基于HLS的流媒体点播系统的设计与实现

摘要 ：为了满足光纤到户、双向网改、五类线场景的覆盖需求，解决多屏终端下流媒体协议的兼容性问题，实现视频播放业务的
全 IP 化，满足统一 CDN 分发 IP 视频流架构面向多种类型终端提供服务，本文提出了一种基于 HLS 协议的流媒体点播系统设计方案，
并分析了 CDN 内容分发的关键技术实现，结合 HLS 码流自适应的优势特点，解决了组网架构的平滑扩展、流媒体视频加密安全算法、
D 专题 IGITCW 技术 Special Technology
基于 HLS 的流媒体点播系统的设计与实现
叶 楠 1，2，王龙村 2，3
（1. 福州理工学院工学院，福州 350506 ；2. 福州理工学院移动通信和物联网福建省高校工程研究中心，福州 350506 ； 3. 福建慧翰微电子股份有限公司，福州 350506）
ISS 系统实现对于多屏、多码率和多协议的支持，各种协议、 格式与码流可以同时混合支持且不会影响到整个系统的负载性 能。本文设计的 HLS 流媒体系统支持自适应不同码流、防盗链 设计、时移及回看收视。如图 1 所示 ： 2.1 内容管理系统
文献标示码 ：A
文章编码 ：1672-7274（2019）09-00038-03
Design and Implementation of Streaming Media on Demand System Based on HLS Ye Nan1，2，Wang Longcun2，3
（1.The College of Engineering，Fuzhou Institute of Technology，Fuzhou，350506 ；2.Fuzhou Institute of Technology Mobile Communication and Internet of things Fujian Provincial University Engineering Research Center，Fuzhou，
在不同网络环境下高低码率切换、边缘命中率提升等关键问题，极大地提高了基于 HLS 的流媒体系统功能的可用性，对 IP 视频平台
的业务扩展具有十分重要的意义。
关键词 ：HLS ；流媒体点播 ；码流自适应 ；全 IP 化
doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.09.022
中图分类号 ：TN929.5
enhancement and other key issues greatly improve the usability of streaming media system based on HLS，which is of great significance to the
Baidu Nhomakorabea
service expansion of IP video platform. Keywords ：HLS ；Streaming media on demand ；Bitstream adaptation ；All-IP
（2）边缘节点 ：本地负载均衡、媒体服务器。内容直接从中 心节点的原始流媒体服务器推送到边缘节点。
2 流媒体方案设计
ISS 服务器既可运行为推流服务器，也可以外接存储，作为 源服务器。基于 HLS 协议实现的 ISS 服务器为多屏终端提供视 频点播、直播、时移、回看等服务，负责整个系统的节目流输出 与传输控制。ISS 服务器支持 NTP（Network Time Protocol）时 间同步 [2]。
1 组网架构分析
本文的系统方案设计灵活支持多种组网方式 ：两级组网、三 级组网或多中心组网。两级组网形成扁平化结构，中心存储的内 容可以直接推送到边缘节点，由边缘节点面向用户提供流媒体服 务 [1]。采用两级模式可以更好的发挥结构简单，管理和调度简单 的特点。
（1）核心节点：部署流媒体服务器、存储设备、全局负载均衡、 内容管理。一级的内容请求路由的逻辑结构，用户的内容请求首 先到达核心节点的全局负载均衡设备，并根据就近性策略分配到 适当的边缘节点 ；边缘节点在得到用户请求之后，根据本地负载 均衡策略分配相应的媒体服务器，为用户直接提供服务。若某个 边缘节点停止服务，可以由临近节点或原始服务器提供服务。
350506 ；3. Flaircomm Microelectronics，Inc.，Fuzhou，350506）
Abstract ：In order to satisfy the coverage requirements of fiber-to-home，bidirectional network modification and five-line scenarios，
is analyzed. Combining with the advantages of HLS bitstream adaptation，the smooth expansion of network architecture，security algorithm
of streaming media video encryption，high and low bit rate switching in different network environments and edge life are solved. Medium rate
and to solve the compatibility problem of streaming media protocol under multi-screen terminals，the video playback service can be fully
IP-based，and the uniform CDN distribution IP video stream architecture can provide services for various types of terminals. In this paper，a design scheme of streaming media on demand system based on HLS protocol is proposed，and the key technology of CDN content distribution