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流媒体 流媒体同步技术和流媒体关键技术解决

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摘要

基于目前网络带宽的不断提高,流媒体技术的应用范围越来越广泛。本文首先介绍说明了流媒体的定义,分析了现有的几种流媒体格式,讨论了几种在流式传输中涉及到的协议(RTP、RTCP),对其原理做了深入的分析。在这之后介绍了利用Microsoft producer平台制作课件的过程以及Microsoft producer包括的内容、功能和特点以及实际应用作了详细的叙述,在压缩技术里边主要讨论了MPEG技术和REAL技术、此外还探讨了流媒体同步技术和流媒体关键技术解决问题等。最后对流媒体以后的发展趋势作了分析。在这次毕业设计的任务中,运用到了微软公司的Producer,PowerPoint,Windows Media Encoder,Windows Media Player 以及网页设计方面的软件,逐步架构起流媒体课件的制作过程。最终把基于流媒体技术的成品课件在网络上发布。

关键词:流媒体, Microsoft producer, MPEG, QoS,同步技术

ABSTRACT ……

KeyWords:

目录

前言 ............................................................ I 1. 流媒体技术的现状与发展 .. (1)

1.1流媒体的发展过程 (1)

1.1.1 现有视频格式概述 (1)

1.1.2 VOD视频点播技术 (1)

1.1.3流媒体技术的出现 (1)

1.2流式传输的格式及特点 (1)

1.2.1流媒体能为我们做什么 (2)

1.2.2 流媒体技术、格式纵览 (2)

1.2.3流式视频格式 (2)

1.3 流媒体系统的组成 (2)

2. Microsoft Producer概述 (3)

2.1课件制作平台Microsoft Producer简介 (3)

2.1.1 Microsoft Producer更强大的视频、音频的集成优势 (3)

2.1.2 Producer包含的内容 (3)

2.2 Producer的功能 (3)

2.2.1 Producer的功能简述 (3)

2.2.2 Producer内置的Windows Media技术 (3)

2.3点播应用系统应用拓扑图 (3)

3. 流媒体应用的设计与同步 (4)

3.1应用流媒体技术进行设计的优点 (4)

3.2视频压缩的主要技术 (4)

3.2.1 MPEG压缩标准 (4)

3.2.2 REAL压缩技术 (4)

3.2.3 微软公司的压缩标准 (4)

3.3 流媒体的同步支撑技术 (5)

3.3.1 实时传输协议RTP与RTCP ..................................... .5 3.3.2 流媒体的系统同步 ........................................... .5 3.3.3流媒体的媒体间同步.......................................... .5 3.3.4 流媒体的用户层同步 ......................................... .6

3.3.5 Producer实现影音同步的方法................................. .6

4. 流媒体的解决方案 .............................................. .7

5. 结论 ....................................................... ..8致谢 ........................................................... .9参考文献 ........................................................ .10附录 .. (11)

前言

当今,我们正处在信息时代,不但面对巨大的信息量,信息的表现形式也越来越丰富。越来越多的公司和个人正在利用音频、视频等多媒体技术发布和传播信息。一些多媒体应用系统(如视频会议、远程教学等)也不断出现。随着PC等智能终端的日益普及,用户有能力而且希望通过便利的方法获得这些信息。

网络已经并将继续改变我们的生活方式。多媒体应用的环境正由桌面平台(如多媒体PC)向网络多媒平台和简单智能终端相结合的方向演进,网络将成为无可比拟的超级服务器。想要使用网络中的多媒体信息,就必须实现通过网络访问和传输这些信息。

在这种情况下世界各地的传统影视媒体、教育学习机构、广播媒体纷纷加入到Internet领域中,使自身的传播方式得到了扩充。面对有限的带宽和拥挤的拨号网络,实现窄带网络的视频、音频、动画传输最好的解决方案就是流式媒体的传输方式。通过流方式进行传输,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、不中断的影音给观众,实现了网上动画、影音等多媒体的实时播放。

流媒体技术正是在这种情况下应运而生。

1. 流媒体技术的现状与发展

1.1流媒体的发展过程

1.1.1 现有视频格式概述

影像格式(Video)

日常生活中接触较多的VCD、多媒体CD这些都是影像文件。影像文件不仅包含了大量图像信息,同时还容纳大量音频信息。所以,影像文件的容量往往是非常大的。

1.1.2 VOD视频点播技术

视频点播技术的出现,是视频信息技术领域的一场革命,其巨大的潜在市场,使世界主要发达国家都投入了大量的资金,加速开发和完善这一系统。

1.1.3流媒体技术的出现

流媒体技术的出现,正好弥补了VOD技术的不足之处。

1.2流式传输的格式及特点

1.2.1流媒体能为我们做什么

流媒体的定义很广泛,大多数时候指的是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器,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机器就可以观看的视频/音频传输、压缩技术。流媒体也指代由这种技术支持的某种特定文件格式:压缩流式文件,它通过网络传输,并通过个人电脑软件进行解码。

1.2.2 流媒体技术、格式纵览

流媒体给网民们带来了巨大的影响,曾几何时,如果需要下载一部VCD格式的影片,大小约为650M,宽带的今天也需要下载3个多小时。如果影片采用流媒体技术来进行压缩,只需要100M,并且用户可以边看边下载,整个下载的过程都在后台运行。最大的优点,就是不会占用本地的硬盘空间。其实流媒体采用的是有损压缩,就好比我们常说的MP3,因此在音影品质上有所差异。

1.2.3流式视频格式

前边提到过视频格式,现在再来说一下流式视频格式。

目前,很多视频数据要求通过Internet来进行实时传输,前面我们曾提及到,

视频文件的体积往往比较大,而现有的网络带宽却往往比较“狭窄”。客观因素限制了视频数据的实时传输和实时播放,于是一种新型的流式视频(Streaming Video)格式应运而生了。这种流式视频采用一种“边传边播”的方法,即先从服务器上下载一部分视频文件,形成视频流缓冲区后实时播放,同时继续下载,为接下来的播放做好准备。这种“边传边播”的方法避免了用户必须等待整个文件从Internet上全部下载完毕才能观看的缺点。到目前为止,Internet上使用较多的流式视频格式主要是以下三种:

1.2.4流式传输的特点

流媒体是一种可以使音频、视频和其它多媒体能在Internet及Intranet上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。流式传输方式是将动画、视音频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。在采用流式传输方式的系统中,用户不必像非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到当中的内容,而是只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用相应的播放器或其它的硬件、软件对压缩的动画、视音频等流式多媒体文件解压后进行播放和观看,多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。

1.3 流媒体系统的组成

流媒体系统包括以下5个方面的内容:

1. 编码工具:用于创建、捕捉和编辑多媒体数据,形成流媒体格式

2. 流媒体数据

3. 服务器:存放和控制流媒体的数据

4. 网络:适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议的网络

5. 播放器:供客户端浏览流媒体文件

这5个部分有些是网站需要的,有些是客户端需要的,而且不同的流媒体标准和不同公司的解决方案会在某些方面有所不同。

2. Microsoft Producer概述

2.1课件制作平台Microsoft Producer简介

2.1.1 Microsoft Producer更强大的视频、音频的集成优势

课件的分类

一般来说,课件可分为两大类:一类是流媒体类;另一类是网页类课件。

2.1.2 Producer包含的内容

Microsoft Producer与Microsoft PowerPoint能做到不错的整合,使用户找到了一种更好处理现有数字媒体的方式,而Producer对于多种网络环境和Windows媒体技术的全面支持,则将其应用范围更加扩展。

2.2 Producer的功能

2.2.1 Producer的功能简述

由于Microsoft Producer具有技术先进、操作方便和经济适用等特点,因此它可以应用到商业宣传、信息沟通和教育培训等多个领域,以下是Producer的几个主要应用方面。

2.2.2 Producer内置的Windows Media技术

Producer内置了Windows Media技术,主要是Windows Media编码器,下面我们对它做一下介绍。

2.3点播应用系统应用拓扑图

3. 流媒体应用的设计与同步

3.1应用流媒体技术进行设计的优点

流媒体服务系统在强调对数据对象的共享使用和追求最大化的数据吞吐率的同时,更强调对高速、稳定和连续的访问流支持,强调对同步的支持,从而确保媒体数据的按时到达。

3.2视频压缩的主要技术

3.2.1 MPEG压缩标准

MPEG-4, 它以其出色的媒体性能,图形质量接近DVD,声音品质接近CD,到底什么是MPEG呢?

我们知道,多媒体信息主要包括图像、声音和文本三大类,其中视频、音频等信号的信息量是非常大的。对于音频处理来说,传输数字图像所需的带宽远高于前者,例如,NTSC图像以大约640×480的分辨率,24bits像素,每秒30帧的质量传输时,其数据率达28MB字节/秒或221MB位/秒。而且以这个速率保存的15秒的未压缩视频图像将占用420MB字节的内存空间,显然这样的要求对台式计算机来说是难以接受的。所以,视频图像的压缩编码方法MPEG就应运而生了。

3.2.2 REAL压缩技术

.ra格式是RealNetworks公司所开发的一种流式音频Real Audio文件格式。.rm 格式则是流式视频Real Vedio文件格式。

Real System由媒体内容制作工具Real Producer、服务器端RealServer、客户端软件(Client Software)三部分组成(如下图)。其流媒体文件包括RealAudio、RealVideo、Real Presentation和RealFlash四类文件,分别用于传送不同的文件。Real System采用SureStream技术,自动地并持续地调整数据流的流量以适应实际应用中的各种不同网络带宽需求,轻松在网上实现视音频和三维动画的回放。

3.2.3 微软公司的压缩标准

Microsoft Media technology的ASF也是流行一种网上流媒体格式。它的使用与windows操作系统是分不开的,其播放器Microsoft Media Player已经与windows 捆绑在一起,不仅用于Web方式播放,还可以用于在浏览器以外的地方来播放影音文件。

3.3 流媒体的同步支撑技术

3.3.1 实时传输协议RTP与RTCP

RTP(Real-timeTransportProtocol)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。RTCP(Real-timeTransport ControlProtocol)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。

3.3.2 流媒体的系统同步

系统同步是底层同步。在网络通信系统中,要考虑不同类型的媒体数据段在传输变换中的延迟、分组中的时间次序错位、丢失等情况,同步机制比较复杂,本文只通过分析其QoS(Quality of Service)来讨论流媒体服务端的服务质量。在流媒体应用系统中,视频、音频流只要满足一定的QoS(如视频流平均33ms处理一帧,音频可以采用44.1KHz的采样频率),认为是可接受的,因此当系统负载较大时,可在QoS允许的范围内,通过适当降低某些任务的服务质量来保证系统中所有任务的服务质量。

3.3.3流媒体的媒体间同步

网络的带宽是完成流媒体传输的物质基础,在传输声音、图像、视频等多媒体信息流时,即使这些媒体流予以压缩,所需的带宽仍然比文字文件大,但并不是有足够的带宽就可以完全解决流媒体传输问题。一般而言,所需带宽的多少是与应用密切相关的,从应用角度来看,只要用户数不断增加、信息服务量不断增加,带宽有多少都是不够的。同步是媒体流的基本控制方法。流媒体是时间属性的表现,而HTTP协议不能提供时间的可靠性,因此产生了RTSP(Real-Time Streaming Protocol)

协议④。

3.3.4 流媒体的用户层同步

用户层同步或交互同步,是最上层的同步,要求能反映和满足用户的交互性,容易为用户理解接受。用户层同步是交互性参与的同步,用户可以控制和使用信息,如反复调用感兴趣的内容、快速掠过不感兴趣的部分。例如,用户在借助流媒体学习外语的过程中,可以反复收听难以理解的听力内容。

3.3.5 Producer实现影音同步的方法

Producer中的同步问题其本质上属于同步多媒体同步问题。同步(Synchronization)问题是多媒体的一个重要特征。

Producer包括三个同步:脚本同步、解码同步和网络同步,其中解码同步是指视频、语音和数据的同步,网络同步是指视频、音频的同步。所以为了能够上网浏览课件,上网的人必须满足一定的要求,比如分辨率为800*600。还有一个就是带宽的问题。有的人是拨号上网的,上网速度在50kbps左右,有的人是通过ISDN上网的,速度在128kbps左右,还有的人是通过宽带上网,速度在1M以上等等。所以Producer通过Microsoft Media编码器要对视频、音频文件进行必要的压缩编码,以次来满足带宽的不同要求。下面我们就来讲述Microsoft Media编码器所用到的视频、音频压缩编码的标准MPEG-4。

4. 流媒体的解决方案

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:即内容采集、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和发布。

5. 结论

本论文所取得的成果

在这次的毕业设计里深入的接触了流媒体课件这部分的制作,并和同组的成员一起制作出了一大批基于Producer发布出来的成功课件,从课程的录制,Producer 剪辑,音频视频转换,Producer的自由发布,到网页的制作修改都参与制作并参与最后的修改审查工作。到最后把所做的课件都已经发布在网络上我们的网站里,供其他同学们即使在家也能参与学习。体验到了流媒体技术应用于远程教育事业,以至于应用于网络传输里的所带给我们的便利。

流媒体技术的发展浅析

近年来,流媒体技术在世界范围内得到应用。

随着宽带网络的建设,用户对网络的使用,已不仅仅停留在信息查询上,用户对宽带网络的使用开始向娱乐,影视欣赏等方向转移,对流媒体的应用需求也从简单的了解信息向视听欣赏上转变。人们希望通过宽带网络获得交互式的影视感受,因此一方面要加大对网络环境的建设,同时对流媒体节目内容的编解码(制作与回放)技术和方式,也提出了更高的要求。

有专家认为,未来2—5年后,网络的声音和影像品质将达到目前电视的水准,但是和电视相比,观众可以拥有更多自主权和选择权。

随着无线通信网络的建设和发展,将来流媒体技术还将应用到移动通信领域,以后人们可以使用3G手机,掌上电脑等设备,通过无线网络来接受流媒体内容,如视频Message、网络音乐、电视预告、影片片段等。

致谢

参考文献

[1]

[2]

附录

流媒体重点

一、填空题(20’) 1. 流媒体数据流具有三个特点:连续性、实时性、时序性。 2. 流式传输技术又分两种,一种是顺序流式传输,另一种是实时流式传输。 3.流媒体技术有两个关键特征:数据压缩、流式传输。 4.RealText的可用窗口风格有:通用型、滚动新闻、纸带、字幕、提词机。 5.MPEG-2分为:视频序列层、图像组层、图像层、像条层、宏块层、像块层六个层次。 6.流媒体的传播方式分为单播、多播、广播 7.ASF格式最大的优点是体积小适合网络传输。 8.ASF格式的特点是视频部分采用MPEG-4压缩算法 9.MPEG—1标准包括五部分:第一部分系统层。第二部分图像层。第三部分声音层。第四部分“一致性测试层”。第五部分“软件仿真技术报告” 10.流媒体系统由编码工具、流媒体数据、服务器、网络和_播放器__组成 11.流媒体有三个关键技术:数据压缩、解压缩技术、流媒体的网络传输以及媒体文件在流式传输中的版权保护问题。 二、选择题(10’) 1 .不属于流媒体特点的是:(D) A 启动延时大幅度缩短 B 对系统缓存容量的需求大大降低 C 流式传输的实现有特定的实时传输协议 D 一种新的媒体 2 .流媒体的核心技术是:(B) A 流媒体的网络传输 B 数据压缩/解压缩技术 C 媒体文件在流式传输中的版权保护问题 D 视音频技术 3 .不属于流媒体传输的网络协议的是:(B) A RTP B HTTP C RTSP D RTCP 4 .下列描述中正确的是:(A) A 视频数据由RTP传输,视频质量由RTCP控制,视频控制由RTSP提供。 B 视频数据由RTCP传输,视频质量由RTP控制,视频控制由RTSP提供。 C 视频数据由RTP传输,视频质量由RTSP控制,视频控制由RTCP提供。 D 视频数据由RTSP传输,视频质量由RTCP控制,视频控制由RTP提供。 5. 不属于流式传输方式与传统下载方式相比的优点的是:(A) A 成本低廉 B 启动延时短 C 对系统缓存容量的需求大大降低 D 流式传输的实现有特定的实时传输协议 6.制定(D )标准的目的是将不同的协议、标准、技术等有机地融合在一起。 (A)MPEG-1 (B)MPEG-2 (C)MPEG-4 (D)MPEG-21 7.(B )针对运动影像中的音频和视频的特点,引入了AO和VO对象,统称AV对象。(A)MPEG-2 (B)MPEG-4 (C)MPEG-7 (D)MPEG-21 8. RealServer主要使用两个协议与客户端联系:RTSP和 B 。 A.RTP B. PNA C.TCP D.UDP 9.下列哪个被称为“多媒体内容描述接口”(C) A、MPEG-2 B、MPEG-4 C、MPEG-7 D、MPEG-21 10.创建一个RealText文档,并在网络上发布的一般步骤为( B ) A:(1)(2)(3)(5)(4)B(1)(4)(2)(5)(3): C:(3)(2)(5)(1)(4)D:(1)(3)(2)(4)(5) (1)选择一种窗口风格;

流媒体技术的工作原理及应用和发展

流媒体技术的原理、应用及发展 一.流媒体 流媒体又叫流式媒体,它是指商家用一个视频传送服务器把节目当成数据包发出,传 送到网络上。用户通过解压设备对这些数据进行解压后,节目就会像发送前那样显示出来。这个过程的一系列相关的包称为“流”。流媒体实际指的是一种新的媒体传送方式,而非一种新的媒体。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。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。在采用流式传输方式的系统中,用户不必等到整个文件全部下载完毕,而是只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用解压设备(硬件或软件)对压缩的A/V、3D等多媒体文件解压后进行播放和观看。此时多媒 体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。 与单纯的下载方式相比,这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式不仅使启动 延时大幅度地缩短,而且对系统缓存容量的需求也大大降低。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。实现流式传输有两种方法: ?实时流式传输(Real-time streaming transport) ?顺序流式传输(progressive streaming transport)。 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。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。

流媒体技术简介

流媒体技术简介 流媒体技术(Streaming Media Technology)是为解决以Internet为代表的中低带宽网络上多媒体信息(以视音频信息为重点)传输问题而产生、发展起来的一种网络新技术。采用流媒体技术,能够有效地突破低比特率接入Internet方式下的带宽瓶颈,克服文件下载传输方式的不足,实现多媒体信息在Internet上的流式传输。Microsoft、Intel、apple、RealNetworks等公司在流媒体技术的发展、应用等方面都具有很强的实力。 一、流媒体技术原理 1.流媒体 "流媒体"的概念包括以下两个层面。其一,流媒体是计算机网络(尤其是中低带Internet/Intranet)上需要实时传输的多媒体文件,比如声音、视频文件。在传输前需要压缩处理成多个压缩包,并附加上与其传输有关的信息(比如,控制用户端播放器正确播放的必要的辅助信息),形成实时数据流。数据流最大的特点是允许播放器及时反应而不用等待整个文件的下载。其二,流媒体是对多媒体信息进行"流化"处理,是一种解决问题的方式,可以使视频等对实时性要求严格的多媒体文件在Internet/Intranet上在既无下载等待需求又不占用客户端硬盘空间的情况下保证实时播放。 目前Internet上比较流行的流媒体有RealNetworks的Realmedia、Microsoft的WindowsMedia以及Apple公司的Quicktime,它们包括不同的媒体内容,具有不同的流格式(StreamingFormat),都有专用的播放器。以目前网上最常见的RealMedia为例,其中包括RealVideo、RealAudio、RealFlash(RealNetworks公司与Macromedia公司新近合作推出的一种高压缩比动画格式),专用播放器是RealPlayer。传输过程中通过MIME (MultiPurposeInternetMailExtensions,多用途邮件扩展)识别流媒体类型。 2.流媒体技术体系的关键技术--压缩编码技术 压缩编码技术是流媒体技术体系中的关键技术。压缩编码的基本原理是采用一定的编码方式,将文件的数据结构进行重组,一方面,去掉一些重复或占而不用的空间,以达到减小文件尺寸的目的;另一方面,将文件分成压缩包,形成数据流,将原有的多媒体文件转化为具有流格式的流媒体。 例如,Microsoft采用MPEG4(最新版本为版本3)视频压缩编码算法,能够基于视频内容编码,生成ASF格式流媒体,同时支持多带宽、高带宽视频压缩编码,可以针对不同的网络环境生成包含几种不同传输速率数据流的视频流,为高级流技术的运用提供了可能性。 3.流式传输 以视频文件为例,压缩处理后的视频文件被分成一些小片段(CliP),当用户端发出请求后,由服务器向用户端连续、实时传送这些小片段,用户端利用解压设备(播放器)对压缩过的视频片段解压后进行播放和观看。在用户端播放小片段之前,这些小片段已经存入用户机的内存,而在播放前一片段的同时,后续片段继续在后台从服务端以

流媒体技术的原理、应用及发展

摘要: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,流媒体业务正日益普及,流媒体技术广泛应用于互联网信息服务的方方面面。首先介绍了流媒体技术的基础、基本原理以及流式传输的基本过程,接着重点介绍了流媒体技术在视频点播、远程教育、视频会议和Internet直播方面的应用,最后介绍了流媒体技术的发展现状和展望。 关键词:多媒体通信,多媒体业务,流媒体,流式传输,原理,应用,发展 随着现代网络技术的发展,网络开始带给人们形式多样的信息。从在网络上出现第一张图片到现在各种形式的网络视频、三维动画,人们的视听觉在网络上得到了很大的满足。但人们又面临着另外一种不可避免的尴尬:在网络上看到生动清晰的媒体演示的同时,不得不为等待传输文件而花费大量时间。为了解决这个矛盾,一种新的媒体技术应运而生,这就是流媒体技术。 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-time streaming transport)和顺序流式传输(progressive streaming transport)。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。

流媒体技术原理、发展及应用

流媒体的定义 流媒体是一种使音频、视频和其他多媒体元素在Internet及无线网络上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。流式传输方式是将视频和音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包,由服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中,用户不必像非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到当中的内容,而是只需要经过几秒钟或几十秒的启动延时即可在用户计算机上利用相应的播放器对压缩的视频或音频等流式媒体文件进行播放,剩余的部分将继续进行下载,直至播放完毕。 这个过程的一系列相关的包称为“流”。流媒体实际指的是一种新的媒体传送方式,而非一种新的媒体。流媒体技术全面应用后,人们在网上聊天可直接语音输入;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;在网上看到感兴趣的商品,点击以后,讲解员和商品的影像就会跳出来;更有真实感的影像新闻也会出现。 流媒体技术发端于美国。在美国目前流媒体的应用已很普遍,比如惠普公司的产品发布和销售人员培训都用网络视频进行。 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。在采用流式传输方式的系统中,用户不必像采用下载方式那样等到整个文件全部下载完毕,而是只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用解压设备(硬件或软件)对压缩的A/V、3D等多媒体文件解压后进行播放和观看。此时多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。 流媒体技术原理 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RTP/UDP来传输实时声音数据。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

第八章 虚拟现实与流媒体技术

第八章 虚拟现实与流媒体技术 1、虚拟现实是989年由美国的J. Lanier 提出的,是一种新的人机界面形式,它为用户提供一种沉浸和多感觉通道的体验。 2、虚拟现实的关键词:计算机技术生成、逼真的、三维视觉、听觉、触觉、嗅觉、感官世界、用户从自己的视点、利用自然技能、对虚拟世界进行浏览、交互和考察。 3、虚拟现实的应用:①训练 ②辅助设计 ③医学 ④科学研究和计算机的可视化 ⑤教育、游戏与其他 4、虚拟现实系统的组成 5、虚拟现实系统的特点: 沉浸感、交互性、多感知性 6、虚拟全景图的制作,需要将景物进行360度的拍摄,最后把拍摄的图片利用软件拼接起来而成。我们可以使用的软件有Cool 360。 7、流媒体实现的关键技术就是流式传输。采用流式传输技术,用户不必等到整个文件全部下载完毕,而是只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行部分内容的观看。 8、所谓流媒体指的是在Internet/Intranet 中使用流式传输技术的连续时基媒体,即音频、视频或其他多媒体文件。 9、流媒体播放软件:Real Player ,Windows Media Player ,Quick Time ;流媒体下载软件Streambox Vcr 10、流媒体的技术应用: 实时广播服务、电子商务、远程医疗 练习题 1、( )技术大大地促进了多媒体技术在网络上的应用,解决了传统多媒体手段由于数据传输量大而与现实网络传输环境发生的矛盾。 C A.人工智能 B.虚拟现实 C.流媒体 D.计算机动画 2、所谓流媒体指的是在Internet/Intranet 中使用 流媒体 的连续时基媒体,即音频、视频或者其他多媒体文件。 3、虚拟现实系统的特点主要有: 沉浸感 、交互性和 多感知性 。 VR 发动机 输入输出工具 软件工程 数据库 用户 (1)硬件平台 (2)软件系统 (3)输入/输出工具和演示设备 ①头盔式显示器和跟踪器 ②数据传感手套 ③大屏幕立体显示系统 ④三维虚拟立体声音生成装置

流媒体技术及其教育应用

流媒体技术及其教育应用 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。 “流媒体”的概念包括以下两个层面。其一,流媒体是计算机网络尤其是中低带(Internet/Intranet)上需要实时传输的多媒体文件,比如声音、视频文件。在传输前需要压缩处理成多个压缩包,并附加上与其传输有关的信息(比如,控制用户端播放器正确播放的必要的辅助信息),形成实时数据流。数据流最大的特点是允许播放器及时反应而不用等待整个文件的下载。其二,流媒体是对多媒体信息进行“流化”处理,是一种解决问题的方式,可以使视频等对实时性要求严格的多媒体文件在上在Internet/Intranet既无下载等待需求又不占用客户端硬盘空间的情况下保证实时播放。 流媒体技术是综合的技术, 包括采集、编码、传输、储存、解码等多项技术。流媒体应用系统一般由分编码端、服务器端、用户终端三部分组成。流媒体技术在教育或学校的应用前景广阔, 可用于课件点播、交互教学、电视转播、远程监控、视频会议等。 二.流媒体技术基础 1.流媒体技术原理 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。

CDN的四大关键技术

CDN的四大关键技术 >返回 随着宽带网络和宽带流媒体应用的兴起,CDN(通常被称为内容分发网络Content distribution network,有时也被称作内容传递网络Contentdeliverynetwork)作为一种提高网络内容,特别是提高流媒体内容传输的服务质量、节省骨干网络带宽的技术,在国内外得到越来越广泛的应用。 CDN的关键技术主要有内容路由技术、内容分发技术、内容存储技术、内容管理技术等。 内容路由技术 CDN负载均衡系统实现CDN的内容路由功能。它的作用是将用户的请求导向整个CDN网络中的最佳节点。最佳节点的选定可以根据多种策略,例如距离最近、节点负载最轻等。负载均衡系统是整个CDN 的核心,负载均衡的准确性和效率直接决定了整个CDN的效率和性能。 通常负载均衡可以分为两个层次:全局负载均衡(GSLB)和本地负载均衡(SLB)。全局负载均衡(GSLB)主要的目的是在整个网络范围内将用户的请求定向到最近的节点(或者区域)。因此,就近性判断是全局负载均衡的主要功能。本地负载均衡一般局限于一定的区域范围内,其目标是在特定的区域范围内寻找一台最适合的节点提供服务,因此,CDN节点的健康性、负载情况、支持的媒体格式等运行状态是本地负载均衡进行决策的主要依据。 负载均衡可以通过多种方法实现,主要的方法包括DNS、应用层重定向、传输层重定向等等。 对于全局负载均衡而言,为了执行就近性判断,通常可以采用两种方式,一种是静态的配置,例如根据静态的IP地址配置表进行IP地址到CDN节点的映射。另一种方式是动态的检测,例如实时地让CDN 节点探测到目标IP的距离(可以采用RRT,Hops作为度量单位),然后比较探测结果进行负载均衡。当然,静态和动态的方式也可以综合起来使用。 对于本地负载均衡而言,为了执行有效的决策,需要实时地获取Cache设备的运行状态。获取的方法一般有两种,一种是主动探测,一种是协议交互。主动探测针对SLB设备和Cache设备没有协议交互接口的情况,通过ping等命令主动发起探测,根据返回结果分析状态。另一种是协议交互,即SLB 和Cache根据事先定义好的协议实时交换运行状态信息,以便进行负载均衡。比较而言,协议交互比探测方式要准确可靠,但是目前尚没有标准的协议,各厂家的实现一般仅是私有协议,互通比较困难。 内容分发技术 内容分发包含从内容源到CDN边缘的Cache的过程。从实现上看,有两种主流的内容分发技术:PUSH 和PULL. PUSH是一种主动分发的技术。通常,PUSH由内容管理系统发起,将内容从源或者中心媒体资源库分发到各边缘的Cache节点。分发的协议可以采用HTTP/FTP等。通过PUSH分发的内容一般是比较热点

流媒体技术复习题

流媒体练习题 一、选择题 1.不属于流媒体特点的是:( D) A 启动延时大幅度缩短 B 对系统缓存容量的需求大大降低 C 流式传输的实现有特定的实时传输协议 D 一种新的媒体 2.流媒体的核心技术是: B A 流媒体的网络传输 B 数据压缩/解压缩技术 C 媒体文件在流式传输中的版权保护问题 D 视音频技术 3.不属于流媒体传输的网络协议的是: B A RTP B HTTP C RTSP D RTCP 4.下列描述中正确的是: A A 视频数据由RTP传输,视频质量由RTCP控制,视频控制由RTSP提供。 B 视频数据由RTCP传输,视频质量由RTP控制,视频控制由RTSP提供。 C 视频数据由RTP传输,视频质量由RTSP控制,视频控制由RTCP提供。 D 视频数据由RTSP传输,视频质量由RTCP控制,视频控制由RTP提供。 5.不属于数字音频格式的是: D A MIDI格式 B CD格式 C WAVE格式 D AVI格式 6.不属于流式传输方式与传统下载方式相比的优点的是: A A 成本低廉 B 启动延时短 C 对系统缓存容量的需求大大降低 D 流式传输的实现有特定的实时传输协议 7.下面四个选项中哪一个不是常见的流媒体应用:( D ) A电视上网 B在线电台 (C)视频会议 D文件传输 8.流媒体的特点不包括:( B) A 缩短启动延时 B只需占用很小带宽 C 对系统缓存要求低 D流式传输有特定的实时传输协议 9.windows media的组件不包括以下四个中的哪一个:( C ) A windows media 工具 B windows media服务器 C windows media编码器 D windows media播放器 10.IPTV关键技术不包括(D )

高清视频会议关键技术与实施难点

高清视频会议关键技术与实施难点 发表时间:2018-01-30T17:31:18.370Z 来源:《电力设备》2017年第28期作者:王福安李伟[导读] 摘要:在信息化高度发展的今天,企业之间的各种业务交流可以通过视频会议来实现,政府为了提高工作效率也大量使用视频会议,这是一种新兴的会议方式,是在视频压缩与传输技术以及相关设备的不断发展中逐渐形成的。(国网郑州供电公司) 摘要:在信息化高度发展的今天,企业之间的各种业务交流可以通过视频会议来实现,政府为了提高工作效率也大量使用视频会议,这是一种新兴的会议方式,是在视频压缩与传输技术以及相关设备的不断发展中逐渐形成的。视频会议系统能够利用网络通信技术实现不同地点之间的声音与图像交流,对于拉近地理距离、加速信息传递、提高工作效率、节省会议成本具有重要作用。 关键词:视频会议系统;技术特点;发展趋势 前言 视频会议系统技术是以图像和声音为主要交流方式,借助音视频传播进行远距离交流的技术。高清会议视频会议系统技术的产生,可以让高清晰化视频在对地域空间的局限性进行有效突破的基础上,为人们的视频交流活动提供更为理想的效果。随着视频会议系统应用空间的不断拓展,这一技术在未来一段时期内会具有相对良好的发展前景。 1.高清视频会议功能 1.1多点转发器的功能 多点转发器的功能就是实现多点转发,视频会议系统需要实现点对点的通信,这个通信需要建立在电路交换网络与分组交换网络的基础上,而在这个过程中,多点转发器能够实现视频、音频的切换与混合,并且完成数据的交换,保证不同的会议终端能够正常连接。多点转发器的主要功能是发送与接收,发送功能主要实现终端间的编码多路复用,将分离的音频、视频等数据通过网络发送给其他终端,并且对音频与视频进行控制、切换、定时等。接收则与发送的处理过程相反。 1.2会议终端的功能 在视频会议系统中,会议终端的功能就是要完成对不同会议地点的图像、声音等数据的采集,实现编码及多路复用,并将复用后的信息通过传输信道发送至服务系统。 1.3通信网络的功能 目前的视频会议系统使用的通信网络主要分为两种,一种是单位自建的网络,另一种则是在电信系统中租用的网络。在使用这类网络召开视频会议时,网络无法实现其他通信功能,所以,这类网络属于专用网络,具有极高的安全性。 2.视频会议系统建设中的难点 在实际的视频会议项目建设过程中,存在以下问题:各公司、企业分散在省、地市的视频会议基础资源无法共享使用,利用率低,常常造成重复投资情况;各公司、企业的视频会议系统为实现安全性及私有性,往往单独开发,过程复杂、建设周期较长。随着云计算技术的深入推进和不断发展,基于软件和云计算的视频会议模式出现,在易用性、可扩展性、可靠性等多方面优于现有的以中央处理平台为核心的视频会议系统。 3.视频会议系统实施 3.1云计算视频会议的应用 云视频会议系统采用SAAS模式,用户通过简单的操作及网络界面就能分享音视频,而数据处理、数据传输等服务都由云会议服务商提供,通过云技术可有效降低视频会议成本,使系统更加便捷、高效。视频会议相对而言造价昂贵,对于企业,特别是内部交流沟通频繁、分支机构较多的大型企业而言,购买和维护视频会议设备的成本较高。以云计算技术为基础的云会议与视频会议技术相结合,使得视频会议变得更为高效且降低了运行成本,扩大了视频会议的应用规模。近年来,已有许多专门做云会议的服务平台出现。比如小鱼易连就在国内与阿里云合作,国外采用AWS,整体采用全球分布架构,实现了多地点备份,构建全球互联的视频云平台,为众多企业提供了付费的云会议服务。但是,对于大型企业而言,一般都已配有硬件齐全的视频会议系统,而且大型企业对安全和保密性要求较高,为防止信息外漏和故障处理延迟,大型企业一般不采用第三方平台提供的基于公有模式的云会议产品。考虑到企业今后整个视频会议系统的长远发展,此类企业可采用基于私有模式的云会议系统,这种模式将硬件视频会议与云计算技术相结合,既有云计算超大规模、超强计算能力及可伸缩的特点,又扩大与提高了视频会议的覆盖面与质量。是一种低成本、高效率、灵活性强的方案,更加适用于大型企业。 3.2高清视频会议系统的关键技术 系统的关键技术主要由以下内容组成: (1)音视频数据压缩技术; (2)同步技术; (3)网络传输技术。 其中,音视频数据压缩技术对信息量和数据量有着较为严格的要求。音频媒体与视频媒体之间的同步,对系统的运转有着至关重要的影响。存储器缓冲法和时间戳法的应用,成为了解决信息延迟问题的一大重要措施。除此以外,编解码技术也在系统中发挥着重要的作用,它可以对视频会议画面的分辨率提供一定的保障。 3.3高清视频会议系统的应用要点 网络安全和集成设计是这一系统的应用要点的主要内容。从前文的论述来看,便捷性和安全性是这一系统的主要特点,因而虚拟局域网技术的应用,可以让这一系统的便利性得到有效的提升。在将不同地理位置的网络用户划分成不同的不同的逻辑网段以后,系统可以让音频流、视频流和数据流得到有效区分。视频流媒体所具备的带宽同步分享功能和实时传输功能也成为了网络安全的保障因素。在流媒体的应用层中,网络是进行视频图像传输的重要工具。在从数据终端内部程序入手进行解码以后,完成流媒体数据的传输,也成为了高清视频播放过程中不可缺少的内容。 4.安全防护方案 以某油田企业为例,改企业就高清视频会议技术开展了安全防护方案。

流媒体技术

所谓流媒体技术,是指将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,让用户能够一边下载一边观看、收听(即所谓的“在线欣赏”),而不需要等整个压缩文件下载到自己的机器上才可以欣赏的网络传输技术。目前,在这个领域中的竞争者主要有微软、RealNetworks、Apple三家公司,例如微软新近发布了Windows Media Services 9、RealNetworks公司新近发布的Helix Platform、Apple 新近发布的Darwin streaming server 4.1,意图在流媒体领域大干一场。 一般来说,一个完整的流媒体服务系统需要三个部分组成:编码器、流服务器和播放器。编码器通过对内容来源(如MP3文件或者麦克风输入)进行编码,并将编码过的内容发送到流服务器;流服务器再将它们发布到Internet,这样客户端的播放器只要连接到流服务器就可以进行在线播放了。 利用Winamp架设MP3网络电台 当我们静静地在欣赏美妙的MP3音乐时,你是否曾经考虑过将这些原本属于个人的MP3音乐通过网络在局域网内进行发布,甚至还可以通过Internet进行发布?这样就可以让遍布世界的朋友们与你一起共享MP3音乐之旅。其实,要做到这一点并不难,你只要将本机创建为一台MP3流媒体服务器,将自己所喜爱的MP3音乐不停播放,然后通知朋友们访问你的这台MP3服务器就可以了。 说起MP3的播放,使用最广泛的莫过于Winamp了。对于MP3流媒体服务这个领域,Winamp的开发者Nullsoft公司当然不会放弃,专门发布了面向MP3的流服务器SHOUTcast Server。虽然它的功能没有Windows Media Server和Real Server强大,但它不仅对硬件的要求极低,更关键的是完全免费,使用起来没有

流媒体技术发展现状

第一章流媒体技术的现状与发展 流媒体的发展过程 1.1.1 现有视频格式概述 影像格式(Video) 日常生活中接触较多的VCD、多媒体CD这些都是影像文件。 大量图像信息,同时还容纳大量音频信息。所以,影像文件的容量往往是非常大的。 1.1.2 VOD视频点播技术 视频点播技术的出现,是视频信息技术领域的一场革命,其巨大的潜在市场,使世界主要发达国家都投入了大量的资金,加速开发和完善这一系统。 1.1.3流媒体技术的出现 流媒体技术的出现,正好弥补了VOD技术的不足之处。 1.2流式传输的格式及特点 1.2.1流媒体能为我们做什么 流媒体的定义很广泛, 后放上网站服务器,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机器就可以观看的视频/ 持的某种特定文件格式:压缩流式文件,它通过网络传输,并通过个人电脑软件进行解码。 1.2.2 流媒体技术、格式纵览 流媒体给网民们带来了巨大的影响,曾几何时,如果需要下载一部VCD格式的影片,大小约为650M,宽带的今天也需要下载3个多小时。如果影片采用流媒体技术来进行压缩,只需要100M,并且用户可以边看边下载,整个下载的过程都在后台运行。最大的优点,就是不会占用本地的硬盘空间。其实流媒体采用的是有损压缩,就好比我们常说的MP3,因此在音影品质上有所差异。

1.2.3流式视频格式 前边提到过视频格式,现在再来说一下流式视频格式。 目前,很多视频数据要求通过Internet来进行实时传输,前面我们曾提及到,视频文件的体积往往比较大,而现有的网络带宽却往往比较“狭窄”。客观因素限制了视频数据的实时传输和实时播放,于是一种新型的流式视频(Streaming Video)格式应运而生了。这种流式视频采用一种“边传边播”的方法,即先从服务器上下载一部分视频文件,形成视频流缓冲区后实时播放,同时继续下载,为接下来的播放做好准备。这种“边传边播”的方法避免了用户必须等待整个文件从Internet上全部下载完毕才能观看的缺点。到目前为止,Internet上使用较多的流式视频格式主要是以下三种: 1.2.4流式传输的特点 流媒体是一种可以使音频、视频和其它多媒体能在Internet及Intranet上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。流式传输方式是将动画、视音频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。在采用流式传输方式的系统中,用户不必像非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到当中的内容,而是只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用相应的播放器或其它的硬件、软件对压缩的动画、视音频等流式多媒体文件解压后进行播放和观看,多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。 1.3 流媒体系统的组成 流媒体系统包括以下5个方面的内容: 1. 编码工具:用于创建、捕捉和编辑多媒体数据,形成流媒体格式 2. 流媒体数据 3. 服务器:存放和控制流媒体的数据 4. 网络:适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议的网络 5. 播放器:供客户端浏览流媒体文件 这5个部分有些是网站需要的,有些是客户端需要的,而且不同的流媒体标准和不同公司的解决方案会在某些方面有所不同。

流媒体技术在电大远程开放教育中的应用

流媒体技术在电大远程开放教育中的应用 张鲁斌 (吐鲁番广播电视大学,新疆吐鲁番838000) 摘要:随着internet 教育应用的深入发展,大数据量的多媒体教案资源在网上的传输显得越来越重要和迫切。如何应用新技术为电大开放教育教案服务已成为广大电大教育工作者所关注的课题。我们只有在充分认识流媒体技术的基础、流媒体系统的构成、流媒体的主要技术方案、流媒体教案资源开发和流媒体技术在电大开放教育中的应用方式等问题的基础上,才能把流媒体技术更好地应用到开放教育的教案中去。 关键词:流媒体技术;电大;开放教育;应用 随着国际互联网的迅速普及,计算机正在经历着一场网络化的革命,人们不在只满足于文字和图片的网页内容,而是希望在网上看到形式多样的节目。在教育领域,通过互联网传送音频、视频信号来实现网上在线课堂教案,使学员和教师虽然远隔千里但却有身临其境、近在眼前的感觉,是学习者尤其是利用业余时间学习的人所期盼的。网上教案这种形式使得身处各地的学生都能得到一流教师的指导,且无时间、空间、地域的限制,是真正意义上的“远程教育”。因此,以计算机多媒体技术和计算机网络技术为基础的现代远程教育在世界各地的发展势头如火如荼。但是,由于传统多媒体手段具有大传输量的特点而与当今慢速的网络传输环境发生了矛盾。虽然高速的网络建设和使用者个体拥有成本等原因,短期内还不能大范围普及。“流”技术的出现使得在网络上传输多媒体内容成为可能,网上在线课堂得以实现。然而,当前的电大开放教育中教案资源建设却依然存在一对矛盾。一方面是网上多媒体教案资源的不足,另一面是众多的多媒体教案资源无法上网,究其原因可以归结为网络带宽始终有限。面对有限带宽,实现远程教育视频、音频、动画、多媒体课件和网络课程传输的最佳解决方案就是流媒体技术的应用。 一、流媒体的基础特征与结构 1、流媒体的基础概念 流媒体是从英文Streaming Media 翻译过来的。它是一种可以使音频、视频和其它多媒体能在Internet 及Internet 上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。流式传输方式是将动画、视音频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。在采用流式传输方式的系统中,用户不必像非流式播放那等到整个文件全部下载完毕后才能看到其中的内容,而是只需要经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用相应的播放器或其它的硬件、软件对压缩的动画、视音频等流式多媒体文件减压后进行播放和观看,多媒体文件的剩余部分将在后台服务器内继续下载。 2、流媒体的基本特点 (1)启动延时大幅度地缩短 用户不能等待所有内容下载到硬盘上才开始浏览。我们曾经用10M 到桌面的校园网络来浏览新丝路宽频电影,无论是上班时间还是晚上,速度都相当快。一般来说,一个45 分钟的影片片段在一分钟之内就显示在客户端上,而且播放过程一般不会出现断续的情况。另外,全屏播放对播放速度几乎无影响,但快进、快倒时需要时间等待。 (2)对系统缓存容量的需求大大降低 由于Internet 是以包传输为基础进行断续的异步传输,数据被分解为许多包进行传输,动态变化的网络使各个包可能选择不同的路由,故到达用户计算机的时间延迟也就不同。所以,在客户端需要缓存系统来弥补延迟和抖动的影响和保证数据包传输顺利的正确,使媒体数据能连续输出,不会因网络

流媒体 流媒体同步技术和流媒体关键技术解决

摘要 基于目前网络带宽的不断提高,流媒体技术的应用范围越来越广泛。本文首先介绍说明了流媒体的定义,分析了现有的几种流媒体格式,讨论了几种在流式传输中涉及到的协议(RTP、RTCP),对其原理做了深入的分析。在这之后介绍了利用Microsoft producer平台制作课件的过程以及Microsoft producer包括的内容、功能和特点以及实际应用作了详细的叙述,在压缩技术里边主要讨论了MPEG技术和REAL技术、此外还探讨了流媒体同步技术和流媒体关键技术解决问题等。最后对流媒体以后的发展趋势作了分析。在这次毕业设计的任务中,运用到了微软公司的Producer,PowerPoint,Windows Media Encoder,Windows Media Player 以及网页设计方面的软件,逐步架构起流媒体课件的制作过程。最终把基于流媒体技术的成品课件在网络上发布。 关键词:流媒体, Microsoft producer, MPEG, QoS,同步技术

ABSTRACT …… KeyWords:

目录 前言 ............................................................ I 1. 流媒体技术的现状与发展 .. (1) 1.1流媒体的发展过程 (1) 1.1.1 现有视频格式概述 (1) 1.1.2 VOD视频点播技术 (1) 1.1.3流媒体技术的出现 (1) 1.2流式传输的格式及特点 (1) 1.2.1流媒体能为我们做什么 (2) 1.2.2 流媒体技术、格式纵览 (2) 1.2.3流式视频格式 (2) 1.3 流媒体系统的组成 (2) 2. Microsoft Producer概述 (3) 2.1课件制作平台Microsoft Producer简介 (3) 2.1.1 Microsoft Producer更强大的视频、音频的集成优势 (3) 2.1.2 Producer包含的内容 (3) 2.2 Producer的功能 (3) 2.2.1 Producer的功能简述 (3) 2.2.2 Producer内置的Windows Media技术 (3) 2.3点播应用系统应用拓扑图 (3) 3. 流媒体应用的设计与同步 (4) 3.1应用流媒体技术进行设计的优点 (4) 3.2视频压缩的主要技术 (4) 3.2.1 MPEG压缩标准 (4) 3.2.2 REAL压缩技术 (4) 3.2.3 微软公司的压缩标准 (4)

流媒体技术及应用

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