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1、视易星云KTV系统培训教材-入门篇,郭峰 蒋亚斌 2006.7,1,入门篇的目的 让大家熟悉VOD系统的一些基本概念、熟悉星云KTV 7.0系统的安装、设置、使用。学习完本教材后，可以独立的搭建一个星云点歌系统演示环境。 使用读者 未接触过星云KTV系统的读者 学习建议 教材内容必须至少学习三遍才能彻底理解。同时也可以做为手册使用，在碰到问题时进行查阅。,读者对象,2,星云KTV系统卖点介绍 音视频节目的基本概念 视频点播的基本概念 VOD服务器的硬件选型和性能分析 KTV网络拓扑和实施 视易机顶盒的介绍 星云KTV 7.0的介绍 星云KTV 7.0的安装、设置、使用,内容提纲,3,星云系统特
2、色功能介绍,4,神画功能 利用机顶盒芯片的高级特性，实现在点歌界面上以小窗口显示歌曲画面的功能。此小窗口视频可以进行漂移、动态消隐、放大/缩小。 对唱 通过麦克风开关，就可以控制原唱、伴唱的切换，自助实现与歌星同唱一首歌曲的梦想。 导唱 唱歌者用麦克风唱歌时，系统自动切换到伴唱；停止唱歌时，系统自动切换到原唱。既能方便的学习新歌，又能在关键时刻用原唱替你唱歌。 零秒原伴唱切换 无论是单音轨的VCD、多音轨的DVD，原伴唱切换时间只需要零秒。 单包多机功能 在一个包厢内，根据需要点歌台的数量放置多台机顶盒，满足多人同时点歌互不影响，共用一个待播歌曲列表。 双面伊人 充分利用大屏幕16:9的宽屏特
3、点，把点歌界面和歌曲播放画面同时显示，歌曲画面仍按照4:3的比例显示，并可把点歌界面随时消隐。,特色功能,5,视易独有或者领先对手的功能介绍 高品质录音功能 专用的高品质录音芯片，有效屏蔽录音音质和高音回放时的破音现象。 幻影 当客人没有点歌时，在点歌的电脑显示器、电视上同步显示歌曲播放的画面；需要点歌时，再自动切换回点歌界面。 炫彩 可以在歌曲视频画面上叠加显示真彩色的文字和图片，支持动态、静态的效果。 集中管理 在服务器上就可以修改机顶盒设置信息，并可以控制机顶盒重新启动。 超长保修 业界最长的”一年保换、二年保修”的售后服务。,特色功能,6,视易独有或者领先对手的功能介绍 星云热迁移功能
4、 多台服务器自动组成服务器集群，系统会自动屏蔽故障服务器，保障KTV继续运营。故障服务器恢复后，自动加入到集群中。 高容错性 系统会自动识别判断屏蔽故障的网卡、硬盘、歌曲，保证系统的稳定运行。 高并发性 单台普通PC配置的服务器，可以稳定负载50个包厢同时点播DVD歌曲。 多级负载均衡机制 支持服务器之间、单服务器不同网卡之间、单服务器内不同硬盘之间的负载均衡，充分合理利用硬件资源。,特色功能,7,音视频节目的基本概念,8,一部电影是由很多独立的照片底片组成的，由于人眼的视觉暂留效应，放映时一般每秒放映24幅画面，才能看到正常连续的动作。 由于胶片底片是以模拟方式记录图像信息的，通过一定的处理
5、方式，可以把电影中每幅画面生成对应的数字化的位图文件。这每一个位图文件术语叫做”帧”。 一部电影对应的所有位图文件大小总和非常大，不方便存储。国际上使用标准的MPEG音视频压缩算法把对应的位图和声音压缩成一个文件。,音视频节目的数字化过程,根据MPEG压缩标准压缩成对应的歌曲、电影节目。 压缩前，必需指定要采用的MPEG压缩标准、图像的大小、节目的制式,9,MPEG的编码原理,MPEG编码原理可理解为对比压缩技术，根据视频位图序列，屏蔽前后位图中相同部分，只记录变化的部分。 MPEG机制一般把不同的位图按照一定要求，编码成为I 帧、P帧、B帧。 I帧，为帧内编码帧（intra coded fr
6、ame），基本由原始的位图组成，压缩率是几种编码类型中最低的； P帧，为预测编码帧（predictive coded frame），采用前向运动补偿预测和误差的编码机制，由其前面的I或P帧进行预测 ;是预测的图像，记录活动的部分； B帧，为双向预测编码帧（bi-directionally predictive coded frame），采用双向运动补偿预测和误差的编码机制，由前面和后面的I或P帧进行预测，所以B帧的压缩效率最高;是插补图像，由原始的和预测的图象插补得到的图象；,快进快退的实现原理： 由于I帧是记录了全部的场景信息，而B、P帧都是只记录与I帧不同的部分，快进快退其实就是只播放I帧
7、，忽略B、P帧；2倍、4倍、8倍快进快退其实就是按比例抽取I帧播放； I帧因包含完整的画面信息，故信息量最大。当进行快进快退时，因为只传送I帧，信息传送量是正常播放时的2-3倍。,10,机顶盒播放节目时，根据MPEG标准解压缩还原出每帧对应的位图文件，同样也必需每秒播放24帧画面，才能保证音视频播放的连贯性。 通过网络点播时，服务器通过网络把节目文件传输给机顶盒，为了保证播放正常，就必需保证每秒传给机顶盒包含24帧图片信息的数据量，这就要求服务器传送数据不能低于某个速度。这个速度就时影音节目的码率，单位是bit/秒 服务器传输节目给机顶盒时，不可能无限制利用网络带宽传数据给机顶盒。而是基本只占
8、用节目码率大小对应的网络带宽，持续不断的发送数据给机顶盒。就像通过一个固定管径(码率)的管道，把数据像流水一样传给机顶盒，这就是数据流的概念。每个点播过程都是一个数据流传输过程，叫做点播流。 一个服务器同时并发负载的点播流数量，就叫做并发流。KTV行业一般有多少个包厢就对应需要服务器具备提供多少个并发流的能力。 服务器硬件配置高低、视频点播系统的效率大小、节目码率的大小等综合因素，决定了一台服务器的并发流能力。,音视频节目码率和并发流概念,11,电视制式只是规定的问题，没有太多技术原因。N和P制的根本区别在于彩色信号处理方法不同。PAL制式采用隔行倒相的信号处理模式，对电视机的器件和工艺要求较
9、低，因此我国当时选用此制式，而NTSC制式对电视机制造工艺要求很高。另外，NTSC和PAL制式的伴音载频不一致。 早期的电视机输入只能支持单制式，现在的电视机都可以支持全部制式对应的不同频率。如把输入制式设置为”自动”，这自动识别输入制式。 视频节目在制作时，就必须指定制式，也就是所有的节目文件电视制式已经是固定的。如果要改变制式，必需重新进行编码。 当电视的输入制式与节目制式不同时，电视画面会出现下面两种情况之一： 画面无颜色，为黑白灰度不同的效果。 画面上下滚动。 目前电视制式主要是Ntsc Pal两种，简称N制、P制。,音视频节目的制式概念,12,MPEG压缩标准目前流行的有三种：MPE
10、G1、MPEG2、MPEG4。根本区别在于音视频压缩算法不一样，决定了图像分辨率、节目的码率大小不一样、信息压缩比率不一样。 视频节目的制式 PAL制式：扫描频率为50Hz，图像水平扫描线高于NTSC，但画面会有闪烁感。 NTSC制式：扫描频率为60Hz，图像水平扫描线低于PAL，但画面无闪烁感。 MPEG1标准(常用于制作VCD) PAL制:VCD(352*288) NTSC制式:VCD(352*240) 一般只有一个音轨，此音轨左右声道为原伴唱。一般左声道为伴唱、右声道为原唱。 MPEG2标准(SVCD、标准清晰度DVD、高清晰度DVD) PAL制分辨率：SVCD(352*576)；标清D
11、VD（720、704、480、352）*576，通常为720*576； N制分辨率：SVCD(352*480);标清DVD（720、704、480、352）*480，通常为720*480； 高清DVD(19201080i、480P、720P) 多音轨格式：歌曲节目一般有两个音轨，分别对应原唱和伴唱，每个音轨包含一路声音的左右声道(立体声)信息。 MPEG4标准(Divx ASF WMV RM) 分辨率可以按照4:3、16:9任意设置，解码芯片输出时可指定N制或者P制。 音轨格式：MP3、MP2等 视频文件的扩展名只是一个标识，并不能决定视频文件采用的MPEG标准，而是由固定格式的文件头信息决定
12、的。把VCD文件扩展名由.mpg更改为.vob，并不代表文件格式变成MPEG2的了。,音视频节目MPEG标准区别,13,音视频节目文件的结构组成,音视频节目文件内部数据组成如下： 视频数据：一般都只有一个视频流数据，流ID一般为0XE0 音频数据：一般有一个或者多个音频数据，MPEG编码的音频流ID一般为0XC0、0XC1；AC3格式编码的音频流ID一般为0X80、0X81； 填充数据：为了达到某种需要，而填充的无用数据流； 为了形象的理解上面的概念，可以把一个音视频文件看成是一根粗的绳子，由很多股小绳子组成。每股小绳子相当于一个音频或者视频数据流，流ID就等同于每股小绳子的编号。这些每股小绳
13、子有些是由两根绞在一起的线组成，等同于由左右声道组成的不同音轨，每个声道就对应于组成每股小绳子的线。 音视频节目文件格式简介： 音视频数据在文件内，并不是单独视频数据、音频数据的简单堆积合成，而是以很多的大小为4K、8K，叫做PES的数据包组成。每个PES数据包要么是视频数据，要么是音频数据，要么是填充数据，每个PES包都有上面提到的流ID标识自己的数据内容类别。一个或者多个PES包组成一个叫做Pack的数据包，一个音视频文件就是由这些Pack数据包组成的。 一般一个Pack包内，同时有视频PES包、音频PES包、填充数据PES包。 借用上面绳子的比喻，把粗的绳子截取一段(等同于Pack)，这
14、个截取段是由多个每股小绳子段(PES)组成；,14,歌曲的原伴唱区别,KTV用的歌曲肯定有原伴唱之分，不同MPEG格式的歌曲原伴唱标识并不相同。MPEG文件的音频、视频组成方式如下： 左右声道方式的原伴唱 每个音轨包含两路声音的单声道(非立体声)信息。这两路声音就是通常说的左右声道，是在一个音轨内，播放时同时解码出原唱和伴唱数据，只是根据需要输出左声道或者右声道内容。一般不会出现原唱、伴唱与画面不同不的现象，除非节目本身制作有问题。 只有一个音频流ID：0 xC0，左声道：伴唱，右声道：原唱 多音轨方式的原伴唱： 声音数据一般有两个或者更多音轨，分别对应原唱和伴唱，每个音轨包含一路声音的左右声
15、道(立体声)信息。 MPEG2格式的音频编码： 音频流ID为0XC0,0XC1，一般0XC0对应原唱，0XC1对应伴唱 AC3格式的音频编码： 音频流ID为0X80,0X81，一般0X80对应伴唱，0X81对应原唱 星云KTV系统歌曲信息库中记录有歌曲的原伴唱信息，是通过人工听歌进行标识的，可能存在错误，可以自行更正。,15,歌曲解码过程示意图,16,视频点播系统的基本概念,17,视频点播（Video On Demand），指用户随时可以通过一个人机交互设备，获得可播放的节目清单。并根据自己的需要和爱好，选择播放要观看的节目。 视频点播系统一般由视频点播服务器(含节目库)、客户端点播播放设备、
16、数据传输线路三部分组成。数据传输一般是基于宽带IP网络、闭路电视线两种网络形式。 随着IP网络技术迅速发展和普及，基于IP网络的视频点播技术成为主流 由于普通闭路电视线为单向传输，且共享信道，不同信道间会相互干扰等技术限制，所以基于普通电视闭路线的视频点播系统已经被淘汰 目前视频点播系统普遍采用流行的IP网络交换技术，按视频点播服务覆盖范围可简单分为局域网视频点播、城域网点播。 KTV、酒店都是基于局域网的VOD系统。星云KTV系统也是基于局域网VOD目标进行设计的。,视频点播的定义,18,视频点播系统的软硬件组成,视频点播系统服务端： 硬件上：一般由一台到多台服务器组成。根据实际需要，多台服务器会有不同的分工： 视频点播服务器：运行视频点播服务软件，提供点播服务。(一到多台，必需） 计费服务器：实现点播计费功能。（一台,非必需） 数据库服务器：存储计费、系统设置、曲库信息。（一台,必需） 在负载不重的点播环境中，可使用一台高性能服务器提供所有功能。 软件上：视频点播服务器上运行视频点播系统服务器端软件，主要完成以下功能： 监听验证新的点播请求，根据
