中央音樂學(xué)院:一體化管理音樂學(xué)術(shù)視頻平臺

文/高頡 吳思葳

中央音樂學(xué)院:一體化管理音樂學(xué)術(shù)視頻平臺

文/高頡 吳思葳

幾年前,我們開始有針對性地對高校媒體資源管理主流應(yīng)用系統(tǒng)和IT市場上眾多的視頻應(yīng)用產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)調(diào)研。在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，市場上已有的成熟視頻應(yīng)用系統(tǒng)大多針對某一特定視頻應(yīng)用環(huán)境或特定的技術(shù)環(huán)節(jié)，能夠全方位覆蓋視頻應(yīng)用生命周期完整過程的一體化管理產(chǎn)品不多。例如，針對遠(yuǎn)程教學(xué)與互動特點的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻系統(tǒng)偏重于師生互動、課件展現(xiàn)及與現(xiàn)場視頻場景融合，對視頻質(zhì)量和視頻畫面本身的動態(tài)展現(xiàn)處理達(dá)不到音樂學(xué)術(shù)視頻應(yīng)用的要求；視頻直播類產(chǎn)品針對現(xiàn)場視頻進(jìn)行直播或?qū)﹄娨暶襟w節(jié)目進(jìn)行轉(zhuǎn)播，通常注重視頻采集、轉(zhuǎn)碼及直播過程的流媒體管理，卻往往弱化了對視頻資源元數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位管理的功能；眾多視頻點播管理系統(tǒng)又在視頻資源的采集、發(fā)布環(huán)節(jié)呈現(xiàn)力不從心的狀態(tài)；高清視頻會議系統(tǒng)功能則集中在提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)視頻互動交流通道，對視頻數(shù)據(jù)的后續(xù)管理和Web應(yīng)用功能支持往往不到位。上述這些應(yīng)用系統(tǒng)功能上互有交叉，但不完整，且當(dāng)時能夠同時支持IPv4/IPv6協(xié)議的也不多見。

理想中的視頻管理平臺則是上述各個應(yīng)用系統(tǒng)功能完整、有機的組合，即由平臺提供視頻數(shù)據(jù)的采集、直播、后臺數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用發(fā)布環(huán)節(jié)的總體支撐，視頻數(shù)據(jù)經(jīng)由一個完整的控制流程在各個應(yīng)用環(huán)節(jié)按需呈現(xiàn)，真正實現(xiàn)一體化管理。鑒于購置現(xiàn)有成型產(chǎn)品不能滿足要求且學(xué)校又不具備自主開發(fā)能力的現(xiàn)實狀況，我們確定了與產(chǎn)品商業(yè)化程度高、技術(shù)線路成熟的視頻系統(tǒng)開發(fā)商進(jìn)行合作的建設(shè)思路。選擇其功能接近視頻平臺需求的系列應(yīng)用子系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫層面的整合，針對學(xué)院特殊應(yīng)用需求進(jìn)行網(wǎng)站群和各種接口的定制開發(fā)。學(xué)校提出了如下建設(shè)要求：

中央音樂學(xué)院師生參與的各種音樂演出表演活動

1.搭建一體化系統(tǒng)管理平臺，實現(xiàn)視頻現(xiàn)場采集轉(zhuǎn)碼、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、直播點播播放、后臺數(shù)據(jù)維護(hù)的統(tǒng)一管理。

2.建立可移動的網(wǎng)絡(luò)視頻直播機制，以滿足各類學(xué)術(shù)交流與演出活動現(xiàn)場視頻實時展現(xiàn)及用戶互動需求，滿足網(wǎng)絡(luò)用戶多碼流播放及智能終端匹配需求。

3. 建立完善的媒體資源管理平臺，以滿足視頻信息的元數(shù)據(jù)著錄、檢索與其他數(shù)據(jù)管理需求。

4.建立中央音樂學(xué)院視頻網(wǎng)站群及后臺發(fā)布系統(tǒng)，以滿足各類視頻資源的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布與直播、點播需求。

5.建立基于下一代互聯(lián)網(wǎng)的高速音、視頻傳輸環(huán)境，解決音、視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中延時過大的問題，確保實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的異地表演、大師班、學(xué)術(shù)講座等高清音視頻互動需求。

6.通過開發(fā)系統(tǒng)接口，建立一套視頻共享機制，實現(xiàn)學(xué)術(shù)視頻直播內(nèi)容在校園網(wǎng)內(nèi)其他多種媒體介質(zhì)上的實時播放功能。

7.探索和建立一套跨區(qū)域的國際視頻流分發(fā)機制，為實現(xiàn)重大國際交流活動的全球直播提供技術(shù)基礎(chǔ)。

8.搭建一個分布式視頻共建平臺，讓資源使用者同時有機會成為視頻資源提供者，拓展資源建設(shè)渠道；建立資源審核機制，實現(xiàn)規(guī)范化的資源共建及共享。

9.構(gòu)建視頻平臺安全管理技術(shù)機制，確保系統(tǒng)運行安全和信息內(nèi)容的安全。

系統(tǒng)建設(shè)過程

中央音樂學(xué)院學(xué)術(shù)視頻平臺建設(shè)過程分為系統(tǒng)建設(shè)和資源建設(shè)兩部分。

系統(tǒng)建設(shè)部分

圖1 音樂學(xué)術(shù)視頻平臺的三個子系統(tǒng)

為印證將該實施方案應(yīng)用在IPv6環(huán)境中的可行性，2009年10月下旬北京國際電子音樂節(jié)期間，我們首次進(jìn)行了學(xué)術(shù)視頻平臺中最重要技術(shù)環(huán)節(jié)——基于IPv6的高清視頻互動及基于IPv4/IPv6協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)直播實地測試。測試獲得圓滿成功，由此正式開啟了中央音樂學(xué)院學(xué)術(shù)視頻平臺的建設(shè)過程。

系統(tǒng)建設(shè)主要包括視頻管理平臺搭建、高效網(wǎng)絡(luò)傳輸機制及互動環(huán)境的建設(shè)兩部分。

1.視頻管理平臺搭建，完成如下實施內(nèi)容：

（1）系統(tǒng)硬件平臺搭建、應(yīng)用系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫安裝調(diào)試，實現(xiàn)基礎(chǔ)的視頻采集、轉(zhuǎn)碼及直播服務(wù)功能。

（2）根據(jù)音樂資源使用特性，建立媒體資源管理數(shù)據(jù)庫（進(jìn)行數(shù)據(jù)模型定義），確定檢索機制，用于網(wǎng)站視頻檢索和后臺數(shù)據(jù)管理。

（3）根據(jù)學(xué)院教學(xué)及學(xué)術(shù)活動實際需求規(guī)劃視頻平臺頻道管理模式及視頻分類標(biāo)準(zhǔn)，針對不同頻道進(jìn)行不同視頻管理模式的定制開發(fā)。

（4）進(jìn)行視頻網(wǎng)站群策劃、頁面設(shè)計與網(wǎng)站制作，搭建支持IPv4/IPv6雙棧協(xié)議的中央音樂學(xué)院學(xué)術(shù)視頻網(wǎng)站群。

（5）針對IPv6協(xié)議進(jìn)行系統(tǒng)平臺直播與點播功能的定制開發(fā)，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)兼容IPv6。

（6）升級基礎(chǔ)直播模塊，完成直播數(shù)據(jù)流對蘋果系統(tǒng)終端支持功能的開發(fā)。

2.網(wǎng)絡(luò)傳輸機制及互動環(huán)境建設(shè)，完成以下實施內(nèi)容：

（1）進(jìn)行音頻傳輸處理軟件Jacktrip V6的開發(fā)，實現(xiàn)音頻傳輸最小延遲。斯坦福大學(xué)電子音樂中心推出的Jacktrip軟件，因可以完美支持在IPv4網(wǎng)絡(luò)上的音頻傳輸處理，在現(xiàn)代電子音樂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)藝術(shù)交流中得到廣泛應(yīng)用。我院電子音樂中心外籍專家Kenneth Fields教授對Jacktrip做了支持IPv6協(xié)議的二次開發(fā)，并于2010年完成測試，于2010年10月正式用于國際電子音樂節(jié)期間多地音樂家基于IPv6網(wǎng)絡(luò)的異地互動表演過程中。

（2）在中央音樂學(xué)院綜合教學(xué)樓建立了一個網(wǎng)絡(luò)大師課直播課室，通過部署高清視頻會議系統(tǒng)設(shè)備和基于MAC的互動管理平臺，運用兼容IPv6協(xié)議的音頻低延遲處理技術(shù)，為有異地視頻互動需求的音樂教學(xué)及表演提供運行環(huán)境。

（3）與國際專業(yè)網(wǎng)絡(luò)視頻分發(fā)服務(wù)商合作，建立國際視頻分發(fā)機制，實現(xiàn)全球范圍視頻流暢直播與點播。在視頻應(yīng)用測試中我們發(fā)現(xiàn)，由于視頻數(shù)據(jù)傳輸對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高，我院校園網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)接口帶寬有限，國際間視頻傳輸?shù)木彌_與延遲遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于視頻正常傳輸?shù)淖畹鸵?，利用Internet在國外流暢訪問學(xué)術(shù)視頻平臺直播節(jié)目和點播節(jié)目幾乎無現(xiàn)實可能。如何實現(xiàn)重大國際音樂賽事現(xiàn)場實況和音樂學(xué)術(shù)交流活動視頻的全球同步直播，成為擺在我們面前的一大難題。經(jīng)過長時間對國內(nèi)、國際專業(yè)網(wǎng)絡(luò)視頻分發(fā)技術(shù)實現(xiàn)機制和服務(wù)方式進(jìn)行調(diào)研，我們確定了與國際CDN服務(wù)商進(jìn)行長期合作的技術(shù)實現(xiàn)方式。借助其在互聯(lián)網(wǎng)上強大的分發(fā)能力，實現(xiàn)了視頻平臺直播、點播視頻在全球范圍內(nèi)各個區(qū)域順暢地播放。

系統(tǒng)資源建設(shè)部分

1.原有的圖書館館藏資料點播系統(tǒng)視頻內(nèi)容作為學(xué)術(shù)視頻平臺的校內(nèi)點播頻道處理，將原有的音、視頻點播數(shù)據(jù)移植到新的學(xué)術(shù)視頻平臺，實現(xiàn)新舊系統(tǒng)的更替。進(jìn)行學(xué)院歷史視頻介質(zhì)的數(shù)字化與格式壓縮轉(zhuǎn)換，進(jìn)行元數(shù)據(jù)加工及入庫、發(fā)布工作，完成音樂學(xué)術(shù)視頻平臺自有資源第一期建設(shè)任務(wù)。

2.系統(tǒng)平臺啟用后，通過所有音樂教學(xué)及藝術(shù)交流活動的現(xiàn)場直播及回顧，繼續(xù)進(jìn)行網(wǎng)上自有視頻資源的常規(guī)性建設(shè)。

3.開啟視頻平臺基于Web的視頻自主上傳、自動轉(zhuǎn)碼及審核發(fā)布機制，實現(xiàn)資源的分布式共建、共享。

技術(shù)實現(xiàn)及建設(shè)成果

音樂學(xué)院術(shù)視頻平臺啟動建設(shè)并投入使用三年來，已經(jīng)實現(xiàn)了平臺全部基礎(chǔ)應(yīng)用需求，并在不斷完善過程中。

中央音樂學(xué)院音樂學(xué)術(shù)視頻平臺從功能上可以劃分為三個子平臺，分別對應(yīng)視頻應(yīng)用過程的資源管理、高清網(wǎng)絡(luò)視頻互動和Web應(yīng)用三個環(huán)節(jié),如圖1所示。

一個基于校園網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一數(shù)字媒體資源管理平臺

該平臺可實現(xiàn)學(xué)院所有學(xué)術(shù)相關(guān)視頻資源的統(tǒng)一管理，并通過視頻網(wǎng)站和校內(nèi)電子公告系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)直、點播和多媒體信息統(tǒng)一播出。形成高清視頻采集、編碼、媒體數(shù)據(jù)管理、直播互動、視頻點播、多媒體播放、用戶交流于一體的視頻管理平臺，真正實現(xiàn)學(xué)院音樂學(xué)術(shù)視頻資源的統(tǒng)一管理。

該管理平臺的特點是：

1.支持多個視頻源采集：包括現(xiàn)場攝像采集的視頻、高清視頻會議系統(tǒng)采集的異地視頻及各種主流格式非現(xiàn)場采集視頻文件等。

圖2 音樂學(xué)術(shù)視頻網(wǎng)站群系統(tǒng)平臺架構(gòu)

2.直播采用H.264 AAC標(biāo)準(zhǔn)流，支持網(wǎng)站頁面發(fā)布的PC、移動終端設(shè)備播放，同時也支持院內(nèi)電子公告系統(tǒng)終端屏幕播放。

3.播放視頻支持單畫面及雙畫面合成播放，雙畫面主要用于基于IPv6協(xié)議的網(wǎng)上高清視頻互動表演本地及異地畫面整合。

4.針對IPv4與IPv6不同的網(wǎng)絡(luò)接入能力，支持可選擇的不同清晰度的視頻流直播。直播內(nèi)容支持一鍵回顧功能，視頻平臺中媒體資源數(shù)據(jù)庫目錄查詢實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

5.借助國際視頻分發(fā)商智能化的互聯(lián)網(wǎng)分發(fā)技術(shù)（CDN），實現(xiàn)音樂學(xué)術(shù)視頻平臺資源在全球范圍內(nèi)順暢的直播服務(wù)。

一個基于IPv6協(xié)議的高清低延遲音、視頻互動平臺

該平臺是利用網(wǎng)絡(luò)大師課直播課室，通過部署高清視頻會議系統(tǒng)設(shè)備和基于MAC系統(tǒng)的互動管理平臺，利用兼容IPv6 的音頻無延遲處理技術(shù)，在國際范圍內(nèi)實現(xiàn)異地、多方網(wǎng)上互動交流。該平臺的特點在于，配置了符合音樂教學(xué)與表演質(zhì)量要求的高清音視頻處理設(shè)備，利用了IPv6網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母咝阅芎蚃acktrip軟件兼容IPv6的音頻處理模式，解決了遠(yuǎn)程音頻傳輸?shù)难舆t問題，滿足音樂表演對網(wǎng)絡(luò)音頻高性能傳輸要求和表演的質(zhì)量要求，真正實現(xiàn)了對多方、異地遠(yuǎn)程互動音樂表演的支持。目前，該系統(tǒng)的應(yīng)用還局限于電子音樂及小型室內(nèi)音樂的互動表演及大師班課程中師生互動。由于視頻傳輸延遲問題尚無滿足需求的解決方案，實現(xiàn)異地大型樂隊之間的合作表演尚有難度。

一個支持IPv4/IPv6雙棧的音樂學(xué)術(shù)視頻網(wǎng)站群系統(tǒng)

該網(wǎng)站群由音樂學(xué)術(shù)視頻網(wǎng)站、館藏音樂資料點播網(wǎng)站、視頻直播網(wǎng)站及教師社區(qū)視頻資源網(wǎng)組成，如圖2所示。網(wǎng)站群頁面風(fēng)格統(tǒng)一，視頻資源內(nèi)容互補，訪問方式依據(jù)視頻內(nèi)容而有所不同。分別基于大平臺中的CIS內(nèi)容發(fā)布管理子系統(tǒng)、媒體資源管理子系統(tǒng)、嘉賓訪談管理子系統(tǒng)、播客子系統(tǒng)進(jìn)行管理。其特點是：

1.視頻網(wǎng)站（video.ccom.edu.cn）以頻道方式管理。媒體資源以頻道方式進(jìn)行管理，整合了三個不同子系統(tǒng)的視頻資源。音樂學(xué)術(shù)視頻網(wǎng)設(shè)有如下頻道。

（1）音樂節(jié)：展示中央音樂學(xué)院歷屆、各大音樂節(jié)活動盛況和演出實況；

（2）大師課堂：中央音樂學(xué)院歷年來國際、國內(nèi)、校內(nèi)大師講學(xué)活動視頻；

（3）音樂活動：中央音樂學(xué)院師生參與的各種不定期音樂演出表演活動現(xiàn)場視頻；

（4）學(xué)術(shù)研討：中央音樂學(xué)院歷史上主辦的各種學(xué)術(shù)研討交流活動視頻；

（5）畢業(yè)演出：近些年來學(xué)院各系學(xué)生畢業(yè)作品音樂會演出實況錄像；

（6）藝術(shù)實踐：歷年來我院學(xué)生參加各種社會藝術(shù)實踐活動視頻；

（7）音樂比賽：我院組織、承辦及參與的各項重大音樂比賽現(xiàn)場視頻；

（8）國際交流：中央音樂學(xué)院歷年來重要國際學(xué)術(shù)交流活動視頻；

（9）館藏音樂資料點播：作為相對獨立的頻道，以單一網(wǎng)站形式訪問，只對校內(nèi)局域網(wǎng)用戶開放，內(nèi)容包括圖書館藏正式出版的音樂專業(yè)音、視頻資料的數(shù)字化內(nèi)容，供師生在教學(xué)中參考、欣賞；

（10）視頻直播頻道（獨立網(wǎng)站形式）：是嵌入視頻網(wǎng)站以子頻道方式管理的獨立系統(tǒng)，用于在網(wǎng)上直播學(xué)院各種音樂節(jié)、重大比賽及各種重要學(xué)術(shù)交流演出活動的現(xiàn)場視頻。過程支持觀眾互動交流，直播完成后，管理員可以進(jìn)行一鍵歸檔，為用戶提供直播視頻回顧播放功能。

2.來自不同系統(tǒng)的所有視頻資源均在音樂學(xué)術(shù)視頻網(wǎng)站群上統(tǒng)一發(fā)布，用戶可以在網(wǎng)站主頁面看到所有不同系統(tǒng)來源的音樂學(xué)術(shù)視頻資源鏈接。

（1）音、視頻素材統(tǒng)一由媒資管理子系統(tǒng)管理，按照規(guī)范的音樂資料編目標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，依照不同需求，支持點播視頻目錄的簡單及高級查詢功能。播放頁面詳細(xì)目錄重要字段均可通過在線點擊進(jìn)行自動索引參照查詢。

（2）視頻素材資源統(tǒng)一管理、多個網(wǎng)站應(yīng)用。所有音視頻素材可分布上傳、經(jīng)管理員審核后發(fā)布；視頻系統(tǒng)與學(xué)院校園網(wǎng)內(nèi)容管理系統(tǒng)（CMS）發(fā)布模塊采用組件接口方式，可隨時依需求調(diào)用素材庫的音視頻文件作為新聞內(nèi)容發(fā)布，使整個系統(tǒng)視頻資源得到充分、有效的應(yīng)用。

（作者單位為中央音樂學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心）