流媒体

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流媒体范文第1篇

关键词：流媒体；传输协议；系统结构

流媒体（Streaming Media）是指采用流式传输的方式在Internet播放的多媒体格式。在流媒体出现之前，人们在互联网上获取音视频信息的唯一方式就是将音视频文件下载到本地计算机进行观看。而流媒体技术把连续的影像和声音信息以数据流的方式实时，即边下边播的方式，使得用户无需等待下载或只需少量时间缓冲即可观看，大大提高了音视频信息的可观赏性，节约用户时间及系统资源。

自从1995年progressive Network公司（即RealNetwork公司）第一个流产品以来，流媒体得到巨大的发展，已经成为目前互联网上呈现音、视频信息的主要方式。

1. 流媒体传输的方法

流媒体传输技术分为两类：:顺序流传输(Progressive streaming )和实时流传输(Realtime streaming)。

顺序流方式又叫渐进式下载，其传输方式是顺序下载，在下载文件的同时用户可观看在线内容，用户只能观看已下载的部分，而不能跳到还未下载的部分。由于标准的HTTP服务器可发送顺序流式传输的文件，也不需要其他特殊协议，所以顺序流式传输经常被称作HTTP流式传输。

实时流方式：实时流式传输使媒体可被实时观看到，特别适合现场广播并提供VCR 功能，具备交互性，可以在播放的过程中响应用户的快进或后退等操作。实时流式传输必须匹配网络带宽，其出错的部分一般被忽略，传输质量特别时低带宽时的质量要比顺序传输的差。实时流传输需要专门的流媒体服务器和流传输协议。

2. 流媒体技术原理

流式传输方式是指通过特定算法将音频和视频等多媒体文件分解成多个小的数据包，由服务器向客户端连续传送，用户可播放已经接收到的数据包，而不需要将整个文件下载到客户端。由于TCP协议不太适合传输多媒体数据，故在实时流媒体方案中，一般采用HTTP/TCP来传输控制信息，而用RTP/UDP来传输实时数据。

3. 流媒体技术的系统结构

目前不同公司的流媒体解决方案各不相同。但就其本质来说，一个完整的流媒体系统至少包括三个组件:编码工具、服务器及播放器。这三个组件间通过特定的通信协议相互联系，按特定的格式相互交换数据。

4. 传输协议

流媒体系统各组件通过传输协议相互通信。对于顺序流传输，可采用HTTP协议进行传输。但HTTP协议并不适合传输实时流数据。在流式传输的实现方案中，一般采用HTTP/TCP来传输控制信息，而用RTP/UDP来传输实时多媒体数据。传输协议是流媒体技术的一个重要组成部分，也是基础组成部分。它包括"RSVP(资源预留协议)"、"RTP(实时传输协议)"、"R T C P (实时传输控制协议)" 和"RTSP(实时流协议)"，这四种协议构成了"rea1-time"服务的基础。

4.1 资源预留协议RSVP (Resource Reserve Protocol)

RSVP是Internet上的资源预订协议，使用RSVP可以让流数据的接收者主动请求流数据上的路由器，为该数据流预留一分网络资源（即带宽），在一定程度上为流媒体的传输提供服务质量。

4.2  实时传输协议RTP与RTCP

RTP是用于Internet/Intranet针对多媒体数据流的一种传输协议。RTP被定义为在一对一或一对多传输的情况下工作，其目的是提供时间信息和实现流同步。RTP通常使用UDP来传送数据，但它本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制，它依靠RTCP提供这些服务。RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。RTP和RTCP配合使用，能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，特别适合传送网上的实时数据。

4.3  实时流协议RTSP

RTSP是由Real Networks和Netscape共同提出的，该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成数据传输。RTSP 是应用级协议，它以底层的RTP和RSVP为依托，控制实时数据的发送，它提供了可扩展框架，使实时数据的受控、点播成为可能。在客户端应用程序中对流式多媒体内容的播放、暂停等操作都是通过RTSP协议实现的。

4.4 MMS协议（Microsoft Media Server Protocol）

与QuickTime和Realsystem流媒体技术采用RTSP协议进行传输不同，微软采用专用协议MMS进行流式传输。

MMS协议是用来访问并且流式接收Windows Media服务器中流媒体文件（asf或 wmv）的一种协议。MMS协议是访问Windows Media点上的单播内容的默认方法。观众在 Windows Media Player 中必须使用 MMS 协议才能引用该流。

5. 主要的流媒体技术

5.1 四大流媒体技术

目前，互联网上流媒体主要流媒体技术方案有Real Networks公司的Real System方案，微软公司的Windows Media流式媒体解决方案，Apple公司的QuickTime流式媒体解决方案及Adobe公司的Flash流媒体解决方案。

5.1.1 Real System

Real Networks是Internet上流媒体传输的先驱者和领导者。其流媒体文件包括RealAudio，Real Video，Real Presentation和RealFlash4类文件。

5.1.2 Windows Media

Windows Media的前身是微软公司的Netshow产品，随着流媒体的广泛应用，微软推出了整套的流媒体制作、和播放产品。由于Windows Media的成本较低且简单易学，支持屏幕录制等功能，故在教育方面应用较广。其流媒体文件包括视频文件WMV/ASF，音频文件WMA等。

5.1.3 QuickTime流式媒体解决方案

Apple的QuickTime是一个跨平台的解决方法，同时支持苹果系统及Windows，其播放器支持多达40种的格式，交互性较强。由于大部分QuickTime编码器和服务器软件均运行在苹果操作系统中，故QuickTime流式媒体在PC机上应用较少。

5.2 新型流媒体技术

5.2.1 HTTP流式媒体

传统的顺序流传输(Progressive streaming )由于采用传统的HTTP协议传输，并不支持现场直播等实时流传输。而随着网络技术的发展，最新的流媒体技术已经支持采用HTTP协议传输流媒体文件和进行实时流传输。HTTP流式媒体的代表有Microsoft公司 IIS平滑流式媒体（IIS Smooth St reaming）、APPLE公司HTTP流媒体直播（HTTP Live streaming），Adobe公司最新的Flash Media Server 4.5也支持HTTP流式媒体传输。

5.2.2 P2P流媒体

P2P流媒体技术并不是一个崭新的流媒体技术。他是P2P技术同流媒体技术结合的产物。基于P2P 的流媒体服务系统并不改变现有的流媒体服务架构, 只是在现有系统的基础上, 改变传统模式下的服务方式和数据传输路径, 使请求同一媒体流的客户端组成一个P2P 网络, 使服务器只须向这个P2P 网络中的少数节点发送数据, 而这些节点可以把得到的数据共享给其余的节点。

6．总结

截至2011年6月，我国的网民人数已经达到4.85亿，其中中国家庭电脑宽带上网网民规模达到3.90亿人。如此巨大的网民数量，为流媒体的发展带来了前所未有的机遇发展机遇。随着互联网的飞速发展，人们对互联网内容多样化的需求也越来越强烈，流媒体业务的需求与只俱增。目前，流媒体已经广泛应用于网络电视，远程教育，移动设备，数字电视，安防监控，视频会议等多个领域。今后流媒体的发展趋势是：①随着流媒体技术的进步、网络带宽的增加及新型高质量编码方式的出现，流媒体的质量进一步提高，高清流媒体将成为主流。②流媒体技术的应用更加广泛。基于流媒体技术的数字电视将取代传统有线电视成为主流；同时随着3G网络基础设施的完善和移动终端功能的增强，融合语音、文字、图像等多种形态的移动实时流媒体业务，如手机流媒体直播、移动网络会议等，将使流媒体的应用达到一个新的高度。

参考文献：

[1]庄捷.流媒体原理与应用 [M].北京：中国广播电视出版社，2007：21-41.

[2]齐俊杰，胡洁，麻信洛.流媒体技术入门与提高[M].2.北京：国防工业出版社，2009:1-30.

流媒体范文第2篇

流媒体于移动网络的技术优势

就在移动通信业务正以空前的发展速度迅速普及的情况下,人们很地会联想到在移动网络中开展视频业务,人们可以不受位置的限制,随时随地利用手机进行视频点播、可视通话、召开视频会议和观看球赛直播等。然而,为什么这种基于无线网络的视频业务却迟迟没有进展?因为它正受无线网络带宽、时延、抖动、误码以及手持终端体积、耗电等限制。

随着2.5G移动通信GPRS和CDMA-1X(PDSN)成功商用,使移动网络数据传输速率成倍增长,再加上固网移动流媒体技术的不断成熟为移动网络中开展视频业务创造了条件。

流媒体是指在分组网络中使用流式传输技术的时基媒体,这些时基媒体系指实时音频、视频或多媒体。流媒体技术是将连续的影像和声音信息经压缩编码后,放到网络服务器上,让用户终端能够一边下载、一边播放,而不是将整个多媒体文件下载完毕后才开始播放的“下载”播放技术。流媒体技术是从互联网上发展起来的一种在线多媒体技术,具有以下三大特点:(1)能够实时播放音视频和多媒体,即“边下载、边播放”;(2)与“先下载,后播放”的“下载”方式相比较,所播放的流媒体文件只需在客户端作少量的缓冲保存,降低了客户端对存储空间的要求;(3)不在客户端保存整个媒体文件,有利于媒体文件的版权保护。

由于流媒体技术的上述特点,决定了流媒体在移动通信网络中应用的广阔前景。首先流媒体技术在客户端所提供的缓冲存储,有效的降低了对传输带宽、时延和抖动的要求,使得在无线环境下实现实时媒体播放业务成为可能。其次,移动终端体积小、低能耗的要求,决定了终端有限的存储空间,而整个媒体文件无需在终端中保存,避免了过大的终端存储空间。再加上有效的保护版权,能够确保移

动流媒体应用的商用模式。

移动流媒体的技术特点

在我国3G移动通信网尚处于试验阶段,当前的移动流媒体业务承载在GPRS和CDMA-1X的中速数据通道上。因为GPRS和CDMA-1X已解决了承载层的移动性,故剩下来需要解决的问题是如何在带宽窄、干扰大,传输不稳定的无线环境中以及在体积小、低耗电的终端中完成流媒体的传送与回放。由此移动流媒体技术相对于固网流媒体技术而言,还需要解决以下问题:

1.高压缩比及低运算量

与有线信道相比较,无线信道所能提供的带宽是受限的,且移动用户所付费用与该用户在无线链路中所传送的总数据量成正比。要想在有限的带宽情况下传送海量的数字视频信号,这就要求流媒体传输系统对流媒体编码时,需要采用某种极低比特率的视频压缩编码算法,即要求有很高的压缩比。在选择视频编码标准时,不仅要考虑髙压缩比,还需要考虑该标准压缩、解压缩运算的复杂程度。采用较高复杂度的编解码标准,不仅会提高移动终端的硬件成本,而且增加了终端的功耗。一般情况下压缩比越高,运算越复杂,故往往选择一种折衷的方案。

2.高容错性

相对于有线信道,移动通信所使用的无线传输信道的环境要恶劣得多,数据包的接收误码率比有线信道要高几个数量级,且随着基站和终端的位置、方向的变化,误码率会发生很大的变化。而压缩的视频流对误码十分敏感,即使是不髙的误码率,也会严重终端回放的图像质量。为了尽可能地减少误码对视频质量的影响程度,需要提髙信道的容错能力,即通过增强信源编码算法的容错性、使用强有力的信道编码方式和采用最佳接收检测技术来满足视频传输的要求。此外,承载流媒体业务的网络传输层及底层移动通信系统也可以进一步改善流媒体传输的抗误码性能。

3.实时适应带宽的变化

在移动通信系统中,受环境的网络传输速率变化很大,要想在移动网络上开展流媒体业务,必须使流媒体系统能实时适应网络传输带宽的变化。其中至关重要的一点是应尽量减少在播放过程中的中断,以保证终端用户有良好的感受。要想满足以上要求,媒体服务器首先需要知道网络带宽的情况。为了判断每个终端的带宽,可以使用实时传输控制协议(RTCP)中扩展的接收方报告(RR)。移动终端通过RR向服务器报告。媒体服务器根据报告中的平均丢包率(FR)、最近一小段时间的累计丢包率(CNPL)和终端缓冲区内的流媒体数据存储时间(BF),三个参数可以确定每个终端的可用带宽和当前可提供的服务水平。由此服务器对传送给终端的音视频流进行相应的调整。

事实上,目前不少系统将以上两种技术混合使用。在网络情况正常时,系统可根据网络情况灵活的在多种速率中进行选择与切换。当网络阻塞,系统无法采用可选择的最低的速率传送时,系统会采用关键帧技术,只传输I类型的视频帧。

4.终端适配与耗电

移动用户数量庞大,用户终端种类繁多,且它们之间的差异很大。例如:终端对文件格式的支持能力、图形与字符的显示能力(屏幕大小、比例、分辨率、色彩域)、音频能力(单声道、立体声)等方面存在很大差异。这些差异造成了同一个节目在不同终端上回放的效果不一样,甚至在某些终端中无法回放。因此,在移动流媒体解决方案中,媒体服务器必须与终端设备进行交互,要根据终端设备的特点,传送相应的节目类型。

5.的版权管理问题

随着版权意识的增强,为了保护内容提供商的利益,要求终端用户下载的节目内容无法进行录制或将节目内容转发给其他用户;即使转发给了其它用户,其他用户在没有通过版权认证情况下亦无法观看。因此在流媒体系统设计中,需加入OMADRM2.0的管理规范,提供对内容版权管理的支持,保障节目的版权,最大程度地保障节目制作者的权益。

移动流媒体的

流媒体范文第3篇

一、流媒体的概念与特点

流媒体是指运用可变带宽技术，在数据网络上按时间先后顺序传输和播放连续音／视频数据的一种格式。流媒体在播放前只将部分内容缓存，并不下载整个文件，在数据流传送的同时，用户可在计算机上利用相应的播放器或其它的硬件、软件对压缩的视音频等流式多媒体文件解压后进行播放，这样就节省了下载等待时间和存储空间，延时大大减少，而多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。

二、流媒体系统及其关键技术

流媒体数据流具有连续性、实时性、时序性三大特点，具有严格的前后时序关系。

流媒体系统的组成

流媒体系统包括音视频信号编解码、存储、流媒体服务器、流传输网络、用户端播放器五个部分，原始音视频流经过编码和压缩后，形成媒体文件存储，媒体服务器根据用户的请求把媒体文件传递到用户端的媒体播放器。

流媒体文件格式

流媒体文件是将一个视频分段传送，用户不必等待整个内容传送完毕，就可以观看到即时、连续的内容，甚至可以随时暂停、快进、快倒。由于不同公司的文件格式不同，传送的方式也有所差异，以下是目前流行的几种流媒体文件格式。

(1)Microsoft公司的WMV格式

(2)Adobe公司的FLASH格式

(3)苹果公司的QuickTime格式

流媒体系统的关键技术

流媒体系统中，影响流媒体播放质量的三个最关键的因素是：编码和压缩的性能与效率、媒体服务器的性能、媒体流传输的质量控制。

(1)编码／压缩

流媒体系统中的编码用于创建、捕捉和编辑多媒体数据，形成流媒体格式。

(2)流媒体服务器

流媒体服务器是流媒体应用的核心系统，是运营商向用户提供视频服务的关键平台。其主要功能是对媒体内容进行采集、缓存、调度和传输播放。服务器性能的关键指标是流输出能力和能同时支持的并发请求数量。

(3)流媒体传输网络

流媒体传输网络是适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议的网络。

流媒体在因特网上的传输必然涉及到网络传输协议，这是制约流媒体性能的最重要的因素。为了保证对网络拥塞、时延和抖动极其敏感的流媒体业务在面向无线网络中的服务质量，必须采用HTTP、RTP、RTC P、RTSP、RTMP等合适的协议。

三、流媒体在宽带网络的应用及在国内外的发展

流媒体范文第4篇

三网融合时代，流媒体业务已经逐渐成为趋势，音乐下载、数字视频、图像下载、智能应用、按需点播等，呈现出一种非常快的发展趋势。但在目前的网络带宽的限制下，为了达到在网络上流式传播文件的目的，视音频文件必须经过压缩处理，缩减文件的大小，从而使影音文件的品质有所下降。而且，流媒体业务是一种宽带业务，对于网络带宽、抖动、延迟和丢包率都有较高的要求。因而用户端在使用流媒体服务时，尤其是在忙时段，可能会产生黑屏、马赛克、图像停格、声音时断等现象。因此我们需要一种有效的手段对流媒体的播放质量进行测试。

流媒体的测试可以分为协议一致性测试、协议分析测试和性能测试三种。在实际环境里，由于各种流媒体系统之间并不兼容，因此协议一致性测试是在同一厂家的不同版本之间，或者Cache和媒体服务器/播放器之间进行。协议分析测试和性能测试则需要通过专门的工具软件和测试仪器来完成。

协议一致性测试

协议一致性测试主要验证在不同系统和产品之间使用的通信协议执行是否符合预先定义的标准。协议一致性测试经常采用仿真测试的方法，即采用测试工具模拟真实系统进行测试。仿真测试通常会在产品开发，或者新产品部署前进行，以验证新产品是否符合规范。一旦产品特性稳定后，就不需要再大量进行此类测试了。

协议分析测试

协议分析测试经常被用于实际流媒体系统的测试以及运行和维护中的故障分析和排除。通常系统出现故障后可以由设备本身提供一定的故障信息，但是在很多情况下，这些信息并不能保证快速地分析出故障原因。此时，可以采用协议分析的方法，对系统发送到网络上的流量进行捕捉、存储，然后帮助进行分析。这种方式比较适合于对一些疑难故障的分析。

在流媒体协议族里，需要进行协议分析的种类主要是:

RTSP(Real Time streaming Protocol, 实时流协议) ;

MMS (Microsoft Media Server Protocol, 微软媒体服务器协议) ;

RTP (Real-time Transport Protocol，实时传输协议) ;

RTCP（Real-time Transport Control Protocol，实时传输控制协议）。

进行协议分析的抓包工具主要有三种:

■ TCPDump: 意即Dump the Traffice on a Network，在Unix或Linux下运行，是根据使用者的定义对网络上的数据包进行截获的包分析工具。TcpDump可以将网络中传送的数据包的“头”完全截获下来提供分析，它支持针对网络层、协议、主机、网络或端口的过滤，并提供and、or、not等逻辑语句去掉无用的信息。TCPDump提供了源代码，公开了接口，因此具备很强的可扩展性。

■ Ethereal : 在Linux或Windows平台下使用，Ethereal是个开源软件，它支持500多种协议解析， 可以用来从网络上抓包，并能对包进行分析。

■ Sniffer Pro: Sniffer Pro是Network Associates公司Sniffer技术商业部门生产的一种网络分析软件。这种软件用于网络故障与性能管理，是业界应用最广泛的工具，运行于Windows平台下。Sniffer Pro可以解码至少450种协议，除了IP、IPX和其他“标准”协议之外，Sniffer Pro还可以解码分析很多由出版商自己开发或使用的专门的协议。它具备在位和字节水平过滤数据包的能力，提供对网络问题的高级分析和诊断，并推荐应该采取的正确行动。除此之外，Sniffer Pro可以离线捕获数据，比如捕获帧，因为帧通常都是用8位的分界数组来校准，所以Sniffer Pro只能以字节为单位捕获数据。

在测试时需要将被测链路和抓包的计算机网口通过HUB连接，这样抓包工具就可以收集和分析每一个发送和接收的数据包了。如果链路带宽达到了GE（千兆以太网）级别，此时因为很难找到HUB连接GE端口，可以改用专门的分线器或者在交换机上设置端口镜像。将抓包工具软件端口连接到镜像端口就可以实现抓包。

这里推荐使用Ethereal工具包，因为它可以对RTSP协议进行解码分析。Sniffer也是在Windows平台下的较好的工具。附图给出了一个Sniffer的实际分析界面。

图 Sniffer实际分析界面

从图中可以看到对RTSP SETUP消息的显示，这可以帮助测试人员分析系统故障是否是由RTSP协议引起的。把抓到的数据包存盘后，可以进行回放，将以前记录的数据包重新发送出来，这也可以帮助进行故障重现。

性能测试

性能测试的主要目的是验证系统的性能指标，如并发流数量、最大带宽等参数。它通过专用工具或软件模拟大量的用户去访问流媒体内容，通过设定不同的流媒体参数来考察被测系统的性能极限，然后再提供性能测试报告。性能测试一般在系统性能评估和系统开通前进行。目前主要用两种方式进行测试:

■ 在计算机上运行负载测试软件: 主要是微软的Windows Media Load Simulator。

微软的Windows Media Load Simulator推荐运行在Windows 2003 Server的平台上，测试机至少需要512M内存。它只能对WM进行测试，模拟测试软件版本9则支持对WM9的测试，使用这种方式在进行大容量系统测试时需要配置让多台计算机上同时运行这一软件。它能够仿真服务器上的实际负载。使用者可以在记录中监视服务器上的负载测试结果。Windows Media Load Simulator是设计用来在一或多部客户端计算机上执行，以仿真大量的客户端要求。

流媒体范文第5篇

关键词:流媒体;相关技术;应用

中图分类号:TP37文献标识码:A文章编号:16723198(2010)01027202

1 流媒体概述

音/视频(A/V)等多媒体信息是在时间上展开的数据流,具有数据量大和实时等特点。要在多媒体终端(如PC)上再现或回放多媒体信息,获得平滑的多媒体数据流非常重要。当用户通过下载方式将网络中服务器的数据保存至本地终端DSM(数字存储媒质,如计算机硬盘)后,通过数据总线在DSM和内存之间进行传输不难实现。但采用下载方式,用户必须考虑两个因素:对客户端的存储需求和播放启动延时。因为A/V文件一般都较大,需要很大的存储容量;而且由于网络带宽的限制,下载需要花费较长的时间。

流媒体技术解决的问题就是:采用流式传输方式直接从网络上得到平滑的数据流,无须首先把多媒体数据下载到本地终端在采用流式传输的系统中,声音、影像、动画等信息从网络中音视频服务器向用户终端(如PC、PDA等)连续、实时传送,用户不必象下载方式那样等到整个文件全部下载完毕,只需经过短暂的启动延时(缓冲)即可在用户的计算机上通过解压设备(硬件或软件)解压后进行回放,数据的剩余部分在后台继续从服务器下载这种对多媒体数据边下载边回放的方式不仅使启动延时缩短,而且不需要本地终端有太大的存储容量。

2 流媒体的传输方式

2.1 顺序流式传输

即在给定时刻,用户只能观看已下载的部分,而不能跳过还未下载的部分,它不像实时流式传输那样在传输期间根据用户连接的速度进行调整。由于文件在播放前观看的部分是无损下载的,顺序流式传输方式适合高质量的短片段,如片头、片尾和广告,不适合长片段和有随机访问要求的视频、讲座、演说与演示,也不支持现场广播。严格说来,它是一种点播技术。

2.2 实时流式传输

是指媒体传输时信息带宽能自动动态适应网络带宽,保证媒体信号带宽与网络连接相匹配,使媒体可被实时观看到。它与顺序流式传输不同,需要专用的流媒体服务器与传输协议。实时流式传输适合现场事件,也支持随机访问,用户可快进或后退观看前面或后面的内容。理论上,实时流一经播放就可不停地收看,但实际上,可能会发生周期暂停。

2.3 二者的比较

(1)从视频质量上讲,实时流式传输必须匹配连接带宽,由于出错丢失的信息被忽略掉,网络拥挤或出现问题时,视频质量会下降;如欲保证视频质量,顺序流式传输更好。

(2)实时流式传输需要特定的服务器,如QuickTime StreamingServer、Real Server与Windows Media Server,这些服务器允许对媒体发送进行更多级别的控制,因而系统设置、管理比标HTTP服务器更复杂。

(3)实时流式传输还需要特殊的网络协议,如:RTSP(Realtime Streaming Protocol)或MMS(Microsoft Media Server),这些协议在有防火墙时有时会出现问题,导致用户不能看到一些地点的实时内容;而顺序流式传输与防火墙无关。

3 流媒体传输质量的控制

3.1 智能(intelligence and ability)流技术

系统能够自动检测网络状况并将视、音频流的属性调整到最佳,使用户收到与其连接速度相符的媒体流。智能流技术的实质是通过C/S应用层的速率反馈机制探测网络带宽变化,利用媒体流的多速率层次编码能力,在服务器端动态的调节媒体流的传输速率,以保证用户在网络带宽变化条件下仍能收到质量较好的媒体流。

3.2 分流(splitting)技术

分流技术一般只在作网络直播时使用。发送服务器通过UDP单播、UDP组播等方式将直播媒体流发送到分布在各地的多个接收服务器,客户端可以就近访问服务器获得较高质量的媒体流,同时减少带宽使用。发送服务器与接收服务器之间由高速链路连接。

3.3 内容分发网络(CDN)技术

CDN是近几年才发展起来的新技术,它作为基础IP网络之上的一个内容叠加网,通过引入主动内容管理、全局负载均衡和内容缓存等技术,可以将用户请求的流媒体内容到距离用户最近的网络边缘,从而提高用户访问的响应速度,并有效解决网络拥塞,最大限度的减轻骨干网络流量。

3.4 缓存(caching)技术

互联网是以断续的异步包传输为基础,一个实时媒体流或媒体文件在传输中将被分成多个包传输。由于网络的延时、抖动等因素,包到达客户端的顺序和延迟可能不一样,可能出现先发的包后到的情况,因此需要缓存系统来弥补网络延迟和抖动的影响,以保证数据包的顺序正确以及不会因为网络暂时拥塞而出现播放停顿的现象。缓存技术一般采用环形链表结构存储数据,丢弃已发送或已播放内容并利用空出的空间存储将要发送或将要播放的内容,所以一般缓存不会很大。

4 流媒体系统组成结构

4.1 服务器端产品

服务器端软件产品主要有Microsoft公司的Windows MediaServers服务器组件、RealNetworks公司的Real Server和Apple公司的QuickTime Streaming Server等。这些软件的作用是提供流式多媒体信息的和管理平台。

4.2 制作端产品

制作端软件产品主要有Microsoft公司的Windows MediaServers工具组件、RealNetworks公司的RealProducer和Apple公司的QuickTime等。这些软件的作用是将普通格式的音频、视频或动画媒体文件通过压缩转换为能进行流式传输的流格式文件。

4.3 客户端播放器

客户端播放器软件产品主要有Microsoft公司的WindowsMedia Player、RealNetworks公司的Real Player和Apple公司的QuickTime等。这些软件通常既可以独立运行,也能作为插件在浏览器中运行。

5 流媒体技术的应用

Internet的不断发展决定了流媒体应用广阔的市场前景。流媒体技术及其相关产品将广泛用于远程教育、网络电台、视频点播、收费播放等。流媒体技术在企业一级的可能应用包括电子商务、远程培训、视频会议、客户支持等。下面对一些主要的流媒体应用作简要的介绍。

5.1 视频播出(Streaming Video)

娱乐是流媒体的重要应用场合。用摄像机或其它装置获得视频信号后,就可以通过站点进行基于Internet的现场直播;或者保存为流媒体格式的文件,以供按需播放。需要在一台较高配置的PC机或服务器上安装上普通视频采集卡和声卡,然后通过视频采集卡输入视频和通过声卡输入声音信号就可以用实时编码工具来进行直播或录制成流媒体文件。在这种应用中可加入一定的计费手段,从而能够提供有偿多媒体内容服务。

5.2 远程教学(Remote seminar)

远程教学将为更多的人提供接受教育的机会。教学者事先在Internet/Intranet上发出通知,听众在讲座开始前访问某个URL地址,当讲座开始时,听众可以看到演讲者的演讲画面并听到他的声音。整个讲座也可以媒体文件的形式记录下来,用于以后按需播放。教学者事先把媒体文件传给远程教学服务器,当听众需要听讲座时,同样访问相应的URL地址,请求获取服务器中的媒体内容。媒体数据通过流式传输下载到用户的浏览器高速缓存中,由媒体播放器实时回放。

5.3 视频会议(Video Conference)

视频会议和远程教学有很多类似之处,但它对实时性的要求更高。在一个视频会议中,各个会议点用音/视频采集设备得到多媒体内容信息,经过数字化后用某种压缩方法进行压缩。压缩数据可以通过网络直接在各个会议点之间组播,或传到多点处理器(MP)经过合成或转换后再向各与会点组播。但不管采用哪种方式,都需要保证以尽量小的时延在各个点进行回放,这正是流媒体技术发挥作用的地方。

参考文献

[1]白煜,辛向晖.新东方IT教育,教材研发室,Windows Media与Real网络流媒体案例教程[M].北京:清华大学出版社,2004.

[2]唐天虹,冯宝坤,胡晓鹏.实战流媒体[M].北京:科学出版社,2003.

[3]车军. 基于P2P的流媒体技术研究[J]. 计算机与信息技术, 2007,(09).