流媒體技術(shù)
流媒體技術(shù)
一、 流媒體簡(jiǎn)介
1、流媒體的出現
長(cháng)期以來(lái)，由于受到網(wǎng)路帶寬的限制，互聯(lián)網(wǎng)上的數據都是以文字、圖片之類(lèi)的靜態(tài)內容為主，而那些音頻、視頻數據很難在網(wǎng)上發(fā)布，因為一般非壓縮的廣播級品質(zhì)視頻需要160Mbps的網(wǎng)絡(luò )帶寬；非壓縮CD音質(zhì)的音頻則需要大約2.8Mbps的網(wǎng)絡(luò )帶寬。目前大部分網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)的帶寬還只是56Kbps，這與音頻、視頻的傳播要求相差甚遠。網(wǎng)絡(luò )帶寬很難在短期內得到迅速提升，因此要實(shí)現網(wǎng)上音頻、視頻傳播就必須在傳播文件本身下功夫，這樣就出現了流媒體(Streaming media)。所謂流媒體是指采用流式傳輸的方式在Internet播放的媒體格式，而流式傳輸方式則是將整個(gè)A/V及3D等多媒體文件經(jīng)過(guò)特殊的壓縮方式分成一個(gè)個(gè)壓縮包，由視頻服務(wù)器向用戶(hù)計算機連續、實(shí)時(shí)傳送。
流媒體技術(shù)的開(kāi)發(fā)創(chuàng )意是從傳統的TCP/IP協(xié)議對通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳送信息的控制方法中得到的。當我們通過(guò)TCP/IP協(xié)議下載文件時(shí)，服務(wù)器會(huì )按照一定的次序將文件分成若干個(gè)獨立的數據包，然后依次發(fā)送出去。而客戶(hù)端的程序會(huì )將這些數據包重新組裝起來(lái)，最終形成和原來(lái)完全一樣的完整的文件。這時(shí)候，我們就可以對這個(gè)文件進(jìn)行任何可能的操作了。流技術(shù)則不然。流技術(shù)能夠按照特定的順序將文件發(fā)送出去，而播放程序則可以邊接收數據邊播放他們。
2、流媒體形式簡(jiǎn)介
目前，在Internet/Intranet上提供流媒體服務(wù)的軟件中應用廣泛、成熟的產(chǎn)品還不多。 根據媒體形式的不同，流媒體可分為如下五類(lèi)：
1）、流式音頻。網(wǎng)上流式音頻主要有數字化聲音、音樂(lè )和語(yǔ)音識別三種形式，如ToolVox,RealAudio,Crescendo MIDI等。
2）、流式視頻。如VDO Net公司的VDO Live，CISCO公司的IP/TV， XING Technology公司的StreamWorks等。
3）、流式動(dòng)畫(huà)。如Macromedia公司的FLASH矢量動(dòng)畫(huà)。
4）、流式圖象。新推出的RealPlayer G2支持RealPix流式圖象文件格式。
5）、流式文本。新推出的RealPlayer G2支持RealText流式文本文件格式。
二、流媒體實(shí)現的關(guān)鍵技術(shù)---流式傳輸
流式傳輸的定義很廣泛，現在主要指通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳送媒體（如視頻、音頻等）的技術(shù)總稱(chēng)。其特定含義為通過(guò)INTERNET將影視節目傳送到PC機。
1、 流式傳輸的方式
實(shí)現流式傳輸有兩種方法：順序流式傳輸（progressive streaming）和實(shí)時(shí)流式傳輸（Realtime streaming）。
1)、順序流式傳輸（progressive streaming）
順序流式傳輸是順序下載，在下載文件的同時(shí)用戶(hù)可觀(guān)看再線(xiàn)媒體，在給定時(shí)刻，用戶(hù)只能觀(guān)看已下載的那部分，而不能跳到還未下載的前頭部分，順序流式傳輸不象實(shí)時(shí)流式傳輸在傳輸期間根據用戶(hù)連接的速度做調整。由于標準的HTTP服務(wù)器可發(fā)送這種形式的文件，也不需要其他特殊協(xié)議，它經(jīng)常被稱(chēng)作HTTP流式傳輸。順序流式傳輸比較適合高質(zhì)量的短片段，如片頭、片尾和廣告，由于該文件在播放前觀(guān)看的部分是無(wú)損下載的，這種方法保證電影播放的最終質(zhì)量。這意味著(zhù)用戶(hù)在觀(guān)看前，必須經(jīng)歷延遲，對較慢的連接尤其如此。
順序流式文件是放在標準HTTP 或 FTP服務(wù)器上，易于管理，基本上與防火墻無(wú)關(guān)。順序流式傳輸不適合長(cháng)片段和有隨機訪(fǎng)問(wèn)要求的視頻，如：講座、演說(shuō)與演示。它也不支持現場(chǎng)廣播，嚴格說(shuō)來(lái)，它是一種點(diǎn)播技術(shù)。
2）、實(shí)時(shí)流式傳輸（Realtime streaming）
實(shí)時(shí)流式傳輸總是實(shí)時(shí)傳送，特別適合現場(chǎng)事件，也支持隨機訪(fǎng)問(wèn)，用戶(hù)可快進(jìn)或后退以觀(guān)看前面或后面的內容。理論上，實(shí)時(shí)流一經(jīng)播放就可不停止，但實(shí)際上，可能發(fā)生周期暫停。
實(shí)時(shí)流式傳輸必須配匹連接帶寬，這意味著(zhù)在以調制解調器速度連接時(shí)圖象質(zhì)量較差。而且，由于出錯丟失的信息被忽略掉，網(wǎng)絡(luò )擁擠或出現問(wèn)題時(shí)，視頻質(zhì)量很差。如欲保證視頻質(zhì)量，順序流式傳輸也許更好。實(shí)時(shí)流式傳輸需要特定服務(wù)器，如QuickTime Streaming Server、RealServer與Windows Media Server。這些服務(wù)器允許你對媒體發(fā)送進(jìn)行更多級別的控制，因而系統設置、管理比標準HTTP服務(wù)器更復雜。實(shí)時(shí)流式傳輸還需要特殊網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，如：RTSP (Realtime Streaming Protocol)或MMS (Microsoft Media Server)。這些協(xié)議在有防火墻時(shí)有時(shí)會(huì )出現問(wèn)題，導致用戶(hù)不能看到一些地點(diǎn)的實(shí)時(shí)內容。
2、流式傳輸的原理
1）流式傳輸的實(shí)現途徑與過(guò)程
首先，多媒體數據必須進(jìn)行預處理才能適合流式傳輸，這是因為目前的網(wǎng)絡(luò )帶寬對多媒體巨大的數據流量來(lái)說(shuō)還顯得遠遠不夠。預處理主要包括兩方面：一是降低質(zhì)量；二是采用先進(jìn)高效的壓縮算法。
其次，流式傳輸的實(shí)現需要緩存。這是因為Internet是以包傳輸為基礎進(jìn)行斷續的異步傳輸。數據在傳輸中它們要被分解為許多包，由于網(wǎng)絡(luò )是動(dòng)態(tài)變化的，各個(gè)包選擇的路由可能不盡相同，故到達客戶(hù)端的時(shí)間延遲也就不等。為此，使用緩存系統來(lái)彌補延遲和抖動(dòng)的影響，并保證數據包的順序正確，從而使媒體數據能連續輸出，而不會(huì )因網(wǎng)絡(luò )暫時(shí)擁塞使播放出現停頓。
再次，流式傳輸的實(shí)現需要合適的傳輸協(xié)議。WWW技術(shù)是以HTTP協(xié)議為基礎的，而HTTP又建立在TCP協(xié)議基礎之上。由于TCP需要較多的開(kāi)銷(xiāo)，故不太適合傳輸實(shí)時(shí)數據。在流式傳輸的實(shí)現方案中，一般采用HTTP/TCP來(lái)傳輸控制信息，而用RTP/UDP來(lái)傳輸實(shí)時(shí)聲音數據。 2） 、支持流媒體傳輸的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議
A、實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP與RTCP
RTP： 實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（Real－timeTransportProtocol）一種用于Internet上針對多媒體數據流的一種傳輸協(xié)議。
RPCP： 實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議(Real－timeTransportControlProtocol)和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務(wù)。
RTP是用于Internet上針對多媒體數據流的一種傳輸協(xié)議。RTP被定義為在一對一或一對多的傳輸情況下工作，其目的是提供時(shí)間信息和實(shí)現流同步。RTP通常使用UDP來(lái)傳送數據，但RTP也可以在TCP或ATM等其他協(xié)議之上工作。當應用程序開(kāi)始一個(gè)RTP會(huì )話(huà)時(shí)將使用兩個(gè)端口：一個(gè)
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