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研究分析组播技术高清数字电视直播系统在校园网中的应用 　　摘 要：信息化技术的飞速发展，带动了校园网的普及，而伴随着校园网用户群体的迅速增长，如何有效满足用户的资源需求，成为管理人员和技术人员需要重点考虑的问题。校园网自身性能的不断提升以及组播技术的出现，使得高清视频流实现了在校园网上的可靠传输。本文结合组播技术的特点，对基于组播技术的高清数字电视直播系统在校园网中的应用进行了研究和分析。 　　关键词：组播技术；高清数字电视；直播系统；校园网；应用 　　前言：作为宽带多媒体网络，校园网能够为高校师生提供相应的教学、科研以及综合信息服务，是一个专业性强、具备交互功能的局域网络。在信息化技术的带动下，校园网的性能有了很大的提升，但是同时用户对于网络资源的需求也在提升，需要网络管理人员对校园网的资源及应用服务进行拓展，确保其能够满足用户的不同需求，为教学、科研工作的顺利展开提供可靠服务。 　　1 组播技术概述 　　在传统IP通信中，存在有单播和广播两种方式，前者是点对点通信，后者则是源主机与网段所有主机的通信，在实际应用中有着各自的优势。但是，如果要将数据发送给网络中特定的多个主机，单播通信需要对数据包进行多次重复发送，效率低下而且会占用较高的带宽，广播通信则会造成带宽资源的大量浪费，甚至可能由于路由回环问题引发广播风暴。 　　针对上述问题，相关研究人员提出了组播技术，这是一种新型的通信方式，可以将信息发送到所有网络节点中某一个确定的子集，从而实现点到多点的数据传输。与单播技术相比，组播技术解决了单点到多点的通信问题，实现了数据的高效传输，在节约网络带宽，降低网络负载方面发挥着重要作用。在校园网中，组播技术适用于流媒体以及视频直播等单点到多点的网络应用[1]。 　　组播技术想要应用于校园网中，必须具备相应的硬件条件，即组播源、用户终端以及网络设备都必须能够支持组播。具体来讲，需要主机操作系统支持IP组播的接收与发送、主机网络接口支持组播、相关网络设备支持组播协议、主机应用软件支持组播协议。从目前组播技术的发展和普及情况分析，其得到了广大设备厂商的额支持，基本上比较著名的交换机、路由器以及网卡生产厂商都已经在设备中加入了组播协议，而微软公司自Windows95开始，就支持组播技术，因此，无论是硬件层面还是软件层面，组播技术在校园网中的应用都不存在任何阻碍。 　　2 组播技术高清数字电视直播系统的构建 　　2.1系统整体结构 　　基于组播技术的高清数字电视直播系统整体结构如图1所示。 　　2.2高清视频传播需求 　　在当前的技术条件下，数字电视中的最高标准是HDTV，即高清数字电视，其视频的分辨率可以达到720p乃至1080p，相比于普通标清分辨率要远远超出，尤其是1080p全高清，是高清视频中的最高标准[2]。通过对比可以看出，与标清视频相比，高清视频在清晰度和分辨率方面有了巨大的提高，但是其自身的容量有所增大，如果在校园网上传输，则占用的带宽同样会成倍增加。经过相应的测试，普通标清视频的TS流（传输流）占据的带宽约为5Mbps，而全高清视频的TS流则需要占据20Mbps左右的带宽。若采用单播的方式进行通信，对10个高清频道进行转播，假定每一个频道的观看数为15，则一共需要占用3000Mbps的带宽，校园网想要满足这一需求是不现实的。而与之相比，如果采用组播技术，则只需要占200Mbps的带宽，而且即使观看者的数量成倍增加，带宽的占用也不会出现明显增加的情况。 　　2.3高清信号源的获取 　　目前，我国数字电视可以根据信号传输方式的不同，分为地面无线传输（DMB-TH）、有线传输（DVB-C）以及卫星传输（DVB-S）三种，比较常见的是后两种，因此本文主要针对这两昂视来获取高清信号源。 　　（1）DVB-C信号源：现阶段，数字高清电视基本上实现了对我国各个城市的全面覆盖，因此，校园网可以通过申请开通数字高清电视的方式来保证信号源的稳定。但是从实际应用方面看，许多城市将数字电视接收机与用户授权卡进行了绑定，使得授权卡无法应用在其他的数字电视接收设备上，也就无法通过相应的设备产生TS流，实现电视直播。因此，对于校园网管理人员而言，要想利用有线电视来获取高清信号源，需要首先解决机卡分离的问题[3]。 　　（2）DVB-S信号源：对于一些普通标清，不需要进行解密的校园网直播应用，卫星传输信号源是最为可靠的方式，但是我国的卫星型号在高清数字电视领域只有CCTV-HD频道不需要解密模块，虽然当前国内能够提供部分卫星加密信号网络实时解码，不过受服务器、网络等因素的影响，经常出现解码失败的问题。因此，想要利用卫星接收器将卫星信号作为信号源，对于高校而言，需要购买相应频道的授权卡，完成信号的接收，然后经信号混合器