摘 要：主要討論基于IIS8 Web服務器下，采用IIS實時平滑流式處理技術設計了基于服務器/客戶端模式的直播流媒體系統(tǒng)。詳細介紹系統(tǒng)的配置過程，通過系統(tǒng)測試，驗證了該流媒體直播系統(tǒng)根據(jù)客戶端的帶寬變化實時調(diào)整直播到客戶端視頻的質(zhì)量。

關鍵詞：IIS平滑流式處理；服務器；Expression Encoder 4 SP2；直播

中圖分類號：TN919.8

隨著Internet的日益普及，帶寬越來越大，在網(wǎng)絡上看視頻已經(jīng)是大勢所趨。但是，流媒體傳輸對高清視頻服務帶來了許多問題，直播視頻時會中斷尤為突出。為了解決這個難題，一些高職院校提出了各種各樣的方案，比如蘋果公司的HTTP自適應比特率流式處理、Adobe公司的Flash動態(tài)流式處理以及微軟的IIS實時平滑流式處理（Live Smooth Streaming）。這些方案都是基于HTTP，相比傳統(tǒng)的流式處理方案有很大的優(yōu)勢。

1 IIS實時平滑流式處理

基于服務器/客戶端的流媒體傳送的方法有三種：基于HTTP的自適應流式處理、漸進式下載和傳統(tǒng)的流式處理（RTSP）。IIS實時平滑流式處理是基于Web的音頻/視頻內(nèi)容傳輸?shù)囊环N形式，是微軟實現(xiàn)的一種基于HTTP的自適應流式處理技術。在服務器端，視頻數(shù)據(jù)以不同的比特率編碼成許多獨立連續(xù)的文件，使用低比特率編碼的視頻文件的質(zhì)量低，相反使用高比特率編碼的視頻文件的質(zhì)量高，因此不同的比特率決定了視頻質(zhì)量的高清度。在客戶端只需要擁有微軟的Silverlight應用程序，便可以通過連接服務器觀看直播視頻。

IIS實時平滑流式處理相比傳統(tǒng)流媒體傳輸協(xié)議有諸多優(yōu)點：

（1）根據(jù)客戶端的網(wǎng)絡帶寬和CPU的執(zhí)行能力的改變，隨時的調(diào)整直播視頻的質(zhì)量；

（2）可流暢傳送完全高清的實時流；

（3）IIS比特率限制擴展可控制通過HTTP傳送媒體的速率，從而能夠少占用網(wǎng)絡帶寬及節(jié)省費用。

2 系統(tǒng)設計

本系統(tǒng)是采用服務器/客戶端模型，通過攝像頭采集數(shù)據(jù)，再利用Expression Encoder 4 SP2編碼工具對數(shù)據(jù)進行實時編碼，編碼得到的數(shù)據(jù)流被推送到服務器上的IIS實時平滑流式處理站點，并通過IIS實時平滑流式處理協(xié)議與客戶端通信。利用IIS實時平滑流式播放器開發(fā)工具包（IIS Smooth Streaming Client）設計基于IIS實時平滑流式處理技術的流媒體直播系統(tǒng)。系統(tǒng)整體框架如圖1所示。

圖1 流媒體直播系統(tǒng)框架

2.1 服務器端配置

服務器的硬件配置當然越高越好，CPU最低是酷睿I5以上，內(nèi)存最少是4G，獨立顯卡，顯存2G以上。軟件配置，首先需安裝Windows Server 2012操作系統(tǒng)，并且安裝好IIS服務器，另外需下載IIS Media Services 4.1安裝，否則找不到實時平滑流式處理服務。

2.2 配置Live Smooth Streaming，創(chuàng)建直播發(fā)布點

在【服務器管理器】主窗口中，單擊【工具（T）】按鈕，再單擊【Internet信息服務（IIS）管理器】，打開【Internet信息服務（IIS）管理器】窗口，單擊【Smooth】網(wǎng)站，再雙擊【實時平滑流式處理發(fā)布點】。單擊【添加】，出現(xiàn)【添加發(fā)布點】窗口，【文件名（N）】填寫【LiveChuangxinVideo】；【計持續(xù)時間（D）】填寫【02：00：00】表示使用2小時的持續(xù)直播時間；【實時源類型（L）】選擇【推】，表示它接收從Expression Encoder 4 SP2發(fā)來的節(jié)目內(nèi)容。完成后點擊【確定】，一個新的Live Smooth Streaming 發(fā)布點被加入到網(wǎng)點的根目錄中，其文件是LiveChuangxinVideo.isml。在【實時平滑流式處理發(fā)布點】操作面板上，選擇已經(jīng)加入的發(fā)布點，點擊右側的【啟動發(fā)布點】。發(fā)布點狀態(tài)從【空閑】 變成【正在啟動】，這表示它正在等待Expression Encoder 4 SP2編輯器中發(fā)來的直播平滑流式媒體數(shù)據(jù)。

2.3 配置Expression Encoder4 SP2

在視頻采集計算機上啟動Microsoft Expression Encoder4 SP2，在【加載新項目】對話框選擇【實時廣播項目】，打開Expression Enconder4 SP2工作窗口，首先點擊中間預覽部分的【添加實時源】。在左側的實時源窗格中選擇實時源的視頻設備以及音頻設備，例如：視頻設備是USB2.0 Camera，音頻設備是麥克風（Realtek High Definition Audio）。點擊右側【預設】面板，為Live Smooth Streaming直播方案選擇可調(diào)整的編碼格式和編碼速率。在【編碼】選項卡中選擇【IIS平滑流式處理】?？梢宰远x輸出視頻、音頻的格式。點擊【輸出】選項卡，選擇【流式處理】選擇框，然后點擊【發(fā)布點】，在【位置】輸入有效的直播視頻的發(fā)布點（URL），http：//ServerName/SiteName/DirectoryName/PublishingPointDefinitionFileName.isml。此處直播平滑流式發(fā)布點就是剛才創(chuàng)建的發(fā)布點http：//10.0.6.104/LiveChuangxinVideo.isml。點擊【連接】按鈕去測試發(fā)布點連接是否正常，如果連接無效，必須啟動在服務器上設置的發(fā)布點。如果你想讓節(jié)目支持apple設備，就不能選擇“數(shù)字版權管理”保護。但是，如果想在節(jié)目中加入數(shù)字版權，選擇“輸出”標簽中的“數(shù)字版權管理”選項。在實時源標簽頁點擊【定位】，確保實時廣播源開始工作，最后點擊【開始】按鈕，開始實時直播。

2.4 安裝實時直播示例

要想通過瀏覽器看到實時直播視頻，必須在Web服務器上有一個嵌入silverlight播放器網(wǎng)頁標簽的網(wǎng)頁。微軟提供了一個網(wǎng)頁示例，可以到微軟官網(wǎng)下載。將下載的SmoothStreamingPlayer.exe文件解壓出來，可以看到三個文件，并將這三個文件復制至IIS網(wǎng)站默認根目錄C：＼inetpub＼wwwroot下。用記事本打開SmoothStreamingPlayer.html文件，并修改mediaurl屬性為Live Smooth Streaming發(fā)布點的URL。此處是：http：//10.0.6.104/LiveChuangxinVideo.isml/manifest，通過調(diào)整width and height屬性修改播放框的大小。

2.5 客戶端配置

在客戶端計算機中安裝silverlight播放器插件，微軟官網(wǎng)可以下載該插件，下載以后安裝，再用瀏覽器打開http：//10.0.6.104/SmoothStreamingPlayer.html，就可以接收到實時直播的視頻。

3 系統(tǒng)測試

由于Expression Encoder 4 SP2編碼工具的編碼速度和效率與獨立顯卡有很大關系以及IIS Web服務器對計算機性能的高要求，該系統(tǒng)選擇聯(lián)想Erazer T430計算機，其配置為：CPU是Intel酷睿i5 3350P，顯卡芯片是NVIDIA GeForce G605 1GB，內(nèi)存4G。服務器和客戶端都是選用該計算機配置，視頻源用索尼HXR-NX3攝像頭采集。本文利用SmoothStreamingMediaElement類庫里的ManifestReady事件對客戶端的帶寬進行設置，模擬不同網(wǎng)絡環(huán)境下的變化，測試客戶端在帶寬變化時客戶端直播視頻的清晰度。通過模擬6種不同的帶寬環(huán)境，觀看直播視頻的清晰度，得出客戶端直播視頻的下載比特率如圖2所示，圖中縱坐標為客戶端視頻的下載比特率，橫坐標為客戶端的帶寬。

圖2 客戶端帶寬與下載比特率的關系

通過測試表明：

（1）客戶端帶寬越高，直播視頻質(zhì)量越好；反之直播視頻質(zhì)量就越差；

（2）客戶端直播視頻并不會因為客戶端帶寬變小而停止直播，而是用質(zhì)量較差的視頻來代替直播。

測試結果充分地驗證了IIS實時平滑流式服務根據(jù)客戶端可用帶寬調(diào)整實時傳送到客戶端視頻流質(zhì)量的特點。

4 結束語

本文討論了微軟的IIS實時平滑流式處理優(yōu)點，并詳細介紹基于IIS實時平滑流式處理技術的流媒體直播系統(tǒng)的搭建，通過系統(tǒng)測試，該流媒體直播系統(tǒng)不會因客戶端的帶寬資源小而停止直播，這對帶寬不穩(wěn)定的用戶來說，直播不會中斷是很重要的。當然如果客戶端帶寬比較大，直播視頻的高清度也會越高。

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作者簡介：李泗蘭（1983-），女，廣東梅州人，助教，學士學位，主要研究方向：平面設計、計算機應用等。

作者單位：廣東創(chuàng)新科技職業(yè)學院，廣東東莞 523960