文/高頡 吳思葳

中央音樂學院:一體化管理音樂學術(shù)視頻平臺

文/高頡 吳思葳

幾年前,我們開始有針對性地對高校媒體資源管理主流應(yīng)用系統(tǒng)和IT市場上眾多的視頻應(yīng)用產(chǎn)品進行技術(shù)調(diào)研。在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，市場上已有的成熟視頻應(yīng)用系統(tǒng)大多針對某一特定視頻應(yīng)用環(huán)境或特定的技術(shù)環(huán)節(jié)，能夠全方位覆蓋視頻應(yīng)用生命周期完整過程的一體化管理產(chǎn)品不多。例如，針對遠程教學與互動特點的網(wǎng)絡(luò)教學視頻系統(tǒng)偏重于師生互動、課件展現(xiàn)及與現(xiàn)場視頻場景融合，對視頻質(zhì)量和視頻畫面本身的動態(tài)展現(xiàn)處理達不到音樂學術(shù)視頻應(yīng)用的要求；視頻直播類產(chǎn)品針對現(xiàn)場視頻進行直播或?qū)﹄娨暶襟w節(jié)目進行轉(zhuǎn)播，通常注重視頻采集、轉(zhuǎn)碼及直播過程的流媒體管理，卻往往弱化了對視頻資源元數(shù)據(jù)進行全方位管理的功能；眾多視頻點播管理系統(tǒng)又在視頻資源的采集、發(fā)布環(huán)節(jié)呈現(xiàn)力不從心的狀態(tài)；高清視頻會議系統(tǒng)功能則集中在提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)視頻互動交流通道，對視頻數(shù)據(jù)的后續(xù)管理和Web應(yīng)用功能支持往往不到位。上述這些應(yīng)用系統(tǒng)功能上互有交叉，但不完整，且當時能夠同時支持IPv4/IPv6協(xié)議的也不多見。

理想中的視頻管理平臺則是上述各個應(yīng)用系統(tǒng)功能完整、有機的組合，即由平臺提供視頻數(shù)據(jù)的采集、直播、后臺數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用發(fā)布環(huán)節(jié)的總體支撐，視頻數(shù)據(jù)經(jīng)由一個完整的控制流程在各個應(yīng)用環(huán)節(jié)按需呈現(xiàn)，真正實現(xiàn)一體化管理。鑒于購置現(xiàn)有成型產(chǎn)品不能滿足要求且學校又不具備自主開發(fā)能力的現(xiàn)實狀況，我們確定了與產(chǎn)品商業(yè)化程度高、技術(shù)線路成熟的視頻系統(tǒng)開發(fā)商進行合作的建設(shè)思路。選擇其功能接近視頻平臺需求的系列應(yīng)用子系統(tǒng)，進行系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫層面的整合，針對學院特殊應(yīng)用需求進行網(wǎng)站群和各種接口的定制開發(fā)。學校提出了如下建設(shè)要求：

中央音樂學院師生參與的各種音樂演出表演活動

1.搭建一體化系統(tǒng)管理平臺，實現(xiàn)視頻現(xiàn)場采集轉(zhuǎn)碼、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、直播點播播放、后臺數(shù)據(jù)維護的統(tǒng)一管理。

2.建立可移動的網(wǎng)絡(luò)視頻直播機制，以滿足各類學術(shù)交流與演出活動現(xiàn)場視頻實時展現(xiàn)及用戶互動需求，滿足網(wǎng)絡(luò)用戶多碼流播放及智能終端匹配需求。

3. 建立完善的媒體資源管理平臺，以滿足視頻信息的元數(shù)據(jù)著錄、檢索與其他數(shù)據(jù)管理需求。

4.建立中央音樂學院視頻網(wǎng)站群及后臺發(fā)布系統(tǒng)，以滿足各類視頻資源的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布與直播、點播需求。

5.建立基于下一代互聯(lián)網(wǎng)的高速音、視頻傳輸環(huán)境，解決音、視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中延時過大的問題，確保實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的異地表演、大師班、學術(shù)講座等高清音視頻互動需求。

6.通過開發(fā)系統(tǒng)接口，建立一套視頻共享機制，實現(xiàn)學術(shù)視頻直播內(nèi)容在校園網(wǎng)內(nèi)其他多種媒體介質(zhì)上的實時播放功能。

7.探索和建立一套跨區(qū)域的國際視頻流分發(fā)機制，為實現(xiàn)重大國際交流活動的全球直播提供技術(shù)基礎(chǔ)。

8.搭建一個分布式視頻共建平臺，讓資源使用者同時有機會成為視頻資源提供者，拓展資源建設(shè)渠道；建立資源審核機制，實現(xiàn)規(guī)范化的資源共建及共享。

9.構(gòu)建視頻平臺安全管理技術(shù)機制，確保系統(tǒng)運行安全和信息內(nèi)容的安全。

系統(tǒng)建設(shè)過程

中央音樂學院學術(shù)視頻平臺建設(shè)過程分為系統(tǒng)建設(shè)和資源建設(shè)兩部分。

系統(tǒng)建設(shè)部分

圖1 音樂學術(shù)視頻平臺的三個子系統(tǒng)

為印證將該實施方案應(yīng)用在IPv6環(huán)境中的可行性，2009年10月下旬北京國際電子音樂節(jié)期間，我們首次進行了學術(shù)視頻平臺中最重要技術(shù)環(huán)節(jié)——基于IPv6的高清視頻互動及基于IPv4/IPv6協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)直播實地測試。測試獲得圓滿成功，由此正式開啟了中央音樂學院學術(shù)視頻平臺的建設(shè)過程。

系統(tǒng)建設(shè)主要包括視頻管理平臺搭建、高效網(wǎng)絡(luò)傳輸機制及互動環(huán)境的建設(shè)兩部分。

1.視頻管理平臺搭建，完成如下實施內(nèi)容：

（1）系統(tǒng)硬件平臺搭建、應(yīng)用系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫安裝調(diào)試，實現(xiàn)基礎(chǔ)的視頻采集、轉(zhuǎn)碼及直播服務(wù)功能。

（2）根據(jù)音樂資源使用特性，建立媒體資源管理數(shù)據(jù)庫（進行數(shù)據(jù)模型定義），確定檢索機制，用于網(wǎng)站視頻檢索和后臺數(shù)據(jù)管理。

（3）根據(jù)學院教學及學術(shù)活動實際需求規(guī)劃視頻平臺頻道管理模式及視頻分類標準，針對不同頻道進行不同視頻管理模式的定制開發(fā)。

（4）進行視頻網(wǎng)站群策劃、頁面設(shè)計與網(wǎng)站制作，搭建支持IPv4/IPv6雙棧協(xié)議的中央音樂學院學術(shù)視頻網(wǎng)站群。

（5）針對IPv6協(xié)議進行系統(tǒng)平臺直播與點播功能的定制開發(fā)，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)兼容IPv6。

（6）升級基礎(chǔ)直播模塊，完成直播數(shù)據(jù)流對蘋果系統(tǒng)終端支持功能的開發(fā)。

2.網(wǎng)絡(luò)傳輸機制及互動環(huán)境建設(shè)，完成以下實施內(nèi)容：

（1）進行音頻傳輸處理軟件Jacktrip V6的開發(fā)，實現(xiàn)音頻傳輸最小延遲。斯坦福大學電子音樂中心推出的Jacktrip軟件，因可以完美支持在IPv4網(wǎng)絡(luò)上的音頻傳輸處理，在現(xiàn)代電子音樂教學和網(wǎng)絡(luò)藝術(shù)交流中得到廣泛應(yīng)用。我院電子音樂中心外籍專家Kenneth Fields教授對Jacktrip做了支持IPv6協(xié)議的二次開發(fā)，并于2010年完成測試，于2010年10月正式用于國際電子音樂節(jié)期間多地音樂家基于IPv6網(wǎng)絡(luò)的異地互動表演過程中。

（2）在中央音樂學院綜合教學樓建立了一個網(wǎng)絡(luò)大師課直播課室，通過部署高清視頻會議系統(tǒng)設(shè)備和基于MAC的互動管理平臺，運用兼容IPv6協(xié)議的音頻低延遲處理技術(shù)，為有異地視頻互動需求的音樂教學及表演提供運行環(huán)境。

（3）與國際專業(yè)網(wǎng)絡(luò)視頻分發(fā)服務(wù)商合作，建立國際視頻分發(fā)機制，實現(xiàn)全球范圍視頻流暢直播與點播。在視頻應(yīng)用測試中我們發(fā)現(xiàn)，由于視頻數(shù)據(jù)傳輸對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高，我院校園網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)接口帶寬有限，國際間視頻傳輸?shù)木彌_與延遲遠遠大于視頻正常傳輸?shù)淖畹鸵?，利用Internet在國外流暢訪問學術(shù)視頻平臺直播節(jié)目和點播節(jié)目幾乎無現(xiàn)實可能。如何實現(xiàn)重大國際音樂賽事現(xiàn)場實況和音樂學術(shù)交流活動視頻的全球同步直播，成為擺在我們面前的一大難題。經(jīng)過長時間對國內(nèi)、國際專業(yè)網(wǎng)絡(luò)視頻分發(fā)技術(shù)實現(xiàn)機制和服務(wù)方式進行調(diào)研，我們確定了與國際CDN服務(wù)商進行長期合作的技術(shù)實現(xiàn)方式。借助其在互聯(lián)網(wǎng)上強大的分發(fā)能力，實現(xiàn)了視頻平臺直播、點播視頻在全球范圍內(nèi)各個區(qū)域順暢地播放。

系統(tǒng)資源建設(shè)部分

1.原有的圖書館館藏資料點播系統(tǒng)視頻內(nèi)容作為學術(shù)視頻平臺的校內(nèi)點播頻道處理，將原有的音、視頻點播數(shù)據(jù)移植到新的學術(shù)視頻平臺，實現(xiàn)新舊系統(tǒng)的更替。進行學院歷史視頻介質(zhì)的數(shù)字化與格式壓縮轉(zhuǎn)換，進行元數(shù)據(jù)加工及入庫、發(fā)布工作，完成音樂學術(shù)視頻平臺自有資源第一期建設(shè)任務(wù)。

2.系統(tǒng)平臺啟用后，通過所有音樂教學及藝術(shù)交流活動的現(xiàn)場直播及回顧，繼續(xù)進行網(wǎng)上自有視頻資源的常規(guī)性建設(shè)。

3.開啟視頻平臺基于Web的視頻自主上傳、自動轉(zhuǎn)碼及審核發(fā)布機制，實現(xiàn)資源的分布式共建、共享。

技術(shù)實現(xiàn)及建設(shè)成果

音樂學院術(shù)視頻平臺啟動建設(shè)并投入使用三年來，已經(jīng)實現(xiàn)了平臺全部基礎(chǔ)應(yīng)用需求，并在不斷完善過程中。

中央音樂學院音樂學術(shù)視頻平臺從功能上可以劃分為三個子平臺，分別對應(yīng)視頻應(yīng)用過程的資源管理、高清網(wǎng)絡(luò)視頻互動和Web應(yīng)用三個環(huán)節(jié),如圖1所示。

一個基于校園網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一數(shù)字媒體資源管理平臺

該平臺可實現(xiàn)學院所有學術(shù)相關(guān)視頻資源的統(tǒng)一管理，并通過視頻網(wǎng)站和校內(nèi)電子公告系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)直、點播和多媒體信息統(tǒng)一播出。形成高清視頻采集、編碼、媒體數(shù)據(jù)管理、直播互動、視頻點播、多媒體播放、用戶交流于一體的視頻管理平臺，真正實現(xiàn)學院音樂學術(shù)視頻資源的統(tǒng)一管理。

該管理平臺的特點是：

1.支持多個視頻源采集：包括現(xiàn)場攝像采集的視頻、高清視頻會議系統(tǒng)采集的異地視頻及各種主流格式非現(xiàn)場采集視頻文件等。

圖2 音樂學術(shù)視頻網(wǎng)站群系統(tǒng)平臺架構(gòu)

2.直播采用H.264 AAC標準流，支持網(wǎng)站頁面發(fā)布的PC、移動終端設(shè)備播放，同時也支持院內(nèi)電子公告系統(tǒng)終端屏幕播放。

3.播放視頻支持單畫面及雙畫面合成播放，雙畫面主要用于基于IPv6協(xié)議的網(wǎng)上高清視頻互動表演本地及異地畫面整合。

4.針對IPv4與IPv6不同的網(wǎng)絡(luò)接入能力，支持可選擇的不同清晰度的視頻流直播。直播內(nèi)容支持一鍵回顧功能，視頻平臺中媒體資源數(shù)據(jù)庫目錄查詢實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

5.借助國際視頻分發(fā)商智能化的互聯(lián)網(wǎng)分發(fā)技術(shù)（CDN），實現(xiàn)音樂學術(shù)視頻平臺資源在全球范圍內(nèi)順暢的直播服務(wù)。

一個基于IPv6協(xié)議的高清低延遲音、視頻互動平臺

該平臺是利用網(wǎng)絡(luò)大師課直播課室，通過部署高清視頻會議系統(tǒng)設(shè)備和基于MAC系統(tǒng)的互動管理平臺，利用兼容IPv6 的音頻無延遲處理技術(shù)，在國際范圍內(nèi)實現(xiàn)異地、多方網(wǎng)上互動交流。該平臺的特點在于，配置了符合音樂教學與表演質(zhì)量要求的高清音視頻處理設(shè)備，利用了IPv6網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母咝阅芎蚃acktrip軟件兼容IPv6的音頻處理模式，解決了遠程音頻傳輸?shù)难舆t問題，滿足音樂表演對網(wǎng)絡(luò)音頻高性能傳輸要求和表演的質(zhì)量要求，真正實現(xiàn)了對多方、異地遠程互動音樂表演的支持。目前，該系統(tǒng)的應(yīng)用還局限于電子音樂及小型室內(nèi)音樂的互動表演及大師班課程中師生互動。由于視頻傳輸延遲問題尚無滿足需求的解決方案，實現(xiàn)異地大型樂隊之間的合作表演尚有難度。

一個支持IPv4/IPv6雙棧的音樂學術(shù)視頻網(wǎng)站群系統(tǒng)

該網(wǎng)站群由音樂學術(shù)視頻網(wǎng)站、館藏音樂資料點播網(wǎng)站、視頻直播網(wǎng)站及教師社區(qū)視頻資源網(wǎng)組成，如圖2所示。網(wǎng)站群頁面風格統(tǒng)一，視頻資源內(nèi)容互補，訪問方式依據(jù)視頻內(nèi)容而有所不同。分別基于大平臺中的CIS內(nèi)容發(fā)布管理子系統(tǒng)、媒體資源管理子系統(tǒng)、嘉賓訪談管理子系統(tǒng)、播客子系統(tǒng)進行管理。其特點是：

1.視頻網(wǎng)站（video.ccom.edu.cn）以頻道方式管理。媒體資源以頻道方式進行管理，整合了三個不同子系統(tǒng)的視頻資源。音樂學術(shù)視頻網(wǎng)設(shè)有如下頻道。

（1）音樂節(jié)：展示中央音樂學院歷屆、各大音樂節(jié)活動盛況和演出實況；

（2）大師課堂：中央音樂學院歷年來國際、國內(nèi)、校內(nèi)大師講學活動視頻；

（3）音樂活動：中央音樂學院師生參與的各種不定期音樂演出表演活動現(xiàn)場視頻；

（4）學術(shù)研討：中央音樂學院歷史上主辦的各種學術(shù)研討交流活動視頻；

（5）畢業(yè)演出：近些年來學院各系學生畢業(yè)作品音樂會演出實況錄像；

（6）藝術(shù)實踐：歷年來我院學生參加各種社會藝術(shù)實踐活動視頻；

（7）音樂比賽：我院組織、承辦及參與的各項重大音樂比賽現(xiàn)場視頻；

（8）國際交流：中央音樂學院歷年來重要國際學術(shù)交流活動視頻；

（9）館藏音樂資料點播：作為相對獨立的頻道，以單一網(wǎng)站形式訪問，只對校內(nèi)局域網(wǎng)用戶開放，內(nèi)容包括圖書館藏正式出版的音樂專業(yè)音、視頻資料的數(shù)字化內(nèi)容，供師生在教學中參考、欣賞；

（10）視頻直播頻道（獨立網(wǎng)站形式）：是嵌入視頻網(wǎng)站以子頻道方式管理的獨立系統(tǒng)，用于在網(wǎng)上直播學院各種音樂節(jié)、重大比賽及各種重要學術(shù)交流演出活動的現(xiàn)場視頻。過程支持觀眾互動交流，直播完成后，管理員可以進行一鍵歸檔，為用戶提供直播視頻回顧播放功能。

2.來自不同系統(tǒng)的所有視頻資源均在音樂學術(shù)視頻網(wǎng)站群上統(tǒng)一發(fā)布，用戶可以在網(wǎng)站主頁面看到所有不同系統(tǒng)來源的音樂學術(shù)視頻資源鏈接。

（1）音、視頻素材統(tǒng)一由媒資管理子系統(tǒng)管理，按照規(guī)范的音樂資料編目標準進行分類，依照不同需求，支持點播視頻目錄的簡單及高級查詢功能。播放頁面詳細目錄重要字段均可通過在線點擊進行自動索引參照查詢。

（2）視頻素材資源統(tǒng)一管理、多個網(wǎng)站應(yīng)用。所有音視頻素材可分布上傳、經(jīng)管理員審核后發(fā)布；視頻系統(tǒng)與學院校園網(wǎng)內(nèi)容管理系統(tǒng)（CMS）發(fā)布模塊采用組件接口方式，可隨時依需求調(diào)用素材庫的音視頻文件作為新聞內(nèi)容發(fā)布，使整個系統(tǒng)視頻資源得到充分、有效的應(yīng)用。

（作者單位為中央音樂學院網(wǎng)絡(luò)中心）