1选题的背景与意义
1.1研究目的与意义
作为产学研的一种实践，我们和相关系统开发公司合作，负责过多项校园数字演播室以及传播系统的设计与施工，在建设小型专业数字演播系统的实践中积累了一些经验。校园基于Springboot+mybatis的校园电视台后台系统的整个系统包括节目的制作、传输和接收三大环节，其中关于数字演播室的设计与优化，我们已有专文论述[1]。本位就校园基于Springboot+mybatis的校园电视台后台系统的建设中更为复杂的传输和接收系统的架构，提供一些可行性设计思路和实施建议。
1.2研究背景
首先，IPTV技术经过多年发展，已日渐成熟，其强大的流媒体传输和交互功能完全能够满足校园电视台信息传播的各项要求。校园电视台常见的服务功能主要包括校园电视新闻广播、会议视频直播、多媒体网络教学、电视节目转播、影视点播、校园资讯查询等，IPTV技术既可以实现各类信息的实时直播，还可以方便地实现时移回看播出。不仅如此，IPTV技术具有强大的信息互动和查询功能，在多媒体教学等需要互动环节的活动中，具有突出的优势。
其次，随着信息化水平的提高，校园网络普遍具有较好的硬件设施，为采用IPTV技术的基于Springboot+mybatis的校园电视台后台系统的建设提供了良好的基础环境，这将大大节约校园电视台基础建设的投入。目前，各大中院校基本都建有自己的宽带局域网，其中大部分都是100M或1000M高速宽带网，接入点遍及校园办公室、教室、图书馆、会议室、宿舍等重要区域。这些宽带平时常常只是用于校内信息发布、文件交流和网上浏览，其资源潜力远未利用充分。基于IPTV技术的校园基于Springboot+mybatis的校园电视台后台系统可充分利用各校已有的带宽资源和网络接入点，实现视音频信息的传播与覆盖。和其他数字电视传输技术相比，这将大大减少传输通道的基建和改造工作，极大地节约了建设费用，具有出色的性价比。
第三，IPTV技术拥有良好的可拓展性，便于逐步投建。建设单位可根据自身需求和资金的实际情况，采用整体规划、核心先行、逐步拓展的方式，分批投建和完善校园电视台的传播功能，扩大传播覆盖范围。这一特点特别契合学校作为行政拨款单位的实际情况，减轻了一次性投建所带来的资金压力。
第四，IPTV技术可以实现精确的内容和用户管理，保证校园电视台信息传播的安全。校园电视台主要服务对象是校内师生员工，信息传播的范围和内容不具有完全开放性，因此收视用户的管理和控制是必须的。基于IPTV技术的校园基于Springboot+mybatis的校园电视台后台系统通过对收视用户进行分层、分级、分区域管理，能方便地对节目内容的收视进行加密和权限管理，实现对传播内容和传播对象的有效控制，确保信息传播的安全[2]。
另外，IPTV是基于计算机互联网技术的，在系统日常维护上，各校也都具有相应的技术人手和维护经验，这对系统的正常运作也是一种有利条件。
1.3国内外研究历史及现状
直播编码器功能是将各路节目信源即时压缩成流媒体格式，上传至服务器。目前主流的高清编码器采用先进的H.264或MPEG4视频压缩算法，最高分辨率可达1920×1080P，可实现高清视频流媒体文件的生成处理。有线/卫星接收编码机则带有信号接收功能，主要用于电视频道信号的重新编码。单台机器一般能同时对7～8个频道进行信号接收和编码，可视需要转播的电视频道的数量进行增配。
视频服务器是IPTV的核心设备，一般分为点播服务器和时移服务器。点播服务器主要用于接收、存储编码器生成大量影音节目，响应用户点播。如经典影视作品、重要专题新闻、网络多媒体课程等节目内容，可以长期存放在点播服务器上，供用户随时点播收视。而时移服务器则主要用于电视频道的即时转播以及电视会议的直播，其特点在于可以提供延时和回看功能。规模小的学校可以将两者合二为一，但如果内容和用户较多，建议分设服务器。这样可以分担并发流量，保证节目网络传输的流畅。
Web/DB服务器则负责向用户提供电子节目指南，响应用户请求，负责系统的运行、管理和控制等工作。作为校园电视台，各种静态资讯数据以及后台管理系统都可集中在这一服务器上。
机顶盒的主要功能是接入网络，访问节目菜单，接收数字信号，解码并输出给终端电视机，实现视音频节目的最终收看。这一功能也可以通过仿真软件加以实现，这样就可以通过计算机直接解码和观看节目，特别适合学校办公室和宿舍区的用户。
2研究开发的基本内容、目标，拟解决的主要问题或技术关键
2.1研究的基本内容
用户认证管理系统主要功能在于分配用户收视等级与权限，核实用户身份与密码，以及用户收视数据统计等。
上述系统各相关厂家都有比较成熟的产品。相比电信级的广播服务，校园电视台的后台管理要简单很多，各种后台管理系统只需在通用版本的基础上，作一些简单移植和相应的设置，就足以满足日常管理的各种功能要求。
总体上看，基于IPTV技术构架的校园基于Springboot+mybatis的校园电视台后台系统具有良好的兼容性。节目信源上，它可以和学校已有的节目资源无缝衔接；传输通道上，它可以嵌入现有的校园局域网；接收端上，它同样兼容各种视听设备，如电视机、投影仪、计算机，并可实现平板电脑和智能手机的移动收视。其经济、高效的特点，十分显著。
2.2选题的创新点
相比较而言，对众多高等院校而言，校园基于Springboot+mybatis的校园电视台后台系统的用户群和信息量的指标要高几个等级。一个万人左右的大学，并发接入峰值则可达2000以上，并有大量的高清节目收视需求。这就需要对校园电视台系统的存储、响应和传输等环节进行功能拓展和强化。IPTV中的CDN技术在这方面表现出良好的适应性。
CDN（Content Delivery Network）即内容分发网络技术，其基本方法是在信息传播节点上设置缓存服务器（边缘服务器），作为中心流媒体服务器的镜像。系统根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息，将用户的请求导向离用户最近的服务器上，让用户就近取得所需内容，提高系统的响应速度和信息的传播速度[4]。
按这一设计思路，对于规模较大的学校，校园电视台可根据学校的规模和布局，在接入点较集中的节点，设置边缘服务器，作为中心服务器的镜像，响应区域内用户的收视请求，以分担系统服务的压力，实现节目传输的快捷和流畅。
如图2所示，一个并发峰值在2000左右的学校，可通过在办公区、教学/公共区和宿舍生活区设置3～4台边缘服务器，基本可满足全校用户的收视需求。其中学生的宿舍生活区接入点最多，如视峰值情况，分区增设2～3台边缘服务器，则即使在收视高峰期，也可以保证用户有着良好的收视体验。
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