基于IP多播視頻系統(tǒng)的設計與實現(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，用來傳輸諸如“暫停”、“向前”等命令，使用TCP協(xié)議；另一個是數(shù)據(jù)通道，用來傳輸實際的媒體數(shù)據(jù)，使用UDP協(xié)議。如圖2所示，在RealSystem中，通信過程可分為如下兩部分。

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

第二，當用戶在瀏覽器上點擊一個指向媒體文件的鏈接時，Realplayer打開一個與Real服務器的雙路連接，通過這個連接與Real服務器之間來回傳輸信息。一旦Real服務器接受了客戶端的請求，它將通過UDP協(xié)議傳輸客戶請求的數(shù)據(jù)。

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

3.3 視頻服務器
實時視頻服務器是由流服務器硬件平臺與運行其上的流服務器軟件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，將一個現(xiàn)場直播流同時傳遞給多個客戶端，而無須為每一客戶的連結發(fā)送一個單獨的數(shù)據(jù)流，客戶端只需連結到這個數(shù)據(jù)流，而不是連結到服務器上，就可觀看直播了。由于反向信道多播在每一個客戶端和服務器之間還保持了一個用于統(tǒng)計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“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（默認為／scalable／），然后為要轉播的實況流創(chuàng)建一個頻道（Channe1）。在本系統(tǒng)中與頻道有關的參數(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HTTP（超文本傳輸協(xié)議）協(xié)議向Real服務器發(fā)出請求，URL請求中包含激活RAMGEN的參數(shù)，指向被請求SMIL文件的URL引發(fā)RAMGEN自動產(chǎn)生一個包含SMIL文件位置的RAM文件，這個文件將被傳送給瀏覽器。RealPlayer播放軟件接受瀏覽器傳遞過來的RAM文件，然后用RTSP與RealServer進行通信，請求該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，訪問可伸縮多播流的URL格式如下：
http://視頻服務器的IP地址：端口號／可伸縮多播的加載點／虛擬路徑／流文件的名稱．Sdp

3.5 基于IP多播技術的優(yōu)勢及意義
通過基于標準的網(wǎng)絡平臺的IP多點映射支持（即IP多播技術），Real可只傳輸單一的數(shù)據(jù)流，就能服務高達數(shù)千計的使用者，而播放質(zhì)量不會有任何的區(qū)別，只須在支持MultiCast的網(wǎng)絡中簡單配置，就可較之與古典的UniCast在效率上有了明顯的提高。IP多播技術的應用能夠降低占用帶寬，減輕服務器負荷,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用。基于IP多播技術的流媒體視頻系統(tǒng)的完成具有著重要的意義，優(yōu)勢表現(xiàn)如下。

（1）在帶寬方面，對于流媒體系統(tǒng)來說，大量的用戶經(jīng)常要在大致相同的時間里訪問相同的節(jié)目，顯然用IP多播來發(fā)送節(jié)目是明智的，使得網(wǎng)絡帶寬得到更有效的利用。
（2）在服務器負載方面來說，如果流媒體系統(tǒng)使用IP多播來發(fā)布媒體節(jié)目，就不需要購買越來越高性能的服務器以滿足客戶數(shù)量的增長。很明顯，IP多播的主要優(yōu)勢在于通過大大減少需要轉發(fā)和處理的數(shù)據(jù)量，降低所需服務器性能。