基于IP多播視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1.2 RealSystem中使用的通道和協(xié)議
在Real公司的Server端使用兩種通道與客戶端軟件Realplayer通信:一種是控制通道，用來(lái)傳輸諸如“暫停”、“向前”等命令，使用TCP協(xié)議；另一個(gè)是數(shù)據(jù)通道，用來(lái)傳輸實(shí)際的媒體數(shù)據(jù)，使用UDP協(xié)議。如圖2所示，在RealSystem中，通信過(guò)程可分為如下兩部分。

第一，當(dāng)編碼器需要向Real服務(wù)器端傳輸壓縮好的數(shù)據(jù)時(shí)，通常使用UDP協(xié)議與Real的服務(wù)器端通訊。RealProducer（是Real公司的編碼工具）可以設(shè)置成使用TCP協(xié)議的方式向服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)。

第二，當(dāng)用戶在瀏覽器上點(diǎn)擊一個(gè)指向媒體文件的鏈接時(shí)，Realplayer打開(kāi)一個(gè)與Real服務(wù)器的雙路連接，通過(guò)這個(gè)連接與Real服務(wù)器之間來(lái)回傳輸信息。一旦Real服務(wù)器接受了客戶端的請(qǐng)求，它將通過(guò)UDP協(xié)議傳輸客戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)支持
為了可以在不同VLAN間轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)包。因此，必須把交換機(jī)配置成IGMP查詢路由器，并在相應(yīng)的端口啟用PIM-DM多播路由協(xié)議，具體配置命令如下：
全局模式：ipmulticast—muting
ruterpim
在每個(gè)端口（interface）配置模式：ippim
接下來(lái)，為了降低多播流量使其只轉(zhuǎn)發(fā)收到組成員報(bào)告的IP多播組，需要開(kāi)啟IGMPSnooping。具體配置命令如下:
全局模式：ip igmpsnoping vlan
mrouterinterface
其中：vlan—id為交換機(jī)所包含的虛網(wǎng)號(hào)，為上聯(lián)到多播路由器或交換機(jī)的端口。

3.3 視頻服務(wù)器
實(shí)時(shí)視頻服務(wù)器是由流服務(wù)器硬件平臺(tái)與運(yùn)行其上的流服務(wù)器軟件RealServer9．0共同完成，主要功能是完成流媒體的存放、控制和發(fā)布。RealServer支持兩種多播發(fā)布方式:反向信道多播和可伸縮多播。也就是說(shuō)，將一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)直播流同時(shí)傳遞給多個(gè)客戶端，而無(wú)須為每一客戶的連結(jié)發(fā)送一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)流，客戶端只需連結(jié)到這個(gè)數(shù)據(jù)流，而不是連結(jié)到服務(wù)器上，就可觀看直播了。由于反向信道多播在每一個(gè)客戶端和服務(wù)器之間還保持了一個(gè)用于統(tǒng)計(jì)和控制信息交互的控制信道，所以還不能算是真正意義上的多播。因此，我們僅討論可伸縮多播的配置。在RealSystem管理器中，單擊左邊的菜單項(xiàng)“可伸縮多播”，就可以配置可伸縮多播：首先指定可伸縮多播的加載點(diǎn)（默認(rèn)為／scalable／），然后為要轉(zhuǎn)播的實(shí)況流創(chuàng)建一個(gè)頻道（Channe1）。在本系統(tǒng)中與頻道有關(guān)的參數(shù)主要有啟用頻道（yes）、虛擬路徑（*）、端口范圍（9000～9099）、IP地址（239.251.192.0～239.251.192.99）等。

3.4 Realplayer客戶端播放器
瀏覽器通過(guò)HTTP（超文本傳輸協(xié)議）協(xié)議向Real服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，URL請(qǐng)求中包含激活RAMGEN的參數(shù)，指向被請(qǐng)求SMIL文件的URL引發(fā)RAMGEN自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)包含SMIL文件位置的RAM文件，這個(gè)文件將被傳送給瀏覽器。RealPlayer播放軟件接受瀏覽器傳遞過(guò)來(lái)的RAM文件，然后用RTSP與RealServer進(jìn)行通信，請(qǐng)求該RAM文件中包含的SMIL文件。根據(jù)在SMIL文件中包含的信息，Realplayer向RealSe-rver請(qǐng)求、接受并播放媒體元素。

客戶端播放器是提供給上網(wǎng)用戶觀看流媒體的工具軟件RealPlayer或RealOne，主要功能是播放服務(wù)器端發(fā)布的多媒體流（如視頻、音頻、圖像等）。在RealPlayer和RealOne中，訪問(wèn)可伸縮多播流的URL格式如下：
http://視頻服務(wù)器的IP地址：端口號(hào)／可伸縮多播的加載點(diǎn)／虛擬路徑／流文件的名稱(chēng)．Sdp

3.5 基于IP多播技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及意義
通過(guò)基于標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的IP多點(diǎn)映射支持（即IP多播技術(shù)），Real可只傳輸單一的數(shù)據(jù)流，就能服務(wù)高達(dá)數(shù)千計(jì)的使用者，而播放質(zhì)量不會(huì)有任何的區(qū)別，只須在支持MultiCast的網(wǎng)絡(luò)中簡(jiǎn)單配置，就可較之與古典的UniCast在效率上有了明顯的提高。IP多播技術(shù)的應(yīng)用能夠降低占用帶寬，減輕服務(wù)器負(fù)荷,并能改善傳送數(shù)據(jù)的質(zhì)量，尤其適用于大量帶寬的多媒體應(yīng)用。基于IP多播技術(shù)的流媒體視頻系統(tǒng)的完成具有著重要的意義，優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)如下。

（1）在帶寬方面，對(duì)于流媒體系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，大量的用戶經(jīng)常要在大致相同的時(shí)間里訪問(wèn)相同的節(jié)目，顯然用IP多播來(lái)發(fā)送節(jié)目是明智的，使得網(wǎng)絡(luò)帶寬得到更有效的利用。
（2）在服務(wù)器負(fù)載方面來(lái)說(shuō)，如果流媒體系統(tǒng)使用IP多播來(lái)發(fā)布媒體節(jié)目，就不需要購(gòu)買(mǎi)越來(lái)越高性能的服務(wù)器以滿足客戶數(shù)量的增長(zhǎng)。很明顯，IP多播的主要優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)大大減少需要轉(zhuǎn)發(fā)和處理的數(shù)據(jù)量，降低所需服務(wù)器性能。