多媒体云计算平台关键技术研究与实现

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随着IT技术的迅速发展,关于软、硬件及互联网技术的不断推陈出新,业界对于新的IT发展方向存在着分歧。硬件厂商通过提升硬件性能实现效率和效益,强大运算能力的高速CPU、GPU,大容量的内存、硬盘,带给用户的是高性能的终端体验;然而互联网带宽的增加,再加上无线网络的普及,网络平台承载的网络应用越来越便捷和功能全面。不论是硬件还是互联网应用的发展,这一切都是为了向用户提供稳定、高速的服务。然而升级硬件、软件更新、服务器扩容等等,不但麻烦也浪费资金,设想以上这些资源如果能像水、电一样通过集中的形式输送到每一个用户节点,就省去了这些烦恼。此外,加上人们对于视听要求的提高,软、硬件运算、解码的功能的强大,催生了多媒体技术的发展。根据不同的需求、不用的系统环境,不论是从码率、分辨率还是封装格式都有着不同的规范。加上网络应用的支持,涌现出越来越多的视频、照片分享网站。传统的多媒体类型网站多为传统的C/S模式,存在着文件大小、文件格式、服务器运算能力及业务复杂等方面的矛盾。   为了解决IT、互联网及多媒体发展过程中存在的问题,2007年源于电网模式的云计算技术诞生了,通过将软、硬件资源以网络为媒介的形式“输送”到每一个客户端,即使用户使用低配置的客户端设备也能享用云计算提供的各种便捷服务。云计算由电厂模式演变而来,经历了从电厂模式到效用计算,再到网格计算三段发展历程,才有了今天的成果。在短短的5年发展时间里,各大IT公司及网络公司分别部署了各自的云计划,也推出了不同的云计算产品,从应用、服务、平台到软件一应俱全。当然也不乏关于多媒体云计算方向的,例如苹果公司的iCloud方案,可以推送个人终端的媒体文件到云端,实现同一用户名下各个终端的资源同步共享;YouTube视频网站的在线云视频编辑工具;不仅视频网站的架构向云计算架构转型,也包括三网融合的媒体数据中心,通过云技术拓展服务器能力。   本篇论文主要是针对多媒体发展与网络分享之间的矛盾,提出多媒体云计算平台的概念,将多媒体通过云的形式进行保存和分享,并实现云端数据的管理及操作功能。论文关于这一研究方向,主要分为两个大的板块,第一板块为云计算技术理论阐述的部分,第二部分为对多媒体云计算平台的设计及关键技术部分。   在理论部分,对云计算的基本概念及发展现状进行了简单的介绍,并针对云计算的三层架构和分布式技术进行了相关的研究,分别针对SaaS、PaaS和IaaS三层的服务和特性进行了探讨,以及对作为后台支撑的分布式GFS、MapReduce、BigTable技术进行了分析研究,为多媒体云计算实践环节的平台架构提供了理论依据。平台搭建主要是依托Google云计算的服务,GAE(Google App Engine,谷歌应用引擎)为开发者提供了友好的开发环境和应用程序托管服务,且开发者网站上提供了多种应用的接口。多媒体云计算平台主要是依托GAE发布,并针对用户数据存储提供了三种不同的数据存储方式,关系型及非关系型数据库,以及通过RESTful接口服务提供的大容量存储设备GCS(Google Cloud Storage,谷歌云存储),通过接口的方式向应用开放,以标准HTTP协议的方式实现对数据及云端存储空间的操作、维护。   跳脱出传统意义上C/S网站的模式,选择Google的云计算服务,将数据存储在GCS上,根据三层架构模型设计出多媒体云计算平台的基本架构,通过网页形式列表查看Bucket上的多媒体文件的信息,并可以直接通过客户端实现基本的管理、上传与下载功能,还包括多媒体服务器模块,实现音、视频在线播放和图片预览功能。   使用Java编写、搭建平台应用程序,实现各模块简单的功能,并对重要的身份验证、上传、管理和多媒体播放器部分的功能和设计原理进行了详细的介绍。当面临多用户访问和存储空间不足的时候才能够体现出云端区别于传统服务器的强大功能,高可靠性和易扩展的云计算中心,保障了服务的稳定和数据的安全。并基于云计算设计出实时转码系统的简单架构和分布式并行转码方案。   云计算至今已发展了5年,云技术正处于百花齐放百家争鸣的阶段,并在不断的完善与规范。在IT发展的强大推动力下,以及有线和无线网络的广泛覆盖,该项技术将作为下一个信息时代的发展趋势。将多媒体与云计算相结合,发挥了云计算技术的优异特性,也是对传统架构革新,为多媒体互联网应用和三网融合打下了夯实基础。   论文对云计算技术和Google云进行了深入的研究,设计的多媒体云计算平台只是对云计算技术使用的初次尝试,在内容研究和实践过程中还存在着不足,希望大家多多指正!
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