流媒体技术范文

时间:2023-03-04 12:50:23

流媒体技术

流媒体技术范文第1篇

1、流媒体的出现

长期以来,由于受到网路带宽的限制,互联网上的数据都是以文字、图片之类的静态内容为主,而那些音频、视频数据很难在网上,因为一般非压缩的广播级品质视频需要160Mbps的网络带宽;非压缩CD音质的音频则需要大约2.8Mbps的网络带宽。目前大部分网络用户的带宽还只是56Kbps,这与音频、视频的传播要求相差甚远。网络带宽很难在短期内得到迅速提升,因此要实现网上音频、视频传播就必须在传播文件本身下功夫,这样就出现了流媒体(Streaming media)。所谓流媒体是指采用流式传输的方式在Internet播放的媒体格式,而流式传输方式则是将整个A/V及3D等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。

流媒体技术的开发创意是从传统的TCP/IP协议对通过网络传送信息的控制方法中得到的。当我们通过TCP/IP协议下载文件时,服务器会按照一定的次序将文件分成若干个独立的数据包,然后依次发送出去。而客户端的程序会将这些数据包重新组装起来,最终形成和原来完全一样的完整的文件。这时候,我们就可以对这个文件进行任何可能的操作了。流技术则不然。流技术能够按照特定的顺序将文件发送出去,而播放程序则可以边接收数据边播放他们。

2、流媒体形式简介

目前,在Internet/Intranet上提供流媒体服务的软件中应用广泛、成熟的产品还不多。 根据媒体形式的不同,流媒体可分为如下五类:

1)、流式音频。网上流式音频主要有数字化声音、音乐和语音识别三种形式,如ToolVox,RealAudio,Crescendo MIDI等。

2)、流式视频。如VDO Net公司的VDO Live,CISCO公司的IP/TV, XING Technology公司的StreamWorks等。

3)、流式动画。如Macromedia公司的FLASH矢量动画。

4)、流式图象。新推出的RealPlayer G2支持RealPix流式图象文件格式。

5)、流式文本。新推出的RealPlayer G2支持RealText流式文本文件格式。

二、流媒体实现的关键技术---流式传输

流式传输的定义很广泛,现在主要指通过网络传送媒体(如视频、音频等)的技术总称。其特定含义为通过INTERNET将影视节目传送到PC机。

1、 流式传输的方式

实现流式传输有两种方法:顺序流式传输(progressive streaming)和实时流式传输(Realtime streaming)。

1)、顺序流式传输(progressive streaming)

顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可观看再线媒体,在给定时刻,用户只能观看已下载的那部分,而不能跳到还未下载的前头部分,顺序流式传输不象实时流式传输在传输期间根据用户连接的速度做调整。由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件,也不需要其他特殊协议,它经常被称作HTTP流式传输。顺序流式传输比较适合高质量的短片段,如片头、片尾和广告,由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的,这种方法保证电影播放的最终质量。这意味着用户在观看前,必须经历延迟,对较慢的连接尤其如此。

顺序流式文件是放在标准HTTP 或 FTP服务器上,易于管理,基本上与防火墙无关。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的视频,如:讲座、演说与演示。它也不支持现场广播,严格说来,它是一种点播技术。

2)、实时流式传输(Realtime streaming)

实时流式传输总是实时传送,特别适合现场事件,也支持随机访问,用户可快进或后退以观看前面或后面的内容。理论上,实时流一经播放就可不停止,但实际上,可能发生周期暂停。

实时流式传输必须配匹连接带宽,这意味着在以调制解调器速度连接时图象质量较差。而且,由于出错丢失的信息被忽略掉,网络拥挤或出现问题时,视频质量很差。如欲保证视频质量,顺序流式传输也许更好。实时流式传输需要特定服务器,如QuickTime Streaming Server、RealServer与Windows Media Server。这些服务器允许你对媒体发送进行更多级别的控制,因而系统设置、管理比标准HTTP服务器更复杂。实时流式传输还需要特殊网络协议,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。

2、流式传输的原理

1)流式传输的实现途径与过程

首先,多媒体数据必须进行预处理才能适合流式传输,这是因为目前的网络带宽对多媒体巨大的数据流量来说还显得远远不够。预处理主要包括两方面:一是降低质量;二是采用先进高效的压缩算法。

其次,流式传输的实现需要缓存。这是因为Internet是以包传输为基础进行断续的异步传输。数据在传输中它们要被分解为许多包,由于网络是动态变化的,各个包选择的路由可能不尽相同,故到达客户端的时间延迟也就不等。为此,使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响,并保证数据包的顺序正确,从而使媒体数据能连续输出,而不会因网络暂时拥塞使播放出现停顿。

再次,流式传输的实现需要合适的传输协议。WWW技术是以HTTP协议为基础的,而HTTP又建立在TCP协议基础之上。由于TCP需要较多的开销,故不太适合传输实时数据。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来传输实时声音数据。 2) 、支持流媒体传输的网络协议

A、实时传输协议RTP与RTCP

RTP: 实时传输协议(Real-timeTransportProtocol)一种用于Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议。

RPCP: 实时传输控制协议(Real-timeTransportControlProtocol)和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。

RTP是用于Internet上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的传输情况下工作,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RTP也可以在TCP或ATM等其他协议之上工作。当应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端口:一个给RTP,一个给RTCP。RTP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。通常RTP算法并不作为一个独立的网络层来实现,而是作为应用程序代码的一部分。

实时传输控制协议RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间,各参与者周期性地传送RTCP包。RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料,因此,服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率,甚至改变有效载荷类型。RTP和RTCP配合使用,它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化,因而特别适合传送网上的实时数据。 B、 时流协议RTSP

RTSP:实时流协议 (RealTimeStreamingProtocol) 定义了一对多的应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。

实时流协议RTSP(RealTimeStrea

mingProtocol)是由RealNetworks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。HTTP与RTSP相比,HTTP传送HTML,而RTP传送的是多媒体数据。HTTP请求由客户机发出,服务器作出响应;使用RTSP时,客户机和服务器都可以发出请求,即RTSP可以是双向的。C、资源预订协议RSVP协议

RSVP:资源预订协议(ResourceReserveProtocol )正在开发的Internet上的资源预订协议。

由于音频和视频数据流比传统数据对网络的延时更敏感,要在网络中传输高质量的音频、视频信息,除带宽要求之外,还需其他更多的条件。 使用RSVP预留一部分网络资源(即带宽),能在一定程度上为流媒体的传输提供方便

3) 、识别流媒体类型的途径--MIME

Web服务器和Web浏览器如何识别流媒体并进行相应的处理呢?答案是MIME。MIME是MultipurposeInternet MailExtensions(通用因特网邮件扩展)的缩略词。它不仅用于电子邮件,还能用来标记在Internet上传输的任何文件类型。Web服务器和Web浏览器都基于HTTP协议,而HTTP都内建有MIME。HTTP正是通过MIME标记Web上繁多的多媒体文件格式。

流式传输的过程一般是这样的:

1、 用户选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来

2、 然后客户机上的Web浏览器启动A/VHelper程序,使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。

3、 A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流控制协议(RTSP),以交换A/V传输所需的控制信息。与CD播放机或VCRs所提供的功能相似,RTSP提供了操纵播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。

4、 A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序(一般可认为客户程序等同于Helper程序),一旦A/V数据抵达客户端,A/V客户程序即可播放输出。

需要说明的是,在流式传输中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与A/V服务器建立联系,是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A/VHelper程序所在客户机的目的地址。实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器,其基本原理如图一所示。

三、流媒体的播放方式

1、 单播

在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道,从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机,这种传送方式称为单播。每个用户必须分别对媒体服务器发送单独的查询,而媒体服务器必须向每个用户发送所申请的数据包拷贝。这种巨大冗余首先造成服务器沉重的负担,响应需要很长时间,甚至停止播放;管理人员也被迫购买硬件和带宽来保证一定的服务质量。

2、 组播

IP组播技术构建一种具有组播能力的网络,允许路由器一次将数据包复制到多个通道上。采用组播方式,单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连续数据流而无延时。媒体服务器只需要发送一个信息包,而不是多个;所有发出请求的客户只需连结到这个数据流而不是连结到视频服务器,从而降低带宽的使用。网络利用效率大大提高,成本大为下降。

3、 点播与广播

点播连接是客户端与服务器之间的主动的连接。在点播连接中,用户通过选择内容项目来初始化客户端连接。用户可以开始、停止、后退、快进或暂停流。点播连接提供了对流的最大控制,但这种方式由于每个客户端各自连接服务器,却会迅速用完网络带宽。

广播指的是用户被动接收流。在广播过程中,客户端接收流,但不能控制流。例如,用户不能暂停、快进或后退该流。广播方式中数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有用户,而不管用户是否需要。

使用单播发送和广播方式发送的方式会非常浪费网络带宽,组播吸收了上述两种发送方式的长处,克服了上述两种发送方式的弱点,组播不会复制数据包的多个拷贝传输到网络上,也不会将数据包发送给不需要它的那些客户,保证了网络上多媒体应用占用网络的最小带宽。

四、流媒体的文件格式

1、 压缩媒体文件格式

压缩格式有时被称为压缩媒体格式,包含了描述一段声音和图象的同样信息,尽管它的文件大小被处理得更小。很明显,压缩过程改变了数据位的编排。在压缩媒体文件再次成为媒体格式前,其中数据需要解压缩。由于压缩过程自动进行,并内嵌在媒体文件格式中,通常我们在存储文件时没有注意到这点。该过程如图二所示。

2、 流式文件格式

流式文件格式经过特殊编码,使其适合在网络上边下载边播放,而不是等到下载完整个文件才能播放。可以在网上以流的方式播放标准媒体文件,但效率不高。将压缩媒体文件编码成流式文件,必须假如一些附加信息,如计时、压缩和版权信息。编码过程如图三所示。表一列举了常用的流式文件类型。

3、媒体格式

媒体格式不是压缩格式,也不是传输协议,其本身并不描述视听数据,也不提供编码方法。媒体格式是视听数据安排的唯一途径,物理数据无关紧要,我们仅需要知道数据类型和安排方式。以特定方式安排数据有助于流式多媒体的发展,因为我们希望有一个开放媒体格式为所有商业流式产品应用,为应用不同压缩标准和媒体文件格式格式的媒体提供一个事实上的标准方法。我们也可从以相同格式同步不同类型流中获益。 总有一天,单个媒体格式能包含不同类型媒体的所有信息,如计时、多个流同步、版权和所有人信息。实际视听数据可位于多个文件中,而由媒体文件包含的信息控制流的播放。常用媒体格式如表二所示。

五、媒体服务器

1、媒体服务器的硬件平台

视频服务器的工作模式是当服务器响应客户的视频流后,从存储系统读入一部分视频数据到对应于这个视频流的特定的缓存中,然后此缓存中的内容送入网络接口发送到客户。当一个新的客户请求视频服务时,服务器根据系统资源的使用情况,决定是否响应此请求。系统的资源包括存储I/O的带宽、网络带宽、内存大小和CPU的使用率。

1) 、目前有三中类型的视频服务器结构:

A、通用主机方法

最早的通用视频服务器采用计算机主机来实现其功能,它运行在一个标准的

操作系统上,如UNIX系统,硬件由一系列众多的的视频磁盘阵列组成。视频服务器的主要功能是存储、选择、传送大量的数据,却很少进行数据处理。因此,将主机作为视频服务器既不利于发挥主机的主要功能,有增加了系统的成本,因为必须提供大量的并非必须的硬件和软件。因此,有必要研究具有专门的功能、结构简单的视频服务器。B、紧耦合多处理机

按照视频服务器功能要求,制作出大量完成某项指令或专门功能的硬件单元,然后将相关单元组合成相应的专用系统。这些系统有的擅长创建静止图象,有的是数据库管理器,还有的是网络设备和其它动态视频的数据库。最后将这些系统级联起来构成紧耦合多处理机实现的视频服务器。这种服务器费用低、性能高、功能强,具有解决专项问题的特征,但节目受到一定的限制,扩展性较差。

C、调谐视频服务器

调谐视频服务器的主板有一个有独特微码的嵌入式仿真器控制。磁盘控制器、ATM打包器和记帐计算机接口都利用这些极高速的仿真器来提供它们的功能和各功能块间的通讯。仿真器是通过特殊的寄存器总线和微码紧密耦合的。调谐视频服务器的结构是可扩展的。只要在主板中插入更多的服务通路,就可以达到扩容的目的。

2、 视频服务器的软件平台

网络视频平台包括媒体内容制作、发行与管理模块、用户管理模块、视频服务器。内容制作涉及视频采集、编码。发行模块负责将节目提交到网页,或将视频流地址邮寄给用户。内容管理主要完成视频存储、查询;节目不多时可使用文件系统,当节目量大,就必须编制数据库管理系统。用户管理可能包括用户的登记和授权。视频服务器将内容通过点播或直播的方式播放。对范围广、用户多的播放,可在不同区域的中心(如中国华东上海、华北北京、华中武汉等)建立相应的分发中心,协同完成播放。此外,对商业站点,还应包括计费系统等。网络视频播放的结构如图三所示。

1)任务服务(Session Service)

建立和维持客户和服务器之间的通信通道;为特定的客户设备管理一系列的服务器资源;每一个客户设备只分配一个任务。

2)内容服务(Content Service)

其操作过程如下:

⑴、 为当前的一个或多个视频主题查询内容;

⑵、 容服务返回一个与所需要的视频内容相关联的"assetcookie";

⑶、 客户把"assetcookie"交给流服务,准备视频内容"流化"

⑷、 流服务用节目解析器解析出"assetcookie";

⑸、 流服务定位MDS中所关联的节目内容;

⑹、 流服务指引"视频泵""流出"节目内容到客户端。

3)流服务(StreamService)

流服务指引"视频泵"(VideoPump)以实时流的形式分发数据(MPEG-1或MPEG-2传输流)到客户端;同"视频泵"一起执行VCR控制功能(暂停、继续、快进、快退);客户端通过媒体网络(MediaNet)以流(MediaNetStream)的形式接收BLOB数据;

-BLOB(BinaryLargeOBject)二进制大对象,如bitmap(位图)、imagestills(静止画面)及客户需要下载供本地访问的一些存储在VS中的数据,以可靠方式传输(通过MN),而实时视频流的传输往往被认为是不可靠的(如图五)。

4)媒体数据存储服务(MediaDataStoreService-MDS)

进行文件管理(创建、存储、修改、删除)及目录管理功能;当"视 频泵"(videopump)要"播"一个视频文件时,它先给MDS目录服务器(MDSDirectoryServer)发一个消息打开文件,然后从该目录服务器得到这个文件的磁盘布局数据;由于影像文件都很大,视频服务器采用RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)存储影像文件;所有用来存储影像节目文件的磁盘称作一个卷(volume),每个卷都有一个TOC(table of contents),存储卷里面的文件及它们在磁盘阵列的位置,TOC的大小决定了一个卷能存储文件的个数;AStripe是卷上所有磁盘同样大小的一块存储空间;Striping是把一个文件分散成片(块)存储在不同的磁盘上,可以减少单块盘的访问次数和时间,以利于并发流的处理;存储节目时,先存tableofcontents(如文件的大小、创建的时间、在磁盘阵列中的位置等),然后横跨磁盘连续地存储,每一块盘上存一个stripe,当写完第一个RAID后,继续下一个RAID,当写到最后一个RAID的最后一块硬盘时,又从第一个RAID写起。当最后一个stripe没写满时,会留下空的小块,下次写盘时,又从下一个RAID开始写盘;因为采用RAID存储机制,当硬盘出现故障,不影响视频服务器正常运行,数据不会丢失。视频服务器还支持"热插拔"(hot-swap)磁盘。

5)文件(节目)上传和下载(FTPService)

视频服务器提供远程访问MDS的能力,即mdsftp。远程客户计算机 运行FTP即可上传和下载视频服务器中的MDS文件(影像节目文件),如图六所示。

视频服务器还提供远程两台视频服务器之间上传和下载MDS文件(影 像节目文件)的能力,这特别适合分布式大规模VOD系统的实现。

6)RTSP服务

RTSP(RealTimeStreamingProtocol)服务处理客户与服务器之间的 通信任务;接收客户基于RTSP协议的请求;把请求映射为适当的基于媒体网络(MN)的视频服务器呼叫;执行呼叫到合适的视频服务器进程;转发视频服务器应答并返回给客户如图七。

六、未来属于流媒体

人们常说互联网是一场革命,实际上在流媒体全面发展之前,这场革命是不彻底的。没有流媒体的互联网无声无影,所谓"虚拟的世界"的说法名与实相去太远。流媒体技术全面应用后,人们在网上聊天就不必用文字表达自己的语言了,直接语音输入就行了。如果想彼此看见对方的容貌、表情,只要双方各有一个摄像头就可以了;电子商务的货品展示也不再限于图片的二维观看了,看到感兴趣的商品,点击后,就会有讲解员和商品的影像出现,可以达到与现实完全一致的展示效果,而且你可以与讲解员进行现场交流;网上新闻也不仅仅只能用文字和图片表达,更有真实感的影像新闻也会出现。非但如此,流媒体还将给互联网带来全新的内容,如网络电视、网络影院、网上教育等。

流媒体发端于美国,目前的流媒体技术都源于美国,而且美国的带宽比国内丰富得多,因此流媒体在美国的应用已经非常广泛。像如今在美国如火如荼的就是得益于流媒体技术. 网络电视,相对于传统电视,它的优势是:

第一,提升电视台的形象,在国内众多的电视台网站中,能够把电视台最大的优势资源--视频节目在互联网上进行全面应用的电

视台并不多,网络电视能够马上提升电视台的国内国际形象。

第二,网络电视是一个全互动的电视概念,它是双向的,对电视台和观众的沟通反馈起着非常大的作用,传统电视这方面是相当弱的,基本上,它是单向的。

第三,网络电视除了能在互联网上进行广播外,它还能让全世界的网民对电视节目进行点播,想看什么就看什么,想什么时候看就什么时候看。传统电视能做到这一点吗?不能。

第四,随着网络带宽越来越宽,电信宽带网,广电宽带网和城域网等等宽带网的铺设,在互联网欣赏广播级的电视节目不再是一件遥远的事情。现在在小范围内已经有应用,这个时候建立网络电视是一个非常前瞻性的事情,抢占未来的制高点。这时候,网络电视不再是电视台的一个补充,而是可以完全以一个独立的电视台形式运营存在。

流媒体技术范文第2篇

Abstract: With the rapid development of Internet and the wide application of multimedia technology, more and more efforts are put on flow medium technique――advanced technology. In this paper, I analyze the main problems of flow medium, such as the system integration, technology characteristics, network protocol, play mode etc, in detail. Then I also present it's application in many fields.

关键词: 流媒体;流式传输;RTCP;RTSP

Key words: flow medium;flow transmission;RTCP;RTSP

中图分类号:TP39 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)11-0174-01

0引言

Internet影响着人们的工作、学习和生活,推动着社会经济、文化的发展。我们知道,在Internet上传输音/视频(A/V)等多媒体信息,目前主要有下载和流式传输两种方式。大多数人都可能有这样的经历:花上数分钟或数小时下载一个A/V文件。这主要是因为A/V文件相对于其他类型的文件而言容量较大以及网络带宽的限制。因此,需要一种能够突破带宽限制的新的信息传输方式,于是产生了流媒体技术。流媒体技术是指在internet/intranet中使用流式传输技术传输连续时基媒体,如:音频、视频或多媒体文件的技术。流式媒体在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,流式媒体的数据流随时传送随时播放,只是在开始时有一些延迟。它不是一门单一的技术,而是融合了多种网络技术和其他计算机技术,包括流媒体数据的采集、压缩、编码、存储、网络传输和网络通信等多种技术。

1流媒体的系统组成及网络环境

一个完整的流媒体系统应包括以下几个组成部分。①编码工具 :用于创建和捕捉多媒体数据,并编辑成流媒体格式。②流媒体数据。③网络:适合多媒体传输协议或实时传输协议的网络。④媒体服务器:存放和控制流媒体数据。⑤播放器:供客户端浏览流媒体文件。

1.1 媒体服务器的硬件基础及软件基础视频服务器以视频流的形式通过网络接口把视频信息发送到客户端, 保证视频流的连续输出。视频信息要具有同步性:一方面必须以恒定的速率播放,否则将引起画面的抖动;另一方面,视频流中包含的各种信号必须保持同步。服务器视频软件基础包括媒体内容的制作、发行模块、管理模块和用户管理模块。内容制作包括视频的采集和编码。发行模块负责将节目提交到网页,或将视频流地址邮寄给用户。

1.2 流媒体的网络环境在企业网和广播服务环境中,对流媒体的需求日益增加,因为和文字、图片相比,流媒体的内容更加丰富。个人消费者、企业和政府机构需要越来越多的实况传送和点播数字内容,因此为采用可扩展的带宽连接孕育了新的市场机会。音频和视频内容不仅对于娱乐业来说是基本的传输内容,对于企业开展通信和电子商务也是不可或缺的。

目前通信网络大体上可分为三类:一类为电信网络,如公共电话网(PSTN)、分组交换网(PSPDN)、数字数据网(DDN)等;一类为计算机网络,如局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN);一类为电视广播网络,如有线电视网(CATV)、卫星电视网等。

2流媒体的技术特征

采用流式传输,即通过Internet 把影音节目传送到PC机,是流媒体的技术特征。实现流式传输的方法有两种:实时流式传输和顺序流式传输。

2.1 顺序流式传输顺序流式传输是顺序下载,顺序流式传输与实时流式传输不同的是,它能在传输期间按用户连接的速度调整。 因而它经常被称作HTTP流式传输。由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的,最终播放质量较好,因而特别适合质量较高、数据量较小、通过Modem的短片段,如片头、片尾、广告等。但用户在观看前必须经历数秒的延迟,传输速度较慢时尤为明显.严格说来,它本质上是一种点播技术。

2.2 实时流式传输该传输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配,使媒体可被实时播放。所以很适合现场事件的播放, 用户播放前面、后面的内容可通过快进、后退完成。但由于它忽略出错丢失的信息,当网络拥挤时,视频质量一般。导致图像质量较差另一方面原因是以Modem速度连接时,因实时流式传输须匹配连接的带宽而产生的。理论上,实时流一经播放就可不停止,但实际使用时可能周期性暂停。与HTTP流式传输不同,实时流式传输需流媒体服务器和特定传输协议。前者如Windows Media Server、Realserver、Quicktime Streaming Server等, 这些协议在有防火墙时可能出现问题,导致用户不能实时播发一些地点的内容。当然,实际应用时具体采用哪种传输方式可根据需要确定,且流式传输也支持在播放前完全下载到硬盘。

3支持流媒体的网络协议

3.1 实时传输协议RTP与实时传输控制协议RTCP实时传输协议是针对多媒体数据流的一种传输协议。RTP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。实时传输控制协议RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间,各参与者周期性地传送RTCP包。RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料。RTP和RTCP配合使用,它们能以最小的开销和有效的反馈使传输效率最优,很适合网上实时数据的传送。

3.2 实时流协议RTSP该协议定义了一对多应用程序怎样有效通过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。HTTP与RTSP相比,HTTP传送HTML超链接文档,而RTP传送的是多媒体数据。HTTP请求由客户机发出,服务器做出响应。

4流媒体技术的应用

流媒体技术发展,是以互联网的发展与普及为基础并提供强大市场动力的,流媒体技术目前已广泛用于多媒体新闻、视频点播、远程教育、在线直播、网络广告、电子商务、 网络电台、实时视频会议等互联网信息服务。 这一技术的应用将为网络信息交流带来明显变化,同时对人们的工作、生活等都将产生深远的影响。

参考文献:

[1]罗建川,刘守印,胡君红,彭新生.实时传输协议rtp的研究及其应用.计算机工程与应用,2001,(8).

[2]张敏芳,单文生,陈福民.流式媒体服务平台的建立[J].计算机工程,2003,(12).

流媒体技术范文第3篇

流式传输的功能是对连续的声音和图像信息进行打包处理,然后传到网站服务器,供用户进行下载,其中用户可在多媒体文件下载结束前,进行播放多媒体文件。其主要原理是开始下载的部分内容会被缓冲在某一存储区域中,如果网络传输速度跟不上客户机播放时所需要的转换速度,此时音视频播放器会自动的将存储区域中的缓存部分文件进行调配,保证用户播放多媒体文件的连续性,也可保持良好的播放效果。流媒体不仅改进了互联网只表现静态文字和图片的缺点,还可以展示直观、灵活的视频课堂,以及可对大量的并发点播请求作做式处理,这一优势可在大规模点播环境中得到很好的应用。本系统中建立了流媒体教学视频播放系统。其中,流媒体资源配置系统主要由流媒体服务器、媒体编码压缩工具包、客户端播放器、传输网和流媒体传输协议这六部分构成。其中媒体编码压缩工具包主要是在创建、捕捉和编辑多媒体数据时进行启用,以获取流媒体数据格式;客户端播放器,主要是对流媒体文件中的相关内容进行播放和浏览,以实现学习的目的;传输协议包括RTP、RSVP等。采用流媒体技术之后,系统达到了以下目的:

1)数据压缩比高。流媒体所利用的压缩方式,将流信息添加到文件,这一处理不但可以提高数据压缩比,还可以把动画、音/视频等多媒体文件打包成若干个压缩包,以便客户端能够实时连续地接收来自服务器的压缩包。

2)可节省客户端的缓存及硬盘空间。流媒体技术的应用,用户可以在多媒体文件下载的同时,在客户端计算机进行多媒体的播放和观看,其中下载的内容只是暂存在缓存区,播放后即可进行释放,这样可以节省客户端的缓存及硬盘空间。

3)缩短了延时等待的时间。大大的提高了系统运行的效率,减少了视频缓冲时间,使得网络视频教学播放的更为流畅。

4)采用了与以往不同的传输。流媒体技术应用一种实时传输协议,这一协议较好的解决流媒体数据传输问题,可以使媒体数据在网上快速有效的传输。针对.rm,.avi,.flv,.swf等格式的动画视频提供在线播放功能,能自动识别视频格式,选择对应的网页播放器,在带宽不足的情况下,能够实现同时在线的人数控制。相对于传统的下载后播放大幅度,流式传输减少了启动延时,且由于所有内容都被下载到缓存中,使得所需空间大大减少。目前,流式传输主要依靠以下两种方式实现:一是实时流式传输(RealtimeStreaming),二是顺序流式传输(ProgressiveStreaming)。如视频为实时广播,可以使用流式传输媒体服务器或者使用RTSP这样的专门设计的实时协议,如果使用HTTP传输,文件则是顺序流传输。

1)顺序流式传输顺序流式传输指的是顺序下载媒体文件,用户只能观看已下载部分却不能跳至未下载部分,由于HTTP协议本身存在限制,该传输方式亦不能根据带宽情况在传输期间进行调整。通常情况下,HTTP服务器可发送此类文件形式,所以该方式也称作HTTP流传输。

2)实时流式传输实时流式传输不同于顺序流式传输,它采用专门的流媒体服务器及传输协议,实时流媒体支持随机访问,可对观看内容快进和后退。特定流媒体服务器在实时流式传输中是必要的,如DarwinStreamingServer、HelixServer与WindowsMediaServer。这些服务器允许更多级别的控制媒体发送。特殊网络协议在实时流式传输中也是必要的,如:RTSP(RealtimeStreamingProtocol)或MMS。

2结语

系统实现的过程中采用实时流式传输,实时流式传输可以根据不同格式的视频,设置单独的视频服务器,对视频播放具有更多的控制。

流媒体技术范文第4篇

进入90年代以来,Internet网络通讯技术的飞速发展,已对人类日常生活和工作方式产生了深刻的影响,同时也对传统的教育教学模式产生了极大的挑战。网上教学、网络课程的开发已成为教育技术界同仁讨论的中心论题和21世纪教育改革发展的新趋势。而当今世界,科学技术的迅猛发展,使得知识经济已见端倪,知识经济呼吁创新教育,要求我们变革传统的教育教学模式,发展学生的创新意识和创造性思维的能力,培养创新性人才。

二、流媒体技术促进现代远程教育

1、什么是流媒体:

流媒体(StreamingMedia),指的是在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体,即在因特网上以数据流的方式实时音、视频多媒体内容的媒体,音频、视频、动画或者其他形式的多媒体文件都属于流媒体之列。流媒体是在流媒体技术支持下,把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上,让浏览者一边下载一边观看、收听,而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的多媒体文件。

2、流媒体技术在现代远程教育中扮演了什么角色

我国远程教育的目标和任务是,到2010年,基本形成多规格、多层次、多形式、多功能,具有中国特色的终身教育体系。随着社会发展,科学技数的引用,采用流媒体技术为主要实现方式的网络教育,作为远程教育的一种形式,被寄予厚望。

3、流媒体技术实现了网络教育的方式

目前,流媒体技术应用予网络教育上,表现为视频点播和视频直播两种主要方式。视频直播和点播的传播方式,使得传统意义上的课本式的教学方式转变为生动形象的影音模式,广播教学、语音教学、教学示范、消息发送、网络影院、远程管理、教学点播等模式通过互联网传播开来。

三、流媒体平台应用于网络教育的思考

网络教育在教育形式和传播方式上都是一个革命性的开始。但是新型的教育模式在技术应用上总是有其不可避免的应用弊端和欠缺。在网络教育过程中,往往凸现出来的是网络应用时的一些细节问题。

1、新时代情况下,网络教育规模化、产业化逐渐成为一种趋势,这使得网络教育的概念,不仅仅是在局域网内的网络化,而更多地是指通过internet网进行教育传播,而网络带宽成为制约网络教育的一个重要瓶颈。同时,昂贵的硬件设备对于绝大部分学校,学院来说都是非常重的负担。

2、通过互联网传播使得网络教育的学员更为广泛,然而同样带来了一些问题,也是互联网长期以来一直在考虑的问题——网络安全。针对网络教育来说,网络安全主要分为网络教育过程中信息的安全和网络教育平台自身的安全。与互联网上所有的信息传输一样,网络教育的完成也是通过流媒体平台与客户端机交互完成,在交互过程中,往往造成信息的外泄等等,也就出现了经常提到的盗链等,同时,也可以通过各种方式对流媒体平台进行攻击,造成流媒体平台瘫痪等。

3、教育的产业化,使得其在管理等方面更偏向于商业性,因此,网络教育流媒体平台在各个方面都需要运营性的规范化。

学员管理;教师管理;教学、影视内容管理;教学公告等等,而这些主要集中体现在流媒体平台的后台中,流媒体平台的后台管理直接关系到网络教育的运营效果。

以上问题综合了中国网络教育过程中,遇到的部分硬件和软件上的问题。发现问题就要解决问题。如何解决以上问题,是中国网络教育发展的一个重要的课题,

四、网络教育流媒体平台经典案例分析:

湖南大学网络教学流媒体平台:

湖南大学是国内拥有千年历史的知名学府之一。2002年1月由湖南大学原现代教育技术中心与原成人教育学院合并组建成立的,在全国28个省、市、自治区设有校外学习中心(点),共有远程教育学生八万多人。为了适应教育市场的发展,湖南大学对现有网络教育平台进行了改革,新的平台采用的是VIEWGOOD流媒体平台。

VIEWGOOD流媒体平台单机并发量达到了1000以上,这样使得湖南大学的教学平台在硬件投入上减少到了最低,平台采用VIWGOOD自主开发的Vconnect、KeyBuffer独创技术,广域网时延最短只有100ms。系统的稳定性和负载均衡性在行业产品中都遥遥领先。

(一)流媒体平台架构:

1、采集端:

课程的直播系统主要是进行教学现场的直播和现场活动的直播,直播信号通过WebLIVE视频直播模块采集系统编码压缩,通过局域网上传到中心机房,实时。采集同时,将直播的数字信号存储为AVI文件,上传到放置在视频点播服务器内,供客户端的学员进行事后的点播。

2、端:

各院系内部发部是通过组播实现,同一网段进行一路信号的组播。并上传一路至总部的总中心机房,不同院系的用户可以局域内观看。每个院系中心机房有自己内部的视频点播服务器,利用该系统各院系将所有的资料放置在网上,供客户端的学员进行点播。

(二)流媒体平台合理贴切的后台管理

湖南大学使用的VIEWGOOD流媒体服务平台支持NP、SP/CP、超级管理员、终端用户五种角色。每种角色均可提供多用户远程管理。

系统支持对会议、业务培训、活动、影视等内容划分级别,以及用户分级功能,系统限制只有当用户级别大于对应节目级别的时候,该用户才可以访问该级别的影片。如中层管理人员可以访问的权限和高级管理人员的访问权限,在系统中可以设定相应的区别。

节目级别可任意定制,级别数量不限,例如。可将节目设为“十个级别”进行管理。VIP用户可以看到所有级别的节目,而普通用户只能看到开放的级别的节目。

(三)方案硬件配置

点播服务器

硬件配置:HPTC2110:P42.4G、SCSIM18、100/1000网卡

服务器

硬件配置:HPTC2110:P42.4G、SCSIM18、100/1000网卡

采集工作站

硬件配置:P41.8GCPU、512M内存、声卡、10/100网卡、视频捕捉设备

Web服务器(自备)

(四)效果反馈:

湖南大学网络学院网络教学负责人表示,教育市场的竞争,在于教学机制和教学环境的竞争,学院拥有合理成熟的教学机制,也需要在教学环境上做好文章。通过良好的教学平台,逐步建立灵活开放、规范管理、注重质量的网络教育新模式,为实现高等教育大众化,构建终身教育体系做出贡献。

五、流媒体技术在教育行业应用的未来趋势

流媒体技术范文第5篇

[摘要]:

流媒体技术的出现使音频文件在网络媒体中的顺利传播成为现实,从而使网络媒体对于广播媒体的直接竞争开始突现。本文以“流媒体时代”下的广播媒体为考察对象,分析了流媒体带给网络媒体的新变化、广播媒体所面临的挑战、生存机会,并提出了广播媒体的生存对策。

当我们在网络上尽情享受美妙的在线 音乐 、欣赏精彩的flas、观看感人的在线电影的时候,“流媒体”已经悄然来到我们身边。在线广告、网络广播、网上直播等流媒体形式以其直观、互动、实时等特点,超越传统的文字、图片等静态信息载体,吸引了越来越多网络用户的注意。数据表明,无论是接触频度和范围,还是市场的前期投资反响,都毫无例外地显示,未来属于流媒体。微软总裁比尔·盖茨和雅虎创始人杨致远等it业界的重量级人物,也都对流媒体的未来非常乐观。

2006年,流媒体的 发展 更是来势汹涌,一日千里。直播点播、internettv、p2p流媒体、iptv,视频监控、可视电话、视频会议、音乐视频网站、网络游戏,流媒体几乎在音视频应用领域中遍地开花。广播一向被视作四大媒体中的弱势媒体,流媒体时代带给广播以前所未有的冲击同时,也给广播以前所未有的机会。“流媒体时代”的春天会不会是传统广播的冬天?还是随着流媒体时代的到来,传统广播即将迎来自己的第二个春天?

一、流媒体带来的变化

流媒体(streaming media)是指的是在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体,即在因特网上以数据流的方式实时音、视频多媒体内容的媒体,音频、视频、动画或者其他形式的多媒体文件都属于流媒体之列。流媒体是在流媒体技术支持下,把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上,让浏览者一边下载一边观看、收听,而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的多媒体文件。

流媒体技术的出现,音频、视频文件得以在网络媒体中顺利、实时地播出,人们不仅可以在网络上顺畅地收听广播、观看影视节目,还可以直接收看赛事实况直播。以前需要通过收音机、cd机、电视机来收听、观看节目,现在只需要一台 计算 机就可以全方位覆盖需求。网络媒体也由以前单纯地静态的文字和图片,发展为对动态的音频、视频的传播,这是对网络媒体功能的拓展和传播价值的整合。流媒体技术的运用,不仅可以大大节省网络用户的下载时间,而且使网络媒体与传统的广电媒体在互动、实时、直观等传播特征上,开始站到了同一起跑线上。流媒体技术使网络用户不再需要经历漫长的下载等待时间,就可以实现在网络上收看、收听影音文件,这一模式与传统的广播、电视播出极为相似。同时也意味着,网络媒体对传统广电媒体的冲击真正开始了。

自从1995年4月,美国华盛顿州西雅图市的progressive networks公司(即后来的realnetwork公司),在美国全国广播者联合会上推出了一种名为realaudio的软件,实现音频在因特网上的实时传送以来,以流媒体形式出现的网络音频、视频得到了迅速的发展。根据一组来自国际权威机构的调查,2000年在网上访问流媒体的人数增加65%,西方网络发达国家访问流媒体的人数已达到1.1亿人,约占网民的1/3,在亚洲也迅速增加到2500万人,将近网民的1/9。

二、传统广播面临挑战

自1920年美国匹兹堡kdka广播电台正式播音以来,广播在一段时间内获得了长足的发展。尤其在第一次世界大战期间,广播作为宣传战的最锐利武器,发挥了极为重要的作用。但自从电视出现之后,广播作为媒体的地位开始衰落。由于广播稍纵即逝、形象性差等劣势,在电视蓬勃发展、互联网大行其道的今天,广播更是难以在日趋激烈的媒体大战中找到本应属于自己的位置。

“大霹雳的前十秒种——刹那间,眼前诸象皆改观。”贝若斯如此形容网络的骤然降生。网络媒体的优势不需多说,除了公认的互动即时、开放性、信息海量等特点之外,网络媒体还有一个突出的独有特征,即高度的整合性,也可以称其为多媒体性。从技术手段上来看,网络媒体几乎将所有传统媒体的传播手段悉数囊括:文字、图片、音频、视频……,互联网被称为“媒介大融炉”并不过分。在互联网技术发展的初期,由于带宽等因素的制约,网络媒体仍然以文字和图片信息的为主,而要顺畅、实时地收听、收看影音文件则在技术条件的限制下还有一定的困难,但随着流媒体技术的出现,边下载边收听、收看的实时传播成为可能,人们随时可以根据自己的意愿选择自己喜欢的节目来收听和收看。而且,众所周知,宽带是网络发展的主流,随着网络带宽建设的不断发展,网络广播和网上电视已经离我们越来越近了。事实上,目前在网络媒体中,流媒体已经被大量地运用,而且深受网民欢迎。

目前网上广播主要有两种形式:直播——即时播音(live)和点播——随选播音(audio-on-demand)。前者的形式与目前的广播相类似,即按照固定的节目播出表的节目时间播出广播节目,只不过听众收听节目的硬件设备是计算机网络,这种形式只是在接收载体上与传统广播有所区别;而后者则是在网站中存放广播节目,听众可以在按照自己的意愿随时点播收听自己喜欢的节目。与传统广播相比,基于流媒体技术的网上广播具有很多优势,集中体现在以下几个方面。

1、传播范围大。网上广播不受传统广播覆盖范围的限制,可以超越更广大的地理空间,进行全球化传播,各种功率的电台获取听众的机会更加平等而广泛;

2、多媒体性。传统广播传播信息的载体相当单一的,即仅通过声音,这也是传统广播被视为四大媒体中的相对弱势媒体的一大原因,而且其稍纵即逝、过时不候的信息传播特性也使其在媒体竞争中处于劣势,但网上广播则大大弥补了传统广播的这一先天不足,结合文字、图片、声音等多种传播载体,可使信息传播的丰度和厚度大为增强;

3、互动性。互动是网络媒体的一个天然优势,双向交流使得网上广播突破了传统广播“我播你听”的被动模式,使听众可以随时按照自己的意愿调整收听过程,网上点播是对听众获取信息的主动性的最好佐证;

4、可检索性。网上广播的技术优势使得广播电台建立起自己的专业资源库成为可能,同时也为听众对广播节目资源的搜寻检索提供了必要的条件,广播节目成为可查询、可检索的信息资料;

5、全新经营模式。传统广播电台基本依靠广告作为其收入来源,网上广播则为广播电台的这种经营模式提供了新的角度,即对节目内容资源的经营上的转变,付费收听节目可以成为广播电台生存的新方式。

1995年8月,美国abc广播网首先利用网际网路进行全球播音。如今,已有约85%的美国区域性或全国性广播电台都开始了网上播音。dataquest的数据显示,1998年时,因特网上已经有2,500互联网广播电台,这一数量在1999年时增长到了2,700万。据统计,目前因特网上每周约有45000小时的广播节目,58个美国电视台提供web广播,34个电视台提供点播服务[1]。有近半数的跨国 企业 公司在内部使用流媒体实现web广播。据英国bbc的克里斯·韦斯科特在《新媒体变革对bbc的影响》一文中所提到的,12岁以上的全部美国人中有22%,即5,000万美国人曾经访问过一个广播电台的网站,在广播网站的访问者中,46%的人停留长达20分钟以上[2]。

据统计,到1999年初为止,世界各国建起网络广播电台1500多家,其中从1995年到1997年两年间,美国已经有85%的广播电台建设了网络广播,到1998年上网的电台超过了2000家。1996年12月15日,广东的珠江 经济 广播电台首创我国广播电台上网的先例,到2000年5月底,我国的网络广播已经达到100多家[3]。《世界广播电视 参考 》的资料显示:我们现在已经能够听到100多个国家的1550多个网上电台的广播。截止到2000年7月,著名的yahoo中文在“电台”的检索字串下,已编入了15个类目和347个网站。荷兰电台的节目总监马克思说“现在有超过6000个电台在互联网上各种形式的流式音频。”[4]

三、广播的生存机会

流媒体技术给网上广播带来的全新气象固然势不可挡,但这并不意味着广播媒体就此失去了生存机会。历次传播革命给了我们这样的认识,传播符号、传播媒介和传播科技始终呈叠加性状态发展,也就是说,新媒体的诞生并不会使旧媒体消亡,而是新旧媒体共进共荣;而叠加性状态又导致了整合性状态,即新的媒体会以整合了旧媒体传播优点的特征出现。

流媒体技术在技术上的进步,也遵循了人类传播革命发展的 规律 。传统的广播媒体在新技术的促进下,并不会消亡,而是会对其功能与价值进行整合,以自身的调整来适应技术变化带来的冲击。

在流媒体时代,传统广播依然具有自己的生存机会,基于两个方面的考虑:其一,经过近百年的发展,广播媒体已经建立起自己独有的、其它媒体所无法取代的优势,这种优势将转化为流媒体时代下广播媒体的核心竞争力;其二,基于流媒体技术的网上广播在实现上还面临着一系列尚待解决的问题,在网上广播从技术到内容的全面完善过程中,传统广播必将找到与因特网结合的最优化模式,从而适应外部环境的变化。

事实上,如果洞悉广播媒体的固有优势,就不会对广播的发展前途悲观失望。因为广播的某些独有的优势,可以成为“流媒体时代”广播生存的新契机,迎来传统广播媒体的“第二个春天”。以下从三个方面来分析广播的固有优势所带来的发展新机会:

1、伴随性。广播媒体伴随性的优势是其他任何媒体所无法比拟的。收听广播节目只占用了听众的听觉器官,并不影响眼、手、口等器官的正常活动,听众可以在从事其他活动时(如做饭、散步、旅行、锻炼等)兼顾广播节目的收听,大大提高了广播媒体的使用率。伴随性的优势在网上广播中也可以得到进一步的发挥。因为网络用户在上网浏览网页、收发邮件、聊天的过程中,占用的只是视觉,其听觉处于闲置状态,而广播伴随性的特征使其在不妨碍网络用户视觉运用的同时,可以顺利完成依赖于听觉的信息传播。网上广播可以顺利避开视觉层面的激烈抢夺战,并转入后台工作,作为背景声音完成对用户听觉的占用。

2、低成本。与电视相比,广播节目的运行成本相对低得多。无论从规模、数量上来讲,广播媒体要完成一个节目所需要投入的资金和人力资源要小得多。相对电视节目的上网,广播节目上网只需调动音频资源,从技术角度看广播上网比电视上网简单便利,从成本角度看广播上网也比电视上网成本更低。

3、高普及率。广播是普及率最高的传统媒体,与报纸、杂志等纸质媒体相比,广播由于通俗易懂,不受文化程度限制,只要是听觉正常的人都可以接收;与电视媒体相比,广播体积小、携带方便,流动状态也能接收,而且接收装置价格低廉,尤其在

3、努力借鉴国内外网上广播的先进经验。

由于起步较早,国外广播界的 发展 经验对我国广播业的发展具有借鉴价值。比如在20世纪50年代,广播业最为发达的美国就开始摸索广播电台专业化发展的道路,并取得了成功,而现在我国广播界也已经开始在专业特色和个性化战略方面进行了尝试。同理,在广播与 网络 相结合的实践过程中,国内外有一些广播电台已经做得相当成功。借鉴一些成功的例子,对于更好地认识广播在“流媒体时代”的生存不无裨益。

英国bbc的网上广播。2001年3月,英国bbc首次实现了对俄罗斯总统普京的网上直播采访。这次访问既有声音,也有图像,并进行 英语 和俄语的同声翻译。在电脑屏幕底端还有显示向普京总统提问的机会的比例,并编辑了有关普京总统执政第一年的资料。在bbc的网站上,网民们可以浏览此次采访的全部内容,包括普京先生的所有讲话和向他提出的每一个问题。通过网上直播,全世界公众都获得了向普京总统提问的机会。这次网上直播采访获得了热烈的反响,对普京总统采访时,bbc网站收到了大量的关于此次采访的e-mail提问和评论,共计24000件,且来自世界各地。

日本的网上广播。日本的网上广播大致分为三种形式:一是把无线电广播里的节目原封不动地通过因特网广播;二是广播与因特网的互动节目;三是专门在因特网上播出的节目。自1999年4月开始,日本七家较大的商业广播电台就开始通过与微软公司合作,播出具有个性且具有因特网广播特点的网上广播节目。如“tokyo-fm”电台于1999年7月开始的《tfm即时剧场》,最早使用了活动的画面,用了5分钟的电影画面剪辑介绍最新的电影;被称为开发了因特网上的“广播新娱乐方法”的《山田的有限弧度》属于第二种形式的网上广播节目,当地面广播节目播出时,网上的节目主页就会出现主持人和节目小宠物主人公的网上漫画,而漫画中主持人和小狗的变化是根据用户听众的反馈意见来左右的,深受日本听众、网络用户和广告商的欢迎;而“文化广播”的《望世界》和《因特网广播·在网里相见》则属于第三种形式的网上广播节目,这是专门针对卡通电玩迷们编排的因特网节目,由卡通片的配音演员与特定的因特网听众相互交换电邮地址,向传统广播本体进行挑战,希望把很少收听广播的电脑一族——年轻一代吸引到广播里来。

香港电台的网上广播。1994年12月香港电台率先进行“香港电网版”的网上实验服务,以提供新闻演示文稿及少量电视及电台节目为主。1995年9月17日上午7时起,香港电台运用同步直播科通过互联网36小时向全球直播电台选举新闻和节目,成为世界上首个应用同步直播科技进行36小时直播的电台。1997年6月,香港电台在互联网上进行连续48小时视像直播报道有关香港回归的各项庆祝活动,吸引了全球25万人次的收看和收听,到访其网站的人次高达900万。2000年4月,香港电台全面拓展网上广播服务,每天直播全部6个电台频道、所有黄金时段播出的电视节目(每周共7小时视像节目)、提供中文新闻文本。

中国 国际广播电台。1998年12月26日中国国际广播电台正式推出了自己的网站( .cn )。1999年底,国际台网站已初步形成了华语(包括普通话、粤语、繁体字)、英语、德语、西班牙语、日语等共九种语言的广播节目文字和声音上网。在国际台的网页中目前已经链接了实时收听和节目回放,在节目回放中还会放上文字稿,以满足用户收听和学习需要。

自1995年推出第一个互联网流媒体播放器以来,流媒体的应用呈爆炸性增长。到2004年,流媒体市场有着巨大的收入潜能,其中为消费者服务创收90亿美元,内容提供商创收28亿美元;全球将有1000多个流媒体网站,2亿多小时视频流。去年在网上访问流媒体的人数增加65%。亚洲访问流媒体的人数迅速增加到3500万人,将近网民的1/6。到2007年,流媒体发展的重点将从以“流”应用为中心转移到以“媒体”为中心,随着iptv以新媒体的身份出场,将流媒体的价值体现得淋漓尽致[6]。

艾瑞市场咨询(iresearch)根据资料整理显示,移动流媒体作为移动多媒体业务的一部分正逐步受到重视,市场将不断扩大。预计到2007年,日本的移动流媒体用户数量将达到2144万人,其次是德国和韩国,而预计中国将有超过190万的用户数[7]。

图表引用自艾瑞资讯网站

不管我们愿不愿意承认,流媒体的时代已经来临。事实上,从技术角度、网民数量的增长,以及宽带的逐步普及等角度来看,流媒体的应用已经打下了良好的基础。但由于政策因素、版权等各种相关问题的制约,流媒体的长足发展也不是一蹴而就的,需要一定的时间与环境催化。传统广播媒体要想在“流媒体时代”下生存并得到不断发展,就必须懂得与网络媒体进行正确有效的合作和功能、价值的整合,从而实现双赢。对我们传统广播媒体而言,必须利用这个时间差,跟上发展的潮流。

“流媒体时代”的到来并不可怕,反而是传统广播焕发“第二春”的绝好契机。由于流媒体技术的出现,传统广播在传播特征上的不足得到弥补,传统广播转瞬即逝、选择性差、直观性差的弱点得以修正。通过流媒体技术,人们可以自由自主地选择自己喜欢的节目、段落,反复多次地收听,同时可以配合文字、图片等各种其他载体,丰富广播内容的传播形式。

随着技术日新月异的发展,广播媒体还会面临更多的挑战和冲击,重要的是要在这种发展中学会变化和调整。正如bbc的克里斯·韦斯科特所说,“广播……不会因为互联网的出现而死亡,但是会改变。”[8]对广播媒体而言,重要的是应该学会怎样更好地改变。

[注释]

[1]《宽带网络的发展将使流媒体成为未来的主流技术》, .cn ,2003/9/26,19:56。

[2][英]克里斯•韦斯科特,《新媒体变革对bbc的影响》,选自邓??浴⒗钚斯?鞅唷锻?绱?ビ胄挛琶教濉罚?本┕悴パг撼霭嫔纾?001年,第75页。

[3]张潇潇、郑一卉《中美两国网络广播现状的比较研究》,《中国广播电视学刊》,2002年第3期。

[4]杨叶青《论网络广播——网络广播现状和经营理念》, / ,传媒学术网,2003/11/22,21:30。

[5]中国互联网信息中心(cnnic)2007年1月23日第19次中国互联网络发展状况统计报告

[6]《流媒体应用全面开花》 顾荣强 计算 机世界网

[7]《预计2007年中国流媒体用户将超过190万》 艾瑞资讯 .cn

流媒体技术范文第6篇

【关键词】流媒体 启动延时 RTP

自互联网产生以来,受网络带宽的限制,互联网上的信息都以文字、图片等静态数据为主,而音频、视频数据则难以在网上。随着ADSL、视迅宽带、FDDI网的出现,网络带宽得到很大的改善,可以达到100M以上的传输速率,但仍无法满足高质量的多媒体信息传输的需要,这就要从数据的传输方式上着手来解决问题。由此,流媒体技

术应运而生。

一、流媒体技术概述

流媒体(Streaming)技术是指在发送端和接收端之间以独立于网络负载的以给定速率传输音频、视频信息的一种传输技术。流媒体具有隐含的时间维、传输的实时性和等时性、高吞吐量等特点。目前因特网由于存在带宽不足、服务质量控制机制较弱等局限性,难以满足流媒体的实时性要求,为此因特网工程任务组(IETF)制定了一系列支持流媒体实时传输和服务质量控制的协议,如 RTP、RSVP、RTCP等。其中,RTP是所有这些协议的基础。在网络上传输音频或视频等多媒体信息,目前主要有下载回放和流式传输两种方案。下载回放方式时间长、占的内存多,要求用户等到整个文件全部下载完毕才能回放。流式传输中声音、影像等通过网络向用户计算机进行连续、实时传送,用户不必等到整个文件全部下载完毕,而只需经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看。

流媒体技术是一种使用流式传输连续的时基媒体的技术。流式传输方式是将视频、音频等其他媒体压缩为一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机连续、实时传送,只需要在用户端缓存足够可播放的视频容量就可以开始播放。

二、流媒体系统的组成

1、编码工具。即用于创建、捕捉和编辑多媒体数据,形成流媒体格式。利用媒体采集设备进行流媒体的制作。它包括了一系列的工具,从独立的视频、声音、图片、文字组合到制作丰富的流媒体。这些工具产生的流媒体文件可以存储为固定的格式,供服务器使用。

2、流媒体数据。即媒体信息的载体。常用流媒体数据格式有.ASF、.RM等。

3、服务器。即存放媒体数据。由于要存储大容量的影视资料,因此该系统必须配备大容量的磁盘阵列,具有高性能的数据读写能力,可以高速传输外界请求数据并具有高度的可扩展性、兼容性,支持标准的接口。这种系统配置能满足上千小时的视频数据存储,实现片源的海量存储。

4、网络。即适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议的网络。流媒体技术是随着互联网络技术的发展而发展起来,它在现有互联网络的基础上增加了多媒体服务平台。

5、播放器。即供用户欣赏网上媒体的软件。流式媒体系纺支持实时音频和视频直播和点播,可以嵌入到流行的浏览器中,可播放多种流行的媒体格式,支持流媒体中的多种媒体形式,如文本、图片、Web页面、音频和视频等集成表现形式。在带宽充裕时,流式媒体播放器可以自动侦测视频服务器的连接状态,选用更适合的视频以获得更好的效果。目前应用最多的播放器有美国Real Networks公司的Real Player、美国微软公司的Media Player、美国苹果公司的Quicktime三种产品。

目前,Real System 被认为是在窄带网上最优秀的流媒体传输系统,其允许的带宽限制从28.8kbps的拨号上网到10M 的局域网,允许点播的人数从 100 流到 1000 流甚至无限流。Real System 系统由三部分组成。一是媒体内容制作工具Real Producer。主要是用于压缩制作多媒体内容文件,实时压制现场信号并传送给Real Server进行现场直播;也可以把其他音频、视频和动画等多媒体文件格式转换成Real Server支持并进行流媒体广播的 Real格式。二是服务器引擎 Real Server。它是目前国际上最强力的因特网和Intranet上的流传播服务引擎,利用该服务引擎用户可以在客户端无须等待数据全部下载完毕即可实时收看直播节目。三是客户端播放软件 Real Player。用来向服务器发出请求,接收并回放从 Real Server传送的媒体节目。

三、流式传输协议

流媒体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。因特网工程任务组的主要工作是设计各种协议来规范与发展世界标准化组织,现已设计出几种支持流媒体的传输协议。

1、RSVP(资源预留协议)。该协议促使流数据的接收者主动请求数据流路径上的路由器,并为该数据流保留一定的资源(即带宽),从而保证一定的服务质量。RSVP是一个在IP上承载的信令协议,它允许路由器网络任何一端上终端系统或主机在彼此之间建立保留带宽路径,为网络上的数据传输预定和保证服务质量。

(1)RSVP协议中涉及到发送者和接收者的概念,这两个概念是在逻辑上进行区分的。发送者指发送路径消息的进程,而接收者是指发送预留消息的进程,同一个进程可以同时发送这两种消息,因此既可以是发送者也可以是接收者。

(2)资源预留的分类。专用预留:它所要求的预留资源只用于一个发送者,即在同一会话中的不同发送者分别占用不同的预留资源。共享预留:它所要求的预留资源用于一个或多个发送者,即在同一会话中的多个发送者共享预留资源。

(3)RSVP提供两种发送者选择方式。通配符方式:默认所有发送者,并通过预留消息中所携带的源端地址列表来限制通配符滤波器。显式指定方式:滤波器明确指定一个或多个发送者来进行预留。

2、RTP(实时传输协议)。用于Internet上针对多媒体数据流的传输。RTP协议为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务,如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或模拟数据。应用程序通常在UDP上运行RTP以便使用其多路结点和校验服务。RTP可以与其他适合的底层网络或传输协议一起使用。如果底层网络提供组播方式,那么RTP可以使用该组播表传输数据到多个目的地。

3、RTCP(实时传输控制协议)。实现通过客户端对服务器上的音视频流做播放、录制等操作请求。该协议通过RTSP协议实现了在客户端应用程序中对流式多媒体内容的播放、暂停、快进、录制和定位等操作。RTP和RTCP一起提供流量控制和拥塞控制服务。

4、RTSP(实时流协议)。建立并控制一个或几个时间同步的连续流媒体,如音频和视频。尽管连续媒体流与控制流交叉是可能的,但RTSP 本身并不发送连续流,换言之,RTSP充当多媒体服务器的网络远程控制。RTSP 提供了一个可扩展框架,实现实时数据(如音频与视频)的受控、按需传送。数据源包括实况数据与存储的剪辑。RTSP 用于控制多个数据发送会话,提供了选择发送通道(如UDP、组播UDP与TCP等)的方式,并提供了选择基于RTP的发送机制的方法。

总之,随着流媒体技术的不断发展以及网民对流媒体的需求的增加,流媒体技术将会日臻成熟并稳步发展。

(注:本文为项目“多媒体CAI应用在高等职业教育中的教学结构模型研究”的研究成果。)

【参考文献】

[1] 肖金秀、蔡均涛:多媒体技术及应用[M].冶金工业出版社,2006.

[2] 郑丽娜:网络流媒体技术及其应用[J].山东通信技术,2005(2).

[3] 刘肖笛:网络流媒体技术大全[DB/OL].tech.省略/,2006-12.

流媒体技术范文第7篇

关键词 流媒体;传输技术问;互联网

中图分类号TP3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)64-0162-02

随着互联网技术突飞猛进的发展,人们对媒体的选择再也不局限在普通的被动接受传播媒体的层面上面。近年来互联网视频,音频等多种流媒体在人们生活受到广泛的青睐,这都取决于流媒体在技术上的优越性,可以更好的满足人们的生活需要。

1 流媒体在传输过程中缓存支持的问

互联网在传输的过程中是以包为单位进行传输的,由于网络传输的稳定性没有保证,多媒体数据在传输的过程中被分成了许多数据包,针对不同的路由,最后到达客户端的时间和次序都有可能发生改变甚至丢失。如果将数据包在到达客服端之前,利用缓存技术对到达的数据进行正确的排序,就可以避免出现以上问。其中,缓存技术包括:缓存策略,服务器与缓存技术相结合,分段分布式缓存。

1.1 缓存策略

根据缓存的目标数据的不同的内容,又分全部缓存策略与部分缓存策略,滑动窗口缓存,分层编码视频缓存。

1)与部分缓存策略相比较,全部缓存策略最大的不足之处储存空间的要求很高,如果缓存的空间不足,那么缓存的操作过程就显得很复杂,需要不断的换进换出,这反而对网络流量的降低起不到太大的作用,而且付出的空间代价也相对而言比较高;2)部分缓存的优点在于,一方面可以有效的解决服务的延时性,用户点播经过延时启动,就可以在这段期间对数据包进行处理;另一方面,减少服务器的承载的压力问。但是缓存数据需要很大的储存空间,加上后期的缓存数据都必须从服务器获得。总体而言,部分缓存也不能从本质上较少网络流量的负担;3)滑动窗口缓存指的是当第一个用户想服务器发送请求的时候,服务器会将请求转向中心服务器,服务器对最初的用户请求经过加工处理,预测出相关的其他请求,并将这些数据缓存一定的时间。数据生命期就以窗口大小的形式表现出来。只要是在这段时间内发送到服务器的请求,服务器都会用这个窗口为他们提供服务;4)要想达到最小化传输的目的,采用分层编码视频的缓存策略比较实用,有针对性的对分层编码的流媒体进行缓存,弊端就是要根据对不同客户拥有的不同宽带运用不同质量的流量来回应。这一策略中经常运用的两个方法包括预取算法和分层编码细粒度的缓存替换法。

1.2 服务器与缓存技术相结合

服务器与缓存技术相结合主要体现在两个面,一是采用闭环(点播驱动)控制的方法,另一方面是结合服务器调度和前缀缓存或部分缓存的策略是在给定缓存容量时,最小化主干网络上的传输量。第一种方法的中心思想是利用Batching、Patching和前缀缓存技术。其中Batching补丁的请求为本策略最独特的特点。缓存服务器降低启动延迟的时候,Multicast with Cachin仍然会在组播开始后对请求进行聚合,利用Batching补丁完成没有启动延迟的目的。第二种方法不仅可以再运行中缓存补丁的各种数据,还能运用选择前缀集合的优化算法进行计算。

1.3 采取分段分布式

MiddleMan是服务器与协调器的重要组成部分。主要配置为一台协调器与若干台器,利用LAN将两个主体相互连接。其运行模式主要为:通过协调器,向服务器发送内容并进行跟踪,做出缓存替代的决策。当视频数据输入到MiddleMan存储系统之后,就可将视频数据拆分为若干个格式相同的文件数据。这样,就可以将视频文件按照一定顺序联合起来,避免出现混乱状态。对于服务器来说,可以将接收的媒体流块数据按照大小重新排列,通过替换策略以及缓存接纳控制方法,在每一段中添加相应缓存值。同时采取前缀替代原来缓存的前缀;后缀替代原来缓存的后缀的方式。

2 服务器的流调度技术

据相关资料调查显示,一般用户群体点播的节目集中度较高。如果在某一个时间段内,用户人群集中点播某个节目,只要利用传输媒体流合并用户请求,就可有效节约网络宽带与视频服务器的空间,与流媒体的调度技术相符。

有关流媒体调度的算法可分为静态调度算法与动态调度算法两种形式。一方面,静态调度算法主要在于服务器主动将节目在某个组播通道中应用,实现媒体流;另一方面,动态调度算法则指用户通过点播驱动,由服务器结合具体的调度算法,为用户提供媒体流。流媒体的动态调度算法包括FCFS算法、Batching算法、Adaptive Piggybacking算法、STream Tapping、补丁算法(Patching)、受控组播算法、Catching and Selective Catching、BandWidth Skimming、分片融合、层次型组播流聚合等。

3 怎样对替换的节进行计算的问.

流媒体与传统媒体有很大的差别,所以传统的节目替算法不能运用到流媒体这一领域当中来。RBC算法是目前流媒体当中运用比较广泛的算法之一,它在缓存接纳和替换的过程当中充分的考虑到了发送的宽带和文件大量两个重要的因素。与Pooled RBC策略相互结合在一起,RBC算法性能就大大的得到提升和健全。Pooled RBC一个较为突出的优点是,它还提供一个宽带POOL。POOL RBC会根据点播请求的不同的情况将请求传达给原始的服务器。

LRU算法在计算的时候,不能很好的处理不断演化的引用模式,区分不出来经常与不经常用户使用的对象。LRU-K的优点就是可以对最近引用多次的信息进行考虑。因此,可以很好的区分不同级别的引用对象,这一点,弥补了LRU算法中存在的不足。不仅如此,LRU-K算法可以通过自身的系统功能及时的对引用模式进行调节,管理的起来也很简单。

4 结论

总而言之,通过对流媒体传输技术进行的以上的研究,虽然很多的建议和解决方案都只能对部分的问起到局限性的作用,但是,这对不断完善的流媒体传输技术领域的研究有着很重要的意义。

参考文献

[1]李谦,秦亮曦.简述流媒体传输技术研究[J].科技时代,2008.

[2]熊永华,吴敏,贾维嘉.实时流媒体传输技术研究综述[J].硅谷,2011.

流媒体技术范文第8篇

流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体,如音频、视频或多媒体文件。而流式传输技术就是把连续的声音和图像信息经过压缩处理后放到网站服务器上,让用户一边下载一边收听观看,而不需要等待整个文件下载到自己的机器后才可以观看的网络传输技术。

目前,在网络上传输音视频(A/V)等多媒体信息主要有下载和流式传输两种方案。一方面,由于音视频文件一般都较大,所以需要的存储容量也较大;同时由于受网络带宽的限制,下载这样的文件常常需要几分钟甚至几小时,所以采用下载方法的时延也就很大。而采用流式传输时,声音、图像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机连续、实时传送,用户只需经过几秒或数十秒的启动时延而不必等到整个文件全部下载完毕即可观看。当声音、图像等时基媒体在客户机上播放时,文件的剩余部分将在后台从服务器上继续下载。流式传输不仅使启动时延大大缩短,而且不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户必须等待整个文件全部下载完毕之后才能观看的缺点。一、流媒体技术基础

实现流式传输有两种方法:实时流式传输(Real-timestreamingtransport)和顺序流式传输(progressivestreamingtransport)。一般来说,如为实时广播,或使用流式传输媒体服务器,或应用实时流协议(RTSP)等,即为实时流式传输。如使用超文本传输协议(HTTP)服务器,文件即通过顺序流发送。采用哪种传输方法可以根据需要进行选择。当然,流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。

1.实时流式传输

实时流式传输总是实时传送,特别适合现场广播,也支持随机访问,用户可快进或后退以观看后面或前面的内容。但实时流式传输必须保证媒体信号带宽与网络连接匹配,以便传输的内容可被实时观看。这意味着在以调制解调器速度连接网络时图像质量较差。而且,如果因为网络拥塞或出现问题而导致出错和丢失的信息都被忽略掉,那么图像质量将很差。实时流式传输需要专用的流媒体服务器与传输协议。

2.顺序流式传输

顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可观看在线内容,在给定时刻,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。顺序流式传输比较适合高质量的短片段,如片头、片尾和广告,由于这种传输方式观看的部分是无损下载的,所以能够保证播放的最终质量。但这也意味着用户在观看前必须经历时延。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的情况,如讲座、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。

二、流媒体技术原理

流式传输的实现需要合适的传输协议。由于TCP需要较多的开销,故不太适合传输实时数据。在流式传输的实现方案中,一般采用HTTP/TCP来传输控制信息,而用实时传输协议/用户数据报协议(RTP/UDP)来传输实时数据。

流式传输的实现需要缓存。因为一个实时音视频源或存储的音视频文件在传输中被分解为许多数据包,而网络又是动态变化的,各个包选择的路由可能不相同,故到达客户端的时延也就不同,甚至先发的数据包有可能后到。为此,需要使用缓存系统来消除时延和抖动的影响,以保证数据包顺序正确,从而使媒体数据能够连续输出。通常高速缓存所需容量并不大,因为通过丢弃已经播放的内容可以重新利用空出的空间来缓存后续尚未播放的内容。

流式传输的过程一般如下:

①用户选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来;

②Web浏览器启动音视频客户程序,使用HTTP从Web服务器检索相关参数对音视频客户程序初始化,这些参数可能包括目录信息、音视频数据的编码类型或与音视频检索相关的服务器地址;

③音视频客户程序及音视频服务器运行实时流协议,以交换音视频传输所需的控制信息,实时流协议提供执行播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法;

④音视频服务器使用RTP/UDP协议将音视频数据传输给音视频客户程序,一旦音视频数据抵达客户端,音视频客户程序即可播放输出。

需要说明的是,在流式传输中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与音视频服务器建立联系,目的是为了能够把服务器的输出重定向到一个非运行音视频客户程序的客户机的目的地址。另外,实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器。

三、流媒体技术应用

Internet的迅猛发展和普及为流媒体业务发展提供了强大的市场动力,流媒体业务正变得日益流行。流媒体技术广泛用于多媒体新闻、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播(VOD)、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等互联网信息服务的方方面面。流媒体技术的应用将为网络信息交流带来革命性的变化,对人们的工作和生活产生深远的影响。下面介绍流媒体技术在视频点播、远程教育、视频会议、Internet直播方面的应用。

1.视频点播

最初的视频点播应用于卡拉OK点播,随着计算机技术的发展,VOD技术逐渐应用于局域网及有线电视网,此时的VOD技术趋于完善,但音视频文件的庞大容量仍然阻碍了VOD技术的进一步发展。由于服务器端不仅需要大容量的存储系统,同时还要承担大量数据的传输,因而服务器根本无法支持大规模的点播。同时,由于局域网中的视频点播覆盖范围小,用户也无法通过Internet等网络媒介收听或观看局域网中的节目。

由于以下的原因使得基于流媒体技术的VOD完全可以从局域网转向Internet。

①流媒体经过了特殊的压缩编码后很适合在Internet上传输;

②客户端采用浏览器方式进行点播,基本无需维护;

③采用先进的机群技术可以对大规模的并发点播请求进行分布式处理,使其能适应大规模的点播环境。

随着宽带网和信息家电的发展,流媒体技术会越来越广泛地应用于视频点播系统。目前,很多大型的新闻娱乐媒体,如中央电视台、北京电视台等,都在Internet上提供基于流媒体技术的节目。

2.远程教育

电脑的普及、多媒体技术的发展以及Internet的迅速崛起,给远程教育带来了新的机遇。在远程教学过程中,最基本的要求就是将信息从教师端传到远程的学生端,需要传送的信息可能是多元的,如视频、音频、文本、图片等。

将这些信息从一端传送到另一端是实现远程教学需要解决的问题,在当前网络带宽的限制下,流式传输将是最佳选择。学生在家通过一台计算机、一条电话线、一个调制解调器就可以参加远程教学。教师也无须另外做准备,授课的方法基本与传统授课方法相同,只不过面对的是摄像头和计算机而已。

目前,能够在Internet上进行多媒体交互教学的技术多为流媒体技术,如RealSystem、Flash、Shockwave等技术就经常被应用到网络教学中。远程教育是对传统教育模式的一次革命,它集教学和管理于一体,突破了传统面授的局限,为学习者在空间和时间上都提供了便利。

除了实时教学外,使用流媒体的VOD技术还可以进行交互式教学,达到因材施教的目的。学生可以通过网络共享学习经验。大型企业可以利用基于流媒体技术的远程教育对员工进行培训。

3.视频会议

市场上的视频会议系统有很多,这些产品基本上都支持TCP/IP协议,但采用流媒体技术作为核心技术的系统并不占多数。虽然流媒体技术并不是视频会议的必须选择,但为视频会议的发展起了重要的推动作用。采用流媒体格式传送音视频文件,使用者不必等待整个影片传送完毕就可以实时、连续地观看,这样不但解决了观看前的等待问题,还达到了即时的效果。虽然在画面质量上有一些损失,但就一般的视频会议来讲,并不需要很高的图像质量。

视频会议是流媒体技术的一个商业用途,通过流媒体可以进行点对点的通信,最常见的就是可视电话。只要两端都有一台接入Internet的电脑和一个摄像头,在世界任何地点都可以进行音视频通信。此外,大型企业可以利用基于流媒体的视频会议系统来组织跨地区的会议和讨论。

4.Internet直播

随着Internet技术的发展和普及,在Internet上直接收看体育赛事、重大庆典、商贸展览成为很多网民的愿望,而很多厂商希望借助网上直播的形式将自己的产品和活动传遍全世界。这些需求促成了Internet直播的形成,但是网络的带宽问题一直困扰着Internet直播的发展,不过随着宽带网的不断普及和流媒体技术的不断改进,Internet直播已经从实验阶段走向实用,并能够提供较满意的音视频效果。

流媒体技术在Internet直播中充当着重要角色,主要表现在以下方面:

①首先,流媒体技术实现了在低带宽环境下提供高质量的音视频信息;

②智能流媒体技术可以保证不同连接速率下的用户能够得到不同质量的音视频效果;

③流媒体的组播技术可以大大减少服务器端的负荷,同时最大限度地节省带宽。

四、流媒体技术的发展

1.流媒体技术的发展现状

流媒体技术是RealNetworks公司首先推出的,现在许多厂商都有成熟的基于流的产品,如RealNetworks公司的RealSystemG2和微软公司的WindowsMediaService。除了得到许多制造商的支持,基于流媒体的国际标准也已经提出。

由WWW联合会(W3C)提出的基于流的媒体语言——同步综合多媒体语言(SMIL:SynchronizedMultimediaIntegrationLanguage)与超文本标记语言(HTML)类似。它可以描述演示的实时行为、屏幕上演示的版面以及协同媒体之间的超链接,可以演示流式视频、音频、图像、文本等多种类型媒体,允许在一个同步多媒体演示中集成一系列的独立多媒体对象。利用SMIL语言还可以方便地同步多个基于流的多媒体对象。

2.流媒体技术的最新发展

下面介绍代表流媒体技术最新发展的两个厂商的产品。

①微软公司的WindowsMedia

最新的WindowsMediaEncode不仅压缩比率又有新的突破,而且可以支持更多不同的网络数据传输速率和压缩比率:如可以用848kbit/s速率播放接近CD音质的音频数据流,用64Kbit/s速率播放CD音质的音频数据流;最新的视频编码则明显优化了动态效果的处理。

WMV8是目前惟一能够提供TrueMotion-Picture-ReadyVideoCodec的视频格式,用连接速率为250Kbit/s的DSL/Cable能够达到近乎家用录像系统(VHS)的视频品质(分辨率为320×240,每秒24帧;用连接速率为500kbit/s的DSL/Cable能够达到与DVD差不多的视频品质(分辨率为640×480,每秒24帧。

②RealNetworks公司的Real

RealAudioEncode8大大增强了Real对音频的压缩处理能力(在甚低速率码流下的音频传输,Real要比WindowsMedia强一些)。

在服务器端,iPoint-PrincetonVideoImage为RealSystem8提供了广告插播PVI技术,iPoint可以在RealSystem8中无缝插入预先定制的广告节目。

RichFX-RealPlayer8可以以较小的传输速率显示出三维效果。RichFX视频技术可以为窄带电子商务带来新的商机。

RealNetworks还推出RealSystemiQ建立新一代网上广播神经中枢系统。RealSystemiQ为数码媒体的传播奠定了新的基础,它能提升网上广播的稳定性与可靠性,令广播信息传播至更多观众的同时,也为媒体传播带来了更佳的成本效益。

以往,媒体的流播是透过一个中央服务器把流播的媒体分派到其他的流播服务器,然后再传送到用户。RealSystemiQ改变了这种单向的流播模式,它建立起一个蜂巢式的服务器组群,让每一个服务器均可以向网络广播,而且从其他服务器接收内容,并把数码媒体传送给用户。Neuralcast技术建立起一个对等的基础,让数码媒体可透过标准的网络协议由一个服务器传送到其他多个服务器。此外,RealSystemiQ的架构允许用来传送各种格式的媒体。

五、结语

流媒体技术范文第9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).

[4]王恒,林玲,钟宝荣. 基于P2P的流媒体技术[J]. 电脑知识与技术(学术交流), 2007,(02).

流媒体技术范文第10篇

本文在引言部分阐述了流媒体技术的基础:流媒体的一般概念及相关的概念。在正文部分介绍了流媒体技术的原理以及媒体服务器的硬件平台。最后主要的介绍了流媒体技术了两种教育应用:校园网视频系统的解决方案和远程多媒体教学方案。

关键字: 流媒体 流式传输 媒体服务器 校园网视频系统 远程多媒体教学系统

一、引言

在网络上传输音/视频等多媒体信息目前主要有下载和流式传输两种方案。A/V文件一般都较大,所以需要的存储容量也较大;同时由于网络带宽的限制,下载常常要花数分钟甚至数小时,所以这种处理方法延迟也很大。流式传输时,声音、影像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机的连续、实时传送,用户不必等到整个文件全部下载完毕,而只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行观看。当声音等时基媒体在客户机上播放时,文件的剩余部分将在后台从服务器内继续下载。流式不仅使启动延时成十倍、百倍地缩短,而且不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户必须等待整个文件全部从Internet上下载才能观看的缺点。

流媒体指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体,如:音频、视频或多媒体文件。流式媒体在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,流式媒体的数据流随时传送随时播放,只是在开始时有一些延迟。

在这篇文章中,主要是讨论流媒体的技术基础,以及流媒体技术在教育中的应用。

二、流媒体技术基础

1、 流媒体技术的原理

流式传输的实现需要缓存。因为Internet以包传输为基础进行断续的异步传输,对一个实时A/V源或存储的A/V文件,在传输中它们要被分解为许多包,由于网络是动态变化的,各个包选择的路由可能不尽相同,故到达客户端的时间延迟也就不等,甚至先发的数据包还有可能后到。为此,使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响,并保证数据包的顺序正确,从而使媒体数据能连续输出,而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿。通常高速缓存所需容量并不大,因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据:通过丢弃已经播放的内容,流可以重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续尚未播放的内容。

流式传输的过程一般是这样的:用户选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来;然后客户机上的Web浏览器启动A/VHelper程序,使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。

A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流控制协议(RTSP),以交换A/V传输所需的控制信息。与CD播放机或VCRs所提供的功能相似,RTSP提供了操纵播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序(一般可认为客户程序等同于Helper程序),一旦A/V数据抵达客户端,A/V客户程序即可播放输出。

需要说明的是,在流式传输中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与A/V服务器建立联系,是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A/VHelper程序所在客户机的目的地址。实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器,其基本原理如图1所示。

图1.流式传输的基本原理

2、 媒体服务器硬件平台

视频服务器把存储在存储系统中的视频信息以视频流的形式通过网络接口发送给相应的客户,响应客户的交互请求,保证视频流的连续输出。视频信息具有同步性要求,一方面必须以恒定的速率播放,否则引起画面的抖动,如MPEG-1视频标准要求以1.5Mb/s左右的速度播放视频流。另一方面,在视频流中包含的多种信号必须保持同步,如画面的配音必须和口型相一致。另外,视频具有数据量大的特点,一个经MPEG-1压缩的90 min的电影,长度约为1GB,它在存储系统上的存放方式,直接影响视频服务器提供的交互服务,如快进和快倒等功能的实现。视频服务器必须解决视频流特性提出的要求。

视频服务器的工作模式是当服务器响应客户的视频流后,从存储系统读入一部分视频数据到对应于这个视频流的特定的缓存中,然后此缓存中的内容送入网络接口发送到客户。当一个新的客户请求视频服务时,服务器根据系统资源的使用情况,决定是否响应此请求。系统的资源包括存储I/O的带宽、网络带宽、内存大小和CPU的使用率。

三、流媒体技术的应用

互联网的迅猛发展和普及为流媒体业务发展提供了强大的市场动力,流媒体业务正变得日益流行。 流媒体技术广泛用于多媒体新闻、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播、远程教育、远程医疗、网络电台、 实时视频会议等互联网信息服务的方方面面。流媒体技术的应用将为网络信息交流带来革命性的变化,对人们的工作和生活将产生深远的影响。

一个完整的流媒体解决方案应是相关软硬件的完美集成,它大致包括下面几个方面的内容: 内容采集、 视音频捕获和压缩编码、内容编辑、内容存储和播放、应用服务器内容管理及用户管理等。

下面就介绍流媒体技术在教育上的两个具体的应用方案。

1、 校园网视频系统

校园网的建设随着教育产业的兴起和发展也逐渐呈现出蓬勃向上的态势。随着多媒体技术的不断发展,特别是多媒体传输技术的突破,使网络多媒体教学得以实现。现在已经有许多的成熟的产品可以用来组建网络多媒体教学的解决方案。

一般一个校园网视频系统的要求有:

(1)通过校园网实现音、视频实况转播、视频预订,制作并存储节目。

(2)在校园网上实现VOD教学。

图2.校园网系统方案

每个教室安装相应的软件及视频卡,摄像头,麦克风,可以把教室实时的声音和图象通过校园网传到监控中心。在存储服务器安装SERVER软件,可以存贮传输过来的实时图象。在点播服务器安装SERVER软件,存储视频节目。

虽然现在校园网络硬件水平和质量现在都非常高,但是,困惑也随之而来,具体表现为以下几个方面:

A、校园网投入大,但没有用在教育主业上。

B、网络仅用在办公自动化中,投资效益低。

C、无法实现充分共享。即享受好的教育资源的学生很有限;同样的课程需要年复一年的教授;同样的问题需要一次次重复回答;材质差异明显的学生按同一模式接受教育,做不到因材施教。

计算机网络技术在教育产业中的应用现状和由此产生的问题引起了教育界和计算机界对于计算机网络条件下教学模式的思考。教学模式在网络条件下最终会变化成什么样子?目前和将来一段时间内网络技术发展到底能导致产生哪些更富成效的教育手段,逐步推动教学模式的改变?

2、 远程多媒体教学系统

知识经济的时代需要人们不断的学习新的知识、技能,才能跟上时代的步伐。学习必须转变成一个伴随每个人一生的过程。网上教育突破了传统"面授"教学的局限,为求知者提供了时间分散、资源共享、地域广阔、交互式的教学新方式,因而广受人们观注。

从远程教育的定义可以看出它有下列三方面的内涵:学生与教师的分离,学生与学生的分离,利用传播媒体和传输系统组织教学。从技术上讲,远程教育系统是建立在现代传媒技术基础上的多媒体应用系统,它通过现代的通信网络将教师的图象、声音和电子教案传送给学生,也可以根据需要将学生的图象、声音回送给教师,从而模拟出学校教育的授课方式;同时还可以利用现有的网络条件建立虚拟的班级,加强学生之间的交流。

鉴于远程教育的深远意义,我们的远程多媒体教学系统所要实现的功能有:实现教学课件的点播(VOD),教学直播,网络课堂等等。

在IP网上开展远程教学活动,需要解决两个基本问题:音频、视频流信息的传送以及它们与数据之间的同步。由于音频、视频信息的带宽比较宽,不可能让学生将所有的节目下载到本地计算机上后再播放,必须要采用先进网络播放技术来实现边发送边播放。此外,由于在教学过程中教师会经常使用电子教案来辅助教学,比如用PowerPoint,而电子教案的展示与音频、视频流之间有严格的时间同步关系,这就要求在传输过程中我们仍然要保持它们之间的同步关系。

图3.远程教育网络结构

系统的工作过程如下:输入的视频和音频信号将送给MPEG4的编码器进行编码,编码器输出的节目流既可以存入存储设备也可以直接送给MediaServer,MediaServer的主要功能是完成节目流的播出。MediaServer播出的节目有三个来源,它可能是保存在存储设备中的ASF文件,也可以是编码器实时传送来的节目,它播出的节目还可以从其它的MediaServer上获取。普通的用户可以通过LAN或通过无线网络接入到该系统之中。

参考文献

[1]曹功靖,王晖,吴玲达 Real流媒体技术及其在远程教学中的应用 计算机应用研究 2001.

[2]罗建川,刘守印,胡君红,彭新生 实时传输协议RTP的研究及其应用 计算机工程与应用 2001.8.

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