研究广电云移动存储平台设计基于视音频的实时预览技术
来源：UC论文网2016-01-03 15:53
摘要：
摘 要 ：无线互联网全面覆盖，智能手机、平板电脑等移动互联网终端不断普及，预示着移动互联网时代的来临。广电行业正处在传统媒体和新兴媒体加速融合期，依托移动互联网实现
摘 要：无线互联网全面覆盖，智能手机、平板电脑等移动互联网终端不断普及，预示着移动互联网时代的来临。广电行业正处在传统媒体和新兴媒体加速融合期，依托移动互联网实现办公应用和节目生产的需求日益迫切。本文通过剖析广电云存储平台建设的实际案例，论述了移动互联网时代，如何应对广电行业视音频大数据的分享和存储，如何随时随地分享数据信息的手段和方法。
关键词：云储存 移动应用 视音频实时预览
快速变化的外部环境、不断更新的信息资源、即时交流的业务需求，不断促使着信息化的进程。在这个高节奏的社会中，信息是否能得到及时获取和处理在很大程度上关系着企业的成败。
移动云存储平台通过云服务的应用模式，提供了跨网络、跨终端的一体化存储、访问、分发的服务，让企业员工彻底摆脱时间和地点的局限，进一步提升企业的信息化水平。
１ 广电云移动存储平台的架构
广电云移动存储平台解决企业用户信息访问无处不在，随时随地通过PC、手机、平板电脑来访问和共享文档、资料及相关企业应用，安全、合理、高效的为用户提供存储资源。借助于无处不在的移动无线网络，实现数据无处不在，应用无处不在，随时随地办公，提高工作效率。
广电云存储移动平台整合现有的软硬件资源，打造具有广电特色的、移动便捷的、安全私有的应用平台。从建设初期就总体规划建设一个有利于今后应用扩展的基础平台架构，以移动互联网信息门户为统一接入平台，在移动终端上安全集中地呈现企业各项移动应用。
为了解决企业用户信息访问无处不在、安全无处不在的需求，云存储平台采用了“终端接入层+应用服务器云层+存储数据交换层+云存储数据单元层”核心硬件体系，以及由趋势科技SafeSync for Enterprise软件应用和防护体系，来满足应用服务以及企业用户对于通过移动类终端进行数据的传输、存放、迁移和备份等多种诉求。
图1 广电云存储结构图
终端接入层：终端接入层包括有线接入和无线接入两个方面，云盘服务包括存储备份、云端共享、打包传输、自动同步等功能，将用户的需求提交给位于应用服务器云层的云盘。
应用服务器云层：应用服务器云层硬件构成由云盘应用服务器集群和数据库服务器集群组成，应用软件平台包括操作系统平台和云存储应用服务器系统，用来支持云盘应用服务，提供上传下载、存储管理、对象操作、用户管理、认证授权、存储策略管理、统计等功能，一对一共享、云端共享、磁力链接传输、自动同步、盘符形客户端等功能的同时，对外提供访问接口。
存储数据交换层：采用双链路结构，存储交换机进行双点配置，采用IP SAN架构，充分考虑存储数据交换的链路瓶颈，采用端口汇聚、流控、负载等技术。
云存储数据单元层：云存储数据单元层由两台云存储分布管理服务器和多个云存储单元（存储服务器）组成，通过云存储分布管理服务器配置的云存储分布管理系统对存储服务器组成的云存储集群池资源进行有效管理。云存储数据单元层设计上整合系统中所有可用存储资源通过云存储分布管理系统连接成池，构造一个海量存储系统。
2 广电云移动存储平台的安全设计
目前，有多家互联网公司推出了公有云存储平台，那么企业用户为什么要自建企业级的云存储平台？
通过企业云盘和共有云盘对比表可以看出，企业云盘主要解决公共网络云盘系统数据安全性、保密性以及服务可持续性等方面的隐患，在便捷性的同时确保存储信息安全和可靠。
广电云存储移动平台依托企业接入的互联网和办公网，在互联网接入区域设立DMZ高安全区，采取安全防护手段，在无线互联网区和局域网不同安全域间构造了一个安全地带，确保局域网内网的网络信息安全。在DMZ区内部署无线移动应用平台及云存储系统、监听监看回放系统等相关应用系统的外网访问服务器。
图2 平台拓扑图
广电云存储移动平台是安全和开放的应用平台，集成了各个移动信息化办公和节目生产管理系统应用的主体框架，采用了LDAP统一认证，不仅实现单点登录、分散授权、对外提供相关接口服务，还可接收其它平台的消息、支持IOS和Android智能终端操作系统的交互，支持调用其它第三方应用程序。在开发环境上，前端采用HTML5体系结构、数据库使用企业级Oracle，后台开发采用JAVA技术及J2EE体系架构，保障系统的数据安全。
3 广电云移动存储平台的关键技术
广电云存储移动平台不仅具有云盘的基本功能外，还具有广电行业的特色。
3.1 团队文件夹提高团队协作力
现代化企业中，团队协作往往成为企业成败的关键，团队合作比独自工作更有效率。而团队协作中往往需要进行数据共享，资料信息及时快速的送达。广电云存储移动平台提供了团队文件夹 (Team Folder) 分享的文件或文件夹。用户可以隶属于某个团队或多个团队，这样用户可以便捷地浏览和维护这些授权团队文件夹中共享的文件信息；而当用户把文件上传到团队文件夹中，所有团队成员都能第一时间获得新文件，这样使所有团队成员能够实时获取版本更新，保证队员间所持文件版本一致性，提高与同事、客户和合作伙伴协同办公的效率，有效提升团队协作力。团队文件夹还可以实现版本管理等功能，用户可以便捷获取各个时期文件内容的变迁。
3.2 视音频实时预览技术
广电行业需要存储和分享大量高品质的视音频文件，但是这些高码率的视音频文件对于具有互联网的云存储平台是极大的挑战。为了让用户能够更便捷、实时地分享到视音频文件，合理使用互联网的有限带宽，需要第一时间在后台对上传到云存储中的视音频文件进行转码，并以流媒体方式向用户提供这些视音频的预览，让用户即使在有效的互联网带宽下也能流畅的搜寻、预览视音频资源。
广电云移动存储平台采用了FFmpeg开源跨平台的视频和音频流方案。FFmpeg集成录制、转换以及流化音视频的完整解决方案，它是一个开源方案，属于自由软件，采用LGPL或GPL许可证。FFmpeg支持MPEG、DivX、MPEG4、AC3、DV、FLV等40多种编码，AVI、MPEG、OGG、Matroska、ASF等90多种解码。
FFmpeg包含了多项功能：
l LibAVCodec ：先进的音频/视频编解码库；
l LibAVFilter ：过滤器，包括水印等功能；
l LibAVFormat：mux/demux对音视频格式进行解析；
l LibAVUtil:常用的算法工具函数库；
l LibPostproc：视频预处理函数库；
l LibSwscale：视频场景比例缩放、色彩空间映射转换等。
视音频实时预览技术主要依赖LibAVCodec和LibAVFormat功能库。LibAVFormat是一个包含了所有的普通的音视频格式的解析器和产生器的库。它提供 AVInputFormat、AVOutputFormat和AVFormatContext接口。
AVInputFormat处理解码输入，主要接口包括：
int (*read_probe)(...);判断输入码流是否与选择的format是否一致。
int (*read_header)(...);处理一些初始化工作
int (*read_packet)(...);解析packet获取有效数据
int (*read_close)(...);
AVOutputFormat主要处理编码输出，主要接口包括：
int (*write header)( ); 写入数据头;
int (*write_packet)(…);写入packet数据;
int (*write_trailer)(…);结束调用，写入缓存中的数据。
AVFormatContext在编解码中是一个贯穿始终的数据结构，包含了一个视频流的格式内容。保存了AVInputFormat或AVOutputFormat和AVStream等重要数据结构。
3.3 与广电业务平台互联互通
广电行业正面临传统媒体和新兴媒体加速融合期，强化互联网思维，以互联网技术为依托，充分利用新技术新应用创新媒体传播方式，占领信息传播制高点，挖掘移动互联网资源成为当前广电行业的共识。
广电云存储移动平台利用互联网资源和时空优势，第一时间为传统业务和新媒体业务提供便捷快速的节目素材和新闻稿件，推进节目形态及内容生产。
新兴媒体的崛起，广电行业将产生更多的多媒体数据，更多类型的业务系统，更多跨平台的应用数据共享，不仅对数据容量的要求越来越高，同时作为广电重要资产，数据的安全性也至关重要。云存储移动平台具备了海量存储容量、高扩展性、高安全性、数据共享功能，可以轻松实现数据的安全备份和异地容灾。
4 结论
在移动互联网时代，伴随着媒体融合和新兴媒体的崛起，海量大数据及其存储、分享、应用和分析成为热门技术。广电云存储移动平台依托无线网络和移动终端，构建移动云业务应用模式，将存储空间包装成易获得、可访问、可管理、可统计、灵活可靠的云服务。通过整合存储系统的存储资源，对业务系统提供统一的存储资源申请和访问接口；通过业务应用和管理策略，对底层存储资源进行无缝、透明的均衡调度和使用管理。
关键词：云储存 移动应用 视音频实时预览
快速变化的外部环境、不断更新的信息资源、即时交流的业务需求，不断促使着信息化的进程。在这个高节奏的社会中，信息是否能得到及时获取和处理在很大程度上关系着企业的成败。
移动云存储平台通过云服务的应用模式，提供了跨网络、跨终端的一体化存储、访问、分发的服务，让企业员工彻底摆脱时间和地点的局限，进一步提升企业的信息化水平。
１ 广电云移动存储平台的架构
广电云移动存储平台解决企业用户信息访问无处不在，随时随地通过PC、手机、平板电脑来访问和共享文档、资料及相关企业应用，安全、合理、高效的为用户提供存储资源。借助于无处不在的移动无线网络，实现数据无处不在，应用无处不在，随时随地办公，提高工作效率。
广电云存储移动平台整合现有的软硬件资源，打造具有广电特色的、移动便捷的、安全私有的应用平台。从建设初期就总体规划建设一个有利于今后应用扩展的基础平台架构，以移动互联网信息门户为统一接入平台，在移动终端上安全集中地呈现企业各项移动应用。
为了解决企业用户信息访问无处不在、安全无处不在的需求，云存储平台采用了“终端接入层+应用服务器云层+存储数据交换层+云存储数据单元层”核心硬件体系，以及由趋势科技SafeSync for Enterprise软件应用和防护体系，来满足应用服务以及企业用户对于通过移动类终端进行数据的传输、存放、迁移和备份等多种诉求。
图1 广电云存储结构图
终端接入层：终端接入层包括有线接入和无线接入两个方面，云盘服务包括存储备份、云端共享、打包传输、自动同步等功能，将用户的需求提交给位于应用服务器云层的云盘。
应用服务器云层：应用服务器云层硬件构成由云盘应用服务器集群和数据库服务器集群组成，应用软件平台包括操作系统平台和云存储应用服务器系统，用来支持云盘应用服务，提供上传下载、存储管理、对象操作、用户管理、认证授权、存储策略管理、统计等功能，一对一共享、云端共享、磁力链接传输、自动同步、盘符形客户端等功能的同时，对外提供访问接口。
存储数据交换层：采用双链路结构，存储交换机进行双点配置，采用IP SAN架构，充分考虑存储数据交换的链路瓶颈，采用端口汇聚、流控、负载等技术。
云存储数据单元层：云存储数据单元层由两台云存储分布管理服务器和多个云存储单元（存储服务器）组成，通过云存储分布管理服务器配置的云存储分布管理系统对存储服务器组成的云存储集群池资源进行有效管理。云存储数据单元层设计上整合系统中所有可用存储资源通过云存储分布管理系统连接成池，构造一个海量存储系统。
2 广电云移动存储平台的安全设计
目前，有多家互联网公司推出了公有云存储平台，那么企业用户为什么要自建企业级的云存储平台？
通过企业云盘和共有云盘对比表可以看出，企业云盘主要解决公共网络云盘系统数据安全性、保密性以及服务可持续性等方面的隐患，在便捷性的同时确保存储信息安全和可靠。
| 企业云盘 | 公有云网 |
| 1、私有云存储保障数据不外泄； | 1、数据安全保证性差； |
| 2、内网传输，带宽保证、方便快捷； | 2、传输速度慢、稳定性较低； |
| 3、强大存储集群保障数据安全性； | 3、数据丢失风险； |
| 4、服务永久技术支持； | 4、服务提供商无技术支持； |
| 5、并行扩展、海量空间。 | 5、公有云存储空间受限。 |
图2 平台拓扑图
广电云存储移动平台是安全和开放的应用平台，集成了各个移动信息化办公和节目生产管理系统应用的主体框架，采用了LDAP统一认证，不仅实现单点登录、分散授权、对外提供相关接口服务，还可接收其它平台的消息、支持IOS和Android智能终端操作系统的交互，支持调用其它第三方应用程序。在开发环境上，前端采用HTML5体系结构、数据库使用企业级Oracle，后台开发采用JAVA技术及J2EE体系架构，保障系统的数据安全。
3 广电云移动存储平台的关键技术
广电云存储移动平台不仅具有云盘的基本功能外，还具有广电行业的特色。
3.1 团队文件夹提高团队协作力
现代化企业中，团队协作往往成为企业成败的关键，团队合作比独自工作更有效率。而团队协作中往往需要进行数据共享，资料信息及时快速的送达。广电云存储移动平台提供了团队文件夹 (Team Folder) 分享的文件或文件夹。用户可以隶属于某个团队或多个团队，这样用户可以便捷地浏览和维护这些授权团队文件夹中共享的文件信息；而当用户把文件上传到团队文件夹中，所有团队成员都能第一时间获得新文件，这样使所有团队成员能够实时获取版本更新，保证队员间所持文件版本一致性，提高与同事、客户和合作伙伴协同办公的效率，有效提升团队协作力。团队文件夹还可以实现版本管理等功能，用户可以便捷获取各个时期文件内容的变迁。
3.2 视音频实时预览技术
广电行业需要存储和分享大量高品质的视音频文件，但是这些高码率的视音频文件对于具有互联网的云存储平台是极大的挑战。为了让用户能够更便捷、实时地分享到视音频文件，合理使用互联网的有限带宽，需要第一时间在后台对上传到云存储中的视音频文件进行转码，并以流媒体方式向用户提供这些视音频的预览，让用户即使在有效的互联网带宽下也能流畅的搜寻、预览视音频资源。
广电云移动存储平台采用了FFmpeg开源跨平台的视频和音频流方案。FFmpeg集成录制、转换以及流化音视频的完整解决方案，它是一个开源方案，属于自由软件，采用LGPL或GPL许可证。FFmpeg支持MPEG、DivX、MPEG4、AC3、DV、FLV等40多种编码，AVI、MPEG、OGG、Matroska、ASF等90多种解码。
FFmpeg包含了多项功能：
l LibAVCodec ：先进的音频/视频编解码库；
l LibAVFilter ：过滤器，包括水印等功能；
l LibAVFormat：mux/demux对音视频格式进行解析；
l LibAVUtil:常用的算法工具函数库；
l LibPostproc：视频预处理函数库；
l LibSwscale：视频场景比例缩放、色彩空间映射转换等。
视音频实时预览技术主要依赖LibAVCodec和LibAVFormat功能库。LibAVFormat是一个包含了所有的普通的音视频格式的解析器和产生器的库。它提供 AVInputFormat、AVOutputFormat和AVFormatContext接口。
AVInputFormat处理解码输入，主要接口包括：
int (*read_probe)(...);判断输入码流是否与选择的format是否一致。
int (*read_header)(...);处理一些初始化工作
int (*read_packet)(...);解析packet获取有效数据
int (*read_close)(...);
AVOutputFormat主要处理编码输出，主要接口包括：
int (*write header)( ); 写入数据头;
int (*write_packet)(…);写入packet数据;
int (*write_trailer)(…);结束调用，写入缓存中的数据。
AVFormatContext在编解码中是一个贯穿始终的数据结构，包含了一个视频流的格式内容。保存了AVInputFormat或AVOutputFormat和AVStream等重要数据结构。
3.3 与广电业务平台互联互通
广电行业正面临传统媒体和新兴媒体加速融合期，强化互联网思维，以互联网技术为依托，充分利用新技术新应用创新媒体传播方式，占领信息传播制高点，挖掘移动互联网资源成为当前广电行业的共识。
广电云存储移动平台利用互联网资源和时空优势，第一时间为传统业务和新媒体业务提供便捷快速的节目素材和新闻稿件，推进节目形态及内容生产。
新兴媒体的崛起，广电行业将产生更多的多媒体数据，更多类型的业务系统，更多跨平台的应用数据共享，不仅对数据容量的要求越来越高，同时作为广电重要资产，数据的安全性也至关重要。云存储移动平台具备了海量存储容量、高扩展性、高安全性、数据共享功能，可以轻松实现数据的安全备份和异地容灾。
4 结论
在移动互联网时代，伴随着媒体融合和新兴媒体的崛起，海量大数据及其存储、分享、应用和分析成为热门技术。广电云存储移动平台依托无线网络和移动终端，构建移动云业务应用模式，将存储空间包装成易获得、可访问、可管理、可统计、灵活可靠的云服务。通过整合存储系统的存储资源，对业务系统提供统一的存储资源申请和访问接口；通过业务应用和管理策略，对底层存储资源进行无缝、透明的均衡调度和使用管理。
