中央音乐学院:一体化管理音乐学术视频平台

文/高颉 吴思葳

中央音乐学院:一体化管理音乐学术视频平台

文/高颉 吴思葳

几年前,我们开始有针对性地对高校媒体资源管理主流应用系统和IT市场上众多的视频应用产品进行技术调研。在调研中发现，市场上已有的成熟视频应用系统大多针对某一特定视频应用环境或特定的技术环节，能够全方位覆盖视频应用生命周期完整过程的一体化管理产品不多。例如，针对远程教学与互动特点的网络教学视频系统偏重于师生互动、课件展现及与现场视频场景融合，对视频质量和视频画面本身的动态展现处理达不到音乐学术视频应用的要求；视频直播类产品针对现场视频进行直播或对电视媒体节目进行转播，通常注重视频采集、转码及直播过程的流媒体管理，却往往弱化了对视频资源元数据进行全方位管理的功能；众多视频点播管理系统又在视频资源的采集、发布环节呈现力不从心的状态；高清视频会议系统功能则集中在提供高质量的网络视频互动交流通道，对视频数据的后续管理和Web应用功能支持往往不到位。上述这些应用系统功能上互有交叉，但不完整，且当时能够同时支持IPv4/IPv6协议的也不多见。

理想中的视频管理平台则是上述各个应用系统功能完整、有机的组合，即由平台提供视频数据的采集、直播、后台数据管理及应用发布环节的总体支撑，视频数据经由一个完整的控制流程在各个应用环节按需呈现，真正实现一体化管理。鉴于购置现有成型产品不能满足要求且学校又不具备自主开发能力的现实状况，我们确定了与产品商业化程度高、技术线路成熟的视频系统开发商进行合作的建设思路。选择其功能接近视频平台需求的系列应用子系统，进行系统及数据库层面的整合，针对学院特殊应用需求进行网站群和各种接口的定制开发。学校提出了如下建设要求：

中央音乐学院师生参与的各种音乐演出表演活动

1.搭建一体化系统管理平台，实现视频现场采集转码、网络发布、直播点播播放、后台数据维护的统一管理。

2.建立可移动的网络视频直播机制，以满足各类学术交流与演出活动现场视频实时展现及用户互动需求，满足网络用户多码流播放及智能终端匹配需求。

3. 建立完善的媒体资源管理平台，以满足视频信息的元数据著录、检索与其他数据管理需求。

4.建立中央音乐学院视频网站群及后台发布系统，以满足各类视频资源的网络发布与直播、点播需求。

5.建立基于下一代互联网的高速音、视频传输环境，解决音、视频数据在网络传输中延时过大的问题，确保实现基于网络的异地表演、大师班、学术讲座等高清音视频互动需求。

6.通过开发系统接口，建立一套视频共享机制，实现学术视频直播内容在校园网内其他多种媒体介质上的实时播放功能。

7.探索和建立一套跨区域的国际视频流分发机制，为实现重大国际交流活动的全球直播提供技术基础。

8.搭建一个分布式视频共建平台，让资源使用者同时有机会成为视频资源提供者，拓展资源建设渠道；建立资源审核机制，实现规范化的资源共建及共享。

9.构建视频平台安全管理技术机制，确保系统运行安全和信息内容的安全。

系统建设过程

中央音乐学院学术视频平台建设过程分为系统建设和资源建设两部分。

系统建设部分

图1 音乐学术视频平台的三个子系统

为印证将该实施方案应用在IPv6环境中的可行性，2009年10月下旬北京国际电子音乐节期间，我们首次进行了学术视频平台中最重要技术环节——基于IPv6的高清视频互动及基于IPv4/IPv6协议的网络直播实地测试。测试获得圆满成功，由此正式开启了中央音乐学院学术视频平台的建设过程。

系统建设主要包括视频管理平台搭建、高效网络传输机制及互动环境的建设两部分。

1.视频管理平台搭建，完成如下实施内容：

（1）系统硬件平台搭建、应用系统及数据库安装调试，实现基础的视频采集、转码及直播服务功能。

（2）根据音乐资源使用特性，建立媒体资源管理数据库（进行数据模型定义），确定检索机制，用于网站视频检索和后台数据管理。

（3）根据学院教学及学术活动实际需求规划视频平台频道管理模式及视频分类标准，针对不同频道进行不同视频管理模式的定制开发。

（4）进行视频网站群策划、页面设计与网站制作，搭建支持IPv4/IPv6双栈协议的中央音乐学院学术视频网站群。

（5）针对IPv6协议进行系统平台直播与点播功能的定制开发，以实现整个系统兼容IPv6。

（6）升级基础直播模块，完成直播数据流对苹果系统终端支持功能的开发。

2.网络传输机制及互动环境建设，完成以下实施内容：

（1）进行音频传输处理软件Jacktrip V6的开发，实现音频传输最小延迟。斯坦福大学电子音乐中心推出的Jacktrip软件，因可以完美支持在IPv4网络上的音频传输处理，在现代电子音乐教学和网络艺术交流中得到广泛应用。我院电子音乐中心外籍专家Kenneth Fields教授对Jacktrip做了支持IPv6协议的二次开发，并于2010年完成测试，于2010年10月正式用于国际电子音乐节期间多地音乐家基于IPv6网络的异地互动表演过程中。

（2）在中央音乐学院综合教学楼建立了一个网络大师课直播课室，通过部署高清视频会议系统设备和基于MAC的互动管理平台，运用兼容IPv6协议的音频低延迟处理技术，为有异地视频互动需求的音乐教学及表演提供运行环境。

（3）与国际专业网络视频分发服务商合作，建立国际视频分发机制，实现全球范围视频流畅直播与点播。在视频应用测试中我们发现，由于视频数据传输对网络带宽要求较高，我院校园网与互联网接口带宽有限，国际间视频传输的缓冲与延迟远远大于视频正常传输的最低要求，利用Internet在国外流畅访问学术视频平台直播节目和点播节目几乎无现实可能。如何实现重大国际音乐赛事现场实况和音乐学术交流活动视频的全球同步直播，成为摆在我们面前的一大难题。经过长时间对国内、国际专业网络视频分发技术实现机制和服务方式进行调研，我们确定了与国际CDN服务商进行长期合作的技术实现方式。借助其在互联网上强大的分发能力，实现了视频平台直播、点播视频在全球范围内各个区域顺畅地播放。

系统资源建设部分

1.原有的图书馆馆藏资料点播系统视频内容作为学术视频平台的校内点播频道处理，将原有的音、视频点播数据移植到新的学术视频平台，实现新旧系统的更替。进行学院历史视频介质的数字化与格式压缩转换，进行元数据加工及入库、发布工作，完成音乐学术视频平台自有资源第一期建设任务。

2.系统平台启用后，通过所有音乐教学及艺术交流活动的现场直播及回顾，继续进行网上自有视频资源的常规性建设。

3.开启视频平台基于Web的视频自主上传、自动转码及审核发布机制，实现资源的分布式共建、共享。

技术实现及建设成果

音乐学院术视频平台启动建设并投入使用三年来，已经实现了平台全部基础应用需求，并在不断完善过程中。

中央音乐学院音乐学术视频平台从功能上可以划分为三个子平台，分别对应视频应用过程的资源管理、高清网络视频互动和Web应用三个环节,如图1所示。

一个基于校园网络的统一数字媒体资源管理平台

该平台可实现学院所有学术相关视频资源的统一管理，并通过视频网站和校内电子公告系统进行网络直、点播和多媒体信息统一播出。形成高清视频采集、编码、媒体数据管理、直播互动、视频点播、多媒体播放、用户交流于一体的视频管理平台，真正实现学院音乐学术视频资源的统一管理。

该管理平台的特点是：

1.支持多个视频源采集：包括现场摄像采集的视频、高清视频会议系统采集的异地视频及各种主流格式非现场采集视频文件等。

图2 音乐学术视频网站群系统平台架构

2.直播采用H.264 AAC标准流，支持网站页面发布的PC、移动终端设备播放，同时也支持院内电子公告系统终端屏幕播放。

3.播放视频支持单画面及双画面合成播放，双画面主要用于基于IPv6协议的网上高清视频互动表演本地及异地画面整合。

4.针对IPv4与IPv6不同的网络接入能力，支持可选择的不同清晰度的视频流直播。直播内容支持一键回顾功能，视频平台中媒体资源数据库目录查询实现统一管理。

5.借助国际视频分发商智能化的互联网分发技术（CDN），实现音乐学术视频平台资源在全球范围内顺畅的直播服务。

一个基于IPv6协议的高清低延迟音、视频互动平台

该平台是利用网络大师课直播课室，通过部署高清视频会议系统设备和基于MAC系统的互动管理平台，利用兼容IPv6 的音频无延迟处理技术，在国际范围内实现异地、多方网上互动交流。该平台的特点在于，配置了符合音乐教学与表演质量要求的高清音视频处理设备，利用了IPv6网络传输的高性能和Jacktrip软件兼容IPv6的音频处理模式，解决了远程音频传输的延迟问题，满足音乐表演对网络音频高性能传输要求和表演的质量要求，真正实现了对多方、异地远程互动音乐表演的支持。目前，该系统的应用还局限于电子音乐及小型室内音乐的互动表演及大师班课程中师生互动。由于视频传输延迟问题尚无满足需求的解决方案，实现异地大型乐队之间的合作表演尚有难度。

一个支持IPv4/IPv6双栈的音乐学术视频网站群系统

该网站群由音乐学术视频网站、馆藏音乐资料点播网站、视频直播网站及教师社区视频资源网组成，如图2所示。网站群页面风格统一，视频资源内容互补，访问方式依据视频内容而有所不同。分别基于大平台中的CIS内容发布管理子系统、媒体资源管理子系统、嘉宾访谈管理子系统、播客子系统进行管理。其特点是：

1.视频网站（video.ccom.edu.cn）以频道方式管理。媒体资源以频道方式进行管理，整合了三个不同子系统的视频资源。音乐学术视频网设有如下频道。

（1）音乐节：展示中央音乐学院历届、各大音乐节活动盛况和演出实况；

（2）大师课堂：中央音乐学院历年来国际、国内、校内大师讲学活动视频；

（3）音乐活动：中央音乐学院师生参与的各种不定期音乐演出表演活动现场视频；

（4）学术研讨：中央音乐学院历史上主办的各种学术研讨交流活动视频；

（5）毕业演出：近些年来学院各系学生毕业作品音乐会演出实况录像；

（6）艺术实践：历年来我院学生参加各种社会艺术实践活动视频；

（7）音乐比赛：我院组织、承办及参与的各项重大音乐比赛现场视频；

（8）国际交流：中央音乐学院历年来重要国际学术交流活动视频；

（9）馆藏音乐资料点播：作为相对独立的频道，以单一网站形式访问，只对校内局域网用户开放，内容包括图书馆藏正式出版的音乐专业音、视频资料的数字化内容，供师生在教学中参考、欣赏；

（10）视频直播频道（独立网站形式）：是嵌入视频网站以子频道方式管理的独立系统，用于在网上直播学院各种音乐节、重大比赛及各种重要学术交流演出活动的现场视频。过程支持观众互动交流，直播完成后，管理员可以进行一键归档，为用户提供直播视频回顾播放功能。

2.来自不同系统的所有视频资源均在音乐学术视频网站群上统一发布，用户可以在网站主页面看到所有不同系统来源的音乐学术视频资源链接。

（1）音、视频素材统一由媒资管理子系统管理，按照规范的音乐资料编目标准进行分类，依照不同需求，支持点播视频目录的简单及高级查询功能。播放页面详细目录重要字段均可通过在线点击进行自动索引参照查询。

（2）视频素材资源统一管理、多个网站应用。所有音视频素材可分布上传、经管理员审核后发布；视频系统与学院校园网内容管理系统（CMS）发布模块采用组件接口方式，可随时依需求调用素材库的音视频文件作为新闻内容发布，使整个系统视频资源得到充分、有效的应用。

（作者单位为中央音乐学院网络中心）