VOD系统在图书馆的实现及深化应用

摘要：阐述了VOD系统在武汉东湖学院图书馆的实现及其应用，分析了图书馆VOD系统深化应用于网络教学的可行性，并探讨了其解决对策。

关键词：VOD；图书馆；网络教学；FLV

中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：16727800（2011）012005602

基金项目：湖北省高校图工委2010年基金项目（2010YB10）

作者简介：朱天秀（1980-），女，湖北武汉人，武汉东湖学院图书馆系统部主任、助理馆员，研究方向为数字化图书馆；齐慧玲(1979-)，女，湖北武汉人，武汉东湖学院图书馆声像部副主任、助理馆员，研究方向为数字化图书馆；梁炜(1975-)，男，湖北武汉人，武汉东湖学院图书馆系统部副主任，研究方向为数字化图书馆。

0引言

VOD是“Video on Demand”的缩写，即视频点播，是根据读者需要播放相应视频节目的交互式点播方式。这一新型点播方式节省读者下载时间和存储空间的特性使得其技术在短短时间内得到迅速发展，并趋于成熟。对于图书馆来说，多媒体资源是文献建设中不可或缺的部分。其传统借阅服务的局限性被VOD打破，形成了一种全方位开放式服务格局。VOD系统的应用已经成为当今图书馆发展的必然趋势。下面将以武汉东湖学院图书馆VOD系统的建设为例，探讨VOD系统在图书馆的应用及深化。

1VOD系统的构成

VOD系统主要由服务端系统、网络传输系统和客户端接收系统3部分构成。

1.1服务端系统

服务端系统实现对音视频数据的压缩、存储和管理以及检索传输功能。主要由视频服务器、档案管理服务器、内部通讯子系统和网络接口组成。视频服务器主要由存储设备、高速缓存和控制管理单元组成，其目标是实现对媒体数据的压缩和存储，以及按请求进行媒体信息的检索和传输。档案管理服务器主要承担读者信息管理、计费、多媒体资源的整理和安全保密等任务。内部通讯子系统主要完成服务器间信息的传递、后台数据的交换。网络接口主要实现与外部网络的数据交换和提供读者访问的接口。对于交互式的VOD系统来说，服务端系统还需要实现对读者实时请求的处理、访问许可控制、VCR（Video Cassette Recorder）功能（如快进、暂停、重绕等）的模拟。

1.2网络传输系统

网络系统包括主干网络和本地网络两部分。因为它负责视频信息流的实时传输，所以是影响连续媒体网络服务系统性能极为关键的部分。不仅要考虑当前的媒体应用对高带宽的需求，而且还要考虑将来发展的需要和向后的兼容性。当前，可用于建立这种服务系统的网络物理介质主要是：CATV（有线电视）的同轴电缆、光纤和双绞线。而采用的网络技术主要是：快速以太网、FDDI和ATM技术。

1.3客户端系统

客户端接收系统是读者使用相应的终端设备，它不仅可以支持即点即放，而且还可以让读者对视频流进行交互式的控制。

使用相应的终端设备，读者能与某种服务或服务提供者进行联系和互操作。在VOD系统中，需要电视机和机顶盒（Settop Box），在一些特殊系统中，可能还需要一台配有大容量硬盘的计算机以存储来自视频服务器的影视文件。客户端系统中，除了涉及相应的硬件设备，还需要配备相关的软件。例如，为了满足读者的多媒体交互需求，必须对客户端系统的界面加以改造。此外，在进行连续媒体播放时，媒体流的缓冲管理、声频与视频数据的同步、网络中断与演播中断的协调等问题都需要进行充分的考虑。

2武汉东湖学院图书馆VOD系统的建设

2.1服务器端的建设

服务器端需要庞大的存储空间，必须配备高并发能力、高稳定性的服务器和存储设备。服务器应适应实时、连续稳定的音视频流，高速传输数据，并应具备接纳控制、请求处理、数据检索等功能。同时，需要有海量的存储设备且要有良好的物理和逻辑结构，才能保证数据的安全，媒体文件的有效管理，满足终端读者获得高质量媒体体验。

武汉东湖学院图书馆的VOD系统在建设之初，充分考虑性能优势，不追求高档设备，追求高质量的信价比。采用DELL 2900系列，为声像部VOD点播服务器用，并以DAS构架与存储设备联接。存储用的是SCSI磁盘阵列，采用RAID5的方式组成了5T的空间。

服务器操作系统采用高稳定性的Windows2003 server系统作为VOD系统的有利支撑。数据库采用SQL数据库系统，足已应对VOD数据信息的存储与检索服务。VOD管理平台在此基础上，采用B／S结构，使用RTSP/MMS的传输协议，支持多种流媒体格式上传播放，并实现媒体数据的上传管理、ICP管理、远程管理、读者管理、计费平台、统计检索等功能。

2.2网络建设

一般高校图书馆都建有相当完善的局域网与校园网联接，网络设备一般选用快速以太网产品，依托百兆到桌面的校园网络。目前武汉东湖学院校园网是由华为NE05系列路由器加华为Eudemon200硬件防火墙，接入电信，再由二台华为85系列（万兆）交换机作冗余成为校园网核心交换机，而我们图书馆则是通过华为6506交换机双千兆单模光纤冗余，采用路由方式接入校核心华为85交换机上。

图书馆核心交换机华为6506配有8千兆单模光接口，通过光纤直接到VOD视频点播室的二台堆叠的华为E050交换机上，直接通过双绞线到点播终端。至此整个网络达到了骨干千兆，实现了真正百兆到桌面的效果，可以满足读者在图书馆的VOD阅览室或者在校园网的一定并发数内获得VOD点播服务。

2.3客户端的建设

武汉东湖学院图书馆声像部VOD视频点播室配置近百台计算机作为客户端，安装支持多种流格式的播放器及相关插件，实现读者通过播放器或IE浏览器均能实时点播。读者在客户端通过Web页面来访问图书馆VOD系统，可按类浏览节目，支持多种节目检索方式(资源名称、资源主演、资源简介、资源评论4种)，实现对节目播放、倒退、快进、暂停等功能。

3VOD系统的深化应用的问题

武汉东湖学院图书馆声像部在VOD视频点播平台成功搭建起来后，致力于多媒体资源的建设，以广泛性、实用性、系统性、新颖性、知识性、趣味性和特色性为准则。配合教学科研和读者的素质教育活动开展了集体收视、主题推荐等服务。

除了满足学校素质教育的要求，还可以开创网络教学新局面，它可以为图书馆的教学服务提供另一个平台。通过将精品课程，优秀老师的多媒体课件，讲课视频，现场实验示范等编制成视频流格式，存储到VOD数据库中，可以扩展到课堂，实现不同老师同时点播相同的经典教学内容，也可以方便学生自主学习，随时自由的选择老师讲课的视频和课件。

3.1VOD系统在网络教学中应用的可行性

VOD系统的应用大大丰富了网络教学的课件内容和展现形式，是推动网络教学发展的重要技术力量，具有以下特点和优势：

(1)不受时空限制。教师可以随时将课程大纲，课件及授课视频到VOD系统。学生则可以选择任何时间、任何连接到网络的地方进行学习。

(2)教学效益高。学生不受教室等场地限制，教师的授课内容可以重复利用，能够最大限度地发挥人力、物力资源，实现优秀教育资源的共享，极大提高了教学效益。

(3)实现了个别化和交互式教学。学生可以根据自己的学习情况，自由地选择多媒体课件、教师讲课录像等进行学习，以增强学习的自主性和主动性；学生还可以点播自己感兴趣的内容进行补充学习，拓宽知识面；在学习过程中，学生可以利用网络与教师和同学进行交流，营造出一个相对个性化的学习环境，达到最好的学习效果。

3.2VOD系统实现网络教学面临的问题

以我馆的VOD系统应用模式，要满足网络教学的需要，要解决以下几个问题：

(1)单点故障。由于系统服务都由一台服务器提供，一旦服务器发生软硬件故障，所有的教学服务就无法运行，需要双机热备来保证服务无间断。

(2)服务器功能增长。为了应付网络教学系统的各种需求，服务器上需要架构各种教学服务，对服务器的性能和存储需求都提出了更高的要求，这就需要增加服务器和存储设备。

(3)网络带宽限制。主干网千兆带宽，每个视频流300-500KB/S，理论上能够应付2000个并发用户，但实际上由于网络的实际占用以及服务器性能等因素，只能保证200个并发客户端点播同一个视频不会产生缓冲等现象。因此，当客户端数目增加时，需要依靠增加服务器数量，通过负载均衡来提供稳定的服务。

3.3VOD系统深化应用的解决对策

面对越来越多样化的需求，多媒体资源越来越多元化，图书馆需要在有限的网络带宽及存储空间提供优质的视频服务，可以通过压缩多媒体文件大小，充分利用的客户端PC的计算资源和存储资源等方法来缓解硬件设备的局限。

(1)根据多媒体资源的实用性原则，将不同类型的多媒体资源分别按不同质量标准压缩为流格式。如：艺术类、试验示范等需要高分辨率、动态码流，一般的课堂授课、讲座培训等则配合课件只需要较低的分辨率、静态码流。这样一来，大部分课程所需的存储空间大大减少。

(2)选择FLV（Flash Video）流式视频格式。FLV文件体积小巧，清晰的FLV视频1分钟在1MB左右，是普通视频文件体积的三分之一。它具有资源占有率低、网络传输速度快、视频质量良好等特点。同时，它利用了网页上广泛使用的flash Player平台，而无需再额外安装其它的视频播放插件。因此，它能够较好的克服网络带宽、播放平台等的制约。

(3)使用基于P2P对等网络的分布式VOD系统。在传输中，通过多源结构、编码技术，让很多个节点同时为一个节点服务，就不会因为个别节点的失效而影响所有服务。在存储中，通过编码，将一个视频分布到多个节点中，就不会出现个别节点的访问高峰而带来网络拥堵现象。

4结束语

随着流媒体技术的成熟，加上网络的飞速发展以及云计算的出现，图书馆的VOD系统需要不断更新，其应用也需要不断深化，从资源建设的横向发展向服务深化的纵向发展，才能满足读者越来越多的个性化需求。

参考文献：

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