CN102355491A - 基于云计算的数字校园音视频分发***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及云计算技术领域，尤其是一种基于云计算的数字校园音视频分发***和方法。本发明的分发***包括云计算物理架构、云计算服务、业务***、分发服务和音视频终端；云计算服务平台对数字校园的音视频资源提供存储和计算服务，分发服务平台根据用户使用音视频终端实际情况，对音视频文件进行转码和解码服务，将处理的音视频文件分发到各种终端。本发明公开了一种针对云计算的数字校园音视频分发***和方法，填补了云计算领域的对数字校园音视频文件进行转码、解码的技术空白点，实现了用户使用各种音视频终端，通过网络远程获取数字校园上的音视频资源；可应用于基于云计算的数字校园***中。
Description
技术领域
本发明涉及云计算技术领域，尤其是一种基于云计算的数字校园音视频分发***和方法。
背景技术
云计算(Cloud Computing)是网格计算(Grid Computing)、分布式计算(DistributedComputing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(UtilityComputing)、网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机和网络技术发展融合的产物，提供安全、可靠的数据存储和高性能计算，既有扩展性好、计算能力强的优点。
数字校园是基于云计算、物联网、移动互联网技术，针对基础教育行业用户提供的，集语音、宽带和总机服务、教育管理、家校互动、教育资源共享平台。其中大量的音视频文件是数字校园的资源的主要部分，能否实现各种格式的音视频文件的顺利播放是数字校园的成功关键。
音视频播放需通过播放器，由于音视频文件的大小和格式不同，对终端和播放器有不同的要求，目前主流的播放器很多，视频播放器如暴风影音、RealPlayer、Rmvb-Play等等；音频播放器如QQ音乐、酷狗音乐、千千静听等等。但是几乎所有的播放器在播放音视频的原理和架构上都是非常相似的。
大致的来说，播放一个音视频文件分为4个步骤：
1、acess访问，即接收、获取、得到
access部分负责从网络接收组播流，放到内存缓冲区中，access模块关注IP协议，如是否IPv6、组播地址、组播协议、端口等信息；如果检测出来是RTP协议(RTP协议在UDP头部简单得加上了固定12个字节的信息)，还要分析RTP头部信息。
2、demux解复用，即把通常合在一起的音频和视频分离(还有可能的字幕)demux部分首先要解析TS流的信息。TS格式是MPEG2协议的一部分，概括地说，TS通常是固定188字节的一个packet，一个TS流可以包含多个program(节目)，一个program又可以包含多个视频、音频、和文字信息的ES流；每个ES流会有不同的PID标示。而又为了可以分析这些ES流，TS有一些固定的PID用来间隔发送program和ES流信息的表格：PAT和PMT表。其实之所以需要demux，是因为音视频在制作的时候实际上都是独立编码的，得到的是分开的数据，为了传输方便必须要用某种方式合起来，这就有了各种封装格式也就有了demux。
3、decode解码，包括音频和视频的解码
demux分解出来的音频和视频流分别送往音频解码器和视频解码器。因为原始的音视频都是占用大量空间，而且冗余度较高的数据，通常在制作的时候就会进行某种压缩。这就是我们熟知的音视频编码格式，包括MPEG1(VCD)、MPEG2(DVD)、MPEG4、H.264、rmvb等等。音视频解码器的作用就是把这些压缩了的数据还原成原始的音视频数据。
4、output输出，分为音频输出(aout)和视频的输出(vout)
音视频数据经过解码后，发送到音视频output输出，实现音视频的播放。
利用客户端的音视频播放器进行音视频的播放，有两个弊端：
一是，需在客户终端安装音视频播放器，所有网络的音视频数据必须下载到用户终端的内存缓存区，或者已经保存在到客户终端的硬盘，不管哪种形式，都必须占用用户终端的硬件资源，对终端的硬件配置有特定要求，如果空间太小，则不能正常播放，因为用户终端的不能提供高可靠性、高安全性的存储服务。
二是，音视频在播放过程中需要对数据进行转码或者解码处理，占用较大的计算资源，占用过多的CPU容量，会导致其他的程序不能正常运行，甚至使用户终端瘫痪，因为用户终端不具备弹性的高性能计算能力。
发明内容
本发明解决的技术问题之一提供一种无需占用用户端资源的基于云计算的数字校园音视频分发***。
本发明解决的技术问题之二提供一种无需占用用户端资源的基于云计算的数字校园音视频分发方法。
本发明解决前述技术问题之一的技术方案是：
所述的分发***包括云计算物理架构、云计算服务、业务***、分发服务和音视频终端；
所述的云计算物理架构，对音视频资源进行存储；同时，可进行计算，高速并行的进行音视频转码和解码；
所述的云计算服务平台，主要提供存储和计算服务，对数字校园的音视频资源进行存储，并可根据用户的终端请求，对音视频进行转码和解码；
所述的业务***平台，为数字校园***，展示数字校园各种业务，包括音视频业务；
所述的分发服务平台，根据音视频终端实际情况对数字校园***上各种格式的音视频文件进行转码和解码服务，再分发到终端；
所述的音视频终端，是各种音视频播发设备，发送音视频需求，网络远程访问满足要求的音视频结果并进行播放。
本发明解决前述技术问题之二的技术方案是：
云计算服务平台对数字校园的音视频资源提供存储和计算服务，分发服务平台根据用户使用音视频终端实际情况，对音视频文件进行转码和解码服务，将处理的音视频文件分发到各种终端。
具体步骤如下：
第1步，音视频终端通过网络远程发送获取音视频资源请求；
第2步，分发服务平台对音视频终端的请求进行解析，同时记录终端的配置，提供音视频转码和解码服务；请求数字校园***定位的音视频资源的业务类型；
第3步，数字校园***回应分发服务平台发送的定位音视频资源的请求，在云计算服务平台定位音视频资源位置、格式和类型；
第4步，根据用户终端的配置，分发服务平台对音视频进行转码和解码，并分发到各种音视频终端上。
本发明以云计算服务平台为基础，数字校园***的所有业务模块都搭建在云计算服务平台上，所有的音视频资源都存储在云计算服务平台，对音视频分发需要进行的转码和解码也在云计算平台上完成，再进行分发。用户获取音视频资源时，不需要先把文件存储到本地，再在本地进行音视频文件转码和解码处理，最后再播放。通过本发明的***和方法，用户只需通过网络，远程访问音视频文件，需要的音视频文件的存储和计算都在云计算服务平台上完成后再分发给用户终端，满足用户的需求，该***和方法的优点是：用户终端不需要存储和计算音视频数据；云计算服务平台提供高可靠性、高安全性存储服务；云计算服务平台提供强计算能力，能实现由云实现音视频转码、解码，客户端只需要接受音视频信号的功能。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明：
图1是本发明***结构示意图。
具体实施方式
一般而言，传统的音视频播放器需要在用户终端安装音视频播放器，音视频数据必须下载到用户终端的内存缓存区，保存到客户终端的硬盘，使其占用大量的存储空间；而且，音视频在播放过程中需要对数据进行转码或者解码处理都在用户终端上进行，占用了大量的计算资源。
为解决传统音视频播放的存储和计算技术问题，见附图所示，本发明提出了一种基于云计算对数字校园音视频进行分发***和方法，所述***包括：
云计算物理架构，对海量音视频资源进行高可靠性、高安全性、扩展性好的存储服务；同时，该平台提供高性能的计算能力，能提供计算密集型的多种服务，提供高速并行的音视频转码和解码服务；
云计算服务平台，主要提供存储和计算服务，对数字校园的海量音视频资源进行安全可靠的存储，并根据用户的终端请求，对音视频进行转码和解码等高性能计算；
业务***平台，数字校园***，展示数字校园各种业务，包括音视频业务；
分发服务平台，根据音视频终端实际情况，对数字校园上的各种格式的音视频文件进行转码和解码服务，再分发到终端；
音视频终端，各种音视频播发设备，发送音视频需求，网络远程访问满足要求的音视频结果并进行播放。
本发明包括以下实施步骤：
第1步，音视频终端通过网络远程发送获取音视频资源请求；
第2步，分发服务平台对音视频终端的请求进行解析，同时记录终端的配置，提供音视频转码和解码服务；请求数字校园***定位的音视频资源的业务类型；
第3步，数字校园***回应分发服务发送的定位音视频资源的请求，在云计算服务平台定位音视频资源位置、格式和类型；
第4步，根据用户终端的配置，分发服务平台对音视频进行转码和解码，并分发到各种音视频终端上。
Claims (3)
1.一种基于云计算的数字校园音视频分发***，其特征在于：所述的分发***包括云计算物理架构、云计算服务、业务***、分发服务和音视频终端；
所述的云计算物理架构，对音视频资源进行存储；同时，可进行计算，高速并行的进行音视频转码和解码；
所述的云计算服务平台，主要提供存储和计算服务，对数字校园的音视频资源进行存储，并可根据用户的终端请求，对音视频进行转码和解码；
所述的业务***平台，为数字校园***，展示数字校园各种业务，包括音视频业务；
所述的分发服务平台，根据音视频终端实际情况对数字校园***上各种格式的音视频文件进行转码和解码服务，再分发到终端；
所述的音视频终端，是各种音视频播发设备，发送音视频需求，网络远程访问满足要求的音视频结果并进行播放。
2.一种权利要求1所述的基于云计算的数字校园音视频分发方法，其特征在于：云计算服务平台对数字校园的音视频资源提供存储和计算服务，分发服务平台根据用户使用音视频终端实际情况，对音视频文件进行转码和解码服务，将处理的音视频文件分发到各种终端。
3.根据权利要求2所述的音视频分发方法，其特征在于：具体步骤如下：
第1步，音视频终端通过网络远程发送获取音视频资源请求；
第2步，分发服务平台对音视频终端的请求进行解析，同时记录终端的配置，提供音视频转码和解码服务；请求数字校园***定位的音视频资源的业务类型；
第3步，数字校园***回应分发服务平台发送的定位音视频资源的请求，在云计算服务平台定位音视频资源位置、格式和类型；
第4步，根据用户终端的配置，分发服务平台对音视频进行转码和解码，并分发到各种音视频终端上。
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