数字音频播出服务器网络冗余技术的研究与实现

论文摘要

现在音视频播出系统由传统的录像手动播出方式逐步走向数字化全自动硬盘播出方式,综合了多媒体技术、数据库技术和计算机网络技术,以增加信息的存储量、提高信息的传输速度。随着播出节目的增多和业务内容的丰富,现有的播出系统存在很多问题,网络安全播出是重点应该关注的。要保证播出网络不间断、及时恢复错误,就要求系统开发者充分考虑到一系列容错机制,使得系统具有良好的安全性、容错性、稳定性。多网络适配器的容错冗余技术为广电领域的企业在网络播放音视频节目提供了有效、安全的解决方案。目前市面上的该类技术均是以软件和硬件配合实现的,硬件的价格昂贵。本文主要是在针对数字音频网络播出系统,着重分析和实现该系统安全播出的网络连接保证问题。数字音频网络播出系统在播放网络媒体文件时要求网络连接不会产生中断,目前市面上虽然有能够增加网络连接时的带宽,但还没有能够满足不会发生网络中断的产品出现。本文围绕着满足数字音频播出系统对网络连接的要求,从客户端的播放器和服务器端的网络适配器出发去分析和设计,本文完成如下内容:首先,详细介绍了设计客户端的播放软件上的缓冲预读功能模块。其次,详细介绍了设计网络适配器的主备切换监控软件。然后,基于NDIS中间层驱动程序的网络适配器绑定技术,设计并实现了绑定冗错功能。本文最后,给出了实现数字音频播放系统网络零停播的软件设计方法的测试结果,为实现数字网络广播网络冗余提供了一种实现参考方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究概况及动态
• 1.3 课题的来源及课题任务
• 1.4 论文需要解决的问题
• 1.5 论文的主要内容和结构安排
• 第二章 网络冗余系统总体分析和设计
• 2.1 数字音频播出系统介绍
• 2.2 需求分析
• 2.3 设计思路
• 2.4 本章小结
• 第三章 缓冲预读功能模块的设计与实现
• 3.1 DIRECTSHOW 技术
• 3.1.1 DIRECTSHOW 系统概述
• 3.1.2 COM 原理
• 3.1.3 Filter 的连接
• 3.1.4 Filter 的传输模式
• 3.1.5 Filter 的状态转换
• 3.2 缓冲技术的设计与实现
• 3.2.1 缓冲的工作原理
• 3.2.2 对缓冲的控制
• 3.2.3 文件多路径读取设计
• 3.2.4 Source Filter 的设计与实现
• 3.3 对服务器上媒体文件读取的处理流程
• 3.4 本章小结
• 第四章 多网络接口主备切换的设计与实现
• 4.1 TCP/IP 的相关知识
• 4.2 网际协议（IP）
• 4.2.1 IP 头结构
• 4.2.2 IP 协议的功能
• 4.3 传输控制协议（TCP）
• 4.3.1 TCP 头结构
• 4.3.2 TCP 协议的功能
• 4.4 TCP/IP 的数据封装
• 4.5 检测网络故障的工作原理
• 4.6 双网卡主备切换的原理及设计
• 4.7 软件实现
• 4.8 本章小结
• 第五章 服务器端网络接口绑定的设计与实现
• 5.1 网络驱动程序概述
• 5.2 NDIS 中间层驱动程序概述
• 5.3 网络适配器绑定的实现
• 5.3.1 实现双网络适配器绑定的原理
• 5.3.2 用到的主要数据结构
• 5.3.3 微端口层完成的主要工作
• 5.3.4 协议层完成的主要工作
• 5.4 MNIC 虚拟网络适配器绑定
• 5.5 本章小结
• 第六章 测试结果与数据分析
• 6.1 播放器缓冲预读功能模块的测试
• 6.2 网络适配器主备切换的测试
• 6.3 网络适配器绑定效果的实验
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 本文的主要工作
• 7.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果