iptv系统中流媒体服务器的设计与实现读报子系统大学论文.doc

本科毕业设计(论文)附件题目：IPTV系统中流媒体服务器的设计与实现 读报子系统院 （系）： 计算机科学与工程学院 专 业： 软件工程 班 级： 060613 学 生： 学 号： 060604106 指导教师： 2010年 6月目 录1 西安工业大学毕业设计（论文）开题报告2西安工业大学毕业设计（论文）开题报告检查表3 西安工业大学毕业设计（论文）中期报告4西安工业大学毕业设计（论文）工作中期检查表5 西安工业大学毕业设计（论文）指导教师评分表6 西安工业大学毕业设计（论文）评阅教师评分表7 西安工业大学毕业设计（论文）答辩暨综合评分表毕业设计(论文)开题报告 题目：IPTV系统中流媒体服务器的设计与实现 -读报子系统院（系） 计算机科学与技术学院 专 业 软件工程 班 级 060613 姓 名 学 号 060604106 导 师 2010年3月13日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。2开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师审阅。3开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少3篇），文中引用参考文献处应标出文献序号，“参考文献”应按附件中参考文献“注释格式”的要求书写。4 年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2005年11月26日”。1. 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）题目背景：IPTV即交互式网络电视，是一种利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体的新型技术。它向家庭用户提供视频点播和视频广播业务，同时辅以游戏、信息服务、广播节目预订、通信服务、远程教育、音乐/卡拉OK、互动广告以及机顶盒上网浏览等业务，按功能特点可以分为四类，即流媒体类、通信类、游戏类和信息服务类。用户在家中可以有两种方式享受IPTV服务：(1)计算机，(2)网络机顶盒+普通电视机。它能够很好地适应当今网络飞速发展的趋势，充分有效地利用网络资源。IPTV既不同于传统的模拟式有线电视，也不同于经典的数字电视。因为，传统的和经典的数字电视都具有频分制、定时、单向广播等特点；尽管经典的数字电视相对于模拟电视有许多技术革新，但只是信号形式的改变，而没有触及媒体内容的传播方式。而IPTV的传播方式包括广播电视网、计算机互联网和电话通信网，如今随着“三网融合”时代的到来，IPTV飞速发展，每年的增长率达到100%以上。由于政策上的原因，广电控制着媒体资源，电信掌握着网络资源，而IPTV的发展要占据这两个方面的资源，广电和电信都想在IPTV的发展中占据主导地位，IPTV在国内虽然增长迅速，但由于基数小，整体用户数量发展还是缓慢。但IPTV作为一个广为大家开好的大项目，还是要发展下去的，它的方便性、互动性与个性化能够迅速抢占传统电视的市场。研究意义：IPTV是“三网融合”的代表性业务，已在公众中形成一定的知名度，包括网络运营商、内容提供商、设备商、终端厂商在内的产业链各个环节均在积极推动IP产业的发展。尽管目前在政策层面和网络技术层面还有一定的障碍，但仍然对IPTV的未来充满信息。经济的持续发展等利好因素的刺激，将使中国成为全球IPTV的最大潜在市场。到2010年，中国的IPTV用户有望超过2000万，那时，IPTV的商用将不再是个问题。IPTV业务的发展不仅会带来网络技术的革新，还会大大促进设备产业的发展。2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施课题研究的主要内容：IPTV系统是在当下“三网融合”大潮中迅速发展的一项服务系统，主要将网络业务扩展到电视机上，实现电视机借助机顶盒上网功能，突出了与用户的互动。IPTV系统分为以下模块：(1) BOSS（业务软件产品线）：主要负责整个系统中的各项业务，如机顶盒 注册，用户业务受理，AAA认证等。(2) EPG（电子节目导航产品线）：组要负责电视机终端界面实现，通过界面 导航，用户完成不同的操作。 (3) NMS（网管产品线）：负责管理运营IPTV系统的网络，包括中央媒体服务器，边缘服务器，媒体站等(4) CDN（核心网产品线）：负责提供用户请求业务，管理用户在线状态，完成业务内容的分发，实现媒体内容的动态加载和不同媒体站间媒体的转借等。(5) IPTV-DVB（IPTV机顶盒）：负责研发支持IPTV系统的机顶盒，为了突出特色还会在机顶盒遥控器上增加特定的快捷键，实现IPTV系统中特定功能的快速操作。在公司实习期间我主要负责IPTV系统中读报子系统流媒体服务器的设计与实现工作，属于CDN的一部分。读报系统主要实现的功能是：用户通过界面导航选定新闻消息，读报系统完成读报功能，实际是界面导航通过机顶盒将请求发送个读报服务器，服务器解析出请求后把音频流发送到指定的机顶盒，实现读报。读报子系统主要分成以下两个模块： 网络通信模块、 推流模块 模块主要完成的内容为：(1) 网络通信模块：a与机顶盒（STB）通信:STB将用户的请求打包成合法的报文，发送给流媒体服务器，服务器的网络通信模块负责与STB交互。b解析EPG请求内容：NMUI模块将收到的报文进行解析，从中取得用户的通信地址和请求的媒体内容，并将这些信息交由Streamer部分完 成推流。 c. 用户管理：每一个请求内容的用户都会在NMUI中注册一个管理会话 块，NMUI对用户的在线情况进行管理。(2) 推流模块（Streamer）：a在线用户状态管理：根据传输协议的规定，在线用户的状态有option、describe、setup、play、pause、teardown六种状态，Streamer要对用户状态的切换进行管理，不同于NMUI模块的用户管理。b. 推流：Streamer模块的主要任务是推流，即根据NMUI提供的信息，将指定的媒体内容打包成固定的报文格式发送到指定的地址。拟采用的研究方案、研究方法：(1) 开发环境为Linux32操作系统。(2) 采用C/C+进行系统开发。(3) 采用RTSP协议进行通信(4) 推流方式采用RTP/UDP方式3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作重点及难点： (1) 对RTSP协议的理解；(2) 设计会话管理模块结构管理用户信息。 (3) 对流媒体按既定格式打包。前期开展的工作： (1) 熟悉RTSP协议的交互过程。(2) 熟悉Linux开发环境及相关的编程技术。4. 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）第12 周 搜集本系统的相关资料，学习相关的开发技术，确定系统的需求， 进行前期准备。第34 周 对系统进行概要设计，准备开题报告。第510 周 对系统进行详细设计，补充系统需求，完成系统的主体编码工作，翻译约3000字的外文资料，完成论文的中期报告。第1112周 对系统做单元测试，修改其中的BUG，保证系统能正常 运行。处理测试时出现的异常情况，增加系统的健壮性。第1314周 对系统进行调试并试运行，进行系统的压力测试，进一步完 善系统，以保证系统功能和媒体流的质量。第1517周 认真完成毕业论文。第 18 周 打印论文，准备毕业答辩。注：1、正文：宋体小四号字，行距22磅。2、开题报告装订入毕业设计（论文）附件册。 参考文献1 孟建庭、施唯佳、罗斯青、蒋力、包盛、沈昕.机顶盒与IPTV业务运营平台接口技术规范V2.2.中国电信， 20072 中国电信“统一视讯”项目总体结构和参考模型.中国电信， 20073 洪家明.软件编码规范.电子工业出版社， 20054 RTSP协议标准文档 IETF RFC23265 SDP协议标准文档 IETF RFC2327 6 RTSP协议详解 268ff5fd86bb70f4fd037f79.html7 金纯、齐岩松、于鸿洋、陈前斌.IPTV及其解决方案.国防工业出版社, 20078 (美)Karl Moss.多线程编程指南.清华大学出版社，20069 Alan Cox.Programming With POSIX Threads.电子工业出版社，200610 林锐.高质量C/C+编程.机械工业出版社, 200111 宋敬彬、孙海滨.Linux网络编程.清华大学出版社, 200512 （美）Bruce Eckel.THINKING IN C+.机械工业出版社, 200113 （美）Richard Blum.Linux Command And ShellScript Programming. 人民邮电出版社, 200614 （英）Neil Matthew RichardSton.Beginning Linux Programming （ThirdEdition）.人民邮电出版社 , 200715 （美）Bjarne Stroustrup.C+ProgrammingLanguage.机械工业出版社 , 2002西安工业大学毕业设计（论文）开题报告检查表专业：软件工程 班级：060613 学生姓名：李涛设计（论文）题目IPTV系统中流媒体服务器的设计与实现-读报子系统检查方式开题答辩审阅开题报告检查标准序号项目要 求满分1文献综述能认真阅读教师指定的参考资料、文献，并能阅读与课题有关的自选数据，能独立搜集数据和分析、研究、综合，论述全面。202内容理解开题符合设计任务要求，对选题内容理解准确，重点明确，预期目标得当。303设计方案所选研究方案先进、适当，技术路线严密，措施得当，掌握技术资料准确，可能遇到的问题分析合乎逻辑，可行性好，工作安排合理、紧凑。304开题报告与表达开题报告内容表述清楚、准确，能正确回答问题。105学习态度表现积极主动，学习态度端正。10总 分检查结论 同意开题 不同意开题检查人（小组成员）签字： 年 月 日建议与要求注：1 “检查方式”“检查结论”栏内可在相应方框内划“”。2 本表装订入附件册。毕业设计（论文）中期报告题目：IPTV系统中流媒体服务器的设计与实现-读报子系统院（系） 计算机科学与工程学院 专 业 软件工程 班 级 060613 姓 名 李 涛 学 号 060604106 导 师 王淑蓉 2010年 4 月 30 日1. 设计（论文）进展状况（1）通过前期的学习，非常熟悉linux平台下程序的开发，并熟悉了理解了RTSP交互的流程即各种信令的组合回复。熟练应用linux下开发的各种工具和常用技术。（2）对系统中流服务器进行了全面分析，并进行了需求分析和功能模块的设计。流服务器主要功能是接收指令，按指令推流，因此该系统分成信令交互部分和流服务部分。（3）实现了信令交互和流服务两个模块会话控制块的结构设计，通过查询控制块中的各项信息可以完整的控制各个会话的状态。（4）已经实现了信令交互模块的代码编写和测试工作。该模块主要是与网络通信相关，要注意socket通信的安全性，保证整个通信是非阻塞，并且保证socket的可重复使用。 1）在创建socket是设定socket为非阻塞和地址可重用。 2）建立连接后用select判定socket是否可读可写。 3）建立不同的链表管理不同状态下的链接会话。4）设计合理的配置文件读取方式和合理的日志文件输出方式。（5） 已完成与专业相关的3000-4000字的外文资料的翻译。2. 存在问题及解决措施 （1）存在的问题是：有新的请求时要重新开辟空间生成会话块，内存操作频繁，不利于系统的安全性，也容易生成内存碎片。解决的措施是：系统启动时一次性生成足够的会话块（系统所支持的链接最大数），用静态结构数组（静态链表）方式访问会话块，这样避免了反复的内存操作，在访问时也避免了遍历，提高了访问速度。 （2）存在的问题是：系统要求夸平台，linux和Windows下函数不一致，导致代码看起来混乱。 解决的措施是：对某些常用的同一功能的linux和windows下的函数进行封装，提供不同平台的统一调用接口。 （3）存在的问题是：代码的重复性问题。操作链表时插入、删除操作频繁，冗余代码产生。 解决的措施是：将相同功能的代码提出来封装成函数，在实际编写代码时，只要同一个功能第二次写，就将此功能封成函数。 （4）存在的问题是：流服务模块推流方式，按固定码率和按ts流中pcr值推流难以确定。主要是实际用的某些ts文件不完全符合规范，主要是pcr值不准和抖动过大。解决的措施是：目前读报系统的ts都是通过同一个软件转换出来的，虽然pcr值不规范，但码率还是稳定。因此程序采用固定码率推流方式。3. 后期工作安排（1）继续完成流服务模块的编码和测试。（2）集中测试一下系统的整体性能，对其中存在的问题进行修改，并形成测试报告文档。（3）测试系统的响应速度，优化代码提高服务器的响应速度，进行压力测试，测试系统的用户支持量。（4） 完善系统的稳定性。并进行测试，形成测试报告文档。（5）系统的验收测试，并形成测试报告文档。（6） 完成该系统后，在指导老师的指导下，针对本系统的开发，存在的问题以及对系统开发的经验总结，写出一篇一万五千字左右的论文，作为对所完成毕业设计的汇报与总结注：1、正文：宋体小四号字，行距22磅。2、中期报告装订入毕业设计（论文）附件册。西安工业大学毕业设计（论文）工作中期检查表姓 名李涛专业软件工程班级060613设计（论文）题目IPTV系统中流媒体服务器的设计与实现-读报子系统数据情况选题是否有变化 有 没有中期报告 有 没有英文翻译 优 良 中 差 工作进度 提前完成 按计划完成 没有完成工作态度 认真 一般 不认真工作质量 优 良 中 差 检查结论 通过 延期答辩 终止毕业设计（论文）存在的问题与建议： 指导教师（签名）： 年 月 日注：1 指导教师在相应专案方框内划“”。2 中期检查结果应与是否有资格参加答辩相挂钩。3 本表装订入毕业设计（论文）附件册。西安工业大学毕业设计（论文）指导教师评分表学生姓名李涛学号060604106班级060613院（系）计算机科学与工程学院专 业软件工程设计（论文）题目IPTV系统中流媒体服务器的设计与实现 -读报子系统序号评审项目标准满分1业务能力与水平有收集、综合和正确利用各种信息并获取新知识的能力。能应用所学的基础理论与专业知识，独立分析和解决实际问题，完成了任务书规定的任务，软件、硬件设计满足要求，所得结论具有应用或参考价值，工作中有创新意识。302论文质量条理清晰，结构严谨；文笔流畅，语言通顺；方法正确，分析、论证充分；设计、计算正确，工艺可行，设计图纸质量高，标准使用规范；专业名词术语准确。303规 范 化技术材料齐全，论文撰写符合西安工业大学本科毕业设计（论文）撰写规范的要求。204外语水平英文摘要写作水平高，外文翻译符合任务要求。105工作态度严肃认真，刻苦勤奋，善于与他人合作。10总 分 评语：结论： 同意按期答辩 延期答辩 不同意答辩 指导教师： 年 月 日 注：1 指导教师在相应项目方框内划“”。2 本表装订入毕业设计（论文）附件册中。西安工业大学毕业设计（论文）评阅教师评分表学生姓名李涛学号060604106班 级060613院（系）计算机科学与工程学院专业软件工程指导教师王淑蓉设计（论文）题目IPTV系统中流媒体服务器的设计与实现 -读报子系统序号评审项目指 标满分1选 题体现专业内容；具有实际或理论意义；难易程度合适。102工 作 量完成任务书规定的内容，工作量饱满。 103业务能力与水平有收集、综合和正确利用各种信息并获取新知识的能力。能应用所学的基础理论与专业知识，分析和解决实际问题，完成了任务书规定的任务，软件、硬件设计满足要求，所得结论具有应用或参考价值，工作中有创新意识。304论文质量条理清晰，结构严谨；文笔流畅，语言通顺；方法正确，分析、论证充分；设计、计算正确，工艺可行，设计图纸质量高，标准使用规范；专业名词术语准确。305规 范 化技术材料齐全，论文撰写符合规范要求。106外语水平翻译准确，语句通顺，译文工作量符合任务要求；英文摘要写作水平高。10 总 分 评语：结论： 同意按期答辩 延期答辩 不同意答辩评阅人 ： 年 月 日注：1 指导教师在相应项目方框内划“”。2 本表装订入毕业设计（论文）附件册中。西安工业大学毕业设计（论文）答辩暨综合评分表学生姓名李涛学号060604106班级060613院（系）计算机科学与工程学院专业软件工程指导教师王淑蓉设计（论文）题目IPTV系统中流媒体服务器的设计与实现 -读报子系统序号评 审 项 目指 标满分1设计质量所选研究方案先进、适当，技术路线严密；掌握技术资料准确，措施得当，方案得到较好执行，设计成果符合任务要求；具有扎实的专业知识基础，能应用所学的基础理论与专业知识独立分析和解决实际问题；工作量饱满，软件、硬件设计满足要求，所得结论具有应用或参考价值，工作中有创新意识。302内容阐述阐述论文内容思路清新，语言表达准确, 概念清楚，重点突出；方法正确，论据充分，分析归纳合理。303答辩情况回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确、深入。204规范性准备工作充分，文件、资料、图纸齐全，符合规范要求，态度端正。20总 分 结论： 答辩成绩： 答辩委员会（小组）负责人： 成 员：年 月 日设计（论文）综合成绩： 系（教研室）负责人签名： 年 月 日 注：本表装订入毕业设计（论文）附件册中。