映雪
发表于 2010-4-7 08:30:56
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一、背景" c# L- X& d; Y/ g' F# N( I5 g
目前大多数的调频/调幅广播电台，其经济来源基本上都是依靠广告客户的投入。传统广播模式下的技术局限性，导致了广播事业发展的局限。由于受模拟广播模式的技术特点所限，目前无法实现广播节目的数字化传输发射。缺乏对节目的数字化控制，就难以实现受众的收费管理，因而从经营模式来说比较单一，更满足不了受众的个性化需求及双向互动。随着新媒体技术的不断涌现，新媒体广告营销以其精确、数据能见度高、直接、互动等具有传统广播媒体无法替代的竞争优势。而新媒体业务形态的多样性使得传统广播业务影响力不断下降。% R# J8 R. m b3 C9 n
0 Y- ^1 }7 W, ` I. o M( x 因此广播未来发展的关键, 主要是在原有广播频率的经营上, 搭建并融合移动互联网广播、网站、数字广播等新媒体平台, 实现由单一营收向多元营收模式的转型。在向多媒体的内容提供商和运营商转型的同时, 还以“经营媒体” 的理念加快拓展各类新媒体业务, 并通过传统广播媒体与新媒体业务经营的融合, 进行整合营销, 扩大盈利空间, 通过多种媒体协同效应而达到规模经济的效果。. e% ?0 ^, P8 k |% _$ W9 f
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本文所阐述的移动互联网广播业务，就是将移动通信网络与广播业务相结合产生的一种新的广播业务模式。对于我们来说，移动互联网广播能让传统广播业务变得更加贴近听众，从而摆脱传统广告发布渠道的固有模式，为传统广播创造出新的广告收入增长点；移动互联网广播并不仅仅意味着实现盈利， 更重要的是它可以很好地解决广播原有的覆盖问题，使地铁等原本FM信号不能覆盖的区域可以通过移动网络的接入来收听广播。/ {3 y' N# O" P. H N4 e
: |! _+ |, t P* X: U- Q: q 二、系统方案5 z8 W9 U- n6 P6 M. K- Z, e
1、总体思路
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系统逻辑图
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' [2 c/ b8 n3 C, D; B% ~1 v% L 移动互联网广播系统由流媒体服务系统、内容采集推送模块、短信模块、监控模块、后台管理和前台网页发布等多个模块组成。
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! C5 v7 U4 d( S2 o) _' L 2、系统拓扑 R: R! f2 \0 G2 `' @8 R* l, L( f
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拓扑说明: N3 V* Z4 k. A6 k7 I
/ T$ n- h# P: o" v" G! } 系统基础设施申请了多个外网出口，通过出口交换机，配合VLAN技术将不同出口的流量，转发到主备两台负载均衡设备，通过负载均衡设备的应用负载均衡功能，将流量指向对应服务器。负载均衡往里，通过部署IPS和防火墙提供IDC二级防护，分层过滤有害数据流。同时防火墙DMZ与内网交换机VLAN的结合，提供VLAN间流量的安全过滤，进而包含VLAN所关联的后台应用。3台前置服务器通过部署虚拟化，充分利用硬件资源，实现系统虚拟化管理。配合F5负载均衡设备均衡负载应用资源。服务器与服务器之间的后台交换机，实现服务器对于编码器的流量互访，以及服务器对存储资源的读取。, B. O, J! @$ |$ ~# F9 W
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3、系统模块介绍
7 `4 V# q& E6 T/ @) F* P, { （1）流媒体服务# L- t9 X$ ~9 z5 B5 T+ k
流媒体服务器主要由存储设备、媒体服务设备及负载均衡设备构成，流媒体服务器达到：6 Z. Z6 n7 ^- K) |1 p
6 G' @/ e( k. e8 J ·具有流媒体内容功能，能够直接向用户提供流媒体服务；/ R- }4 H- l9 {
! q: B; ^% H- G( V; v ·支持现有主流的媒体格式和流协议(HTTP、RTP、RTSP、RTCP )；6 A- ]7 ?8 h0 h+ G' P
: c' P4 O! R6 X& _4 p* h$ r ·支持多种流媒体码率，支持不同码流在同一台设备上的混合部署；
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. o0 u& i7 x8 b ·支持边缓存边播放的功能；
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( [# } I, W8 R( D ·支持部分缓存的功能；
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! |# y* k0 c. [1 P1 ?% e- ^9 W ·对内容访问本节点的请求进行本地负载均衡处理，选择在最合适服务设备提供服务；2 m, c/ T8 d! t) I" I/ V, l f
% e# \0 ]! L4 K# y ·单服务器可支持并发用户不少于500（根据网络情况可以调整）；
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·直播服务器支持实时编码，单直播服务器输入不少于4路；
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" t6 R' c' q C/ E: r; d7 O$ N ·对分发数据流的冗余及差错控制；/ L5 }! l& a! v& N
; h f# E6 r0 |5 F( V ·支持流推动鉴权以及监控鉴权。! _" M4 o# e r6 f2 _6 m, M
3 C) M, b! j* v, j6 p （2）流媒体管理# K X* D+ s+ z
流媒体的播放、链接由网页程序进行控制，并可在对多台流媒体服务器间进行实时切换。切换策略为多台流媒体间链接个数最少的优先。且有效切换时间在5秒以内。
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/ |/ R# Z% T6 V/ h 流媒体的管理、状态及链接个数由监控程序进行控制，可增加、删除有效的流媒体播放地址。可实时查询、并记录流媒体状态、链接个数。同时，监控数据将作为网页程序切换流媒体播放的依据。
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9 a/ p: y: y; ]9 R) _: d （3）音频编码
' j3 r- p7 {1 h6 W! l 编码器由一台工作站、一张音频编码卡、一套编码软件组成。
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1 E1 ^) k" p. b9 u ·目前编码软件采用AAC编码协议，支持RTP(UDP)传输协议；( _! Z$ s5 `5 x6 \/ H, `6 q
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·可支持的采样率：8000、16000、22050、24000、32000、44100；8 P3 X+ C. ^, H0 `
2 U# O( ?- v$ w7 b/ ~ ·可支持的码率：32k、40k、48k、56k、64k；/ S7 Q2 R4 j! u* `" R
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·输入：编码软件最多可支持6路编码卡，进行实时编码输出；
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·输出：编码软件支持单路编码单路实时输出，支持状态信息的实时查询（可通过Http协议栈的方式获取）。
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: K9 a+ C$ ], x2 Y （4）网页服务
0 b& l3 k) x4 E& W& Y1 T' [1 x 目前手机广播应用的数据获取通过网页访问的方式实现，因此系统中的网页服务模块主要完成应用对业务数据的调用获取。目前网页提供3大类业务内容：/ o* ~ {& `( I0 s9 u
3 v$ w8 n' x9 K6 R ·广播:实时播放广播节目；显示相关节目的信息：播出时间、主持人照片、节目简介、节目提示。
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·互动:提供关注节目（关注节目微博）、参加评论、参加投票等互动功能。
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0 Y4 y# X5 V! a ·资讯:实时显示资讯，每次显示滚动资讯20条，要闻20条。点击获取更多后，当前栏目资讯显示更多的20条，当前栏目最多显示100条资讯信息。
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s7 c& w4 e7 W3 O$ G, r T页面服务展现0 G$ ]" p) C. g: o! C
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（5）监控模块
* d# `$ t( s5 K( Y( { 监控模块主要负责监控系统中的流媒体服务及编码器的状态，并记录相关信息。可通过配置管理界面，添加、删除需要监视的流媒体服务器，以及流媒体服务器对应的编码器。监控模块实时查询当前流媒体服务器状态（包括记录状态、启动时间、当前链接用户个数、累计链接用户数）、编码器的运行状态，并将查询后的信息数据实时记录至本地系统日志。前端网页服务将根据系统阀值自动切换选择流媒体服务器。
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（6）短信模块
/ k) ^$ }$ A4 c T5 i8 T 短信模块实际上是一个供手机网页程序调用的WEB SERVICE服务。其主要功能是供手机运营网站注册使用，通过调用该接口完成对用户的手机短信认证服务。模块在完成短信发送后，运营系统将激活用户状态，使注册用户可以实现对手机运营网站的登录。具体工作流程如下：网页程序调用短信模块，输入用户ID和手机号码2个参数；短信模块生成随机密码，并通过调用短信猫、移动短信平台发送短信；短信猫、移动短信平台发送短信成功后，将随机密码回填至系统数据库，供网页程序使用。目前有2种方式可实现短信发送功能，即短信猫、移动短信平台。短信模块根据系统部署情况（系统配置文件），自动切换相关发送模块。
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（7）后台管理模块
( n: H- e+ u6 N$ i 后台管理模块目前主要分内容管理、业务管理等两大类内容完成管理及查询等功能。2 [& ^ o% C4 S
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·资讯管理模块:包括资讯的新增、修改、删除；资讯内容可以列表形式分页显示；详细显示页面的单条资讯完整内容显示功能；把资讯信息加入推送列表的功能。0 y) ~7 [6 c0 p! h7 B0 ^2 |; P
* N* O+ j, H3 }& k X! ~ ·讨论话题管理模块:包括讨论话题的新增、修改、删除；讨论话题内容可以列表形式分页显示；设置默认的投票话题，该话题不能删除；添加和删除该讨论话题所关联的投票项目；通过节目单列表，修改和新增关联的投票话题。
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3 u+ P' b5 d9 h2 [1 S: s ·主持人管理模块:包括主持人的新增、修改、删除；主持人内容可以列表形式分页显示。
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·频率管理模块:包括频率（包括节目信息）的新增、修改、删除；频率内容可以列表形式分页显示；把频率信息加入推送列表的功能；修改和新增关联的投票话题的功能。
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·互动管理模块:包括获取所有的评论内容和投票情况查询；实时汇总统计结果。
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0 R, O2 {4 Y6 {& u" ^0 } ·广告管理模块:包括广告主及广告的新增、修改、删除；广告相关内容可以列表形式分页显示；把广告信息加入推送列表的功能。) v& b ]5 A/ K5 I# M7 f9 C
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·系统用户管理模块:包括系统管理员的新增、修改、删除；系统管理员内容可以列表形式分页显示；注册用户的新增、修改、删除；注册用户内容可以列表形式分页显示。
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·日志管理模块:包括后台操作日志的功能可以列表形式分页显示；可以按照操作类型、起始终止时间和用户账号，分别查询后台操作日志。) }, a2 I1 [. Z$ g6 u
2 D o- R$ u5 a) O) { 三、关键技术
4 _* J: z3 \6 [* t 本项目主要对实时音频的流媒体技术进行研究，包括了对实时音频的采集、编码、传输及质量的控制，以及对安全播出、冗余处理的控制。
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·实现对经过编码后的音频数据进行快速、有效的发送，使用RTP协议对音频流进行封装、并分发到不同的流媒体节点，RTP是基于UDP协议之上的应用层协议，UDP协议基于无连接模式，因此分发速度极快，RTP封装了相关音视频传输所需要的结构，内建对数据包的FEC前向纠错技术，从而对数据包的完整性进行校验，分发到流媒体节点后，流媒体服务器对实时音频流进行接收，完成音频的播放功能。
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' H; A- [2 e2 A8 u& H1 N ·音频编码对系统资源影响较小，因此编码器同时可支持6路编码，采用复杂度较高的AAC编码技术，最大限度的对实时音频流进行压缩，并能够根据实际网络环境手动调整不同的码率及采样率等各项参数。9 y# v1 W, U/ w
, v. y1 |! _( q1 ^/ ]# g8 l+ A5 T9 C ·对安全播出的冗余处理，管理员在管理流媒体服务器时可以对管理员身份及IP地址进行验证，流媒体服务器接收推送流的同时需要对发送方的身份进行鉴权，防止未经许可的音频内容进入播出系统。
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: O6 E w( T* j' C9 p ·播放端对数据流进行缓冲处理，并根据不同的网络环境状况对缓冲区大小进行自动控制，使缓冲区合理的被利用，从而达到对音频流的缓冲播放。
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四、应用及展望
6 Z. \- @4 y' ]3 U4 B/ S2 A+ a 移动互联网广播系统建设是一次庞大，复杂的工程项目。在项目中我们始终以满足广播在移动互联网的未来发展需求为基准，以取得系统在安全性、可靠性和可扩展性等方面的最佳综合平衡为指导原则，力争把系统建设成行业性标杆。1 |) r$ G7 N- b, n
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项目在系统的结构与流程设计中运用了先进并具有自身特色的理念，更对移动互联网广播这一新技术概念进行了探索，而移动互联网广播系统的对外运营将产生极大的社会效益与经济效益。移动互联网广播超越了地域、时间和电脑终端设备的限制，在传播效率和接受条件方面，表现出了传统媒体无可比拟的优势。它借助于新的传媒功能，通过网络媒体和广播电台的结合、互动，实现跨媒体传播，为广播的发展注入了新的推动力。
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对广播电台来说，移动互联网广播拓展了广播新的发展空间，增加了节目的外延；同时，移动互联网广播开发了新的商机，更是技术上的一次创新，而直接受益者则是广大的广播听众。
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发表于 2010-4-7 09:02:48
