奧維視訊公司基于自主知識產權的嵌入式處理器系統(tǒng)框架技術(EPSF-III)可以滿足多種基于網絡的音視頻系統(tǒng)需求,其核心是拋棄了以x86服務器為核心的系統(tǒng)構建方式,采用以嵌入式編碼服務器為核心的系統(tǒng)構建方式,完全采用軟件的思想去構建一個服務端到服務端的對等網絡系統(tǒng)。
EPSF-III系統(tǒng)的目標是把視頻和視覺信息通過網絡(互聯(lián)網,局域網)進行傳輸和存儲,通過設備層和SDK軟件對信息的抽象和處理,全部音視頻信息已經可以轉化為基于網絡的統(tǒng)一壓縮標準和統(tǒng)一格式的數據。
SDK層是一個關鍵層,在這一層通過開放的軟件接口API允許集成商客戶構建或將設備接入自己的系統(tǒng)平臺;同時,EPSF-III系統(tǒng)依然提供基于Flash流媒體技術的BS架構服務器和基于私有協(xié)議的CS架構服務器產品,其中BS架構服務器產品的客戶定制化網頁和CS架構服務器產品的客戶定制化客戶端需求,客戶可以選擇委托奧維視訊開發(fā),也可以選擇基于奧維視訊提供的網頁樣例源代碼和客戶端SDK開發(fā)。
EPSF-III系統(tǒng)的軟件邏輯層次架構圖如下圖所示。
MAYA相機和AURORA編碼服務器產品線通過不同的接口,可以采集到各種成像設備的視頻或圖像信息,經過先進的圖像處理算法,轉換成3種同源信號數據,一種是無損的環(huán)出信號數據,一種是H.264-HP算法壓縮后的主碼流數據,一種是H.264-HP算法壓縮后的副碼流數據,其中無損數據用于回顯,壓縮后的數據用于存儲和傳輸。
MAYA和AURORA產品線在設備層的嵌入式軟件上實現了異構多流多協(xié)議功能,視頻數據采用最先進的H.264-HP算法,語音數據采用G.711算法,音頻數據采用AAC或MP3算法,圖像數據采用YUV無損格式;網絡傳輸可以同時支持多種協(xié)議,如下表所示。
協(xié)議 |
傳輸層 |
視頻 |
音頻 |
語音 |
回傳 |
主碼流 |
副碼流 |
推模式 |
服務端 |
TS |
UDP |
H.264 |
AAC |
—— |
—— |
Main |
—— |
Push |
—— |
RTP |
UDP |
H.264 |
AAC |
G.711 |
—— |
Main |
Sub |
Push |
—— |
RTSP |
UDP |
H.264 |
AAC |
—— |
—— |
Main |
—— |
—— |
Server |
RTMP |
TCP |
H.264 |
AAC |
G.711 |
—— |
Main |
Sub |
Push |
Server |
Private |
TCP |
H.264 |
AAC |
G.711 |
G.711 |
Main |
Sub |
—— |
Server |
其中,推模式表示設備是利用該協(xié)將碼流數據發(fā)送到一個指定IP,該IP設備可以是客戶端也可是流媒體服務器;服務端表示設備是服務器,允許多個客戶端通過IP地址登錄設備獲取數據流;對于MPEG-TS流,RTP協(xié)議,RTSP協(xié)議,RTMP協(xié)議,均可以支持標準的第三方客戶端和服務器。
一般地,MPEG-TS用于教育等行業(yè),RTSP用戶庭審,安防等行業(yè),RTP用于會議等行業(yè),RTMP用于IPTV,互聯(lián)網等行業(yè)。奧維視訊在EPSF-III技術框架內,提供基于私有協(xié)議的軟件開發(fā)包SDK,CERES系列的解碼器,私有協(xié)議媒體服務器,RTMP媒體服務器。此時客戶可以直接基于客戶端SDK二次開發(fā)包或者網頁源代碼例程開發(fā)直接面向用戶的應用,而無需關注媒體服務器,極大的降低了整個系統(tǒng)部署的難度和集成商的集成周期和成本。
圖 1-1 AVST公司EPSF-III系統(tǒng)結構圖
單機系統(tǒng)集成模型
EPSF-III系統(tǒng)是以編碼服務器為系統(tǒng)核心構建整個系統(tǒng),編碼服務器本身就是一個服務器,同時支持CS架構的應用和BS架構的應用, 編碼服務器本身自帶SD卡或者硬盤,可以本地進行存儲,支持遠程下載和點播,值得注意的是,解碼器是直接和編碼服務器獲取數據進行解碼顯示的,這一點和以X86服務器為核心的系統(tǒng)完全不同,這種系統(tǒng)部署,單機即可工作,解碼器和SDK客戶端直接從編碼服務器獲取數據,端到端延遲約為200-300ms;RTMP協(xié)議使得瀏覽器直接獲取碼流的端到端延遲約為1-3s;RTP,RTSP協(xié)議直接獲取碼流的端到端延遲約為300-500ms。
需要注意的是,編碼服務器內部采用了低功耗的嵌入式處理器,受限于處理能力的限制,編碼服務器總共支持的帶寬總和約為12-15Mbps,同時支持的客戶端是有上限的,部署的時候請注意。
紅色:RTMP協(xié)議,服務端模式,支持Windows,Linux和 Android系統(tǒng)的多種瀏覽器;
藍色:私有協(xié)議,服務端模式,支持CERES解碼器和SDK客戶端;
綠色:MPEG-TS協(xié)議,推模式,支持VLC,機頂盒等客戶端;
黃色:RTP協(xié)議,推模式,支持VLC,SIP,H.323等客戶端;
紫色:RTSP協(xié)議,服務端模式,支持Darwin,VLC等客戶端;
存儲:編碼服務器和SDK客戶端都可以進行存儲;
圖 1-2 編碼服務器單機系統(tǒng)模型
小型系統(tǒng)集成模型
EPSF-III系統(tǒng)是以編碼服務器為系統(tǒng)核心構建整個系統(tǒng),編碼服務器本身就是一個服務器,同時支持CS架構的應用和BS架構的應用, 編碼服務器本身自帶SD卡或者硬盤,可以本地進行存儲,支持遠程下載和點播,值得注意的是,解碼器是直接和編碼服務器獲取數據進行解碼顯示的,這一點和以X86服務器為核心的系統(tǒng)完全不同,這種系統(tǒng)部署,單機即可工作,解碼器直接從編碼服務器獲取數據,端到端延遲約為200-300ms。
當同時部署多個編碼服務器設備時,可以通過單個SDK客戶端登錄多個編碼服務器設備進行碼流的多路預覽,存儲,回放和控制,包括雙向對講功能;同一個編碼服務器設備,也支持多個SDK客戶端同時登錄獲取碼流數據。
需要注意的是,編碼服務器內部采用了低功耗的嵌入式處理器,受限于處理能力的限制,編碼服務器總共支持的帶寬總和約為12-15Mbps,同時支持的客戶端是有上限的,部署的時候請注意。
紅色:RTMP協(xié)議,服務端模式,支持Windows,Linux和 Android系統(tǒng)的多種瀏覽器;
藍色:私有協(xié)議,服務端模式,支持CERES解碼器和SDK客戶端;
綠色:MPEG-TS協(xié)議,推模式,支持VLC,機頂盒等客戶端;
黃色:RTP協(xié)議,推模式,支持VLC,SIP,H.323等客戶端;
紫色:RTSP協(xié)議,服務端模式,支持Darwin,VLC等客戶端;
存儲:編碼服務器和SDK客戶端都可以進行存儲;
圖 1-3 編碼服務器小型系統(tǒng)模型
大型系統(tǒng)集成模型
EPSF-III系統(tǒng)是以編碼服務器為系統(tǒng)核心構建整個系統(tǒng),編碼服務器本身就是一個服務器,同時支持CS架構的應用和BS架構的應用, 編碼服務器本身自帶SD卡或者硬盤,可以本地進行存儲,支持遠程下載和點播,值得注意的是,解碼器是直接和編碼服務器獲取數據進行解碼顯示的,這一點和以X86服務器為核心的系統(tǒng)完全不同,這種系統(tǒng)部署,單機即可工作,解碼器直接從編碼服務器獲取數據,端到端延遲約為200-300ms。
當同時部署多個編碼服務器設備時,可以通過單個SDK客戶端登錄多個編碼服務器設備進行碼流的多路預覽,存儲,回放和控制,包括雙向對講功能;同一個編碼服務器設備,也支持多個SDK客戶端同時登錄獲取碼流數據。
需要注意的是,編碼服務器內部采用了低功耗的嵌入式處理器,受限于處理能力的限制,編碼服務器總共支持的帶寬總和約為12-15Mbps,同時支持的客戶端是有上限的,為了解決多用戶觀看時對系統(tǒng)高并發(fā)性的瓶頸,對于BS架構的應用,EPSF-III技術提供了RTMP媒體服務器,單個服務器支持2000路并發(fā)數,支持服務器錄像,轉發(fā)和點播,支持Windows,Linux,Android系統(tǒng)的瀏覽器,還特別增加了對iOS系統(tǒng)的瀏覽器支持,均能通過瀏覽器直接觀看視頻,適用于互聯(lián)網,移動互聯(lián)網以及IPTV等直播類的應用,此類BS架構的系統(tǒng),為了保證觀看的畫質質量和流暢性,犧牲了端到端的延遲性能,約為1-3s;對于CS架構的應用,EPSF-III技術提供了TCP媒體服務器,單個服務器支持200路并發(fā)數,支持服務器錄像,轉發(fā)和點播,支持TCP協(xié)議的SDK客戶端;媒體服務器軟件有2個部分構成,一個是中央控制單元MCU,一個是中央數據單元MDU,其中MCU負責設備和客戶端SDK的上下線管理,這里采用了設備和客戶端SDK主動注冊機制,MDU負責數據的分發(fā),存儲和點播。一個系統(tǒng)里至少要有一個MCU和一個MDU,允許有一個MCU和多個MDU組成服務器集群。
紅色:RTMP協(xié)議,服務端模式,支持Windows,Linux和 Android系統(tǒng)的多種瀏覽器;
藍色:私有協(xié)議,服務端模式,支持CERES解碼器和SDK客戶端;
綠色:MPEG-TS協(xié)議,推模式,支持VLC,機頂盒等客戶端;
黃色:RTP協(xié)議,推模式,支持VLC,SIP,H.323等客戶端;
紫色:RTSP協(xié)議,服務端模式,支持Darwin,VLC等客戶端;
存儲:編碼服務器和SDK客戶端都可以進行存儲;
圖 1-4 編碼服務器大型系統(tǒng)模型
【總結】
奧維視訊此次推出CERES產品線是邁向垂直整合模式過程中的堅實一步,CERES產品線由3個服務器構成,有一個BS架構的流媒體服務器,一個CS架構的流媒體服務器和一個解碼拼接服務器,其中2個媒體服務器均采用基于x86通用平臺的設計,可以高效的支持奧維視訊的AUR3G7KE高清編碼器產品線和MAY3G7KE的高清網絡攝像機產品線,組成錄播系統(tǒng),會議系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng),直播系統(tǒng)等多種基于網絡的音視頻應用,最重要的是這2個服務器軟件對選用奧維視訊前端設備的A級客戶全部免費,客戶可以自己選擇合適的x86平臺構建媒體服務器和集群服務器,保護了客戶對奧維視訊的前期投資。在技術服務上,奧維視訊提供基于BS架構媒體服務器的網頁例程和基于CS架構媒體服務器的SDK客戶端軟件開發(fā)包供用戶二次開發(fā),這就可以讓更多的用戶進入高清網絡視頻市場,更加專注于細分市場和最終行業(yè)用戶的業(yè)務層應用!眾W維視訊產品經理王福宇先生說。