（模式识别与智能系统专业论文）会所型娱乐资讯点播系统的设计与实现.pdf

摘要 摘要 凭着迅速发展的计算机技术、通信技术以及以口技术为基础的宽带网络所带 来的良好的技术基础和资源背景，v o d ( v i d e oo i ld e m a n d ，视频点播系统) 已经从 单一运用于某些特定方面的专门技术发展为能够被广泛运用到各个行业。大到整 个城域范围内的视频点播，小到一个宾馆饭店的内部影视点播，结合每一种实际 情况，v o d 技术能够方便灵活的满足各种不同的点播需求，为使用者带来了便利， 同时也为经营者带来了巨大的经济收益。总之，v o d 技术有其巨大的实际运用价 值和广阔的市场空间。 本课题正是利用v o d 技术来实现的娱乐会所点播系统。该点播系统不仅可以 完成音、视频节目的点播，还可以实现信息浏览，支持背景音乐、游戏等节目的 互动点播。因此，该点播系统是综合信息点播系统，是典型的v o d 技术运用实例。 本论文详细阐述了该点播系统从需求分析到设计实现的全过程。首先，概述 v o d 系统及其发展状况和分类，明确课题的研究内容、研究目标和研究意义。然 后，结合娱乐会所的实际情况，对课题进行需求分析。在此基础上，提出了会所 点播系统的总体设计概要和硬件配置情况。软件实现是整个课题的核心部分。针 对这部分内容本文对软件实现中主要涉及到的点播系统数据流、a d o 技术、软件 开发模型等作了介绍，并对数据库和软件系统的实现作出了详细的阐述。由于本 课题是运用于实际的工程类别课题，最后，我们还通过搭建模拟网络对课题的研 究成果进行了测试。 关键词：i p ，v o d ，数据流 a b s t r a c t a bs t r a c t n o w a d a y s ，晰t 1 1ag o o dt e c h n o l o g yb a s e m e n ta n dr e s o u r c eb a c k g r o u n dp r o v i d e d b yt h er a p i d l yd e v e l o p i n gc o m p u t e rs c i e n c ea sw e l la sc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g ya n d b r o a d b a n dn e t w o r kb a s e do ni p v o dh a sd e v e l o p e df r o mak i n do ft h i n gw h i c hc o u l d o n l yb eu s e di ns o m ec e r t a i nf i e l d st oaw i d e l ys p r e a d i n gt e c h n o l o g y i ne v e r yd i f f e r e n t s i t u a t i o n , a sl a r g ea sac i t yo ra ss m a l la sah o t e l v o di sa b l et ob r i n gc o n v e n i e n c et o t h eu s e r sa n da tt h es a m et i m eg e tg r e a tp r o f i tf o rt h er u n n e r sb ys a t i s f y i n gd i f f e r e n t d e m a n d sf l e x i b l y i nc o n c l u s i o n , t h ea p p l i c a t i o no fv o do w n sg r e a tv a l u ef o rp r a c t i c a l u s ea n dv a s tm a r k e ts p a c e o u rt o p i ca i m st ob r i n ga b o u tt h ed e m a n ds y s t e mo fc l u b h o u s ei n t or e a l i t y 、析t h t h ea p p l i c a t i o no fv o d t h ed e m a n ds y s t e mc a nn o to n l yc o m p l e t et h ev i d e oa n d a u d i op r o g r a mo r d e r , b u tr e a l i z et h eb r o w s eo fi n f o r m a t i o na sw e l l a tt h es a m et i m e ， t h es y s t e mc o u l ds u p p o r tt h ei n t e r c o m m u n i c a t i o nw h e nc u s t o m e r so r d e rb a c k g r o u n d m u s i co rg a m e s i naw o r d ，i ti sas y n t h e t i ci n f o r m a t i o nd e m a n ds y s t e m o u rt o p i ci sa t y p i c a lc a s eo ft h ea p p l i c a t i o no fv o d t m sa r t i c l ee l a b o r a t e si nd e t a i lt h ew h o l ep r o c e s sf r o md e m a n da n a l y s i st od e s i g n r e a l i z i n g t h ef i r s tp a r ti sa no u t l i n eo ft h ev o ds y s t e ma sw e l la si t sd e v e l o p i n ga n d c l a s s i f i e ds t a t e ，f o l l o w e db yt h es e c o n ds e c t o rw h i c hm a k e st h ec o m m e n t ，g o a l sa n d m e a n i n go ft h er e s e a r c hc l e a r 刀1 et h i r do n eg i v e sa no v e r a l la n a l y s i st o t h et o p i cb y c o n n e c t i n gt oc l u b h o u s e sr e a ls i t u a t i o n ，a n dt h er e s u l to ft h ea n a l y s i si st h eb a s e m e n to f t h ev o ds y s t e md e s i g n e df o rc l u b h o u s e a c c o r d i n gt ot h ed e s i g n ，t h i sa r t i c l em i n u t e l y d e s c r i b e st h em a jo ro u t l i n eo ft h ev o ds y s t e m sh a r d w a r ee q u i p m e n ti nt h ec l u b h o u s e t h ec o r ep a r to ft h et o p i ci st h es o f t w a r er e a l i z i n g i nc o n n e c t i o nw i t ht h ep a r t ，t h e a r t i c l ee x p o u n d st h et e x t r e l a t e dr e s u l ta n dt h ei n v o l v i n gc o m m e n to fd a t as t r e a mo f v o d a d 0 s o f t w a r ed e v e l o p m e n tm o d e li nd e t a i l i nv i e wo ft h ef a c tt h a tt h et o p i c b e l o n g st op r o j e c tc a t e g o r yf o rp r a c t i c a la p p l i c a t i o n , w eh a v et e s t e dt h er e s u l to ft h e r e s e a r c hb yc o n s t r u c t i n gs i m u l a t e dn e t w o r ks t r u c t u r e s k e yw o r d s ：i n t e m e tp r o t o c o l ，v i d e oo nd e m a n d ，d a t as t r e a m 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 签名： 关于论文使用授权的说明 月2 日 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：盔噬导师签名：逊壅塾 日期：1 钆帅日 第一章绪论 第一章绪论 伴随着视频、音频处理技术，计算机网络技术和数据库技术的飞速发展，利 用综合性点播系统实现对音、视频节目的点播已经广泛应用于娱乐业、教育界、 信息咨询业等众多行业中。本课题就是要实现一个高档娱乐会所的娱乐资讯点播 系统。 本章首先概述v o d ( v i d e oo nd e m a n d ，视频点播系统) ；然后对v o d 技术在 大众娱乐会所应用的特殊性和特殊需求作了阐述；接着对本课题的具体研究内容 和研究目标作出详细的说明；最后概括本课题的研究意义。 1 1v o d 系统概述 1 1 1 运营体系功能框架 v o d ，也称视频点播系统。它是一种可以按用户需要点播节目的交互式视频 系统。广义来讲，它可以为用户提供各种交互式信息服务。也就是说v o d 点播系 统不仅仅能够实现视频媒体点播，同时也融合了音频点播，信息获取以及其他多 种信息交互功能。 就v o d 的实现来讲，v o d 系统就是利用视频服务器存储音、视频节目和其 他多媒体信息，通过传输网络和顾客端设备向用户提供交互式信息服务的系统。 v o d 的最大特点就是交互性，它是以“用户自主 的崭新概念为基础的双向语音 视频信息系统，实现了按用户需要播放音、视频节目的理想。该技术是计算机技 术、网络通信技术、多媒体技术、数字电视技术和视频压缩与传输技术等多学科、 多领域融合交叉结合的产物。 v o d 视频服务在国外兴起于上世纪九十年代末。1 9 9 4 年1 2 月1 4 在美国召开 了t i n ew a r n e r 全业务网新闻发布会，后来通常称这一天是视频点播的生日。从此， v o d 系统进入了蓬勃发展的时期【1 】【2 】。v o d 首先运用于星级酒店和高档住宅小区 等，成为其提高服务水准，增加竞争力的必备设施。通过v o d 系统，人们足不出 户便可观赏最流行的影视节目，查询众多服务信息，进行网上购物，了解最新财 电子科技大学硕士学位论文 经动态，欣赏高品质多媒体视频节目，尽享全方位多功能的信息服务。国内v o d 视频点播技术也并非最早应用于电信、金融、地产等行业，而是在酒店宾馆等娱 乐场所，随着卡拉o k 的兴起而出现。最初应用于卡拉o k 的v o d 系统是“半自 动”的，每个点播房间对应一台位于控制中心的影碟机，控制中心有操作员根据 用户点播请求向影碟机中放置相应碟片。这种v o d 系统由于要借助手工操作，稳 定性差，并且当多个用户点播同一个节目时，排队等待时间较长。这就是v o d 在 国内发展和运用的起步。 近年来，随着数字化技术的迅猛发展，尤其是数字电视技术的飞速发展和普 及，使影视出现了一场数字化文艺复兴运动。以d v b ( d i g i t a lv i d e ob r o a d c a s t i n g ， 数字视频广播) 标准为基础的数字电视广播网上涌现出了丰富的媒体节目，为v o d 的发展提供了丰富的媒体资源基础。与此同时，计算机技术、通信技术以及以 i p ( i n t e m e tp r o t o c o l ，互联网协议) 为基础的宽带网络发展迅速，又为v o d 的发展 提供了良好的网络资源背景。加之随着多媒体技术、通信技术以及硬件存储技术 的发展，消费者己不再满足以往单一、被动的信息获取方式，而是希望主动参与 节目之中。这为v o d 的发展提出了迫切的市场需求。上述因素促使v o d 技术得 到了空前的发展。其运用也从最初的满足用户自主收看视频节目的需求扩展到各 行各业。今天，v o d 不仅可以为终端用户提供多样化的媒体信息流，来扩大人们 的信息渠道，丰富人们的精神生活。而且在医院、宾馆、机场等场所，涉及到公 司的职员培训、远距离市场调查、公司的广告业务等领域，都逐渐充斥着v o d 技 术的全新应用。本课题就是v o d 系统在一个高档综合型娱乐会所的应用。 将来，随着现有电信运营商基础网络的不断改善和三网合一进程的不断加快， 加之流媒体技术的广泛应用，v o d 将有着前所未有的发展前景和空间。特别随着 i p t v 技术的普及，广电媒体资源库将可以与i n t e m e t 接入并平滑地结合在一起。 这就可以实现用户点播要求和媒体节目的传送都由现有口网络完成，而顾客端可 以方便的利用p c 机或遥控器采用浏览器方式进行点播，基本无需维护。由于采用 了先进的集群技术，可对大规模的并发点播请求进行分布式处理，使其不仅能够 适应于局域网等小规模的点播环境，还能适应大型住宅小区及城域级的应用环境。 我们要用数据来展望我们v o d 发展的前景：据英国信息媒体集团公布的题为点 播电视的调查报告称：2 0 0 3 年底英国v o d 订增至9 1 0 0 万，形成3 7 亿美元的收 入；2 0 0 4 年订户达到1 0 9 亿，运营商的收入达到4 4 亿美元；预计到2 0 1 0 年，这 些订户将为运营商形成近1 2 0 亿美元的收入1 4 】。无论从运用范围和运用规模来看， 未来的v o d 都将有一个更加广阔的发展前景。 2 第一章绪论 1 i 2v o d 系统的结构 根据v o d 系统的规模不同，v o d 系统的结构会有很大的差异。现就城域v o d 系统和小型v o d 系统的结构分别进行阐述。 城域v o d 系统属于较大规模的v o d 系统，是运用于以城市为单位的区域内 点播系统。城域v o d 系统的结构相对比较复杂，主要可以划分为服务器系统、网 络系统和顾客端系统三部分，如图1 1 所示。对各个部分的具体情况现分别简介如 下【3 】： 服务器系统：服务器系统主要由用户接入服务器、呼叫控制服务器、视频服 务器、管理服务器、档案管理服务器、内部通讯子系统和网络接口组成。其中用 户接入服务器负责用户与点播系统的交互。它接收用户呼叫，并将呼叫转给点播 呼叫中心，点播操作结束后，再将相应的操作结果反馈给用户；呼叫控制中心服 务器是系统呼叫处理的中枢。基于v p n 网络的安全访问和互联，呼叫控制中心向 上连接系统数据库和点播服务器，向下连接用户接入服务器和各种管理站。其处 理内容包括用户呼叫等业务；视频服务器主要由存储设备、高速缓存和控制管理 单元组成，其目的是实现对媒体数据的压缩和存储，以及按请求进行媒体信息的 检索和传输。视频服务器负责点播节目单发送，点播节目复用和推送；管理服务 是专门对系统的各个方面进行全面的维护和管理的服务器。管理服务器的功能包 括节目管理、用户管理、运营管理、系统管理等。管理服务器对性能没有特别要 求，一般p c 即可满足实际需要；档案管理服务器主要承担用户信息管理、计费、 影视材料的整理和安全保密等任务；内部通讯子系统主要完成服务器间信息的传 递、后台影视材料和数据的交换等。 网络系统：网络系统包括主干网络和接入网络两部分。网络系统负责音、视 频信息流的实时传输，是影响连续媒体网络服务系统性能的关键部分。现行网络 中，v o d 网络系统最主流的是电信网络和有线电视网络。二者各有特点，但作为 v o d 系统的承载网络，又都有其局限性。电信网是双向交换网，具有双向通信和 交换能力。电信网络的双向交互特性使v o d 业务的操作过程能够得以顺利完成。 但是，传统电信网络同时又是一个汇聚型网络，分为骨干网、汇聚网和接入网， 并逐级收敛。骨干网络带宽很大，越到边缘带宽越小，在电信用户接入点带宽就 很小了。这一点对于v o d 系统容易出现接入带宽受限的问题；有线电视网是最适 合音、视频节目传送的网络。它是单向的分配网络，分配网的特点是自始至终网 络带宽不变。由于有线电视网有足够的带宽，所以音、视频节目信号可以高质量 3 电子科技大学硕士学位论文 并且迅速的传送给用户。但是，v o d 需要的是双向信息交互，有线电视网只能够 提供单向信息传输，缺乏应有的回路而很难提供交互能力。基于上述两种主流网 络的特点和局限，我们对于v o d 系统的网络系统常常采取多种网络配合使用的形 式来屏蔽各种网络本身的缺陷，以最终实现建立适合v o d 系统承载的精品网络系 统。v o d 核心网络常常采用的有a t m 技术的光纤传输网或者目前提出的全i p 的 宽带网络等，而接入网络常用的有以太网、a d s l 、h f c 等。 顾客端系统：顾客端系统完成音视频节目信息的播放，提供用户操作界面及接 收交互式命令信息。用户只有使用相应的终端设备才能与某种服务器进行联系和 互操作。因此，顾客端系统可以是电视机和机顶盒，也可以是p c 机或者其他可移 动的终端产品。在一些特殊系统中，甚至可能还需要一台配有大容量硬盘的计算 机来作为顾客终端，以存储来自视频服务器的影视文件。顾客端系统中，除了涉 及相应的硬件设备，还需要配备相关的软件。 i 用嚣服i 卜li 视鬻服护裂服，ll 学鬻服i f 主干网络 l 交换中。心 一一一一一一罔络系统 1 接入网络 移动篓端设ii 机顶盒li + p c 机il + 数字电视l | - 一一 图1 - 1 城域v o d 系统工作流程 小型v o d 系统属于小规模v o d 系统，主要运用于点播量较小的场所，如学 校、公司内部点播系统等。相对于城域点播系统，小型v o d 系统承载的数据量和 点播压力较小，因此各部分结构相对简单。但是其主体构成仍然由服务器系统、 网络系统和顾客端系统三部分组成，如图1 2 所示。对各个部分的具体情况现分别 4 第一章绪论 简介如下： 服务器系统：服务器系统一般由视频服务器、各种档案管理服务器以及控制 网络部分组成。对于小型v o d 系统，也可以将视频服务器同其他服务器的功能集 成在一台服务器上来完成，而不需要提供象城域级v o d 系统那样规模的服务器组。 网络系统：由于小型v o d 系统一般运用的范围较小，其网络结构不需要象城 域级v o d 系统网络系统那样包含主干网络和接入网络两部分。在小型v o d 系统 实现的案例中，常常以星型结构的交换以太网为首选。按层次结构划分，接入层 可选1 0 m 交换机或1 0 0 m 交换机，骨干层和核心层可选1 0 0 0 m 交换机。这样就可 以支持多个v o d 并发点播。 顾客端系统：小型v o d 系统同城域级v o d 系统在顾客端系统上没有明显的 差别，主要采用的顾客端设备包括：有显示设备的p c 终端、电视机加机顶盒等 设备。 图1 - 2 小型v o d 系统工作流程 本课题中实现的信息交互系统属于小型v o d 系统。 1 1 3v o d 系统的分类 一服务器系统 一网络系统 一一客户端系统 根据用户对音、视频节目的控制能力的不同，以及v o d 本身的功能需求和应 用场合的差异，我们将v o d 系统分为n v o d 、t v o d 和i v o d 三类。针对三类 v o d 系统，下面分别作简要介绍： n v o d ：n v o d ( n e a rv i d e oo nd e m a n d ) 二7 称准视频点播。这种点播方式是多 个视频流依次间隔一定的时间启动发送同样的内容。比如，十二个视频流每隔十 5 电子科技大学硕士学位论文 分钟启动一个发送同样的两小时的电视节目。如果用户想看这个节目可能需要等 待，但最长不会超过十分钟，他们会选择距他们最近的某个时间起点进行收看。 t v o d ：t v o d ( t r u ev i d e oo nd e m a n d ) 又称真视频点播。它真正支持即点即 放。当用户提出请求时，视频服务器将会立即传送用户所要的视频内容。若有另 一个用户提出同样的需求，视频服务器就会立即为他再启动另一个传输同样内容 的视频流。但是一旦视频流开始播放，就要连续不断的播放下去，直到结束。这 种方式下，每个视频流专为某个用户服务。 i v o d ：i v o d ( i n t e r a c t i v ev i d e oo nd e m a n d ) 3 7 称互视频点播。它比前两种方 式有很大程度上的改进。i v o d 不仅可以支持即点即放，而且还可以让用户对视频 流进行交互式的控制。这时，用户就可象操作传统的录像机一样实现节目的播放、 暂停、倒回、快进和自动搜索等。本课题实现的v o d 系统就是典型的i v o d 系统 【5 】【6 】【7 】【8 】【9 1 。 1 2 娱乐会所v o d 系统的特点 v o d 系统本身具有如下特点【l o j ： 1 v o d 采用不对称的双向传输网络将信息提供者与用户连接起来。用户信息 通过窄带的上行信道传到信息中心，而由信息中心到用户的下行信道则是具有音、 视频传输能力的宽带信道。这是一种非对称双工形式的多媒体通信技术，与多媒 体信息检索业务的特点是一致的。 2 对于v o d 系统的广大用户，点播的信息内容往往集中在信息中的很小一 部分，同时用户点播信息的时间分布也是不均匀的。这正是造成信息流量突发的 根本原因。也使得v o d 系统点播信息内容和点播时间呈现集中性的特点。 3 v o d 系统的信息发送以及重现的实时性与同步要求都较其它信息检索系统 高。特别是对音、视频信息的点播必须保证视频媒体与音频媒体内部的自同步以 及媒体间的同步。这对系统的延时及抖动特性均提出了较高要求。 本课题实现的是v o d 系统在娱乐会所的运用。除了上述v o d 系统的共性外， 对于运用于娱乐会所这样的公共场所的v o d 系统还有另外的特性。 1 v o d 系统运用于娱乐会所等公共场所，其功能不仅仅是要实现对音、视频 节目的点播，而是个综合信息交互平台。因此，v o d 系统功能不是只停留在单 一点播上，而是一个具有浏览、互动等其他多种功能的综合系统。并能够为新兴 6 第一章绪论 功能的实现提供良好的接口。 2 由于运用于公共场所的特殊性，v o d 将面对公众的频繁直接的使用。v o d 系统具有更加美观和切合运用场所的界面设计。同时，界面设计也显得更加友好， 非常方便人们的使用。 1 3 本课题的研究内容和研究目标 1 3 1 本课题的研究内容 下： 本课题是实际运用于会所点播系统的工程类别课题，课题的主要研究内容如 1 分析会所点播系统的功能需求。 2 设计会所点播系统需要实现的功能。 3 针对各个需要实现的功能完成其硬件配置。 4 完成会所点播系统相应的软件设计和实现。 5 在实验室搭建小型v o d 系统对设计结果进行测试。 1 3 2 本课题的研究目标 本课题的研究目标是实现会所点播系统，这就包括了会所点播系统的软硬件 设计和实现。具体的研究目标如下： 1 会所点播系统能够实现无间断迅速准确并行响应多个顾客的音频、视频节 目点播请求。 2 、会所点播系统能够实现无间断迅速准确并行响应多个顾客的背景音乐、游 戏互动点播请求。 3 会所点播系统能够实现无间断迅速准确并行响应多个顾客的信息浏览和留 言请求。 4 会所点播系统能够实现系统管理员对整个系统方便灵活的管理维护。 5 会所点播系统能够实现稳定地运行。 6 会所点播系统能够实现平滑地升级。 7 电子科技大学硕士学位论文 1 4 本课题的研究意义 本课题完成的是小型v o d 系统在娱乐会所的实现。课题完成的软件和数据库 将直接运用于搭建娱乐会所的点播系统，是一个具有较强实用性的工程类研究课 题。我们从项目的研究价值和实用价值两方面来分析本课题的研究意义。 从课题本身的研究来讲，该项目是对一个小型v o d 系统实现的研究。而无论 对于满足消费者日益个性化和自由化的收视需求还是对于顺应电信、广电运营商 不断提高的业务增长需求，研究v o d 系统都是具有巨大的现实意义。首先，v o d 系统因其点播的自主性、多媒体表现形式的直观性，一直受到市场的广泛关注， 已经成为视频压缩与传输研究领域的一大热点。v o d 的最大特点就是交互性和实 时性，它是以“用户自主 的崭新概念为基础的双向语音视频信息系统，实现了 按用户需要播放音、视频节目的理想，解放了时间对人们的限制。通过v o d ，把 “你播我看”的方式变成了“我选我看 的方式。这样就能够极大的调动收视人 群的收看积极性和主动性。从而满足消费者的不同收视需求。其次，通过研究v o d 系统，可以在v o d 系统搭建的平台下迅速跟进其他增值业务，如视频电话、远程 教育、互动广告等。这就为创建一个综合的媒体服务平台提供了可能。这样的交 互式v o d 系统不仅能够满足用户主动点播音、视频节目的需求，而且是其他综合媒 体服务业务的基础。能够运用于电信、广电、教育、娱乐等各个行业，具有相当 的市场潜力。 从课题的实用性来讲，该课题的研究结果是用于搭建会所点播系统的，所以 该项目本身就是一个工程类别的研究课题。整个课题从最初的设计、实现到最终 的测试安装都是为了满足娱乐会所的需求。课题的研究结果能够直接运用在工程 实践中，这使得研究工作本身可以更好的与实际相结合。同时，理论研究成果直 接上升到实际运用的高度，对研究人员提出了更高的要求，也为研究工作提出了 更多的挑战。因此，从课题本身的研究结论来讲，整个课题的研究具有非常直观 的实用价值。而整个课题的研究过程对于研究团队来讲也具有相当的实践意义。 综上，对于会所点播系统的研究和实现，不仅具有较大的研究意义，而且具 有典型的实用价值。 8 第二章会所点播系统总体分析与设计 第二章会所点播系统总体分析与设计 本课题是一个实用性极强的工程类研究课题。要实现课题中的会所点播系统， 除了实现传统点播系统所共有的对音、视频节目的点播外，还要结合娱乐会所的 实际情况，针对性的实现其他交互型业务。因此，要切合实际地满足娱乐会所的 各项要求，点播系统的功能模块设置和具体实现功能的构架设计显得非常重要。 本章首先结合娱乐会所的实际情况对本课进行详细的课题需求总体分析；然 后以需求分析结论为依据，完成会所点播系统的设计概要；最后详细说明会所点 播系统各部分的软硬件配置。本章还简单介绍了会所点播系统实现所运用到的操 作系统和直接使用的终端软件( 非本课题开发的软件) ，如a i f l i n k 软件等。 2 1 会所点播系统需求分析 本课题是要实现一个高档综合型娱乐会所的点播系统。该系统除了实现传统 点播系统所共有的对音、视频节目的点播外，还要结合娱乐会所的实际情况，实 现顾客浏览、顾客留言、顾客点播大厅背景音乐等其他交互型业务。课题中设计 的硬件配置以及完成的软件和数据库将直接运用于搭建娱乐会所的点播系统。因 此，必须对娱乐会所的具体情况和会所方的具体要求作出深入的把握和详尽的分 析。只有这样，才能够使得设计出的点播系统完全适应娱乐会所的实际要求。下 面就对娱乐会所的具体情况和会所方的经营理念作简要介绍。 该娱乐会所是一家集餐饮、健身、休闲、娱乐、棋牌、k t v 、客房于一体的 大型高级商务所会。整个会所面积为2 0 0 0 平方米，可以同时容纳上千人在此休闲 娱乐。会所结构共分为四层，每层均设有能够提供个性化专享服务的私人包间和 能够提供共享服务的公共大厅。其中，私人包间共有1 2 0 间，每个私人包间都能 够提供给顾客包括在线音乐、游戏、电影点播服务、k t v 服务等诸多个性化较强 的服务项目。公共大厅区域的设置包括了一楼的康体中心，二楼的餐厅，三楼的 咖啡厅和茶坊，四楼的d i s c o 广场。会所具体布局如图2 1 所示。娱乐会所设置 了丰富的娱乐休闲项目，能够适应各个年龄阶段和不同层次消费群体的休闲方式。 会所的音视频播放硬件设施先进完备，各个区域都安装有专业的播放音视频节目 9 电子科技大学硕士学位论文 的设备，让顾客可以随时随地拥有个性化的视听享受。介于会所方秉承的休闲轻 松主题，整个会所的装修背景以咖啡色为主色调，装修装饰设计风格尽显欧洲田 园的休闲浪漫气氛。 娱乐会所管理方不仅重视会所的硬件设施建设，更加关心会所的服务质量， 正如会所的服务理念：顾客至上，用心服务。管理方一直立足于满足顾客全方位 的需求，虚心听取顾客的声音，不断改善服务质量，提高服务水平。因此，会所 方希望在会所系统的设计上需要非常注重人性化的设计，尤其在设计细节能够张 显出对顾客意愿的关注。另外，娱乐会所管理方正在努力寻求新的发展机遇。在 经营好现有业务的基础上，不断创新，开发新兴服务项目，拓展服务领域，为将 娱乐会所建设成为具有更高水平的综合型会所不懈努力。因此，会所方也希望信 息交互系统也能够承接娱乐会所不断发展的新需求。 私人包间 d i s c o j - - ：场l 私人包间 l 茶房i 咖啡厅i 私人包间 l 餐厅 私人包间 f 康体中心 l 图2 - 1 娱乐会所结构布局示意图 针对上述娱乐会所的具体情况，作为为整个会所配套服务的娱乐资讯点播系 统，其实现的功能必须在各个方面迎合娱乐会所的具体实际，点播系统特性必须 全方位适应娱乐会所的经营特点和经营理念。基于这样的要求，下面对会所点播 系统的硬件设计和软件实现分别作出相应的需求分析。 2 1 1 会所点播系统硬件需求分析 对于会所点播系统硬件需求，我们从系统运行的稳定性，硬件系统的数据吞 吐量，整个硬件系统需要存储的数据量以及硬件系统本身的性能四个方面作出分 析。 就整个硬件系统的稳定性而言，会所点播系统能够稳定运行是对会所点播系 统设计最首要的基本要求。基于系统稳定性的要求，整个点播系统所有硬件必须 1 0 第二章会所点播系统总体分析与设计 稳定运行。对于核心的硬件，如媒体服务器存储单元等，需要主备用配置。网络 配置要有较好的自愈性。整个硬件配置设计不能够因为局部节点的故障而影响整 个网络的运行。 就整个硬件系统的数据吞吐量而言，娱乐会所面积大，承接的顾客人数多， 尤其会所方的服务理念是让顾客在会所的任何地点都能够实现点播。因此，点播 系统必须能够同时满足多个终端的多个点播要求，并能够做到响应点播的及时性 和准确性。这就需要配置同点播场所和点播人次相当的点播终端。就娱乐会所而 言，至少需要配置1 2 8 个点播终端。并且，系统服务器必须能够并行响应多个点 播需求。按照会所点播系统的点播终端数量来计算，系统服务器至少需要能够达 到1 2 8 个程序流( 合计为6 4 0 个系统流) i d e 的并发能力。以每个程序流占用8 m b i t 内存计算，至少需要配置内存为1 g b i t 。另外，点播系统要同时传送大量的媒体信 息，这对于传送带宽有一定的要求。考虑到终端数量、运用范围和网络速度等环 节，在会所点播系统中的网络系统需要在接入点实现1 0 0 m 速率接入，核心点实现 1 0 0 0 m 速率接入。同时，考虑到会所方不断发展的趋势，网络结构需要考虑冗余。 就整个硬件系统的存储容量而言，娱乐会所的所有点播终端都能够向顾客提 供音视频节目的点播服务。音视频节目是点播系统提供给顾客的主流服务内容。 为了迎合各个年龄和层次的顾客点播需求，会所必须提供大量的媒体节目以供顾 ，客选择。因此，点播系统必须能够存储大量的媒体节目，包括电影、歌曲等，以 满足顾客的各种点播需求。同时，互动游戏，浏览信息也需要占用大量的存储空 间。这就需要相应的媒体服务器必须具有相当的存储容量。就娱乐会所而言，媒 体服务器的存储容量应该不低于2 0 0 g b i t 。 就整个硬件系统的性能而言，整个会所点播系统作为小型v o d 系统运用的典 型案例，考虑其实施的经济性和高效性，可以将后台服务器系统集中设置，数据 可以集中处理。这样考虑主要是针对会所数据量可以允许单服务器运行，还可以 屏蔽多服务器运行时带来的数据交互时延以及硬件成本的压力。从而起到节约成 本提高效率的作用。 2 1 2 会所点播系统软件需求分析 对于会所点播系统软件需求，我们从软件系统的功能，软件系统的流程和软 件系统界面这三个方面作出分析。 从软件系统功能上讲，会所点播系统软件有如下需求：首先，娱乐会所是一 电子科技大学硕士学位论文 家现代化，综合性大型商务会所。运用在这样一个大型娱乐会所的娱乐资讯点播 系统，将要求满足2 4 小时不间断的频繁点播需求。因此，点播系统软件必须能够 稳定运行。这是对会所点播系统软件设计最首要的基本要求。其次，由于娱乐会 所拥有大量点播人群，并且将可能会在同一时刻发出点播请求，因此，在系统稳 定运行的基础上，能够实现多终端并行点播，数据传送及时、准确、有效。再次， 整个软件系统应该具有较好的自愈性，不会因为局部错误影响整个软件的运行。 这也是对运用软件的基本要求。最后，娱乐会所秉承不断创新服务项目，开拓服 务领域的理念。因此，点播系统的软件设计要考虑良好的开放性和可升级性，以 便为实现新增服务功能，扩大服务范围提供有效的支撑。 从软件系统流程上讲，会所点播系统软件有如下需求：首先，娱乐会所的公 共区域设置内容丰富，风格炯异。包括大型康体中心、激情d i s c o 广场、优雅咖 啡厅、休闲茶坊和豪华餐厅等。不同的风格区域应该有不同的背景音乐来陪衬。 因此，点播系统必须能够响应不同区域的点播需求，针对不同的区域播放相应的 个性化背景音乐。其次，娱乐会所本身是一所现代化的会所，会所的各个方面都 能够体现出许多时尚元素。会所的音视频节目除了包含经典的老节目，还必须适 时增添最新的时尚流行节目。因此，点播系统必须有操作简便的后台数据库维护 平台，以便于系统管理员能够根据需要及时更新和编辑媒体库中的音视频节目。 以保障整个媒体库能够紧跟时代，紧贴消费者。再次，娱乐会所是休闲娱乐主题 型会所。在这里要让顾客享受的是轻松和快捷的服务。对于点播也一样，要让顾 客能够方便快捷地在众多的媒体节目中迅速查找到需要的项目。因此，点播系统 必须对这些媒体节目作出详细合理的分类，并能够提供快捷有效的搜索途径。另 外，娱乐会所的各个区域都安装有点播系统，这样的多点安装系统能够覆盖大面 积的顾客，不仅为顾客提供了便利，也为娱乐会所自身品牌的宣传提供了优质的 平台。会所可以利用点播系统的平台发布各类资讯，包括会所布局介绍、会所服 务项目展示、会所公告等。因此，点播系统必须具有向顾客宣传介绍娱乐会所的 功能。包括能够让前台顾客浏览和后台管理员对信息的更新和修改等功能。最后， 娱乐会所是立足于不断进取的国际化连锁大型会所，会所的各个细节无不体现出 会所以顾客为先的服务理念。因此，点播系统还要为顾客提供同会所交流的平台， 以便会所方及时掌控顾客对所提供服务的满意度。同时系统也能够相应提供对交 流平台的系统管理。 从软件系统界面上讲，会所点播系统软件有如下需求：由于娱乐会所面向的 是多元化的顾客群体，作为以休闲娱乐的主题会所，提供给各个消费层次顾客的 1 2 第二章会所点播系统总体分析与设计 服务当然是方便快捷和具有亲和力的。点播界面复杂将直接影响顾客操作点播系 统的兴趣和耐心。因此，点播系统的操作界面必须能够满足各个层次顾客的点播 习惯，界面简洁，功能齐全，路径浅显，操作简便。真正做到顾客“一看就会 。 另外，娱乐会所的整体装修风格融入了欧洲田园风情，整个会所以咖啡色系列为 主色调，格调典雅大方。因此，点播系统的软件界面页面设计风格也必须迎合整 个会所的装修风格，选择和会所主色调一致的基本背景颜色和与之匹配的背景图 片设计风格。 2 2 会所点播系统设计概要 2 2 1 会所点播系统体系结构设计 根据会所点播系统的需求分析，我们将会所点播系统的实现作为一个小型 v o d 系统的实现来设计。根据v o d 系统由服务器系统、顾客端系统和网络系统 三部分构成的特点，我们设计了如下会所点播系统的体系结构：会所点播系统体 系主要分为三部分。三部分分别是服务器系统，由顾客点播终端设备体系、系统 管理维护终端设备体系和背景音乐播放终端设备体系构成的顾客端系统以及网络 系统，如图2 2 所示。 系统管理 图2 2 会所点播系统体系结构示意图 电子科技大学硕士学位论文 在会所点播系统的体系结构中，我们设计的服务器系统是由一台服务器构成 的，安装在娱乐会所后台系统管理维护机房内。该服务器齐聚了用户接入服务器、 视频服务器、呼叫控制中心服务器和管理服务器的功能，是整个会所点播系统的 核心部分。 系统管理维护终端体系由一台安装有系统管理维护终端软件的p c 机构成。背 景音乐播放终端体系由一台安装有背景音乐播放软件的p c 机构成。顾客点播终端 体系由多台安装有顾客端点播终端软件的p c 机构成。其中，系统管理维护终端和 背景音乐播放终端均安装在娱乐会所后台系统管理机房内，而顾客点播终端安装 在娱乐会所所有私人包间和公共区域内。 在会所点播系统中，由于是局域网内的v o d 系统，因此其网络系统主要指接 入网络部分。我们以在娱乐会所内部搭建一个以太网的方案来解决点播系统的接 入网络。上述各个部分的所有终端设备也是通过这个以太网连接在一起的。 由于现在娱乐会所还属于一个局域网内部的点播系统，在一台服务器上实现 数据交换还是可行的。但是点播系统设计需要考虑适应娱乐会所服务范围不断扩 大和服务项目逐渐增加的趋势。随着会所业务的发展，会所点播系统的数据吞吐 量和数据存储量也会随之增加。这样将会对现有单服务器系统带来巨大的压力， 甚至导致整个点播系统的瘫痪。为了解决单服务器系统可能不能够适应点播系统 发展需求的问题，势必需要服务器组来协同工作。但是，就现阶段会所点播系统 的用户数量和数据存储量而言，建立服务器组又还不够经济。因此，我们设计使 用c o r b a 技术来解决将来系统扩容后的多服务器问题。 现阶段会所点播系统的服务器只有一台。当系统升级需要多台服务器协同工 作时，我们就可以将最初的服务器虚拟为c o r b a 服务器。它能够提供许多不同 的c o r b a 接口。而其他新增加的服务器均作为c o r b a 系统的顾客端。在本系统 中我们对c o r b a 接口的实现可以采用三层结构的形式，如图2 3 所示。上层是传 统的c o r b a 接口层。中间层是接口功能模块层，在这一层中将c o r b a 的实现进 行更加详细的划分并封装成不同功能且各自独立的接口功能模块。最下层是动态 库接口层，通常对具体实现需要的大量数据库操作和文件操作进行封装，形成动 态库。在该结构中c o r b a 接口不是在呼叫控制中心的上层应用程序中直接实现， 而是由c o r b a 接口通过调用响应接口功能模块提供的底层动态库接口来实现。 这样的结构可以避免大量的代码重复，提高系统开发效率，便于整个呼叫控制中 心的功能扩展【l l 】1 1 2 j 。 1 4 第二章会所点播系统总体分析与设计 图2 - 3c o r b a 分层结构图 2 2 2 会所点播系统各部分功能 会所点播系统各个部分协调配合，从而实现整个点播系统的功能。现在将各 个部分在整个点播系统中实现的具体功能作简要说明。 系统服务器：系统服务器是整个会所点播系统的核心。也是点播系统的服务 器系统的组成部分。它完成对数据的交换和对所有媒体文件以及信息的存储。系 统服务器集合了媒体服务器和其他管理服务器的功能。系统服务器主要由存储设 备、高速缓存和控制管理单元组成，其目的是实现对媒体数据的压缩和存储，以 及按请求进行媒体信息的检索和传输。同时，系统服务器还具有用户信息管理、 资料信息的分类整理以及安全保密等功能。由于是单服务器，因此，没有服务器 间的内部通信网络。所有其他终端均通过存取系统服务器中的数据来实现各种功 能。 顾客点播终端：顾客点播终端是会所点播系统直接面向顾客的部分。属于点 播系统的顾客端系统的组成部分。顾客点播终端是由p c 机和相应的顾客点播终端 软件共同构成，放置在各个顾客点播区域( 包括包间和公共区域) ，由顾客直接进 行操作。顾客可以通过操作顾客点播系统来实现点播媒体节目，点播背景音乐， 点播游戏，浏览信息和留言等功能。顾客点播终端本身并不需要存储数据，只需 要向数据库读取需要的信息并播放之，其实质就是提供顾客和点播系统交互的平 台。 背景音乐播放终端：背景音乐播放终端是用于播放顾客点播的背景音乐的终 端。也属于点播系统的顾客端系统的组成部分。背景音乐播放终端由p c 机和背景 音乐播放软件共同构成，放置在娱乐会所后端维护机房，并不是由顾客直接进行 操作。当顾客点播终端的背景音乐点播请求被系统服务器成功响应后，背景音乐 电子科技大学硕士学位论文 播放终端就自动以点播时间为序顺序播放背景音乐曲目。当没有顾客点播背景音 乐时，背景音乐播放终端能够自动播放相应的补白背景音乐。同其他播放终端一 样，背景音乐播放终端的播放软件也可以实现对背景音乐播放的简单管理。如调 整播放顺序