基于Helix的网络视频直播系统的设计与实现

摘要：随着计算机网络和多媒体技术的迅猛发展，流媒体技术得到了广泛应用。网络多媒体相关产品日益丰富，如视频点播、远程教育、电视会商等，已经逐步实现了试验阶段向应用阶段的过渡转变。该文通过对Web技术、组播技术、网络协议、视频编解码和流媒体等技术的研究，提出了一个基于Helix的网络视频直播系统的设计方案，实现了视频采集、压缩、传输、存储及在线播放等功能，指出并解决了方案设计中应注意的若干问题。

关键词：Helix网络视频 直播系统；流媒体

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）19-4550-02

国务院明确要求，2013年至2015年我国全面实现“三网融合”，传统媒体纷纷把业务扩展到互联网，极大地促进了我国信息产业的发展。随着多媒体计算机的普及和宽带用户的快速增长，网络视频直播技术广泛地应用于多媒体教学、远程教育培训、电视电话会议、重大活动直播以及多媒体公共信息服务行业等诸多方面。网络视频直播是指利用互联网及流媒体技术进行直播，使得网络不再虚拟，现实感大大增强，逐渐成为互联网的主流表达方式。传统的网络视音频收看方式是完全下载后再播放，而采用流媒体技术后，可实现边下载边播放的效果，不仅缩短了用户的等待时间，而且还有效节约了网络带宽资源。

1 总体设计

本文的主要目的是将视频节目信号通过视频工作站中的采集卡和相关应用程序转换成数据文件，自动上传至网络服务器，以网页插件的形式显示播放内容。此系统对视频采集工作站和网络服务器的配置要求较高，因为视频的数据量相对较大，采集的视频数据需进行处理、压缩、传输，连续动作几乎同时进行，计算机负荷较重，因此应尽量提高计算机的硬件配置。

视音频信号可以直接来源于摄像机和麦克风，但为了得到较好的视音频效果，一般不直接将摄像机的视频信号和麦克风的音频信号接入视频采集工作站，而通过将视、音频信号分别经过非编系统（非线性编辑系统的简称，用于编辑录制视频节目的设备系统）和调音台，对视、音频信号分别进行复合，合成想要的视、音频效果，再接入视频采集工作站。以访谈节目为例，比如对经过抠像的主持人和嘉宾视频信号通过非编系统添加节目场景（背景），调整主持人和嘉宾的讲话音量，最终得到画音质量较高的视音频信号。

图1 视音频信号的复合流图

2 基本原理

网络视频直播系统离不开流媒体技术，所谓流媒体，是指一种网络视频传输技术，用以在互联网上实时传输视、音频等多媒体内容的连续数据流。流式传输方式综合了计算机网络技术和视频技术的特点，是将视频和音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必像传统播放视频那样等到整个文件全部下载后才能看到视频内容，而只需经过短暂时间（一般为数秒钟）的启动延时，即可在用户计算机上利用相应的播放器对压缩的视频或音频等流式媒体文件进行播放，实现在线浏览观看。

3 具体实现

3.1 需要用到的主要软件

主要软件有：①网络服务器提供流媒体视频服务的软件：Helix Server 11；②视频采集工作站中对视频数据进行处理、压缩和上传的视频编码软件：Real Producer Plus 11；③客户端网页需安装的视频播放器：Real Player 11。

3.2 Helix Server在视频直播服务器上的安装配置

根据安装向导按照表一步骤进行设置操作，所有设置完成后出现设置服务器配置信息的界面，显示所设置的用户名、端口、安装路径等所有信息。若认为某项设置有问题，可单击“Back”按钮返回检查并进行相应修改，单击“结束”按钮，将开始系统安装过程，在安装完成后，提示Helix Server已经成功安装，单击“完成”按钮以结束安装向导。主要步骤如下：

表1 Helix Server软件主要安装步骤、使用说明及注意事项

[主要安装步骤＼&默认设置＼&使用说明及注意事项＼&用户名和密码＼&无＼&可以随意设置，管理员可以用Web方式对服务器进行远程管理。＼&Rtsp连接＼&默认端口554＼&若554端口已被占用，应更改为别的端口，如：556，如更改了默认端口后，Rtsp的连接必须在IP地址后增加端口，如rtsp：//服务器IP：556。＼&Http连接＼&默认端口80＼&若服务器安装IIS组件开通了Web服务，应更改为别的端口，如：8080。＼&Mms连接＼&默认端口1755＼&若服务器已安装开通了MMS服务，应更改为别的端口，如：1766。＼&Admin端口＼&端口随机生成＼&管理端口在软件安装时随机产生，管理员可通过Web方式对服务器进行远程管理。＼&Helix Server 安装为系统服务＼&无＼&勾选第一项“将Helix Server安装为系统服务”即可。＼&]

Helix Server软件安装完成后，启动Helix Server，以Web方式打开管理界面，对端口设置、IP地址绑定、加载点等选项进行设置。

3.3 Real Producer Plus在视频采集工作站上的安装配置

在视频采集工作站中安装“Helix Producer Plus”并运行，显示界面。

Input区域的Input file字段可选择工作站中现有的视频文件，由于是直播，一般只在Devices字段中分别设置Audio（音频）和Vedio（视频）的信号来源。

Output区域可通过菜单“File”—>“Add Server Destination”，显示“Server Destination”窗口，通过对Stream name、Server address、Port、Username等选项进行设置。

设置好后，通过菜单“File”—>“Save Job”，将如上设置保存一个配置文件（*.rpjf），以便下次使用时直接打开而无需重新设置。

3.4 视频直播浏览网页的设计

完成视频直播服务器和视频采集工作站的软件安装设置后，在网站里设计一个视频直播网页，供客户端在线浏览查看视频网页，主要网页代码如下：

4 结束语

通过网络视频直播系统的搭建和相关应用程序的配置，较好地给出了基于Helix的网络视频直播系统的设计方案。该设计方案实现了视频节目录制、编码、上传（服务器）、解码（播放）等操作几乎同时进行，具有成本低、延迟短、易升级等特点，有较好的推广应用价值。

参考文献：

[1] 李志远，刘旭明，盘莉莉.基于Helix 的教育视频点播系统的实现[J].桂林航天工业高等专科学校学报，2005（4）：13-14.

[2] 左源岸.校园网内网Helix流媒体视频服务器的架设[J].遵义师范学院学报，2009，11（6）：113-115.

摘要：随着计算机网络和多媒体技术的迅猛发展，流媒体技术得到了广泛应用。网络多媒体相关产品日益丰富，如视频点播、远程教育、电视会商等，已经逐步实现了试验阶段向应用阶段的过渡转变。该文通过对Web技术、组播技术、网络协议、视频编解码和流媒体等技术的研究，提出了一个基于Helix的网络视频直播系统的设计方案，实现了视频采集、压缩、传输、存储及在线播放等功能，指出并解决了方案设计中应注意的若干问题。

关键词：Helix网络视频 直播系统；流媒体

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）19-4550-02

国务院明确要求，2013年至2015年我国全面实现“三网融合”，传统媒体纷纷把业务扩展到互联网，极大地促进了我国信息产业的发展。随着多媒体计算机的普及和宽带用户的快速增长，网络视频直播技术广泛地应用于多媒体教学、远程教育培训、电视电话会议、重大活动直播以及多媒体公共信息服务行业等诸多方面。网络视频直播是指利用互联网及流媒体技术进行直播，使得网络不再虚拟，现实感大大增强，逐渐成为互联网的主流表达方式。传统的网络视音频收看方式是完全下载后再播放，而采用流媒体技术后，可实现边下载边播放的效果，不仅缩短了用户的等待时间，而且还有效节约了网络带宽资源。

1 总体设计

本文的主要目的是将视频节目信号通过视频工作站中的采集卡和相关应用程序转换成数据文件，自动上传至网络服务器，以网页插件的形式显示播放内容。此系统对视频采集工作站和网络服务器的配置要求较高，因为视频的数据量相对较大，采集的视频数据需进行处理、压缩、传输，连续动作几乎同时进行，计算机负荷较重，因此应尽量提高计算机的硬件配置。

视音频信号可以直接来源于摄像机和麦克风，但为了得到较好的视音频效果，一般不直接将摄像机的视频信号和麦克风的音频信号接入视频采集工作站，而通过将视、音频信号分别经过非编系统（非线性编辑系统的简称，用于编辑录制视频节目的设备系统）和调音台，对视、音频信号分别进行复合，合成想要的视、音频效果，再接入视频采集工作站。以访谈节目为例，比如对经过抠像的主持人和嘉宾视频信号通过非编系统添加节目场景（背景），调整主持人和嘉宾的讲话音量，最终得到画音质量较高的视音频信号。

图1 视音频信号的复合流图

2 基本原理

网络视频直播系统离不开流媒体技术，所谓流媒体，是指一种网络视频传输技术，用以在互联网上实时传输视、音频等多媒体内容的连续数据流。流式传输方式综合了计算机网络技术和视频技术的特点，是将视频和音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必像传统播放视频那样等到整个文件全部下载后才能看到视频内容，而只需经过短暂时间（一般为数秒钟）的启动延时，即可在用户计算机上利用相应的播放器对压缩的视频或音频等流式媒体文件进行播放，实现在线浏览观看。

3 具体实现

3.1 需要用到的主要软件

主要软件有：①网络服务器提供流媒体视频服务的软件：Helix Server 11；②视频采集工作站中对视频数据进行处理、压缩和上传的视频编码软件：Real Producer Plus 11；③客户端网页需安装的视频播放器：Real Player 11。

3.2 Helix Server在视频直播服务器上的安装配置

根据安装向导按照表一步骤进行设置操作，所有设置完成后出现设置服务器配置信息的界面，显示所设置的用户名、端口、安装路径等所有信息。若认为某项设置有问题，可单击“Back”按钮返回检查并进行相应修改，单击“结束”按钮，将开始系统安装过程，在安装完成后，提示Helix Server已经成功安装，单击“完成”按钮以结束安装向导。主要步骤如下：

表1 Helix Server软件主要安装步骤、使用说明及注意事项

[主要安装步骤＼&默认设置＼&使用说明及注意事项＼&用户名和密码＼&无＼&可以随意设置，管理员可以用Web方式对服务器进行远程管理。＼&Rtsp连接＼&默认端口554＼&若554端口已被占用，应更改为别的端口，如：556，如更改了默认端口后，Rtsp的连接必须在IP地址后增加端口，如rtsp：//服务器IP：556。＼&Http连接＼&默认端口80＼&若服务器安装IIS组件开通了Web服务，应更改为别的端口，如：8080。＼&Mms连接＼&默认端口1755＼&若服务器已安装开通了MMS服务，应更改为别的端口，如：1766。＼&Admin端口＼&端口随机生成＼&管理端口在软件安装时随机产生，管理员可通过Web方式对服务器进行远程管理。＼&Helix Server 安装为系统服务＼&无＼&勾选第一项“将Helix Server安装为系统服务”即可。＼&]

Helix Server软件安装完成后，启动Helix Server，以Web方式打开管理界面，对端口设置、IP地址绑定、加载点等选项进行设置。

3.3 Real Producer Plus在视频采集工作站上的安装配置

在视频采集工作站中安装“Helix Producer Plus”并运行，显示界面。

Input区域的Input file字段可选择工作站中现有的视频文件，由于是直播，一般只在Devices字段中分别设置Audio（音频）和Vedio（视频）的信号来源。

Output区域可通过菜单“File”—>“Add Server Destination”，显示“Server Destination”窗口，通过对Stream name、Server address、Port、Username等选项进行设置。

设置好后，通过菜单“File”—>“Save Job”，将如上设置保存一个配置文件（*.rpjf），以便下次使用时直接打开而无需重新设置。

3.4 视频直播浏览网页的设计

完成视频直播服务器和视频采集工作站的软件安装设置后，在网站里设计一个视频直播网页，供客户端在线浏览查看视频网页，主要网页代码如下：

4 结束语

通过网络视频直播系统的搭建和相关应用程序的配置，较好地给出了基于Helix的网络视频直播系统的设计方案。该设计方案实现了视频节目录制、编码、上传（服务器）、解码（播放）等操作几乎同时进行，具有成本低、延迟短、易升级等特点，有较好的推广应用价值。

参考文献：

[1] 李志远，刘旭明，盘莉莉.基于Helix 的教育视频点播系统的实现[J].桂林航天工业高等专科学校学报，2005（4）：13-14.

[2] 左源岸.校园网内网Helix流媒体视频服务器的架设[J].遵义师范学院学报，2009，11（6）：113-115.

摘要：随着计算机网络和多媒体技术的迅猛发展，流媒体技术得到了广泛应用。网络多媒体相关产品日益丰富，如视频点播、远程教育、电视会商等，已经逐步实现了试验阶段向应用阶段的过渡转变。该文通过对Web技术、组播技术、网络协议、视频编解码和流媒体等技术的研究，提出了一个基于Helix的网络视频直播系统的设计方案，实现了视频采集、压缩、传输、存储及在线播放等功能，指出并解决了方案设计中应注意的若干问题。

关键词：Helix网络视频 直播系统；流媒体

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）19-4550-02

国务院明确要求，2013年至2015年我国全面实现“三网融合”，传统媒体纷纷把业务扩展到互联网，极大地促进了我国信息产业的发展。随着多媒体计算机的普及和宽带用户的快速增长，网络视频直播技术广泛地应用于多媒体教学、远程教育培训、电视电话会议、重大活动直播以及多媒体公共信息服务行业等诸多方面。网络视频直播是指利用互联网及流媒体技术进行直播，使得网络不再虚拟，现实感大大增强，逐渐成为互联网的主流表达方式。传统的网络视音频收看方式是完全下载后再播放，而采用流媒体技术后，可实现边下载边播放的效果，不仅缩短了用户的等待时间，而且还有效节约了网络带宽资源。

1 总体设计

本文的主要目的是将视频节目信号通过视频工作站中的采集卡和相关应用程序转换成数据文件，自动上传至网络服务器，以网页插件的形式显示播放内容。此系统对视频采集工作站和网络服务器的配置要求较高，因为视频的数据量相对较大，采集的视频数据需进行处理、压缩、传输，连续动作几乎同时进行，计算机负荷较重，因此应尽量提高计算机的硬件配置。

视音频信号可以直接来源于摄像机和麦克风，但为了得到较好的视音频效果，一般不直接将摄像机的视频信号和麦克风的音频信号接入视频采集工作站，而通过将视、音频信号分别经过非编系统（非线性编辑系统的简称，用于编辑录制视频节目的设备系统）和调音台，对视、音频信号分别进行复合，合成想要的视、音频效果，再接入视频采集工作站。以访谈节目为例，比如对经过抠像的主持人和嘉宾视频信号通过非编系统添加节目场景（背景），调整主持人和嘉宾的讲话音量，最终得到画音质量较高的视音频信号。

图1 视音频信号的复合流图

2 基本原理

网络视频直播系统离不开流媒体技术，所谓流媒体，是指一种网络视频传输技术，用以在互联网上实时传输视、音频等多媒体内容的连续数据流。流式传输方式综合了计算机网络技术和视频技术的特点，是将视频和音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必像传统播放视频那样等到整个文件全部下载后才能看到视频内容，而只需经过短暂时间（一般为数秒钟）的启动延时，即可在用户计算机上利用相应的播放器对压缩的视频或音频等流式媒体文件进行播放，实现在线浏览观看。

3 具体实现

3.1 需要用到的主要软件

主要软件有：①网络服务器提供流媒体视频服务的软件：Helix Server 11；②视频采集工作站中对视频数据进行处理、压缩和上传的视频编码软件：Real Producer Plus 11；③客户端网页需安装的视频播放器：Real Player 11。

3.2 Helix Server在视频直播服务器上的安装配置

根据安装向导按照表一步骤进行设置操作，所有设置完成后出现设置服务器配置信息的界面，显示所设置的用户名、端口、安装路径等所有信息。若认为某项设置有问题，可单击“Back”按钮返回检查并进行相应修改，单击“结束”按钮，将开始系统安装过程，在安装完成后，提示Helix Server已经成功安装，单击“完成”按钮以结束安装向导。主要步骤如下：

表1 Helix Server软件主要安装步骤、使用说明及注意事项

[主要安装步骤＼&默认设置＼&使用说明及注意事项＼&用户名和密码＼&无＼&可以随意设置，管理员可以用Web方式对服务器进行远程管理。＼&Rtsp连接＼&默认端口554＼&若554端口已被占用，应更改为别的端口，如：556，如更改了默认端口后，Rtsp的连接必须在IP地址后增加端口，如rtsp：//服务器IP：556。＼&Http连接＼&默认端口80＼&若服务器安装IIS组件开通了Web服务，应更改为别的端口，如：8080。＼&Mms连接＼&默认端口1755＼&若服务器已安装开通了MMS服务，应更改为别的端口，如：1766。＼&Admin端口＼&端口随机生成＼&管理端口在软件安装时随机产生，管理员可通过Web方式对服务器进行远程管理。＼&Helix Server 安装为系统服务＼&无＼&勾选第一项“将Helix Server安装为系统服务”即可。＼&]

Helix Server软件安装完成后，启动Helix Server，以Web方式打开管理界面，对端口设置、IP地址绑定、加载点等选项进行设置。

3.3 Real Producer Plus在视频采集工作站上的安装配置

在视频采集工作站中安装“Helix Producer Plus”并运行，显示界面。

Input区域的Input file字段可选择工作站中现有的视频文件，由于是直播，一般只在Devices字段中分别设置Audio（音频）和Vedio（视频）的信号来源。

Output区域可通过菜单“File”—>“Add Server Destination”，显示“Server Destination”窗口，通过对Stream name、Server address、Port、Username等选项进行设置。

设置好后，通过菜单“File”—>“Save Job”，将如上设置保存一个配置文件（*.rpjf），以便下次使用时直接打开而无需重新设置。

3.4 视频直播浏览网页的设计

完成视频直播服务器和视频采集工作站的软件安装设置后，在网站里设计一个视频直播网页，供客户端在线浏览查看视频网页，主要网页代码如下：

4 结束语

通过网络视频直播系统的搭建和相关应用程序的配置，较好地给出了基于Helix的网络视频直播系统的设计方案。该设计方案实现了视频节目录制、编码、上传（服务器）、解码（播放）等操作几乎同时进行，具有成本低、延迟短、易升级等特点，有较好的推广应用价值。

参考文献：

[1] 李志远，刘旭明，盘莉莉.基于Helix 的教育视频点播系统的实现[J].桂林航天工业高等专科学校学报，2005（4）：13-14.

[2] 左源岸.校园网内网Helix流媒体视频服务器的架设[J].遵义师范学院学报，2009，11（6）：113-115.