基于J2EE的多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要：針對(duì)目前多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)存在的服務(wù)器壓力大、操作不便、形式單一等問題，提出了一種基于J2EE技術(shù)架構(gòu)的系統(tǒng)開發(fā)方案，闡述了該系統(tǒng)的功能模塊、體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方式等。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多媒體資源的統(tǒng)一管理和存儲(chǔ)、播放終端的分組管理和監(jiān)控、個(gè)性化多媒體信息的定向推送和播放等，易于使用和維護(hù)，適用于不同場(chǎng)合、不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和不同播放終端，具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：J2EE架構(gòu)；多媒體；發(fā)布系統(tǒng)；瀏覽器/服務(wù)器

中圖分類號(hào)：TP37

隨著社會(huì)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展、平板顯示設(shè)備的普及和網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)的進(jìn)步，信息的發(fā)布與傳播形式有了前所未有的突破，多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)以其形式豐富、功能強(qiáng)大、管理方便等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于政府部門、銀行、圖書館等公共場(chǎng)合[1-2]，逐漸成為信息發(fā)布方式的首選?，F(xiàn)有的多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)大體上可以分為三種類型[3-6]：一種是單機(jī)系統(tǒng)，多采用DVD或單機(jī)PC方案，將信息存儲(chǔ)在DVD碟片或存儲(chǔ)卡上，采用人工分發(fā)、人工巡視的運(yùn)營(yíng)方式，因此信息發(fā)布周期較長(zhǎng)，且終端設(shè)備難以及時(shí)維護(hù)；第二種IPTV系統(tǒng)，主要是以IP機(jī)頂盒+電視機(jī)或PC作為終端，經(jīng)過解碼、A/D轉(zhuǎn)換等，將播放內(nèi)容轉(zhuǎn)換為普通電視可接收的音視頻信號(hào)，該系統(tǒng)對(duì)設(shè)備要求較高且交互性不強(qiáng)；第三種是聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，多采用PC方案，開發(fā)比較容易，且軟、硬件分離，但需要布設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，成本較高。近年來WLAN、3G技術(shù)發(fā)展迅速，聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)顯示出明顯的優(yōu)越性，成為主要的信息發(fā)布方式。

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)版多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)采用B/S或C/S模式開發(fā)[1]，所有的資源和管理系統(tǒng)都運(yùn)行在服務(wù)器上，容易導(dǎo)致服務(wù)器壓力過大且管理不靈活；所有場(chǎng)館的設(shè)備播放相同的視頻或廣告，不能體現(xiàn)場(chǎng)館特色，且管理模式呆板；而客戶端的播放方式過于單一，用戶容易產(chǎn)生審美疲勞。針對(duì)上述問題，本文設(shè)計(jì)了一種適應(yīng)性強(qiáng)的多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)，能提供方便的界面設(shè)計(jì)、靈活的播放模式、實(shí)時(shí)的控制管理和優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行能力。

1 總體設(shè)計(jì)

1.1 需求分析

多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)是一個(gè)以傳播資訊、發(fā)布信息為主的平臺(tái)，主要包括文件庫、數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器端程序和客戶端程序等四部分。文件庫是擁有大容量存儲(chǔ)的磁盤陣列，對(duì)文件按規(guī)律進(jìn)行存儲(chǔ)和管理；數(shù)據(jù)庫運(yùn)行在主服務(wù)器上，包含系統(tǒng)的全部業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；服務(wù)器端程序也運(yùn)行在主服務(wù)器上，通過應(yīng)用服務(wù)器發(fā)布在Intranet或Internet上，用戶及終端可以方便的訪問；客戶端程序運(yùn)行在播放終端上，開機(jī)后自動(dòng)運(yùn)行，能夠自動(dòng)更新。

本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要體現(xiàn)通用性、先進(jìn)性、管理性、實(shí)用性、擴(kuò)展性、靈活性以及可靠性等原則[2]。通用性是指能夠播放任務(wù)能包含國內(nèi)外大部分媒體格式，播放終端兼容目前主流的設(shè)備，系統(tǒng)廣泛適用于不同類型、不同需要的場(chǎng)合；先進(jìn)性是指系統(tǒng)應(yīng)采用目前行業(yè)領(lǐng)先的設(shè)備和技術(shù)，能適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)；管理性是指系統(tǒng)易于管理、功能完整，各種管理權(quán)限分配合理，用戶操作方便；實(shí)用性是指系統(tǒng)各部分組件性能價(jià)格比高，易維護(hù)、易使用、運(yùn)行費(fèi)用低；擴(kuò)展性是指系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)不斷增加的擴(kuò)展需求，當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí)，只需簡(jiǎn)單增加硬件設(shè)備即可；靈活性是指系統(tǒng)構(gòu)成方式簡(jiǎn)單，功能配置靈活，可充分利用現(xiàn)有資源，不會(huì)對(duì)已有系統(tǒng)造成干擾；可靠性是指系統(tǒng)的安全可靠性高。

1.2 主要功能模塊

根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)和需求，并考慮相應(yīng)的擴(kuò)展功能及靈活性，將多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)從功能上分為4大功能模塊，如圖1所示。各模塊的主要功能如下：

1.2.1 媒體庫管理模塊。主要完成各種多媒體素材（包括文字、圖片、聲音、視頻數(shù)據(jù)）的收集、存儲(chǔ)、檢索、管理和使用等功能，并通過權(quán)限控制，實(shí)現(xiàn)靈活的用戶管理和資源共享機(jī)制。主要功能包括：（1）媒體信息采用樹狀層次分類管理，支持多種媒體數(shù)據(jù)的快速瀏覽和檢索；（2）可設(shè)置媒體數(shù)據(jù)的共享類型和授權(quán)使用范圍，實(shí)現(xiàn)靈活的用戶權(quán)限管理；（3）可以通過各種網(wǎng)絡(luò)連接媒體中心，上傳、下載、審核、管理和共享使用多媒體素材；（4）可基于模版進(jìn)行多媒體信息的在線編排，生成富媒體文檔，存放于媒體庫中。

1.2.2 任務(wù)管理模塊。主要完成播放任務(wù)模板、播放任務(wù)文件的檢索與管理，并可在線查詢和控制播放任務(wù)的發(fā)布、傳輸和使用情況。主要功能包括：（1）根據(jù)用戶的權(quán)限，對(duì)具有不同尺寸、布局、功能的播放任務(wù)模板進(jìn)行檢索和管理；（2）對(duì)已有播放任務(wù)進(jìn)行檢索和管理；（3）控制播放任務(wù)的發(fā)布、傳輸進(jìn)度等。

1.2.3 終端管理模塊。主要功能包括：（1）基于群組的媒體終端設(shè)備管理：把安放在不同場(chǎng)館的多媒體終端，進(jìn)行分組管理，包括終端設(shè)備的添加和刪除，設(shè)備群組的添加、修改和刪除等。（2）媒體終端的遠(yuǎn)程控制：通過網(wǎng)絡(luò)播發(fā)控制命令對(duì)一臺(tái)或一組終端進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，包括遠(yuǎn)程啟動(dòng)、復(fù)位、關(guān)閉（不斷電源，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)）、狀態(tài)監(jiān)控、軟件升級(jí)等。（3）媒體發(fā)布控制：可以廣播、群組定向發(fā)布的方式快速發(fā)布經(jīng)過排版制作的播放任務(wù)，也可以為某個(gè)終端個(gè)性化定制推送等；可以切換播放內(nèi)容，播放指定的節(jié)目媒體文件或指定目錄、指定目錄下的文件；遠(yuǎn)程刪除節(jié)目媒體文件、播控列表文件；終端日志清零等。

1.2.4 客戶端模塊。播放終端是具有獨(dú)立操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)空間的多媒體機(jī)，安裝有播放任務(wù)的客戶端，根據(jù)任務(wù)編排實(shí)現(xiàn)不同任務(wù)的輪播。不同場(chǎng)合的顯示終端有所區(qū)別，如連接有媒體播放器的LCD、掛壁式廣告機(jī)、立式標(biāo)牌機(jī)等。顯示終端的主要功能包括：（1）定時(shí)連接服務(wù)器，查詢并下載新播放任務(wù)；（2）為本組終端提供文件下載服務(wù)（P2P模式）；（3）將本機(jī)任務(wù)按照任務(wù)類型和優(yōu)先級(jí)進(jìn)行輪播；（4）接收服務(wù)器的狀態(tài)查詢指令，返回當(dāng)前狀態(tài)。

1.3 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)是運(yùn)行在Internet上的管理系統(tǒng)，由資源管理與發(fā)布服務(wù)器（Server）、系統(tǒng)管理員端（Administrator）、各場(chǎng)館代理端（Agent）、播放終端（Player）以及有線或無線網(wǎng)絡(luò)組成，如圖2所示。

1.3.1 資源管理與發(fā)布服務(wù)器。資源管理與發(fā)布服務(wù)器負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的資源/用戶/權(quán)限的管理、終端狀態(tài)監(jiān)控等工作[7]，保證系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

1.3.2 系統(tǒng)管理員端。系統(tǒng)管理員端通過瀏覽器登錄，進(jìn)行用戶管理、節(jié)目發(fā)布與管理、系統(tǒng)及終端狀態(tài)查詢等。

1.3.3 各場(chǎng)館代理端。為了體現(xiàn)不同場(chǎng)館的特色，除了由管理員發(fā)布的統(tǒng)一的播放任務(wù)外，系統(tǒng)為每個(gè)場(chǎng)館分配一個(gè)自由時(shí)段，用于各場(chǎng)館播放自己的節(jié)目、廣告等，以滿足不同場(chǎng)館的需求。場(chǎng)館管理員可通過瀏覽器登錄系統(tǒng)，設(shè)置本場(chǎng)館設(shè)備的播放任務(wù)。

1.3.4 播放終端。播放終端是具有獨(dú)立操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)空間的多媒體機(jī)，安裝有播放任務(wù)的客戶端，根據(jù)任務(wù)編排實(shí)現(xiàn)不同任務(wù)的輪播。不同場(chǎng)合的顯示終端有所區(qū)別，如連接有媒體播放器的LCD、掛壁式廣告機(jī)、立式標(biāo)牌機(jī)等。播放終端運(yùn)行系統(tǒng)客戶端程序。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 播放任務(wù)模型

為了滿足多方面的播放需求，為播放任務(wù)設(shè)計(jì)了不同的類型：（1）緊急播放任務(wù)。在指定起止時(shí)間內(nèi)循環(huán)播放某一任務(wù)，直到指定時(shí)間段結(jié)束，再繼續(xù)輪播其他任務(wù)。緊急播放任務(wù)通常用于播放緊急通知、重要事件提醒等；（2）普通播放任務(wù)。指定某個(gè)起止日期和起止時(shí)間，在起止日期內(nèi)、每一天的起止時(shí)間內(nèi)循環(huán)播放某一任務(wù)。定時(shí)任務(wù)通常用于播放周期性明顯的信息，如指定時(shí)間段的廣告或事務(wù)提醒等；（3）閑時(shí)播放任務(wù)。若當(dāng)前時(shí)段未指定任何其他任務(wù)，或者其他任務(wù)尚未下載完成時(shí)，一直播放默認(rèn)的循環(huán)任務(wù)，如政策宣傳、公益廣告等。顯然，緊急任務(wù)具有最高優(yōu)先級(jí)，普通任務(wù)其次，閑時(shí)播放任務(wù)的優(yōu)先級(jí)最低。同時(shí)，還為緊急任務(wù)或普通任務(wù)設(shè)置優(yōu)先級(jí)，當(dāng)某一時(shí)間有多個(gè)同類型的任務(wù)符合要求時(shí)，播放優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)。

2.2 文件下載方案

文件下載方案實(shí)際上是一個(gè)數(shù)據(jù)調(diào)度問題[8]。

3.2.2 大文件上傳。對(duì)于比較大（大于20M）的視頻文件，通過Struts 2自帶的DiskFileUpload類進(jìn)行文件上傳，存取速度雖然不及jspSmartUpload組件，但可以支持超大文件。

3.2.3 FTP導(dǎo)入。在網(wǎng)絡(luò)夠不穩(wěn)定或者需要上傳大量文件時(shí)，可采用FTP方式將文件傳至服務(wù)器，再通過Java服務(wù)器程序?qū)⑽募畔?dǎo)入數(shù)據(jù)庫，同時(shí)將文件整理至相應(yīng)的目錄。

3.3 系統(tǒng)實(shí)施環(huán)境

系統(tǒng)已在杭州市“西博會(huì)”項(xiàng)目中實(shí)施，用于在不同會(huì)展場(chǎng)館播放活動(dòng)信息、宣傳商業(yè)資訊等。系統(tǒng)服務(wù)器采用IBM System x3650 M4系列服務(wù)器，CPU為Xeon X5450 3GHz，內(nèi)存2G，操作系統(tǒng)為Windows Server 2005，主要系統(tǒng)采用SSH框架開發(fā)，應(yīng)用服務(wù)器為Tomcat 7，數(shù)據(jù)庫為Microsoft SQL Server 2008，服務(wù)器將接入2條千兆光纖專線（電信、聯(lián)通各一條），并由網(wǎng)絡(luò)防火墻設(shè)備完成系統(tǒng)的雙鏈路Internet訪問的路由；場(chǎng)館代理為普通辦公電腦；顯示終端包括大型戶外LED顯示屏10臺(tái)、場(chǎng)館內(nèi)立式或掛壁式多媒體播放機(jī)（數(shù)源多媒體機(jī)）共120臺(tái)、觸摸屏一體機(jī)40臺(tái)，均安裝Windows XP系統(tǒng)，大多數(shù)終端采用局域網(wǎng)連接，部分戶外顯示終端采用3G或Wi-Fi連接。

4 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)了一種新型的多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于多媒體信息發(fā)布的應(yīng)用需求，通過多媒體素材庫的管理、在線智能排版功能、圖片數(shù)據(jù)處理方法、智能終端管理等方面的改進(jìn)，設(shè)計(jì)出了適應(yīng)性廣的多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)。該系統(tǒng)按照易安裝、易使用、以維護(hù)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，除服務(wù)器、通用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、多媒體終端以外，不需要特殊的設(shè)備，通用性很強(qiáng)，且推廣費(fèi)用低，因此具有很好的產(chǎn)業(yè)化前景。目前該系統(tǒng)已應(yīng)用于杭州市“西博會(huì)”各會(huì)展場(chǎng)館，取得了良好的效果。

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作者簡(jiǎn)介：陳明晶（1978-），男，副教授，研究方向：商業(yè)智能、數(shù)據(jù)挖掘；馬雪英（1970-），女，副教授，研究方向：數(shù)據(jù)庫技術(shù)；王凌武（1980-），男，講師，研究方向：電子商務(wù)平臺(tái)、SNMP.

作者單位：浙江財(cái)經(jīng)大學(xué) 信息學(xué)院，杭州 310018

基金項(xiàng)目：浙江省科技計(jì)劃公益類項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2013C33067）。