网络流媒体的研究及其广告应用

摘要：流媒体技术是在数据网络上以流的方式传输多媒体信息的技术。近年来，随着宽带网络的发展和用户需求的驱动，流媒体技术和相关的应用得到越来越多的关注，被认为是未来高速网络的主流应用之一。从流媒体概念、流媒体关键技术、运营模式和流媒体的广告应用等方面进行了全面探讨。

关键词：网络流媒体；媒体压缩/编码；应用层质量控制；网络流媒体的广告应用

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)15-2pppp-0c

Research of Network Streaming Media and Its Advertising Application

GUO Liang,DU You-fu, YANG Guan-wei

(College of Computer Science,Yangtze University,Jingzhou 434023,China)

Abstract:Technology of Network Streaming Media is a special technology which transfer multi-media information in the Network in a way of Streaming.Nowadays,with the following of development of Broadband network and Driver of customers' demand,Technology ofNetwork Streaming Media and relevant application have been getting more attention,and be regard of the one of the streaming application of high speed network in the future.In this paper,the concept of streaming media,the key streaming media technology,operating model and its advertising application are discussed.

Key words:network streaming media;media compression/encoding;application layer quality control;advertising application of network streaming media

1 引言

网络流媒体应用被一致认为是未来高速宽带网络的主流应用之一。各国在相应的高速网络研究计划中都把流媒体技术作为一个重要的研究内容。除了宽带网络外，流媒体技术还可以广泛地应用于其它网络，例如无线流媒体传输是3G网络的主要应用之一。在NGN网络中，流媒体也扮演重要的角色。

2 网络流媒体的概念

网络流媒体（Network Streaming Media）指在数据网络上按时间先后次序传输和播放的连续音/视频数据流。与传统的播放方式不同，流媒体在播放前并不下载整个文件，只将部分内容缓存，使流媒体数据流边传送边播放，这样就节省了下载等待时间和存储空间。流媒体数据流具有3个特点：连续性（Continuous）、实时性（Real-time）和时序性。由于流媒体的这些特点，它已经成为在Internet上实时传输音/视频的主要方式。

3 网络流媒体关键技术

为了在数据网络上传输媒体流，流媒体技术需要解决从音/视频源的编码/解码、存储到网络端的媒体服务、媒体流传输、到用户端的播放等一系列问题。一个典型的媒体流传输流程如图1所示。

3.1 编码/压缩的性能

影响音/视频流的压缩/编码性能的因素很多，首先是压缩效率。压缩效率要求在保证一定音/视频质量的前提下，媒体流的码流速率尽可能低。其次是编码的冗余性和可靠性。与普通的多媒体文件压缩/编码不同，流媒体文件需要在网络上实时传输，因此必须考虑传输中数据丢失对解码质量的影响。为了解决这个问题，采用了错误弹性编码(Error-Resilient En-coding)技术：在编码中通过适当的控制使得数据丢失后能够最大限度地减少对质量的影响。在Internet环境下，最典型的方法是多描述编码（MDC）。

3.2 服务器性能

流媒体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。影响流媒体服务器性能的因素很多，包括CPU能力、I/O总线、存储带宽等。为了具有更好的性能，目前的高性能流媒体服务器都采用大规模并行处理的结构，如采用超立方体的结构将各流媒体服务单元连接起来。另一种方法是采用简单的PC集群的方式，即将多个PC流媒体服务器用局域网连接，前端采用内容交换/负载均衡器将流媒体服务的请求分布到各个PC媒体服务单元。后者比前者性能低，但是成本低，容易实现。

3.3 媒体流传输的质量控制

最常用的一种方式是采用速率适应机制，基本的方法是通过一定的速率反馈机制，利用媒体流的速率层次编码能力，在媒体服务器端动态地调节流媒体的传输速率，保证客户端在网络可用带宽变化的时候也能够正常地收看流媒体内容。速率适应机制附以差错控制和冗余控制能够有效地保证流媒体的正常收看。另外一种方式是采用内容分发网络（CDN），采用CDN传输流媒体的优点主要包括3个方面：第一是通过应用层的内容分发降低了主干网络的流媒体流量，并实现了基于应用层的组播仿真，即利用主机构建独立于网络层的逻辑组播树，并采用主机上的应用层软件进行组播转发；第二是通过分布在网络边缘的流媒体服务器，避免了拥塞链路，提高了传输的性能并且降低了响应时间；第三，通过CDN能够有效地提高整个流媒体系统的扩展性，降低对每个流媒体服务器的性能要求。目前，利用CDN传输流媒体是大规模流媒体应用的发展趋势。

4 流媒体业务系统

4.1 流媒体系统的三个基本功能

(1)业务功能提供，通过功能的实现和整合向用户提供完整的业务。

(2)业务管理，业务管理包括用户管理、内容管理、认证、授权、记账、计费等。

(3)媒体内容传送，在承载网上有效地传送流媒体内容是业务提供的基础。

4.2 网络流媒体应用支撑环境

可以把业务管理和流媒体内容传输的功能从业务功能实现中独立出来，构成对网络宽带流媒体应用的支撑环境。支撑环境可以由独立的运营商运营，而应用提供商可以专注于业务功能实现。图2显示了一个宽带流媒体应用支撑环境的典型结构。

5 流媒体价值链和广告应用

5.1 网络宽带流媒体业务的价值链

宽带流媒体业务价值链至少需要包括以下部分：应用提供商、内容开发商、业务支撑系统运营商、网络提供商、用户。

5.2网络宽带流媒体的广告应用

截至2007年12月31日，我国网民总人数达到2.1亿人，宽带网民数1.63亿人，手机网民数为5040万人。目前我国网民总数居于全球第二，仅次于美国。CNNIC预计今年我国有望成为全球网民规模最大的国家。流媒体是未来互联网发展的一个标志，而流媒体广告在网络和手机中的快速发展，作为基于这种新技术的媒介广告形态，一出现便很快得到国内外网络媒体的重视。流媒体的广告效果为BANNER广告的5倍，品牌广告的效果是BANNER广告的38倍。流媒体广告播出的原理是通过编写流媒体的同步多媒体集成语言（Synchronized Multime-dia Integration Language，SMIL）或HTML＋TIME描述语言，对将要播放的广告的时间、次数、播出形式等参数进行设定，在观众点播节目时，流媒体视频播放服务器将之解释成在客户终端上播出的具体形式。流媒体广告可划分为静态广告栏和动态广告。静态广告栏采用图文结合或使用高品质动画的广告形式，比过去的横幅表示方法（如GIF动画片、Flash等）具有更动人的广告效果，并可以实现实时广告发送。而动态广告又可以划分为视频流媒体广告和音频流媒体广告。视频流媒体广告是利用流媒体技术，在网络上如同电视广告一样是表现出色的广告形式；音频流媒体广告是指借助声音或者广告主原有的广播广告，利用流媒体在网络上将信息送达受众的广告形式。

6 结束语

流媒体有着广阔的发展前景，流媒体技术及其相关产品将更广泛的应用于网络流媒体广告、手机流媒体广告、远程教育、网络电台、视频点播、收费播放等。可以预见，随着厂商对流媒体技术的不断发展和完善，以及用户对流媒体需求的增加，流媒体技术一定会快速发展。

参考文献：

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收稿日期：2008-02-12

作者简介：郭亮（1982-），男，河北石家庄市人，硕士研究生，研究方向：数据库技术及应用；杜友福（1961-），男，湖北麻城市人，教授，硕导，研究方向：人工智能，数据库应用技术；杨冠慰（1982-），男，广东揭阳市人，硕士研究生，研究方向：数据库技术及应用。