能够进行内容分发工作，还能对系统中的各个子系统和设备进行实时监控，对各种故障产生相应的告警。
用户可自定义内容分发的策略，分为分发源和分发目的地的定义，分发源的定义包括了分发服务器（主服务器或边缘服务器）和分发对象，分发对象可根据节目热门程度，安排名前N位或者占总节目数的比例的结果设定，也可手工方式设定分发对象（手动分发）。定义分发目的地主要是设定分发的目标服务器和存储路径，可设置一个或一组边缘服务器为分发目标服务器。可设定内容分发的任务时间表，可按固定的时间点和周期性的时间点执行分发任务，也可手工方式临时执行一个内容分发任务。
用户同时可设置分发目的地服务器（边缘服务器）的节目文件自动清除的策略，可指定每台边缘服务器缓存的节目数量，如果超过这个节目数量则定期清除排名靠后的节目文件；或者设置按节目文件分发时间删除很久以前分发的，但是现在已经不属于热门范围的节目文件等；当然也可根据用户需要手工指定需要清除的节目文件。删除节目文件时首先判断当前是否有用户在请求该文件，如果没有则立即删除；如果有用户正在请求该文件，则将该文件的状态信息置为即将删除，一旦没有用户请求该节目则立即删除。一般情况下初始文件和手动分发的文件是不会自动删除的，如果用户需要可以手动删除。
一般情况下，80％的用户点播，20％最热门、最新的节目，只有20％用户点播老的、旧的节目。我们的系统支持每台流媒体服务器既作为主服务器提供视频服务，又作为边缘服务器缓冲其他服务器上的节目，所以每台服务器可以既存放很多节目，又留出一定的空间缓存一部分热门节目，这样设计即可保证大并发流，又可节省投资成本。
4．4 平台产品优势
4．4．1．支持大并发，单机并发量大
平台采用VConnect技术，支持单机1000并发、支持无限扩充。建成后的流媒体平台将基于网络底层媒体流传输交换，极大地提升系统的并发性能。只有这样的大并发性才可以满足的需求，覆盖用户广大，通常一个地区的教育用户都在几十万甚至几百万，并发数目一般几千到几万，VIEWGOOD平台提供的大并发性在互联网上的传播让流媒体资源的整合和应用成为可能。
4．4．2．点播拖拽无缓冲，观看流畅
平台采用NoDelay技术，在校园网、城域网的任何网络点都可流畅观看与拖拽，用户请求流媒体服务进行节目点播时客户端实时解码，基本不用缓存，服务器即时响应，用户几乎感觉不到任何缓冲。VIEWGOOD绝佳的体验效果真正让应用成为可能，提高学习和办公的效率，使远程教学真正成为可能。
4．4．3 专业原厂商，自主的技术产权，具有防盗链，防下载
自主知识产品的产品不依赖国外的厂商，本土设计和优良的服务和针对的性的后期开发，专有的技术保障系统平台的安全运行，减少网络的攻击。VIEWGOOD流媒体服务端采用web、服务底层、播放器动态生成ID三重加密认证技术，有效防止被非授权站点盗用视频资源的能力，保证视频资源只可被合法用户点播收看。
4．4．4 独有的播放器，支持格式更加全面：
采用统一播放器，实现对主流国际标准的视频格式：MPEG-1(mpg、dat、mp3)、MPEG-4(avi、asf、wmv)、REAL(rm、rmvb)、h.264、3gp等的支持，无须再调用或内嵌第三方播放控件；播放时拖拽响应在1秒钟内，播放时无延时、缓冲现象。，所有视频格式无须二次转码，可直接调用，方便用户使用。VIEWGOOD流媒体平台将完全支持这些国际主流互联网格式，可实现不同格式节目的统一存储、管理、调度、发送，无须外挂其他流媒体系统，结构简单，提高了系统稳定性、可管理性。4．4．5．强大的管理功能