基于Podcast Producer的讲座资源支撑平台的设计与实现

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【摘要】从工作流程、网络架构、功能模块和关键技术等几个方面介绍了基于podcast producer开发的北京大学讲座网,并探索一个可实现信息、讲座录制任务分配、录制进度监控和自动转码处理与讲座视频等功能的高度自动化的通用讲座资源支撑平台。

【关键词】Podcast Producer;iSCSI;自动转码;讲座网

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)04―0103―05

一 前言

大学是人才的培养基地,丰富多彩的讲座对于繁荣校园文化,活跃学术气氛,鼓励理论研究和学术创新等都具有良好的促进作用。由于讲座的重要性,学校常常会录制各种讲座用于资料保存与共享。

学生要听讲座、学校相关部门要录制讲座,这都需要讲座预告信息的及时、准确和畅通。而目前在北大获得讲座预告信息的方式主要有三种:通过查看“三角地”的讲座宣传海报和传单;登陆bbs讲座信息版块;查看各院系最新新闻相关的讲座信息。传统的讲座预告信息是分散的而且和其他信息混在一起不利于用户及时有效地查询和讲座预告信息。与此同时,传统的讲座录制流程也存在着很多弊端:添加讲座视频的片头片尾,添加版权保护水印需要进行人工转码;讲座视频的需要人工查看其他站点或者纸质的讲座预告信息,然后找到已经人工转码的相应的讲座视频到网站上。这些过程都是线性的,需要等到添加片头片尾、编辑转码等工作完成之后才能进行工作,这样一来就需要消耗大量的人力物力,并且出现错误的几率也较大。所以,为了更好地促进北大讲座信息的有效送达,提高讲座录像在教学科研中的利用效率,在北大信息化管理办公室的领导下,北大现代教育技术中心承担了“北大讲座网”的建设和技术支持工作。

二 系统设计目标

让讲座预告信息的与管理及时准确地提供给广大师生,让讲座预告信息与讲座录制、编码和过程在支撑平台上实现信息的整合,通过该系统可以方便地分派拍摄任务、监控拍摄状态、自动编码转码和自动以提高整个录制过程的效率是该系统的设计目标。具体说来基于Podcast Producer的讲座资源支撑平台主要解决两个方面的问题:

1 方便师生了解讲座预告信息,访问和查询讲座资源,它为北京大学各部门提供一个统一的讲座信息和讲座资源的平台。用户无须注册就能在PC、iPod和移动电话等设备上观看、订阅和下载讲座资源。通过认证的注册用户还可以自主讲座信息和讲座资源。

2 为讲座拍摄单位提供讲座拍摄信息,并完成讲座拍摄任务分配、拍摄状态监控、讲座视音频自动转码、添加片头片尾和版权保护水印以及讲座原始素材的自动备份管理和流媒体共享等。

三 平台的设计与实现

1 Podcast Producer简介

Podcast Producer是美国苹果公司(Apple Inc.)提供的一个用于编码、和分配高质量播客的端对端的解决方案。Podcast Producer在设计上使用了Xgrid和Xsan技术,能在网络上的多台Mac机和Xserver上分配编码任务,以适用于大量的制作工作和制作高清晰度的视频内容。Podcast Producer将Xsan作为一个共享文件系统,让每个编码系统能通过区块级直接访问文件。因为每个系统都能同时访问同一个数据源,所以编码和制作播客的时间将会大大减少。随着用户对播客制作要求的增加,只需简单地添加Podcast Producer计算节点,并连接到同一个Xsan即可。此外,通过Podcast Producer,管理员还可以创建完全是自动化工作流程的播客制作项目。目前,最新版本Podcast Producer 2.0是Mac OS X Server version 10.6 Snow Leopard的一个组件,将现有系统升级到Mac OS X Server version 10.6 Snow Leopard就会得到Podcast Producer2.0。

2 工作流程设计

(1)搜集和讲座信息

信息来源:A、讲座网派专人搜集并讲座预告信息。B、各院系信息管理员主动讲座预告信息。

信息内容:信息内容主要包括:*讲座标题、副标题、*主讲人、讲座人简介、讲座简介、联系方式、*讲座地点、*讲座时间、*所属部门(加星号的为必填项)。

信息查询:按照院系分类、提供全文搜索、按日期快速定位查询等。

(2)讲座视频拍摄

派单:根据已的讲座预告信息,通过支撑平台的派单系统下发讲座拍摄任务单给拍摄人员。

拍摄:拍摄人员持讲座拍摄单去现场拍摄。

回执:拍摄完成后登陆系统提交拍摄回执,回执信息包括拍摄状态,主讲人授权情况等。

(3)将拍摄的原始视频数据转为MPEG-2格式

拍摄完之后,把原始数据转换为MPEG-2格式,主要参数如表1所示。

(4)讲座视频

人员:图书馆、现代教育技术中心、经过认证的各院系信息员。

平台:由现代教育技术中心搭建的基于苹果系统的Podcast Producer的web平台。

人员将转换的MPEG-2格式的视频文件提交给web平台,并导入讲座信息数据(讲座标题、主讲人、简介、所属院系等),由事先编制在苹果系统里面的工作流将员提交的MEPG-2视频数据和资源信息提交到素材资源系统进行备份,同时将提交的MPEG-2视频数据按照定制的格式(目前暂定为MPEG-4)进行视频压缩编码、自动添加片头片尾和版权保护水印,最后自动提交到讲座资源系统到讲座网,提供讲座的视频点播与查询服务。

3 系统网络结构设计

该系统依托现有校园网架构,以CERNET为应用扩展,分布结构如图2所示。

服务器采用苹果公司的Xserver机架式服务器,具体配置为一颗四核Xeon CPU (每个CPU 主频为3.0GHZ),内存为6GB,硬盘为2×146GB,双千兆以太网卡,QLogic 4GB光纤通道卡(用于连接SAN存储系统),集成RAID 1,双电源冗余。根据需求不同分别建立两套存储系统,对于MPEG-4资源采用基于光纤通道的SAN存储系统,并且通过XSAN系统使多台服务器可以共享读写访问以满足高速、高并发量的访问需求,Podcast Producer将Xsan作为一个共享文件系统,让每个编码系统能通过区块级直接访问文件。因为每个系统都能同时访问同一个数据源,所以编码和制作播客的时间将会大大减少。随着对编码、转码要求的增加,只需简单地添加 Podcast Producer 服务器,并连接到同一个Xsan即可。对于要求高质量视频信息作为素材保存的MPEG-2采用iSCSI存储解决方案,该方案在得到大容量存储空间的同时由于采用基于以太网传输的iSCSI技术,该资源库可以很方便地与其它媒体资源管理系统共享资源。为了提高系统安全,将数据库服务器、编码服务器放置在以太网LAN后,后端网络不直接与外网相连,编码时只需通过web服务器提交编码需求,该服务器通过xgrid控制器分派工作流任务给编码服务器集群,同时通过文件系统将需要编码的原始文件提交给编码服务器。编辑完成后,编码服务器将原始的MPEG-2素材文件通过以太网LAN备份到iSCSI存储,同时将编辑好的MPEG-4文件通过光纤网络写入到XSAN存储,并提交该视频文件的相关元数据和链接地址给数据库服务器,以便于web服务器和流媒体服务器讲座信息和讲座视频。软件环境方面,操作系统采用Mac OS X Server version 10.6 Snow Leopard,iSCSI服务器采用由rPath Linux驱动的Openfiler搭建,Web服务器采用Apache 2.2.11,数据服务器采用MySQL 5.0.24。

4 模块设计

该系统主要分为三大模块:普通用户浏览模块、讲座模块和后台管理模块,如图3所示。

(1)普通用户浏览模块――该模块主要提供普通用户查看讲座预告信息,订阅、下载和观看讲座视频。讲座预告和讲座视频按院系划分并支持关键字全文搜索,用户可以很方便地找到自己需要的内容,点击讲座网首页日历中的日期,可以得到当天讲座预告,同时用户可以通过RSS订阅讲座视频。

(2)讲座模块――该模块主要提供电教中心、图书馆和院系信息员讲座预告信息,同时该模块还为拍摄单位的拍摄任务下发、拍摄回执、监控拍摄状态和授权情况、自动编码、转码,讲座视频并根据回执状态自动到合适的区域、设置访问范围限制等。另外本系统已经完成于北京大学IAAA(统一安全认证系统)的对接,对于没有注册的在校学生和教职工可以通过校园卡统一账号登陆讲座预告信息(需要管理员审核)。该模块包括:幻灯片管理、预告管理、讲座视频管理、派单管理,用户管理和个人信息管理几个子模块,结构如图5所示。

(a)幻灯片管理子模块――提供用户与管理首页海报幻灯片,幻灯片管理采用队列技术,将幻灯片分为等待队列、正在展示和已经下架三个队列,登陆用户根据权限不同可分为无权限、申请权限和管理权限三种。

(b)预告管理子模块――提供用户与管理讲座预告信息,审核IAAA用户的讲座预告信息申请。登陆用户根据自身所属单位与用户权限信息分为无权限、院系内、跨院系、管理本单位和管理权限五种。

(c)讲座视频管理子模块――提供用户与管理讲座视频。视频功能后端与podcast producer 工作流相连,它将用户提交的相关信息传递给用户选选的工作流,工作流按照预定编码方案进行编码、转码、添加片头片尾,添加版权保护水印等工作,编码完成后将视频的相关信息和视频链接地址返回给数据库,通过该子模块的讲座视频管理功能可以管理讲座视频的相关信息和控制讲座点播的授权范围。

(d)派单管理子模块提供给拍摄单位下发讲座拍摄任务、监控拍摄状态、自动匹配讲座视频功能。当讲座预告信息后进入派单系统可以对未过期的讲座预告信息进行派单并打印讲座授权书,拍摄人员持拍摄单到现场拍摄并请主讲人签署讲座授权书,拍摄完成后拍摄人员填写回执单并根据授权范围讲座视频给相应的工作流。

(e)用户管理子模块――用来管理用户信息和用户模板,该功能主要提供两种用户模型:院系信息员和拍摄单位工作人员。可以通过自定义用户模板方便的控制用户在各个子模块中的权限。

(f)个人信息管理子模块――提供给用户管理和修改自己的相关信息和密码。

(3)后台管理模块――该模块主要由站点参数管理、服务管理、分类管理、HTML生成、数据库管理、安全管理几个子模块构成。提供给系统管理员设置平台的基本参数,包括院系一级分类、二级分类、站点域名、上传大小限制、数据表命名规则、版本号、静态HTML生成、数据库优化备份、安全策略等如图6所示。

5 关键技术

(1)Podcast Producer Workflow与数据库对接

通过自主开发基于Ruby on Rails的中间件实现工作流与数据库的对接,用户通过网页上传视频文件到服务器通知调用相应的工作流,该工作流接收到用户传来的数据自动进行原始素材备份、编码、转码、添加片头片尾等工作,这些工作结束后工作流中调用该中间件将必要的数据信息写入到数据库。

(2)高性能分布式计算的调配

采用Xgrid 技术结合 Mac OS X Server 的 UNIX 基础、零配置 Bonjour 技术与目录服务架构来简化配置,同时使用管理工具可以轻松地管理 Xgrid 集群、提交工作、监控进程以及重新找回结果。当计划越来越复杂时,Xgrid 控制器可以随之扩展。Xgrid 需要处理很多天的工作,因此它也需要适时处理系统中断。当一个系统不再工作时,Xgrid 可以自动察觉,并将任务重新指派给另一系统,由于基本的工作信息都储存在磁盘上,所以当你需要重新启动控制器时,网格可以即刻恢复工作。

(3)利用iSCSI技术实现桌面系统与计算网格之间共享虚拟存储的无缝对接

iSCSI(iSCSI:Internet Small Computer System Interface)技术是一种由IBM公司研究开发的,是一个供硬件设备使用的可以在IP协议的上层运行的SCSI指令集,这种指令集合可以实现在IP网络上运行SCSI协议,使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。iSCSI技术是一种新储存技术,该技术是将现有SCSI接口与以太网络(Ethernet)技术结合,使服务器可与使用IP网络的储存装置互相交换资料。我们通过利用由rPath Linux驱动的Openfiler搭建起iSCSI Targets服务,在mac平台利用GlobalSAN客户端接入,windows平台利用Microsoft iSCSI Initiator接入。

(4)利用Xsan实现计算节点和客户端的文件并行访问

早期的并行计算采用NFS(Network File System的简写,即网络文件系统)来交换数据,但是NFS利用以太网来交换数据在处理大数据量的高清视频数据时成为整个系统的瓶颈,采用Xsan系统消除了使用较慢的Gigabit以太网传输,如高密格式HD视频的传统网络文件服务器的瓶颈。通过光纤通道的4G端口连接增加数据传输,同时,光纤通道还可以与多路径光纤通道一起使用获得较大的集合吞吐量。对需要获得最高限度应用处理能力的快速数据访问,Xsan支持灵活的文件访问权限,它不但支持Mac客户端的文件访问权限,而且与 Windows Server、Windows Vista 和 Windows XP 完全兼容。通过文件系统的 ACLs,任何文件项目可以分配给多用户和工作组,包括工作组内的工作组。每个文件项目也能被同时赋予允许和拒绝访问权限,以及一套严格的管理控制权限,读取、写入和删除等操作。为了增强系统安全性,Xsan 支持文件权限的继承方式,当文件移动到 San 系统时或文件拷贝到 San 系统重新写入时,Xsan 确保用户权限同时转移。

(5)与北京大学IAAA 统一安全系统的对接

使用SOAP协议以webservice方式实现系统对接。依据认证请求的参数格式构造的XML字串或者XML文件实例化XmlDoc,通过soap协议向IAAA统一安全系统发送认证请求包,认证系统将会返回一个结构如下图所示的xml字串,通过提取字串的相关信息可以得到认证结果和用户的基本信息,具体如图7所示。

四 结束语

北京大学讲座网已基本达到预期的设计目标,目前已经为全校师生和社会服务,其访问量排名已达到91262,从开通至今已拥有近十万用户,用户遍及中国大部分省市以及美国欧洲等国家。(2009年12月21日 CNZZ统计数据)。目前我们正在完善统计分析功能和讲座视频分类方式。如何建立访问者模型,并通过模型分析与预测用户所需要的和可能需要的资源类型,符合该类型的资源如何组织、以何种方式呈现给用户使之达到良好的用户体验。“让人们最便捷地获取信息,找到所求”是我们努力的方向。

参考文献

[1] Apple Inc.Podcast Producer Workflow Tutorial[EB/OL].

[2] Doc Searls.DIY Radio With Podcasting[EB/OL].

[3] Apple Inc.iTunes U[Z/OL].

[4] David Flanagan.The Ruby Programming Language[J].

USA:O’Reilly Media, 2009.

[5] 张炳林,杨改学.浅析播客(Podcast)及其在教育中应用的思考[J].现代教育技术,2007,(12).

[6] 徐晶晶,黎加厚.Podcasting 在教学中的应用研究[J]. Distance Education Journal,2007,(6).

[7] 袁军,胡正荣.面向21世纪的传播学研究[M].北京:北京广播学院出版社,2000.

[8] 廖卫,民赵民.互联网媒体与网络新闻业务[M].上海:复旦大学出版社,2001.

[9] (美)斯蒂文•小约翰,陈德民叶晓辉译.传播理论[M].北京:中国社会科学出版社,1999.

[10] 明安香.信息高速公路与大众传播[M].北京:华夏出版社,1999.

[11] 孙宁.掌握非线性编辑的素质要求[J].中国电化教育,2000.

[12] 冯锡培.非线性编辑应用基础[M].中国广播电视出版社,2000.

[13] 李星,周进.数字影视制作高级教程[M].北京:中国青年出版社,2000.