摘要：本文全面敘述了搭建流媒體遠(yuǎn)程教學(xué)平臺的軟硬件配置。硬件方面介紹了服務(wù)器、編碼機以及采集卡的配置要求；軟件方面通過截圖詳細(xì)介紹了服務(wù)軟件、編碼軟件的設(shè)置。

關(guān)鍵詞：流媒體；遠(yuǎn)程教學(xué)；硬件；軟件

中圖分類號：TP37文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)07-11712-04

Construct A Long-distance Education's Platform Based on Streaming Media

CHU Zhan-qi

(Modern Education Technology and Information Center of Henan University of Science and Technology， Luoyang 471003， China)

Abstract: The paper roundly describes the configuration about software and hardware of constructing a long-distance education's platform. The configured requirement about the server， encoding machine and the card for gathering information are introduced in the field of hardware. By inserting some pictures I also present some setting parameters of the software about service and encoding in detail.

Key words: Streaming Media; Long-distance Education; Hardware; Software

1 引言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)軟硬件技術(shù)的發(fā)展及普及，遠(yuǎn)程教學(xué)向網(wǎng)上教學(xué)發(fā)展。流媒體技術(shù)解決了互聯(lián)網(wǎng)上實時音視頻的難題，促進了遠(yuǎn)程教學(xué)的發(fā)展。

目前成熟的流媒體技術(shù)主要有Real Networks公司的Real System、Microsoft公司的Windows Media Service和Apple公司的Quick Time。成套的流媒體產(chǎn)品包括服務(wù)、編碼、點播三大部分，作為當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上最為成熟的流媒體服務(wù)器軟件，Real Networks公司的Helix Server適用于Unix、Linux、Windows等各種操作系統(tǒng)[1]。因此，我們在此選擇它作為流媒體服務(wù)器軟件。系統(tǒng)需要的硬件包括服務(wù)用計算機、編碼計算機、存儲服務(wù)器、流媒體采集卡及數(shù)字?jǐn)z像機和高性能話筒；軟件采用的是Helix Systems。下面分別從軟硬件兩方面進行詳細(xì)闡述。

2 硬件部分

2.1 服務(wù)器

服務(wù)器的性能要根據(jù)被流化信號的比特率和幀數(shù)以及并發(fā)數(shù)量來決定。流媒體服務(wù)器的硬件配置有經(jīng)驗值可以借鑒，以200用戶收看為例推薦配置如表1。

2.2 編碼計算機及采集卡

編碼計算機的性能要根據(jù)音視頻源的不同而不同，如果要處理實時信號源，那么要采用能跟上高比特率和高幀數(shù)編碼的工作站，如果正在壓縮的是先前捕捉的數(shù)據(jù)，那么系統(tǒng)的能力就沒有編碼實時數(shù)據(jù)時那樣關(guān)鍵；也會與選用采集卡的型號有關(guān)，如果采用高性能壓縮卡會大大減輕CPU的負(fù)擔(dān)，如Osprey-500DV，它具有從數(shù)字影像源同步傳輸?shù)墓δ?，能實現(xiàn)數(shù)字影像的硬件解壓，這樣能減輕CPU的負(fù)擔(dān)。如果你采用Broadway系列的壓縮卡，那么要采用至少16位以上的兼容聲卡。常用的流媒體采集卡型號及功能如表2，編碼機推薦配置如表3。

推薦采用Osprey200，因為Osprey200系列采集卡具有音視頻采集功能，可避免采集時音視頻不同步現(xiàn)象的產(chǎn)生，雖然Osprey200不是硬件解壓卡，但其消耗極少CPU資源，采集全幀視頻可達30幀/秒，而且價格也不高，是實現(xiàn)流媒體采集較常用的采集卡。

2.3 數(shù)字?jǐn)z像機及話筒

數(shù)字?jǐn)z像機選擇具有自動追蹤并自動聚焦功能的攝像頭，可自動追蹤人物的移動采取相應(yīng)的操作。教師用話筒可采用無線話筒，學(xué)生拾音話筒可根據(jù)教室面積大小配置高指向性話筒若干。

3 軟件部分

流媒體系統(tǒng)由3大部分組成：服務(wù)、編碼和播放。服務(wù)是指提供給用戶點播所需要的服務(wù)，編碼是指把媒體文件轉(zhuǎn)換成此服務(wù)所需要的文件格式的軟件，點播是指用戶觀看服務(wù)內(nèi)容所使用的應(yīng)用平臺。

3.1 服務(wù)軟件的安裝與配置

3.1.1 安裝流程

(1)雙擊安裝圖標(biāo)（本人使用的是“rs903-win32.exe”），進入安裝界面，點擊“next”，彈出Real公司許可文件對話框，點擊“Browse”按鈕，在下載文件中找到后綴為“l(fā)ic”的文件即為許可文件，如圖1所示，點擊“next”進入后續(xù)操作。

(2)根據(jù)自己的需要設(shè)置完安裝路徑后，會要求填寫管理員賬戶及密碼，此賬戶為進入Helix Server管理界面的賬戶和密碼，應(yīng)牢牢記住。

(3)點擊“Next”，進入RTSP、HTTP、PNA、MMS協(xié)議及管理員的端口號設(shè)置窗口。對于HTTP協(xié)議，為避免與WEB協(xié)議端口號80沖突可改為8080，其他端口號采用默認(rèn)值即可。

(4)點擊“Next”，在彈出的對話框中將“Install Helix Server as an NT Service”選項勾選，這樣可以將Helix Server作為Windows一項服務(wù)進行加載。

(5)點擊“Next”，我們可以看到管理員賬號、各協(xié)議端口號及安裝路徑等信息，如圖2所示。如果確認(rèn)不更改，則點擊“Finish”開始正式安裝。

3.1.2 基本設(shè)置

服務(wù)安裝完之后，重啟計算機Helix Server便作為Windows服務(wù)在計算機啟動時自動加載，根據(jù)需要可以隨時進行配置。基本設(shè)置如下：

(1)打開管理頁面。雙機桌面上“Helix Server Administrator”網(wǎng)頁圖標(biāo)，此時會彈出輸入管理員帳戶及密碼對話框，輸入在安裝過程(2)中設(shè)置的帳戶及密碼，就可以進入管理頁面。

(2)在管理界面進行相關(guān)設(shè)置。管理界面的左上角是服務(wù)器的各項設(shè)置，如圖3所示。我們選與實際應(yīng)用相關(guān)的選項進行設(shè)置，其他選項采用默認(rèn)即可。

①端口設(shè)置。點擊“Server Setup”菜單下的“Ports”子菜單，窗口右邊會出現(xiàn)在安裝過程中分配的端口列表，如圖4所示，可根據(jù)情況進行修改。注意：對服務(wù)器每項設(shè)置完成后，都要單擊對應(yīng)的“Apply”按鈕和網(wǎng)頁右上角的“Restart Server”按鈕，設(shè)置才能生效。

②IP綁定。點擊“Server Setup”菜單下的“IP Binding”子菜單，右邊會出現(xiàn)設(shè)置窗口，輸入本機的IP地址，如果本機有數(shù)個IP，可點擊“+”，添加綁定數(shù)量。

③連接控制。點擊“Server Setup”菜單下的“Connection Control”子菜單，打開連接控制選項，管理員可以根據(jù)自己服務(wù)器的狀況確定最大用戶連接數(shù)量及最大帶寬。

④配置加載點。加載點是一個到文件實際存放位置的訪問指向。點擊“Server Setup”菜單下的“Mount Points”子菜單，頁面右邊會出現(xiàn)加載點的配置窗口。首先我們看根加載點的配置修改，根加載點以“/”表示，其名稱為“Real System Content”，我們可以在右邊的“Edit Description”框中對其進行修改，如圖5所示。

在“Base Path”框中顯示的是安裝時默認(rèn)的根加載的指向目錄，我們可以在這里修改為媒體文件實際存放的目錄。例如，我們把指向目錄修改為“E:\\Video”。單擊“Apply”和“Restart Server”后，就可以訪問新目錄了。比如，E:\\Video目錄下有一個媒體文件叫20329.rm的文件，我們打開RealPlayer 播放器，點擊“文件”→“打開”，在地址欄中輸入rtsp://ip地址/20329.rm即可訪問。

如果想增加加載點，可點擊“Mount Point Description”后的“+”，然后在右列輸入新加載點的各項內(nèi)容，就可以訪問新加載點下的內(nèi)容了。

3.2 服務(wù)發(fā)布方式

采用流媒體的方式可以實現(xiàn)vod點播，教學(xué)直播，網(wǎng)絡(luò)課堂等功能。vod點播及就是把課件或者媒體文件利用編碼軟件壓縮成服務(wù)軟件可以識別的文件類型存放到服務(wù)器上，供觀眾隨時觀看的服務(wù)模式；教學(xué)直播是采用組播的方式，通過相關(guān)硬件（如：采集卡、攝像頭等），可以將教師授課的實況發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，學(xué)生通過登陸校園網(wǎng)站進入到相關(guān)頁面，實時觀看教師的授課。

3.3 編碼軟件的配置

編碼軟件的作用是把其他格式媒體文件轉(zhuǎn)化成服務(wù)軟件能識別的文件格式類型，對應(yīng)于Helix Server服務(wù)軟件的編碼軟件是Helix Producer，下面以Helix Producer Plus 9.01為例做一簡要說明。

3.3.1 Helix Producer Plus 9.01的一般設(shè)置

①Clip Information打開Helix Producer Plus 9.0.1中的“File”菜單，選擇“Open Input File”，導(dǎo)入要轉(zhuǎn)換的文件。然后選擇“Settings”菜單中的“Show Clip Information”，在“Clip Information”中可以設(shè)置Real Media文件的標(biāo)題、作者、版權(quán)等信息。

②Audio Gain Control打開“Settings”菜單，選擇“Show Audio Gain Control”，你可以在這里設(shè)置音量的增大或減小，但更改此設(shè)置會讓Real Media文件中出現(xiàn)輕微噪音（不論增大減?。?，不推薦修改。

③Video Filters打開“Settings”菜單，選擇“Show Video Filters”。開啟“Video Filters”中的“Cropping”功能可以去掉文件多余的部分，例如“黑邊”。中間高亮的部分是要保留的，其余的部分則是要丟掉的。建議不要對“Video Filters”中其他的濾波器進行更改。

④Audiences打開“Settings”菜單，選擇“Show Audiences”，彈出Audiences窗口，見圖6。

Encoding Settings（編碼設(shè)置）：有三個設(shè)置選項，分別是“Audio mode”（音頻編碼設(shè)置）、“Video mode”（視頻編碼設(shè)置）、“Video codec”（編解碼器選擇），都選默認(rèn)值即可；“Use high quality resampler for audio”（對音頻進行高品質(zhì)編碼）：默認(rèn)是開啟的，可以關(guān)閉；“2-pass video encoding”（二次編碼）默認(rèn)是開啟的，建議關(guān)閉。

Audience Selection（方案選擇）：

“Templates”（模板選擇）：這個選項要根據(jù)自己的實際情況來選擇。

如果源文件品質(zhì)較高，則推薦使用下面的兩個方案。“512k DSL or Cable 450Kbps”，恒定比特率（CBR）壓制方案，播放時CPU占有率較低，在劇烈運動畫面時會出現(xiàn)輕微跳幀，可用于在線播放；“450k VBR Download 450Kbps”，動態(tài)比特率（VBR）壓制方案，播放時CPU占有率較高，在劇烈運動畫面時雖不會出現(xiàn)跳幀，但畫質(zhì)卻會有所降低，在配置較低的計算機上播放時像是在看幻燈片。只能用于下載，不能用來在線播放。

“Audiences in job”：如果不打算將轉(zhuǎn)換好的Real Media拿去做在線播放，則建議只使用一個編碼方案。

3.3.2 Helix Producer Plus 9.0.1的其他設(shè)置

①指定保存Real Media文件的目錄打開“File”菜單，選擇“Add File Destination”，為轉(zhuǎn)換好的Real Media文件指定一個目錄。指定目錄的剩余空間必須要大于生成的Real Media文件大小。如果不進行指定，那么轉(zhuǎn)換好的Real Media文件將被保存到源文件所在目錄內(nèi)。

②縮短轉(zhuǎn)換時間將“View”菜單中的“Input Audio Meter”、“Input Video”、“Output Audio Meter”和“Output Video”前面的對鉤去掉可以節(jié)省不少時間。

3.4 客戶端配置

客戶端的配置無論是通過網(wǎng)頁登陸還是利用播放軟件觀看，都需要安裝RealPlayer解碼軟件，或者是支持解碼Real Media腳本文件的其他播放軟件。

參考文獻：

[1] 楊新. 基于Helix Server的流媒體服務(wù)器平臺的搭建[J]. 農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2007，(8).