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流媒体技术精选(九篇)

流媒体技术

第1篇:流媒体技术范文

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.

第2篇:流媒体技术范文

关键词:P2P;流媒体

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)29-0475-02

The Streaming Media in P2P is Developing Quickly

XING Xue-sheng, FENG Jing, LIAN Zhi-kai

(Qinhuangdao Vocational and Technical College,Qinhuangdao 066004,China)

Abstract: P2P streaming media technology, also known as peer-to-peer (peer-to-peer) technology, put it simply, is that a user does not relay equipment through direct exchange of data or technical services. It is currently the Internet's "content is located in the Center" model for change "at the edge of the content" model, the rights will be returned to the user. In this framework, each node status is the same with the client and server dual identity, at the same time as the service users and service providers. This article will tell readers in the P2P streaming technology and the application of the principle, we can hope for at this stage such a wide range of applications, the rapid development of streaming media technology have some knowledge.

Key words: P2P; streaming

1 什么是P2P技术

P2P是英文peer-to-peer的缩写,peer在英语里有“同等者”、“同事”和“伙伴”等意义。P2P可以理解为“伙伴对伙伴”的意思,或称为对等互联。国内的媒体一般将P2P翻译成“端对端”或者“点对点”。P2P是一种技术,但更多的是一种思想,它有着改变整个互联网基础的潜能。它的核心思想是:上网用户之间自由的、不受主服务器控制的信息交流。

比如说我们在收看一个P2P流媒体软件上正在播放的电视节目,这个节目信号是由服务器发出的,服务器的信号来自于电视卡,电视卡的信号来自电视台,那么这里就有个问题了,如何进行数据的时时接受与时时发送呢?怎么我们就可以在网络上看到基本同步了的电视信号呢?

BT我们知道,一个数据传送的,通过BT这些软件可以把服务器上不“动”的数据文件下载回来。

流媒体的数据是动态的,需要客户端先进行缓冲,把一部分数据读入,产生缓冲区,这个缓冲区是有一定长度的!服务器持续发送数据,通过P2P的方式,客户端把数据不断的接受到缓冲区,当缓冲区满了,下一个数据又进来了,使得缓冲区内第一块数据被顶出了缓冲区,然后开始被视频程序解码,然后开始播放,第一个没有播放完的时候,可能第二个数据就被顶入到视频播放程序的缓冲区内缓冲了。就这样我们在客户端上看到了和现场基本同步了的视频了。

2 流媒体的传输协议

大家在观看网上电影或者电视时,一般都会注意到这些文件的连接都不是用http或者ftp开头,而是一些rtsp或者mms开头的东西,为什么是这样呢?实际上,这些和http和ftp一样,都是数据在网络上传输的协议,只是它们是专门用来传输流式媒体的协议而已。下面,让我们来看一下现在使用的主要的流媒体协议:

1) RTSP(Real Time Streaming Protocol),实时流媒体协议,它是由RealNetworks和Netscape共同提出的,现在用于RealNetworks的Real Media产品中;

2) PNM(Progressive Networks Audio),这也是Real专用的实时传输协议,它一般采用UDP协议,并占用7070端口,但当你的服务器在防火墙内且7070端口被挡,且你的服务器把SmartingNetwork设为真时,则采用http协议,并占用默认的80端口;

3) MMS(Microsoft Media Server protocol),这是微软的流媒体服务器协议,MMS 是连接 Windows Media 单播服务的默认方法。

在流媒体传输中,标准的协议就是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)、RTSP(Real Time Streaming Protocol,实时流媒体协议)和RSVP(Resource Reserve Protocol, 资源预订协议),厂商们的产品都是在这些协议的基础上进行研究与开发。

3 P2P流媒体与传统流媒体CDN技术的比较

P2P流媒体技术和传统流媒体不同之处在于用户在播放过程中不仅仅可以从流媒体服务器取得媒体流,还可以从其他用户那里取得媒体流,与此同时,用户还会向其他用户提供自己拥有的、别人需要的媒体流。

前面提到P2P技术打破了传统的C/S模式,是一种基于对等节点非中心化服务的平台方案。在流媒体领域,由于采用对等计算的模式,大大提高了资源共享的利用率,能在较低的成本下,充分利用空闲时间分发数据,避免拥塞,提供具备高实时性和容错性能的流服务,为流媒体服务开辟了一条崭新的道路。

将P2P技术应用于流媒体技术中,就形成了新的P2P流媒体技术。具体而言,P2P流媒体技术是指流媒体服务器只发送少数几个媒体流,给首先连接的几个用户,后面的用户不是从服务器直接获得数据,而是从前面的用户获得数据,具体方式如图1所示。

P2P流媒体技术方式同传统流媒体CDN技术相比较,优势如下:

1) 降低对服务器性能的要求。系统不需要动不动就要放置多少台服务器、用户――增加就扩容服务器,减少了硬件投资。

2) 降低对服务器出口网络带宽的要求。通过这种技术,避免了所有的用户均到服务器提取数据,大大减少了出口带宽,新增用户对新增带宽的需求大大减少。

4 P2P流媒体技术方案

P2P流媒体通过在CDN网络中引入P2P技术的方式,在不增加成本的同时有效提升CDN服务能力,更有效地避免了P2P应用的诸多弊端,是在当前运营商网络状况下最理想的媒体业务承载平台方案。

P2P流媒体技术的核心设计思想是在CDN网络的边缘节点上引入P2P自治域。由单个或若干个边缘节点设备及其覆盖的最终用户作为对等实体,共同构成一个P2P自治域。在域内利用P2P技术实现资源共享,而自治域之间不发生流量交换。

通过将这两种结构互异的网络进行光滑对接,在有效保障现有CDN资源的情况下,又能够充分吸收P2P的优势,实现了面向运营商的P2P服务。

现在常用的大型P2P流媒体技术解决方案如图2所示,省间的骨干网按地理位置分成几个大区,每个大区中心架设一个区域中心媒体服务平台(ACMS,Area Central Media Station),用于存储过期的(比如以直播后24小时区分是否过期)点播内容以及最新的公众性直播节目。边缘媒体服务平台(EMS)用于存储地方性直播和最新的(如前所述的24小时内)点播节目。存储的时候考虑地方性节目存储在当地服务器中,公众性的节目按照均摊的思想存储在剩余空间较大的服务器中。相应的数据获取原则是:优先从低级数据源获取数据,高级数据源提供稳定性支持。如果划分优先级,从低到高依次为:用户驻地网、接入网、骨干网、核心网。

5 基于P2P流媒体新服务

5.1 IPTV

全球的宽带用户已经在2005年底首度突破 1亿大关,其中中国电信的宽带用户就超过了1千万,用户的主要接入方式是ADSL和以太网线,其实际的连接速率可以达到1Mbit/s。而且随着高性能的编码技术的采用,如H.264和最新的Windows Media视频编码器,800kbit/s的视频流就可以接近或达到DVD质量。

5.2 无线流媒体

面向无线网络的流媒体应用对当前的编码和传输技术提出了更大的挑战,首先,相对于有线网络而言,无线网络状况更不稳定,除去网络流量所造成的传输速率的波动外,手持设备的移动速度和所在位置也会严重地影响到传输速率,因此高效的可自适应的编码技术至关重要。其次,无线信道的环境也要比有线信道恶劣的多,数据的误码率也要高许多,而高压缩的码流对传输错误非常敏感,还会造成错误向后面的图像扩散,因此无线流媒体在信源和信道编码上需要很好的容错技术。尽管手机设备的运算能力越来越强,但是由于它是由电池供电的,因此编解码处理不能太复杂,并且最好能够根据用户设备的电池来调整流媒体的接收和处理,能源管理技术也是移动流媒体的一个研究热点。

P2P流媒体的发展正处在一个酝酿着突变的阶段。无论从应用、服务和技术,都将会产生一系列重大的突破。

通过P2P,人们在网络上的沟通变得更加容易、更利于直接共享和交互,用户可以直接连接到其他用户的计算机进行文件交换(就像在现实生活中我们每天都按照P2P模式面对面或者通过电话交流和沟通),而不是像过去那样必须连接到服务器去浏览与下载,这种便捷将促进互联网内容的爆炸性增长。P2P流媒体技术的特点决定了它必将高速发展。

参考文献:

第3篇:流媒体技术范文

关键词:计算机技术;视频压缩与播放技术;数据存储设备

中图分类号:TP393.09 文献标识码:A 文章编号:1007―9599 (2012) 14―0000―02

一、流媒体概述

流媒体是指可以利用网络作为媒介进行数据传输、可以在本地实现对数据解码、并可以实现对媒体进行实现播放的数据流。在服务器端,首先将音频文件或视频文件等多媒体文件通过某种特定的算法,将其压缩成为若干个相对独立的压缩包,并将这些压缩包不停地,连接地经由网络向客户端用户进行传送;同时,在客户端则需要对来自服务器端的压缩包不断地进行解压,并利用客户端计算机上的相关媒体播放软件将解压好的音视频文件进行播放,甚至音视频文件的其它部分内容,则由客户端计算机继续进行接收,并在后台解压,当本部分内容播放完毕后,再进行播放。

二、网络协议

网络协议主要是在网络中进行通信的计算机之间共同遵守的标准,实现流式媒体传输也需要通信的双方或多方计算机遵守相关的网络协议。当前,较为流行的流媒体网络传输协议主要有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;RTSP(Real―time Streaming Protocol)实时流协议;RSVP(Resource Reserve Protocol)资源预订协议;RTMP(Real―Time Messaging Protocol)实时消息传送协议;MMS(Microsoft Media Server protocol)微软公司的媒体服务协议等。

(一) RTP/RTCP协议概述

RTP(Real―Time Transport Protocol)/RTCP(Real―TimeTransport Control Protocol)由 IETF(Internet Engineering Task Force)设计并制定,专门用于传输实时的音频或视频信息,是一种应用型的传输层协议。RTP 协议的构成主要包括两个部分:一个部分为数据报文部分(RTP 报文),另一部分为控制报文部分(RTCP)。RTP 没有连接的概念,它既可以建立在面向连接的底层协议上,也可以建立在面向无连接的底层协议上。

(二) RSVP协议概述

RSVP(Resource Reserve Protocol),即资源预订协议。通过网络传输实时的音频或视频数据,对网络的通信服务质量要求比较高,特别是对信息传输延时非常敏感。RSVP制定的目换主要是使端系统通过预约网络通信带宽的方式,为实时传输业务分配并保留一定的网络带宽,进而确保通信服务质量。

(三) MMS协议概述

MMS(Microsoft Media Server protocol),这是微软的流媒体服务器协议,MMS 是连接 Windows Media 单播服务的默认方法。[1]

三、主流流媒体技术

当前,市面上最为流行的流媒体技术主要有三种,分别为Microsoft公司的Windows Media系列、Rea1 Networks公司的Real system和Apple公司的QuickTime系列。

(一) Windows Media系列

Windows Media流媒体产品由美国微软公司设计并开发,基主要特点是与微软公司自家的各个版本的windows操作系统,包括Server服务器版结合最为紧密,且默认已安装到系统中,无需用户另行安装。该产品包括Media tools、Media Services和Media Player等组件。同时,与其它流媒体系统相比,Windows Media产品对用户的连接没有连接限制。

(二) Real System

Real System系列由Real NetWorks开发。Real System一大特点是可以实现运行在多种操作系统平台之上,如微软公司的Windows操作系统、开源的Unix或Linux等操作系统。Helix Server为服务器端软件,Real Producer Plus为客户端软件,Sure Stream,即自适应流技术是Real System特色技术之一。

(三) Quick Time系列

Quick Time系列的流媒体产品支持的平台有Windows Server、Unix/Linux、Solaris、Mac OS等。该产品包括QuickTime Pro、QuiekTime StreamingServer、QuickTime Player等组件。QuickTime pro支持实时流和快速启动流2种类型的流。[2]QucickTime Streaming Server有客户连接数限制,且连接数固定为4000。

四、 Real Media流媒体直播的实现

Real Media流媒体直播的搭建主要分为服务器端的搭建与用户客户端的搭建两个部分。

(一) Real Media流媒体系统服务器的搭建

Real Media流媒体系统采用Helix Server作为服务器端软件,并根据客户端可能最大的并发用户数量,决定将Helix Server服务器软件安装在工作组级服务器还是企业级服务器上。将Helix Server安装在服务器端后,其默认的缺省输出端口,远程监控端口,输入端口分别为554,9090,4040,管理员端口需要管理员用户自定义。如果缺省端口被占用或有其它需要,用户也可以自定义端口号。

当成功在服务器上安装Helix Server软件并成功配置好账户名与密码后,便可以对相关的参数进行配置,其主要配置主要有:

1. Maximum Client Connections(最大客户端连接数),主要用于设置最大可能客户端用户的连接数,在设置该参数时,要注意所设置的参数不能够超过系统授权连接数,当设置参数为数值0时,表示系统使用最大可能连接数。

2. Maximum Bandwidth(最大带宽),主要用于设置real系统能够使用服务器的最大网络带宽,当将参数设置为数值0时,即表示real系统可以使用服务器的全部带宽。

3. IP Binding(IP地址绑定),该参数主要用于设置Helix Server服务器的IP地址。

(二) Rea lMedia流媒体系统工作站的搭建

Real Producer Plus软件是由Real Networks公司研发的一款用于实时编码的软件,可用作网络直播的客户端软件。当用户将连接视频源和采集卡的连线正确连接后,便可以对Real Producer Plus进行相应的参数设置,其需要设置的内容主要有以下几个方面。

在Devices(输入设备)选项里的Audio设备列表中选择正确的声卡。

在Devices(输入设备)选项里的Vedio设备列表中选择正确的视频采集设备。

在Destination name(目标名称),主要是用于设置输出目的地名称,一般没有具体要求,用户可以根据自己的喜好填写。

Broadcast method(广播方式),主要是用于设置直播采用哪种方式进行播放,常用的方式包括单播,组播,广播等。网络直播通常选择默认的“Push,Account―Based Login”播放方式,即“推送,基于登录账户”方式。

Server Address(服务器地址),主要用于填写要连接的Real系统的服务器IP地址。

Username(用户名)和Password(密码),主要用于填入相应的登陆Helix Server服务器的用户名和密码。

(三) RealMedia流媒体系统的内容

RealMedia流媒体的内容可以通过浏览器点击超级链接的方式,在网页中进行收看。只需嵌入简单的html代码即可,如:

测试

其中,192.168.0.7为服务器地址,用户可以根据不同情况设置不同的服务器地址。

(四)与闭路电视的结合

将直播内容在终端电脑上播放出来,利用圆刚AVerKey300(或AVerKey500)将VGA信号转换为视频信号,通过闭路电视播控系统将节目播送出去,在安装了电视的房间内即可收看直播节目。[3]

参考文献:

[1]林华名.网络音视频直播技术的探讨[J].现代电视技术,2011

第4篇:流媒体技术范文

关键词:流媒体流技术网络传输

0引言

我国互联网技术的发展和个人计算机的普及,网络从最初的传播文字、图片等资料到现在的各种形式的网络视频和三维动画,人们获取信息的形式呈现多样化。然而,我们不得不正视一个问题,上网人数的增加和网络设备的局限性直接让文件的大小成为网络传输过程中一个必须重视的问题,一方面:在网络上看到生动、清晰的多媒体信息演示;另一方面:网络速度制约着文件的下载时间。在这种情况下,流媒体技术应运而生。流媒体是指在互联网上以数据流的方式实时音频,视频,动画或者其他多媒体文件的媒体,实质是应用流技术在网络上传输的多媒体文件,数据从发送源端同时向目的接收端传输,它可以作为连续实时流在目的地被接收。其原理是将连续的多媒体文件或信息进行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,而不需要整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的技术,它不是一门单一的技术,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。Www.133229.CoM

1流媒体技术的应用现状

现在,流媒体已经逐渐发展成为一个朝阳产业。有专家预言,流媒体将成为未来因特网上应用的主流,实现沟通和传播的多向性,使传播不再受到时间和空间的限制。流媒体技术广泛用于新闻出版、证券、娱乐、电子商务、远程培训、视频会议、远程教育、远程医疗等互联网信息服务的方方面面,总结起来有三大应用。

1.1网络视频直播目前,流媒体技术作为第四代媒体技术中的一种,很多大型的新闻娱乐媒体,如中央电视台和一些地方电视台等,都在互联网上提供基于流媒体技术的节目,目前流媒体的视频直播应用突破了网络带宽的限制,实现了在低带宽的环境下的高质量影音传输,其中的智能流技术保证不同连接速率下的用户,使得用户可以随时随地应用流媒体技术在网络上观看多媒体信息。

1.2远程教育internet的使用开创了远程教育的里程碑,它促进了远程教育中的教学传递日趋现代化,这种教育形式能跨越校界、区界甚至国界。流媒体技术应用突破传统的远程教育以文本为主、没有声音和视频,解决了教学模式单一、交互性差的问题。教学模式多样化体现在教师的在线直播授课和授课视频观看,学员可以由针对性的选择想要学习的章节和内容,极大的提高了学习的效率节省时间。此外,流媒体技术也使远程教育的交互从单向通信的方式,如通过email、在线聊天、bbs等。采用流媒体技术,把流式视频、音频加入答疑系统将提高它的完整性和交互能力。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。像flash、shockwave等技术就经常应用到网络教学中。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。

1.3视频点播及电视电话会议视频会议系统指互联网上或者其它数据网络上开展的一种交互式多媒体通信业务。视频会议系统与流媒体技术应用相结合,利用流媒体技术的良好的可访问性、可扩展性和对带宽的有效利用性,实现视频会议内容的广播和录播,并且由于流媒体终端播放软件大多是免费的,因此利用流媒体机制:点对点(unicast)、多址广播(multicast)和广播(broadcast)可以很好地满足视频会议的如上需求:首先可以使大量的授权流媒体用户参加到视频会议中,扩大了会议的规模和覆盖面;而且利用流媒体技术的记录功能,视频会议在召开完以后可以实时存储,流媒体用户就可以通过点播的方式来访问会议的内容。

流媒体进行php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。

2流媒体技术的研究现状

目前,流媒体技术主要表现在三个方面:分别是编码器(编码技术)、播放器(播放支持)和流服务器,三者缺一不可。在数据网络上传输流媒体,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,到用户端的播放一系列问题。

怎样使较好质量的流媒体实时播放,需要考虑媒体流传输的各个环节。其中,影响传输质量的三个最关键的因素是:编码和压缩的性能、媒体服务器的性能、媒体流传输的质量控制。

2.1编码及压缩: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。针对这个问题,采用先进的编码技术,例如错误弹性编码(errorresilientencoding):在编码中通过适当的控制使得发生数据丢失后能够最大限度地减少对质量的影响。此外,媒体流的压缩/编码还需要考虑速率调节的能力,网络的拥塞状况是实时改变的,流媒体的编码应该最大限度适应网络速率的变化。

2.2服务器的性能提高:流媒体应用规模和范围的扩大,流媒体服务器的性能也成为制约流媒体服务扩展能力的重要因素。提高服务器的性能包括cpu能力提高,i/o总线带宽和传输速度,存储带宽扩展等。

2.3媒体流传输的质量控制:由于流媒体传输对网络带宽、延迟、丢失率等都有很高的要求,提高流媒体系统的整体扩展性和降低单个服务器性能要求是未来发展的趋势。

此外还有流媒体技术研究还有流媒体传输协议和流媒体文件格式的兼容和压缩的研究上,流媒体在网络上传输需要合适的协议,tcp需要较多的开销,故不太适合传输实时数据,流媒体一般采用http/tcp来传输控制信息,而用rtp/udp来传输实时多媒体数据,流媒体中协议有三种:实时传输协议rtp与rtcp;实时流协议rtsp;资源预订协议rsvp。流媒体文件的格式主要有三类:realsystem的realmedia文件格式;微软高级流格式asf简介;quicktime电影(movie)文件格式。针对流媒体传输协议的研究和文件格式的转换上也是当前研究的一个方向。

3结论

流媒体作为新兴的媒体形式,以网络和互联网为平台,信息化社会人们对于丰富多彩流媒体的需求将越来越大,流媒体必将成为未来社会的一种主流媒体形式之一,而新兴3g业务的推广也将成为驱动流媒体发展的一大助力。

参考文献:

[1]高奎.实时流媒体系统若干关键技术的研究[d].中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士).2007.(02).

第5篇:流媒体技术范文

关键词:网络教学;流媒体技术;课件制作

1 引言

随着网络媒体的发展,流媒体技术作为一种新的网络技术,不仅满足了人们娱乐的需要,在学校的教学中也得到了广泛的应用,已给传统教育注入了新的活力。它的互动性、实时性、实用性、自主性、共享性等优势正在被教学实践所接受,它在教育领域中的应用,能对教学起着很好的推动作用。

2 流媒体技术

2.1 流媒体概念

流媒体 (Streaming Media)是一种新兴的网络传输技术,在互联网上实时顺序地传输和播放视/音频等多媒体内容的连续时基数据流,流媒体技术包括流媒体数据采集、视/音频编解码、存储、传输、播放等领域。

2.2 流媒体技术

以前人们在网络上观看电影或收听音乐时,必须先将整个影音文件下载并存储在本地计算机上,然后才可以观看。与传统的播放方式不同,流媒体技术是一种基于时间的连续实时传输技术,使用专门的协议在线播放,用户端对数据流采用边接收、边播放、边丢弃的方式。流媒体数据流具有三个特点:连续性(Continuous) 、实时性(Real - time) 、时序性,即其数据流具有严格的前后时序关系。因此,通过流方式进行多媒体数据流的传输,即使在网络非常拥挤或很差的拨号连接的条件下,也能提供清晰、不中断的影音信号给观众,实现了网上动画、影音等多媒体的实时播放。

流式传输的实现需要合适的传输协议。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来传输实时多媒体数据。

2.3 流式传输方法

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。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(Real time streaming)。

3 流媒体技术在网络教学中的应用

在网络上利用流式媒体技术能较好地实现实时授课,学习者可以不受地点和时间的限制,在任何一台能接到网络的多媒体计算机上接受课堂教育,构成一种”面对面”的教学环境,这种授课方式使教师的教学手段更加丰富,可用各种信息媒体如语言、文字以及作为辅助的图形、图像、动画、视频等多媒体信息完整地展现给学习者,运用多媒体技术和网络技术开展计算机辅助教学由于其生动活泼的表现形式,能有效地吸引学生的注意力,激发学习兴趣,调动学习者的深层次思维,加深对所学内容的理解。教师也能即时发现学生的反馈信息,及时凋整课堂教学。

3.1网络媒体素材库的建设

随着流媒体应用的深入及教学需要的不断发展,人们对于计算机辅助教学的要求越来越高,而现有的以服务于特定课堂教学为中心的模式的缺点也越来越明显。解决这个问题的有效措施就是建设多媒体素材库。对于于教学中的课件单元、教案、习题、电教片、会议资料、教学录像或电台已播放的教育类节目等,我们都可以将这些资源和节目编码后转换成流式文件,然后按照用途进行归类存储为素材库。素材库就是按照一定的原则把各类素材组织起来,并集中存储.管理和维护,以利于素材的有效利用。当教师或学生需要时,再从素材库中调用使用,资源得到了共享。

3.2 网络直播系统

网络视频直播对于高职院校的在线教学讲座、会议实况、思想教育都具有很高的价值。网上直播要求系统具备高传播率、数据同步、数据流的分流、高稳定性等特性。实现网络的视音频传输最好的解决方法就是采用实时流媒体技术。在网络教学中可采用流媒体技术将将教师上课实景制作成流式音/视频文件后放到流媒体服务器,然后通过网络传送到各终端进行直播,学生通过网络视频进行学习,可使分散在不同地点的学生能在同一时间听老师的课,实现了大范围教学,较好地解决了教学硬件的不足,达到资源共享,提高教学效益。

3.3 网络点播系统

视频点播(Video On Demand)技术改变了长期以来广播式的单向视频传播方式,满足了人们对视频播放进行实时控制的愿望。对于非实时流媒体信息,可以由用户点播的流媒体课件,教学课件可通过各种课件设计编辑软件进行编辑制作,然后再上传到服务器,再由用户点播,可以灵活控制播放的时间,使学生的学习时间和学习内容相对灵活,能更好地培养学生的自主学习能力,达到教学效果。通过点播学习,学生可结合自己的实际情况,可以反复学习掌握不好的内容,对于优秀学生,可以有选择地学习自己感兴趣的内容。而不必限于课堂上老师所讲内容,真正做到了随时随地的自主学习。

4 流媒体课件制作

流媒体课件的制作可通过Windows Media系统实现。Windows Media系统由三部分构成:媒体服务器(Windows Media Server)、客户端媒体播放器(Windows Media Player)、媒体文件制作工具Windows Media Tools,Media Tools是整个方案的重要组成部分,它提供了一系列的工具帮助用户生成ASF(Advanced Streaming Format)格式的多媒体流,主要包括媒体编码器一Windos Media Encoder、ASF文件制作工具一一Media author和ASF文件编辑工具——Media ASF Indexer)。

为了实现交互教学,用摄像机将教师授课过程拍摄下来,通过采集卡完成音/视频的采集,并完成模拟视频信号的数字化。Windows Media编码器将数字化的视频信号和音频信号进行实时压缩编码,再将它与上课所用的PPT或WORD文件讲义,编辑生成实时的ASF数据流文件,合成表现力丰富的流媒体课件,并上传到Windows Media Server服务器,实现网上广播,远程的学生启动Windows Media Player在网上实时收看。如在点播系统中的课件,学生在课后还可以通过浏览器访问流媒体服务器来继续观看上课视频进行学习。学生可以向多媒体网络教学服务器请求指定课件的播放,也能自行选择学习内容,不受时间地点的限制,并且可以控制开始、暂停、前进和后退等播放过程。运用流媒体的视频点播系统可使学习者做到真正意义上的心随所愿地定制学习,摆脱了时间、空间和学习内容的约束,学习效果明显。

5 结语

随着Internet的发展 ,流媒体技术已逐渐成为Internet中视音频传输的核心技术。基于流媒体技术的网络教学能发挥学生的自主能动性,跨越时间和空间的限制,实现了随时随地授课和学习,而且其较强的交互性和真实性大大促进了人类的有效学习,能最大限度的发挥了人力、物力资源,实现了优秀教育资源的共享,提高了教学效益。因此,流媒体技术将会在教学中发挥重要的作用,将是学校教育手段的重要补充。

参考文献:

[1] 牛庆丽.多媒体与流媒体技术在教学中的对比与探讨[J].大众科技. 2008(11)

[2] 成红.基于流媒体技术构建网络视音频教育资源[J].教育传播与技术.2009(2)

第6篇:流媒体技术范文

关键词:流媒体协议 传输 视频

中图分类号:TP37 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)06-11733-01

1 引言

随着通讯技术的飞速发展,计算机的不断普及和Internet网络的应用已经客观上改变了人们的工作和生活方式,人们对该网络寄予的期望也越来越多。数字信息处理技术和骨干网络传输带宽(SDH)的不断进步以及网络接入技术(如xDSL)的不断提高,使得Internet网络上传输宽带视频信息成为可能。人们已经成功实现了在Internet上传输音频信息的应用,并不断尝试在该网络上传输视频信息。作为尽力而为的网络,Internet本身不能保证在ATM网络上提供多媒体通信业务的服务质量。借鉴计算机本身利用缓存区来提高文件运行速度的方式,考虑在播放端是否可以放置缓冲区来解决服务质量问题成为了流媒体技术的思想。

2 流媒体概述

2.1 流媒体

流媒体(Streaming Media)技术是当前十分流行的多媒体技术,其基础就是多媒体通信技术。流媒体一般是指通过IP网络传送媒体(如视频、音频)的技术总称。广义的涵义是使音频和视频形成稳定而连续的传输流和回放流的一系列技术、方法和协议的总称。狭义上讲,流媒体是相对于传统的“下载―回放”方式而言的一种新的从Internet上获得音频和视频等流媒体数据的方式,这种方式支持多媒体数据流的实时传输和实时播放。

使用流视频或流媒体,一个Web用户无需在观看视频或听声音前先耗费大量时间苦苦等待下载一个大文件,而是媒体以一种恒定的速率发送,具有一边到达一边显示的优势,节省了大量的存储空间预先构造的流文件或用实时编码器对现场信息进行编码得到的现场流都比原始信息的数据量要小,重要的是用户不必将所有下载的数据都同时存储在本地存储器上,从而节省了大量的磁盘空间。

2.2 流媒体相关技术

流媒体系统主要用于传送视频信息,若按目前计算机显示的,全屏大小640×80,帧速30fps,分辨率640×480,彩色深度为24bit,则需要网络传输速率为216Mbit/s。考虑到目前已有的接入技术的传输带宽(见表1),若将未经压缩的图像信息传送到用户终端设备来实现全屏显示是不可能的。因此,需要有好的图像压缩技术。考虑到不同媒体对网络性能的要求(见表2),目前Internet存在的丢包、延时和抖动问题会影响图像的传输质量,需要改进网络传输质量或克服Internet本身缺欠的技术。除此之外,还需要数据存储技术、内容分发技术等。

2.3流媒体系统相关协议

流媒体系统相关协议仍处于发展过程中。目前,认为可能会成为流媒体系统的主流协议有:

(1)Internet网络和传输协议,即IP协议、TCP/UDF协议;

(2)媒体投递和控制协议,即RTP和RTCP;

(3)媒体控制协议,即RTSP和SIP

(4)媒体描述和说明协议,即SDP和SAP等。

2.4 流媒体的发展现状

从1995年推出第一个互联网流媒体播放器以来,流媒体应用有了爆炸性增长。据统计,目前互联网每周约有4.5万小时的广播节目,58个美国电视台提供Web广播,34个电视台提供点播服务。有近半数的跨国公司在内部使用流媒体实现Web广播。中国电信推出的Vnet互联星空宽带项目,是目前Vnet最具有宽带特色的网上应用服务,也是最能吸引用户使用宽带的亮点。

正如几年前的IP网络和Web技术,流媒体应用正处于持续高速增长时期。来自国际权威机构的调查显示,2003年在网上访问流媒体的人数增加了65%,西方网络发达国家访问流媒体的人数已达到1.8亿,约占网民的1/3,在亚洲流媒体的访问用户也迅速增加到3500万人将近网民的1/6。

与用户增长相呼应,去年互联网上视频流媒体技术应用增长幅度达251%。据Jupter Communications预测,到2004年,流媒体市场将呈现巨大的收入潜能,其中为消费者服务将创收90亿美元。这样巨大的市场正吸引越来越多的企业参与竞争。

3 流媒体系统组成

用户可以通过网络上相应Web门户网站所提供的相关信息源存储查找自己喜爱的节目内容,并下载播放。图1为流媒体系统示意图。(下转第1745页)

(上接第1733页)

表1各种接入技术的传输带宽

表2各种媒体对网络性能的要求

视频图像压缩编码标准主要由ITU-T和MPEG制订,已经的有ITU-T建议H.261,H.262,H.263,H.264以及MPEG1,MPEG2,MPEG4等。目前,认为比较适合于流媒体系统中使用的标准主要有H.264和MPEG4。

改善基于IP技术的网络服务质量一直是网络技术研究人员探讨的问题,人们希望能够从根本上解决服务质量,但目前主要还是采用一些相应的辅助手段来解决。相关的方式有:

(1)解决带宽问题。速率控制,通过估计有效带宽将视频信息速率与有效带宽相匹配。

(2)解决Internet包丢失问题。差错控制,利用信道编码、信源编码、差错消除和弹性差错视频编码等方式来解决类似于分组网络的丢包或无线链路上的比特差错或突发差错的影响。

从图1可以看出流服务器中所存储的节目信息经过编码处理和流化处理。从流媒体系统组成和服务过程可以得出与流媒体业务相关的技术包括:信息检索技术,数据存储技术,信息处理技术,语音编解码、视频信息编解码技术以及解决视频流信息在Internet上的传输问题的相关技术等。

4 流媒体技术在Internet 上的应用

4.1 远程教育

将信息从教师端传递到远程的学生端,需要传递的信息包括各种类型的数据:如视频、音频、文本、图片等。由于当前网络带宽的限制,流媒体无疑是最佳的选择。除去实时教学以外,使用流媒体中的VOD(视频点播)技术,更可以达到因材施教、交互式的教学目的。

4.2 宽带视频点播

随着计算机的发展,VOD技术逐渐应用于局域网及有线电视网中,虽然VOD技术趋于完善,但音、视频信息的庞大容量阻碍了VOD技术的发展。由于流媒体经过了特殊的压缩编码,使得它很适合在互联网上传输,在视频点播方面我们完全可以遗弃局域网而使用互联网。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。

图1 流媒体系统示意图

4.3 互联网直播

(1)从互联网上直接收看体育赛事、重大庆典、商贸展览等。网络带宽问题一直困扰着互联网直播的发展,随着宽带网的不断普及和流媒体技术的不断改进,互联网直播已经从试验阶段走向了实用阶段,并能够提供较满意的音、视频效果。

(2)流媒体技术在互联网直播中充当着重要的角色。无论从技术还是市场上考虑,现在互联网直播是流媒体众多应用中最成熟的一个。

4.4 视频会议

市场上的视频会议系统有很多,这些产品基本都支持TCP/IP网络协议,但采用流媒体技术作为核心技术的系统并不占多数。流媒体并不是视频会议必须的选择,但是流媒体技术的出现为视频会议的发展起了很重要的作用。

5 结束语

流媒体业务被人们看作未来具有很好发展前景的业务。与该业务相关的一些技术包括图像编码技术、解决网络传输服务质量问题的相关技术都有了一定的进展,业务的应用范围也在不断扩大。但流服务器处理能力问题,并发流数量还是扩大其服务范围的一个瓶颈。该业务的价值链主要包括信息提供者,如电影制片商、广播电视节目制造者、音乐、教育节目制作者、会议电视信息等;业务平台提供者―系统集成商;通信网络运营者以及最终用户。从这些价值链上的环节可以看出,该业务的源头是数字信息的创造者,而该业务的特点是将这些数字信息在网络上传播,由于数字信息的可复制性,所以决定了流媒体在其发展过程中存在着数字版权保护以及各环节之间的合作问题。流媒体业务主要承载于基于IP技术的网络上,但到目前为止,基于IP网络的业务还没有一个普遍看好的商业模型,该问题在流媒体业务上也同样存在。笔者认为流媒体业务具有很好的发展前景,同时也需要解决一些潜在的问题。

参考文献:

[1]新东方IT教育,教材研发室,白煜,辛向晖. 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.

第7篇:流媒体技术范文

关键词:流媒体;视频点播;多媒体数据库技术

中图分类号:TP312文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2007)12-21620-01

Based on flows the media technology the video on demand system

LU Feng-lian

(Weihai professional institute,Weihai 264210,China)

Abstract:Along with the wide band net and the computer performance development, flows the media technology more and more widely to apply to the video on demand system. This article mainly introduced flows the media technology and the video on demand technology principal aspect, and introduced flows the media technology in the video on demand application.

Key words:Streaming media; VOD; Multimedia Database Technology

0 引言

网络视频技术的发展无疑是 20世纪以来最重要的技术进步之一。它是以声音为基础的信息传递发展到以视像为基础的信息传递,因此越来越成为世人瞩目的热点。

VOD(video on demand)即视频点播,是近年来新兴的传媒方式,该技术是计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、电视技术和数字压缩技术等多学科、多领域融合交叉结合的产物。它从根本上改变了传统单向传播,用户无选择权的状况,使用户不仅可观看固定节目,而且还可以选择存放在视频点播系统中的视频信息,随时点播自己想看的节目。 VOD技术早在20世纪70年代就引起人们的关注,但当时其应用范围有很大的局限性。随着“信息高速公路”的兴起和发展,数字压缩技术的出现,使得视频点播系统进入了新的领域,并且为行业用户提供了多种解决方案,满足了用户的各种需求。VOD视频点播系统旨在为用户提供一种简洁、流畅、画面质量高的多媒体观看途径,达到操作简单、功能强大、系统灵活等目的。

1流媒体技术的基本原理

1.1 流媒体技术

流媒体是一种可以使音频、视频和其它多媒体文件能在Internet及Intranet上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。简单来说就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放在网站服务器上,让用户一边下载一边观看、收听,而不需要等整个压缩文件下载到自己的机器后才可以观看的网络传输技术。

实现流式传输有两种方法:实时流式传输(Realtime Streaming)和顺序流式传输(Progressive Streaming)。一般说来,如果视频为实时广播,或使用流式传输媒体服务器,或应用如RTS的实时协议,即为实时流式传输;如果使用HTTP服务器,文件即通过顺序流发送。采用哪种传输方法依赖使用者的需求。当然,流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。流媒体实现的关键技术就是流式传输。

1.2 流媒体传输的基本原理

流式传输是边下载边观看,因此它的实现需要缓存。因为数据流以包的形式进行断续的异步传输。每一个实时的音频/视频源或者存储的音频/视频文件,在传输的时候被分解为许多包。因为网络是动态变化的,各个包选择的路由可能不尽相同,因此到达客户端的时间延迟也就不等,甚至可能先发的数据包后被收到。因此,需要缓存系统来弥补延迟和抖动带来的影响,保证数据包的顺序是正确的,从而使得音频/视频数据能连续播放。

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,浏览器与服务器之间使用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/N Helper程序,使用从服务器检索相关参数对程序初始化。这些参数可能包括目录信息,A/N数据的编码类型或与A/N检索相关的服务器地址。实现流式传输一般都要专用服务器和播放器。其基本原理如图1所示。

图1 流式传输基本原理图

2 VOD视频点播的技术原理

视频点播技术是当代信息,尤其是通信网络技术,多媒体技术和计算机技术发展的产物,是一项崭新的信息服务技术。与普通电视不同之处在于观众不再是被动的观看电视台安排的节目,而是主动的点播自己所需要的节目。因此,大大增加了用户在信息服务提供中的主动性。它是综合技术,主要包括多媒体数据压缩技术,多媒体网络传输技术和多媒体数据库技术。

2.1 多媒体数据压缩技术

多媒体数据压缩技术是多媒体技术中最为关键的核心技术,其研究课题包括数据压缩比,压缩和解压缩的速度和高效快速的压缩算法。以压缩/解压缩后的数据是否与压缩前的原始数据完全一致作为标准,可将数据压缩方法划分为无失真压缩(可逆压缩)和有失真压缩(不可逆压缩)两类。

2.2 多媒体网络技术

高速接入网和高速互联互通的传输网是VOD系统实现的有力保障。VOD中的视频音频数据时间相关性很强,对网络的延迟特别敏感,带宽和实时性要求尤为突出。 因此,应保证在任意的网络交换能力下提供给用户可靠稳定的带宽及高传输速率,具备合理动态分配网络带宽以适应多媒体数据高速率和突发性传输的要求,以保证实现高质量,平滑和动态视频的多媒体数据流传输。

2.3 多媒体数据库技术

多媒体数据量非常巨大,随着应用的扩展,系统会积累大量的多媒体数据。VOD的数据库管理系统必须保证用户能迅速方便地找到所需的素材,有效地完成对素材的各种管理任务。 因此,在VOD系统的结构设计中必须采用优化策略,可以利用数字图书馆技术,使VOD系统中的多媒体存储部分与信息处理部分在逻辑上分开实现,以改善系统性能。

3 视频点播系统的组成

3.1 前段系统

前端系统一般由视频服务器、各种档案管理服务器以及控制网络部分的设备组成。各种档案服务器主要完成一些用户信息管理和计费工作,以及影视材料的管理工作和安全保密等。控制网络部分主要完成各种服务器中的各种信息传递工作及后台的影视材料和数据的交换。视频服务器主要有存储系统和建立其上的各种控制器管理系统组成,其目标是实现压缩媒体数据的存储以及按请求进行媒体信息的检索和传输。

3.2 网络系统

网络系统包含主干网络和本地网络系统两部分,是影响连续媒体网络服务系统性能的关键部分。

由于流媒体服务系统的网络部分投资巨大,所以在设计时不仅需要考虑当前的媒体应用需要,而且还要考虑将来发展需要和兼容性。当前,用于建立这种服务系统的网络物理介质主要是:CATV 的同轴电缆、光纤、双绞线和无线网。而采用的网络技术主要是以太网、FDDI和ATM技术。这些网络实现技术都有各自具体的服务对象、带宽范围和环境特征。

3.3 客户端系统

只有利用终端系统,使用者才能与某种服务或服务提供者进行互操作。实际上,在计算机系统中,它由带有显示设备的PC终端完成;在电视系统中,它由电视机加机顶盒(Set Top Box)完成。在客户端系统中,除了处理硬件问题外,还需要处理与之相关的各种软件问题。如:为了满足用户的多媒体交互需求,客户系统界面必须加以改造。此外,在进行连续媒体演播时,对媒体流量的缓冲管理、声频与视频同步、网络中断与演播中断的协调等问题都需要进行充分的考虑。

4 流媒体技术在VOD中的应用

视频会议技术和流媒体技术相结合产生的视频点播技术使人足不出户就能选择想看的电影,感兴趣的节目,甚至是学习课程。视频点播是计算机技术,网络技术和多媒体技术相结合的产物,是一项全新的服务。

视频点播技术已经不是什么新鲜的概念了,最初的VOD应用于卡拉点播,当时的系统是半自动的,需要人工的参与。随着计算机的发展,流媒体技术逐渐应用于局域网及有线电视中,此时的技术趋于完善,但有一个困难阻碍了技术的发展,那就是音视频数据量庞大。这样服务器端不仅需要大量的存储系统,同时数据传输的负荷也很大,导致服务器无法进行大规模的点播,随着流媒体技术的出现,在视频点播方面我们可以放弃局域网而使用来实现了。由于流媒体经过了特殊的压缩编码,使得它很适合在互联网上传输。客户端采用浏览器方式进行点播,基本无需维护。同时随着宽带网的不断普及和流媒体技术的不断改进,互联网直播已经从试验阶段走向了实用阶段,并且能够提供比较满意的音频视频效果。

目前国内任何一所综合性大学或理工类大学的校园网上都有自己的VOD视频点播系统,借助局域网的高带宽,能实现高速稳定的音视频传输,为高校学生提供在线教育(课程),电影,电视转播,专家讲座,名师课程等服务,学生们可以自己决定上课时间和学习内容。在校园网上,在线点播已大学生必要的学习和娱乐手段。

5 总结语

近年来,流媒体技术在世界范围内已经有较广泛的应用。互联网的发展为流媒体提供了广阔的市场。流媒体在我国的宽带建设中被列为最主要的应用之一,越来越多提供网络在线服务的运营商开始采用网络视频媒体服务解决方案,以增强在网络服务上的优势。随着宽带网和信息家电的发展,视频点播与流媒体技术会越来越广泛地应用于办公,教学,娱乐等领域。

参考文献:

[1]胡泽,赵新梅.流媒体技术与应用[M].中国广播电视出版社,2006.

[2]周朋红,.多媒体技术与应用[M].中国水利水电出版社,2005.

[3]郭宁宁.多媒体实用技术[M].清华大学出版社,2006.

[4]王颖.流媒体技术及其在视频点播VOD中的应用[M].辽宁大学广播影视学院.

第8篇:流媒体技术范文

关键词:数字媒体 P2P 流媒体 P2P流媒体

中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)10-0122-01

当前互联网上作为网络娱乐急先锋的数字媒体及其应用将越来越被用户接受,同时也为有限网络宽带资源与无限网络娱乐应用的矛盾冲突提出了巨大挑战。“数字媒体”是由数字技术支持的信息传输载体,其表现形式更复杂,更具视觉冲击力和互动特性。流媒体基于P2P端系统协作并自适应网络变化进行传输无疑是最适应于当前互联网环境的应用。

1、P2P技术

P2P技术是一种基于对等网络的新兴技术。P2P技术的最大意义在于其不依赖中心节点而依靠网络边缘结点自组织与对等协作的资源发现和共享形式。随着应用的模式越来越复杂,P2P系统本身就是一个覆盖网络,是在Internet传输网络之上构建一个完全位于应用层的网络系统。每台计算机既是服务器又是客户机,本质上是一个没有层次结构也没有集中控制的分布式系统,更适合复杂网络应用的需求。P2P技术以其分布式资源共享和分布式并行传输的特点,为用户提供了更多的存储资源、更高的可用带宽和更好的服务质量。主要应用有文件分发、语音服务、流媒体应用等。

2、流媒体技术

2.1 压缩技术

在网络上实现流媒体技术,主要利用视音频压缩技术及网络传输技术来解决。流媒体传输中,应先对流媒体格式传输的文件进行预处理,然后选用适当的压缩算法将文件压缩生成流媒体格式文件,并向文件中添加流式信息。互联网播放视音频采用MPEG-4压缩编码标准。MPEG-4以视听媒体对象为基本单元,采用基于内容的压缩编码,以实现数字视音频、图形合成应用及交互式多媒体的集成。它是一个适用于低传输速率应用的方案。MPEG4更加注重多媒体系统的交互性和灵活性,代表了现代数据压缩编码技术的发展方向。

2.2 传输技术

流媒体的传输建立在UDP协议上的RTP/RTSP实时传输协议。视音频流媒体文件对传输质量要求不是很高,而对传输速度则有很高要求,所以采用UDP协议而不在TCP协议上进行实时数据的传输则更合适。RTP是用以传输实时视/音数据,RTP通常使用UDP来传送数据。RTCP是实时控制协议,和RTP捆绑一起的传输控制协议,提供时间信息和实现流同步,主要用以声音同步和QOS管理等。实时流协议RTSP定义了一对多应用程序如何有效通过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。

2.3 流媒体工作原理

流媒体的体系构成由编码工具(创建、捕捉和编辑多媒体数据而形成流媒体格式)、流媒体数据、服务器、网络、播放器(通常是独立的播放器和ActiveX方式的插件)组成。流式传输工作过程: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,从原始信息中检索出需要传输的实时数据;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。A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流控制协议(RTSP)来交换控制信息。RTSP提供了操纵播放等命令的方法。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,一旦A/V数据抵达客户端,A/V客户程序即可播放输出。

3、基于P2P的流媒体应用

流媒体是P2P技术在互联网上的主要应用。PPLive作为一种基于P2P技术的流媒体播放软件,为用户提供一种更加经济、更加广泛的互动视频播放服务。PPlive大大降低大规模流媒体点播压力,减少了带宽占用量;独创了网络即时流下载播放技术;支持BT种子文件直接播放;支持网络数据流的控制;提供多系统多形式的程序接口;支持Rmvb、Mpeg、Mp4等数十种格式。

PPlive工作机制:(1)PPlive应用程序先是向域名为的主机建立TCP连接。正常的HTTP协议在建立TCP连接之后,站点会将HTTP网页信息发送给IE浏览器。而PPLive协议在建立TCP连接后,主机将一个XML数据页面发送给PPlive应用软件。它对应的是动态变化的节目频道信息。通过协商更新间隔时间。PPLive应用程序按照一定的频率更新频道列表和固定节点通信,获取网络资源拓扑信息。(2)UDP获得了频道信息后,PPLive应用程序通过UDP协议端口与域名的目的主机通信。(3)PPLive将视频文件分成大小相等的片段。用户启动PPLive以后,从PPLive服务器获得频道的列表,用户点击感兴趣的频道,然后从其他Peer获得数据文件,并且开放本地端口作为视频服务器。PPLive的客户端播放器连接此端口,从而收看到喜欢的节目。

4、P2P流媒体未来发展方向

P2P流媒体是未来高速网络中可持续发展的网络服务,但未来发展中还要解决好如下几个问题:(1)管理节点并建立树。构建应用级多播树的方法应用较广,但建立有效的多播树,并在节点不断加入和退出时维护多播树存在一定难度。(2)如何快速地恢复系统因为P2P网络节点行为的不可预知性而发生的服务中断。(3)流媒体系统如何适应一个媒体流会话期间网络状态的改变。

5、结语

P2P流媒体应用发展迅速,显示出了巨大的生命力。虽然构建一个有效的P2P流媒体系统还面临着许多挑战和一些需要解决的问题,但其优越性引起许多研究机构的重视,特别随着运营商的加入,P2P流媒体势必取得更大的进展并将更加广泛地应用于商业领域。

参考文献

[1]张春红.P2P技术全面解析[M].北京:人民邮电出版社,2010.

第9篇:流媒体技术范文

关键词 远程教育;流媒体技术;Windows Media ;同步教学;异步教学

1 引言

随着信息技术与网络通讯技术的日益发展,它为现代远程教育注入了新的生机和活力,也带来了远程教育中教学观念和方法的深刻变革。网络远程教育突破了传统教育在时间和空间上的局限,扩展了教育环境,从真正的意义上实现了教育资源的共享。

网络远程教学可分为同步、异步两种教学模式。异步教学模式也就是采用Web浏览技术,工作人员先将多媒体课件放到服务器上,用户只需将其下载到本地计算机上需要观看时再进行播放。这种模式下学生可以选择自己认为合适的时间学习。目前大部分教育网站都是采用异步教学模式,由于多媒体信息的数据量大,在目前网络接入速度较低的情况下需要很长的时间将课件下载到本地计算机上,而且需要占用大量硬盘存储空间,给用户带来很大不便;同时容易造成课件资料广泛传播,这涉及到了知识版权的问题。而同步教学模式就是让每个学员都能感受“面对面”教学,即可以和其他学员协作学习、讨论问题,又可以和授课老师实时交流。这种模式要求教师授课场景、授课文字、图片、声音、动画等内容都要实时通过网络传向单机,学员的问题和意见也要实时反馈给远方的教师。但是如何能做到在同步教学模式中实时传播课件;如何解决异步教学模式中的不足之处呢?技术人员根据其特点引进了一种新的技术——流媒体技术。

2 流媒体技术

2.1 流媒体的基本原理

流媒体又称流式媒体,它是指在计算机网络(尤其是中、低带宽的Internet/Intranet)中使用流式传输技术传输连续的时基媒体。浏览者可以一边下载一边收听、收看多媒体文件,而无需等待整个文件下载完毕后才能播放,并且不占用客户硬盘空间。整个过程的实现涉及到流媒体数据的采集、压缩、存储、传输以及网络通信等多项技术。

流媒体对网络带宽的要求并不是没有,而是在原来的基础上小多了。当网络带宽低于流媒体带宽时或网络堵塞时会造成图像和声音的停顿和不连贯。为了达到流畅的效果,通常都会采用压缩编码工具对音频和视频进行压缩编码。在影音品质可以接受的范围内,降低其品质以减小文件,保证流媒体传播的顺畅。再者,流媒体传输的实现需要缓存。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,使用缓存技术来弥补延迟和抖动的影响,并保证数据包顺序的正确性,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的现象。

2.2 流媒体的开发方案

目前,在市场中应用比率最高的三种流媒体技术方案有Microsoft的Windows Media Technology(WMT)、RealNetworks的Real system和Apple的Quicktime,它们实网络流媒体传输系统的三大主流技术。

1) 三者相同点:

a.

所包含的软件内容都覆盖了服务器端、制作端、客户端,可以说从制作、到播放都提出了解决方案。

b.

三种解决方案都提供了基本版和增强版,适合不同类型客户的使用。

c.

均支持两种流式传输,一种是智能流,即可以根据网络的传输速度自动改变流媒体的质量,从而产生最适合网络传输情况的流媒体数据;另一种是固定一种传输速率。

2) 三者不同点:

RealNetworks在流媒体方面的研究应该算得上是元老了,产品线相当齐全,从开始的创造、传送、伺候、到后端的下载、播放,RealNetworks在每一个环节都有相对应的产品,而且每个产品都有两个版本,Basic版为免费下载,具有有限的基本功能,如果要完整的功能就要购买Plus版,Plus的功能完整,足够提供专业的使用者的使用。RealNetworks的平台可以保证最高的相容性,同时RealServer提供的流媒体格式也是最多的。虽然优点多多,但由于价格的原因, RealNetworks作为流媒体平台并不是中小型网站以及个人使用的最佳选择。

Microsoft的WMT与Microsoft的Windows操作系统相互捆绑,不但免费附送而且操作方便。RealNetworks与它相比在完整性、跨平台性上可能略胜一筹,但对一个完全免费的流媒体平台,它具有现有的功能已经是难能可贵了。而且WindowMedia还比RealNetworks多提供了伺候负载模拟程序(Load Simulator),可以让系统模拟实际上线的负载情况,测试系统伺候能力的极限,避免太多使用者涌入时系统无法负荷。WindowsMedia Encoder另外也多提供了荧幕捕捉的功能。此项荧幕捕捉的功能可以将大小视窗的所有内容及游标移动的过程全部记录在高度压缩的串流视讯档案中,对于有教育训练等 需求的使用者是个很好用的工具。因此它具有很大的诱惑力,目前我国较多的网络课程采用这套解决方案。

Apple的Quicktime所支持的操作平台和文件格式非常广泛。能支持Apple公司的操作系统Mac Os和系统Windows操作系统。Quicktime Pro支持传唤的文件格式有AVI、MOV、MP3、MAV等。而常用的播放器Quicktime Player支持40多种文件格式。Quicktime在交互性方面也远远超过了其他两个对手。但由于在功能上的不完整,在实用上显得逊色一点,不过如果您是Mac使用者,Quicktime还是有它独特的魅力。

3 流媒体技术在网络教学中的具体应用

由于基于Microsoft 的Windows Media Service建立远程教育系统投入少,建设时间短,使用简单,易于维护。目前国内大部分远程教育系统中的课件都是选择Microsoft公司提供的Windows Media直接进行制作或利用它提供的SDK进行二次开发。Windows Media Service系统使用的流媒体格式是ASF(Advanced Streaming Format),系统由三部分构成:媒体服务器(Windows Media Server)、客户端媒体播放器(Windows Media Player)、媒体文件制作工具Windows Media Tools(包括媒体编码器——Windows Media Encoder、ASF文件制作工具——Media author和ASF文件编辑工具——Media ASF Indexer)。其网络教学系统的具体实现如下:

3.1 同步教学

同步教学也就是实时教学,一般的情况下其实现过程如下:实时教学开始后,通过摄像头和麦克风现场采集教师讲课的视频和音频作为Encoder输入,经编码计算机编码为ASF流,并发送到Windows Media服务器,然后Windows Media服务器启动station Service服务模块,通过多播ASF流,学生用Windows Media Player接受和播放ASF流。但是为了达到真正的“面对面”教学,课件制作中可以相应地增加所需的功能,为了达到交互性,例如在课堂上回答问题或讨论问题。教师控制发言权,得到教师的允许后,学生可以回答问题或同其他同学交流来讨论问题。

此外,Microsoft的NetMeeting 3 SDK提供了开发NetMeeting的客户端的应用程序接口。NetMeeting实现了ITU-T的实时多点数据链接和会议的T.120协议和实时多媒体视频会议的H.323协议。可以选择使用NetMeeting的COM API,COM API提供了视频会议的控制管理、视频和音频传输、用户界面等COM对象。采用COM API可以根据实际需要定制NetMeeting的客户端,实现更加灵活的实时授课系统。

3.2 异步教学

异步教学系统主要是课件点播,该功能使得学生可以向服务器请求特定课件数据流的播放,学生可以自行选择学习内容,不受时间地点的限制,并且可以控制开始、暂停、前进和后退等播放过程。其实现如下:首先要制作课件,课件的制作有两种方式,一种是在教师端用Windows Media Encoder将教师的授课实况直接制作成ASF文件;另一种是在装有Media Tools三计算机上用Media Author将录制好的音频信息和图片等媒体信息编辑在一起形成ASF文件,生成ASF文件后,接着用Media ASF Indexer对ASF流中加入流的名称(Title)、描述(Description)等信息,它们在ASF流播放时会显示在播放器的信息窗口之中;对ASF文件进行编辑管理,设置文件的长短;在ASF流中添加标志(Marker),通过标志浏览器可以快速地跳转到指定的位置;在ASF流中添加URL类型的描述(Script),当播放器播放到该ASF文件时的Script位置时,播放器会自动地启动Internet的浏览器并连接到指定的URL。把处理好的ASF文件放到媒体服务器的点上,然后就可以ASF文件。这时,媒体服务器启动Media Unicast Serrlice服务模块,并且工作在On Demand Unicast模式下,用MMS协议ASF文件。最后,学生端可以使用Windows Media Player和相关媒体播放器接收和播放信息。

4 结论

流媒体技术作为一种新的网络技术,现已表现出强大的生命力,给我们生活带来了新的变化。它在教育领域的应用,已给传统教育注入了新的生命力。网络教育的流媒体化能大力发展现代远程教育,对于促进我国教育的普及和建立终生学习体系,实现教育的跨越式发展,具有重大的现实意义。

参考文献

[1] 张丽 《流媒体技术大全》 中国青年出版社 2001.11

[2] 孙力、钱维莹 《流媒体技术与创作》 中国青年出版社