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流媒体技术原理、发展及应用

流媒体技术原理、发展及应用
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

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,其基本原理如图所示。

智能流技术(SureStream)

今天,28.8Kbps调制解调器是Internet连接的基本速率,cable modem、ADSL、DSS、ISDN等发展快,内容提供商不得不要么限制发布媒体质量,要么限制连接人数。根据RealNetwork站点统计,对28.8Kbps调制解调器,实际流量为10bps到26Kbps,呈钟形分布,高峰在20Kbps。这意味着若内容提供商选择20Kbps固定速率,将有大量用户得不到好质量信号,并可能停止媒体流而引起客户端再次缓冲,直到接收足够数据。一种解决方法是服务器减少发送给客户端的数据而阻止再缓冲,在RealSystem 5.0中,这种方法称为“视频流瘦化”。这种方法的限制是RealVideo文件为一种数据速率设计,结果可通过抽取内部帧扩展到更低速率,导致质量较低。离原始数据速率越远,质量越差。另一种解决方法是根据不同连接速率创建多个文件,根据用户连接,服务器发送相应文件,这种方法带来制作和管理上的困难,而且,用户连接是动态变化的,服务器也无法实时协调。智能流技术通过两种途径克服带宽协调和流瘦化。首先,确立一个编码框架,允许不同速率的多个流同时编码,合并到同一个文件中;第二,采用一种复杂客户/服务器机制探测带宽变化。

针对软件、设备和数据传输速度上的差别,用户以不同带宽浏览音视频内容。为满足客户要求,Progressive networks公司编码、记录不同速率下媒体数据,并保存在单一文件中,此文件称为智能流文件,即创建可扩展流式文件。当客户端发出请求,它将其带宽容量传给服务器,媒体服务器根据客户带宽将智能流文件相应部分传送给用户。以此方式,用户可看到最可能的优质传输,制作人员只需要压缩一次,管理员也只需要维护单一文件,而媒体服务器根据所得带宽自动切换。智能流通过描述I现实世界Internet上变化的带宽特点来发送高质量媒体并保证可靠性,并对混合连接环境的内容授权提供了解决方法。流媒体实现方式如下:* 对所有连接速率环境创建一个文件* 在混合环境下以不同速率传送媒体* 根据网络变化,无缝切换到其它速率* 关键帧优先,音频比部分帧数据重要* 向后兼容老版本RealPlayer

流媒体技术发展史从1994年一家叫做progressivenetworks的美国公司成立之初,

流媒体开始正式在互联网上登场亮相。时隔一年,他们推出了c/s架构的音频接受系统real audio,并在随后的几年内引领了网络流式技术的汹涌潮流。1997年9月,该公司更名为realnetworks,相继发布了多款应用非常广泛的流媒体播放器realplayer系列,在其鼎盛时期,曾一度占据该领域超过85%的市场份额。微软原本也是realnetworks的投资人之一,但它很快发现了“流”的价值,开始垂涎于这片潜力巨大而活力十足的市场,于是毫不客气的推出了自己全新格式的流媒体产品,自此拉开了与realnetworks正面交锋的序幕。

流媒体其实是一种多媒体文件,其在网络上传输的过程中应用了流技术。所谓流技术,就是把完整的影像和声音数据经过压缩处理后保存在网站服务器上,用户可以边下载边获取信息,从而无需将整个压缩文件下载之后再观看的网络传输技术。流媒体系统大致有以下几个组件:转档/转码工具(encoder),用于压缩转档;服务器(server),管理并传送大量多媒体文件;编码器(scripter),可整合多媒体,并以互动方式呈现;播放器(player),在用户端呈现流的内容。有人曾形象的把流媒体比作淋浴,水随时都是新来的,相比泡浴缸而言,这显然是一种更高效更节约更便捷的方式,唯一的瓶颈似乎只有带宽。

然而,网络技术的发展让宽带网逐渐有了普及的声势和现实步伐,流媒体的瓶颈正在悄悄的被突破。土壤是肥沃的,一旦阳光和空气充足,“流”的力量势必会有爆发的一天,而这一天似乎已经不远了。来自扬基集团的预测称,流媒体有望在最近几年成为发展的热点,该领域的营业额将会在2005年达到31亿美元。这样的预测当然是建立在宽带网逐渐普及的基础之上。无论是在国内已经有较多应用的教育、广电、政府、电信等行业部门,还是在企业内部网中主要应用于职工培训、信息广播、产品发布、远程监控、视频会议、客户服务等业务,流媒体都在随着宽带网络的普及步伐而以区区单薄的身材蕴涵了巨大的潜力,如此的高效与闪亮当然会深深吸引微软的目光。今年5月底,微软公布了150多家支持windows xp 媒体技术与格式的厂商名单,横跨了整个计算机、网络与娱乐产业,微软打算通过搭售与结盟策略,结合其操作系统的传统优势,以wma格式来抢占aol-时代华纳mp3格式以及real 格式在音乐和影像方面的主流地位。idc的一位分析师指出:“这样的策略一直是微软的传统,早在微软与苹果拼争的年代,它就是靠着吸引应用程序开发商来强化其windows平台。”在流媒体领域领导地位的争夺背后,微软想要的可不仅仅是让那几位对手俯首称臣,而是有着更深层次的企图:借捆绑入操作系统的windows media player的势头来带动其整个windows平台服务器软件的市场,进而为它全力打造的.net战略营造氛围。

由于版权、技术等棘手的问题,曾一度火爆互联网的mp3近来风光不在,收归于aol-时代华纳旗下的著名mp3播放器winamp似乎也陷入了停滞不前的境地。然而,最近随着winamp3的推出,这个以前只是用来播放mp3音乐的软件,被aol-时代华纳加入了许多新的功能,开始能够支持多种格式的流媒体。这无疑又加重了流媒体领域内本来就很浓重的拼杀气氛,尤其是对一直与aol-时代华纳有着密切合作关系的realnetworks公司来说。苹果公司的quicktime早在1991年就已问世,用户定位明确而且有针对性,而且有其鲜明的贵族气质,因此一直得到许多高端用户的忠诚拥护。然而,虽然quicktime的历史悠久而且名声显赫,但由于它是一种主要面向专业视频编辑、web网站创建等应用的多媒体技术平台,因而市场份额有限,对realnetworks和微软的威胁都不太大。

realnetworks公司虽然可以称得上是流媒体真正意义上的鼻祖,但在近两年激烈的市场拼杀中,却深切感受到了来自微软的巨大威胁,渐渐露出疲态。今年六、七月间,微软宣布即将于年底推出其新一代的媒体技术——corona,其咄咄逼人的气势,让realnetworks 的高层们心惊不已。据市场调研公司nielsen/netratings最近的一份统计数据显示,目前realnetworks公司媒体播放软件的市场占有率为16.2%,而微软占14.4%,两家公司产品的市场份额差距正在逐步缩小。另外,在企业级应用方面,微软的windows media player已开始领先realplayer,realnetworks公司流媒体领域的老大地位岌岌可危。就这样眼睁睁地看着自己苦心经营的优势被别人蚕食?虽然形势上处于下风,但realnetworks公司还是决定勇敢的反击,而且以helix网络社团的名义阔步迈入了“开放”的潮流中,当然,这种反击也可以说是一种避让,如同realnetworks的ceo rob glaser所说的:“很明显,微软的核心业务是操作系统,而无论微软将要提供什么服务,都会与其100至200亿美元的操作系统业务紧密结合,它不可能发展与其它操作系统兼容的产品。realnetworks的策略,就是不与微软的核心业务正面竞争,而是采取一种全方位的策略(universal strategy)。”或许是无奈之下的权宜之计,或许是为其深谋远虑所埋下的伏笔,但无论如何,这都是一记犀利的招数。

(1)Web浏览器与Web服务器之问使用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)用HTTP从Web服务器检索相关数据,由A/V播放器进行初始化。

(3)从Web服务器检索出来的相关服务器的地址定位A/V服务器。

(4)A/V播放器与A/V服务器之问交换A/V传输所需要的实时控制协议。

(5)一旦A/V数据抵达客户端,A/V播放器就可播放。

技术方式

目前主流的流媒体技术有三种,分别是RealNetworks公司的RealSystem、Microsoft公司的WindowsMediaTechnology和Apple公司的QuickTime。这三家的技术都有自己的专利算法、专利文件格式甚至专利传输控制协议。

1.Apple公司的QuickTime

QuickTime是一个非常老牌的媒体技术集成,是数字媒体领域事实上的工业标准。之所以说集成这个词是因为QuickTime实际上是一个开放式的架构,包含了各种各样的流式或者非流式的

媒体技术。QuickTime是最早的视频工业标准,1999年发布的QuickTime4.0版本开始支持真正的流式播放。由于QuickTime本身也存在着平台的便利(MacOS),因此也拥有不少的用户。QuickTime在视频压缩上采用的是SorensonVideo技术,音频部分则采用QDesignMusic技术。QuickTime最大的特点是其本身所具有的包容性,使得它是一个完整的多媒体平台,因此基于QuickTime可以使用多种媒体技术来共同制作媒体内容。同时,它在交互性方面是三者之中最好的。例如,在一个QuickTime文件中可同时包含midi、动画gif、flash和smil等格式的文件,配合QuickTime的WiredSprites互动格式,可设计出各种互动界面和动画。QuickTime流媒体技术实现基础是需要3个软件的支持,QuickTime播放器、QuickTime编辑制作、QuickTimeStreaming服务器。

2.RealNetworks公司的RealMedia

RealMedia发展的时间比较长,因此具有很多先进的设计,例如,ScalableVideoTechnology可伸缩视频技术可以根据用户电脑速度和连接

质量而自动调整媒体的播放质素。Two—passE

ncoding两次编码技术可通过对媒体内容进行预扫描,再根据扫描的结果来编码从而提高编码质量。特别是SureStream自适应流技术,可通过一个编码流提供自动适合不同带宽用户的流播放。RealMedia音频部分采用的是RealAudio,该编码在低带宽环境下的传输性能非常突出。RealMedia通过基于smil并结合自己的RealPix和RealText技术来达到一定的交互能力和媒体控制能力。Real流媒体技术需要3个软件的支持,RealPlayer播放器、RealProducer编辑制作、RealServer服务器。

3.Microsoft公司的WindowsMedia

WindowsMedia是三家之中最后进入这个市场的,但凭借其操作系统的便利很快便取得了较大的市场份额。WindowsMediaVideo采用的是mpeg-4视频压缩技术,音频方面采用的是WindowsMediaAudio技术。WindowsMedia 的关键核心是MMS协议和ASF数据格式,MMS用于网络传输控制,ASF则用于媒体内容和编码方案的打包。目前WindowsMedia在交互能力方面是三者之中最弱的,自己的ASF格式交互能力不强,除了通过IE支持smil之外就没有什么其他的交互能力了。WindowsMedia流媒体技术的实现需要3个软件的支持,WindowsMedia播放器、WindowsMedia工具和WindowsMedia 服务器。总的来说,如果使用Windows服务器平台,WindowsMedia的费用最少。虽然在现阶段其功能并不是最好,用户也不是最多。

存在问题

流媒体技术不是一种单一的技术,它是网络技术及视/音频技术的有机结合。在网络上实现流媒体技术,需要解决流媒体的制作、发布、传输及播放等方面的问题,而这些问题则需要利用视音频技术及网络技术来解决,具体如下:

(1)流媒体制作技术方面解决的问题

在网上进行流媒体传输,所传输的文件必须制作成适合流媒体传输的流媒体格式文件。因这通常格式存储的多媒体文件容量十分大,若要在现有的窄带网络上传输则需要花费十分长的时间,若遇网络繁忙,还将造成传输中断。另外,通常格式的流媒体也不能按流媒体传输协议进行传输。因此,对需要进行流媒体格式传输的文件应进行预处理,将文件压缩生成流媒体格式文件。这里应注意两点:一是选用适当的压缩算法进行压缩,这样生成的文件容量较小。二是需要向文件中添加流式信息。

(2)流媒体传输方面需解决的问题

流媒体的传输需要合适的传输协议,目前在internet上的文件传输大部分都是建立在tcp协议的基础上,也有一些是以ftp传输协议的方式进行传输,但采用这些传输协议都不能实现实时方式的传输。随着流媒体技术的深入研究,目前比较成熟的流媒体传输一般都是采用建立在udp协议上的rtp/rtsp实时传输协议。

为何要在udp协议而不在tcp协议上进行实时数据的传输呢?这是因为udp和tcp协议在实现数据传输时的可靠性有很大的区别。tcp协议中包含了专门的数据传送校验机制,当数据接受方收到数据后,将自动向发送方发出确认信息,发送方在接收到确认信息后才继续传送数据,否则将一直处于等待状态。而udp协议则不同,udp协议本身并不能做任何校验。由此可以看出,tcp协议注重传输质量,而udp协议则注重传输速度.因此,对于对传输质量要求不是很高,而对传输速度则有很高的要求的视音频流媒体文件来说,采用udp协议则更合适.

(3)流媒体的传输过程中需要缓存的支持

因为interent是以包为单位进行异步传输的,因此多媒体数据在传输中要被分解成许多包,由于网络传输的不稳定性,各个包选择的路由不同,所以到达客户端的时间次序可能发生改变,甚

至产生丢包的现象.为此,必须采用缓存技术来纠正由于数据到达次序了生改变而产生的混乱状况,利用缓存对到达的数据包进行正确排序,从而使视音频数据能连续正确地播放.缓存中存储的是某一段时间内的数据,数据在缓存中存放的时间是暂时的,缓存中的数据也是动态的,不断更新的.流媒体在播放时不断读取缓存中的数据进行播放,播放完后该数据便被立即清除,新的数据将存入到缓存中.因此,在播放流媒体文件时并不需占用太大的缓存空间.

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。

互联网中的流媒体技术

互联网中的流媒体技术 概述 随着经济的进展和科学技术的进步,人类社会已进入了信息化的新时代。internet网的飞速进展,使人们对信息时代的网络经济有了全新的认识;每一次的创新,就有一次的飞跃;每一种业务的应用,确实是一次想象力的考查。 internet网的种种应用,都阻碍着人们的工作和生活,推动社会经济的进展,从而形成一个和能源、材料一样成为当今社会的三大支柱产业之一。而流媒体技术(streaming media)作为internet网的应用之一,自产生以来,就注定要被广泛应用。 什么是流媒体 互联网的普及和多媒体技术在互联网上的应用,迫切要求能解决实时传送视频、音频、运算机动画等媒体文件的技术,在这种背景下,因此产生了流式传输技术及流媒体。通俗的讲,在互联网上的视音频服务器将声音、图像或动画等媒体文件从服务器向客户端实时连续传输时,用户不必等待全部媒体文件下载完毕,而只需延迟几秒或十几秒,就能够在用户的运算机上播放,而文件的其余部分则由用户运算机在后台连续接收,直至播放完毕或用户中止操作。这种技术使用户在播放视音频或动画等媒体的等待时刻成百倍的减少,而且不需要太多的缓存。 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,它在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,其他的数据流随时传送随时播放,只是在开始时有一些延迟,其关键技术确实是流式传输。 与传统的单纯的下载相比较,流媒体具有明显的优点: 由于不需要将全部数据下载,因此等待时刻能够大大缩短; 由于流文件往往小于原始文件的数据量,同时用户也不需要将全部流文件下载到硬盘,从而节约了大量的磁盘空间; 由于采纳了rstp等实时传输协议,更加适合动画、视音频在网上的实时传输。

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

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。

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

流媒体技术及应用

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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)

流媒体技术的原理、应用及发展

流媒体技术的原理、应用及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

流媒体技术复习题要点

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 )

流媒体技术的现状与发展

1 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。 1.1.2 VOD视频点播技术 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 载到自己机器就可以观看的视频/ 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。 注:[1]:

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。

p2p流媒体技术及原理

1 P2P流媒体系统 1.1P2P流媒体系统播送方式 P2P流媒体系统按照其播送方式可分为直播系统和点播系统,此外近期还出现了一些既可以提供直播服务也可以提供点播服务的P2P流媒体系统。 1.1.1直播 在流媒体直播服务中,用户只能按照节目列表收看当前正在播放的节目。在直播领域,交互性较少,技术实现相对简单,因此P2P技术在直播服务中发展迅速。2004年,香港科技大学开发的CoolStreaming原型系统将高可扩展和高可靠性的网状多播协议应用在P2P直播系统当中,被誉为流媒体直播方面的里程碑,后期出现的PPLive和PPStream 等系统都沿用了其网状多播模式。 P2P直播是最能体现P2P价值的表现,用户观看同一个节目,内容趋同,因此可以充分利用P2P的传递能力,理论上,在上/下行带宽对等的基础上,在线用户数可以无限扩展。 1.1.2点播 与直播领域相对应,在P2P流媒体点播服务中,用户可以选择节目列表中的任意节目观看。在点播领域,P2P技术的发展速度相对缓慢,一方面是因为点播当中的高度交互性实现的复杂程度较高;另一方面是节目源版权因素对P2P 点播技术的阻碍。目前,P2P的点播技术主要朝着适用于点播的应用层传输协议技术、底层编码技术、以及数字版权技术等方面发展。 与P2P流媒体直播不同,P2P流媒体点播终端必须拥有硬盘,其成本高于直播终端。目前P2P点播系统还需在技术上进一步探索,期望大规模分布式数字版权保护(DRM)系统的研究,以及底层编码技术的发展能为P2P点播系统的实施铺平道路。 1.2P2P流媒体系统网络结构 目前存在很多P2P流媒体的研究成果及实际系统,它们在其覆盖网络的组织结构上可以被大体分成两大类,即基于树(Tree-based)的覆盖网络结构和数据驱动随机化的覆盖网络结构[1]。 (1)基于树的方法

流媒体技术原理及播放方式

流媒体技术原理及播放方式.txt25爱是一盏灯,黑暗中照亮前行的远方;爱是一首诗,冰冷中温暖渴求的心房;爱是夏日的风,是冬日的阳,是春日的雨,是秋日的果。流媒体技术原理及播放方式 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。 : W; K* d2 ?9 c8 J/ c 一、流媒体技术原理 + r3 L5 _7 u3 b: Z4 @) A* ?0 Q0 } 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。 % V/ Y- g; f5 O- a 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。 , @3 }6 t5 V% z3 @# v5 a/ h 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。 + E7 V- |; M; C# x! l) z6 i . b+ ?! }( |% H 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。 % N$ l L# ^; P3 K, X5 U# n# p) @ 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,其基本原理如图所示。 * ?* x2 S" w/ O; n) e4 v ( B$ r# x2 s4 Z+ Y" [$ j 2 C) W1 h1 A0 S; q/ x% \ " |; s o6 o6 `) X* Q 二、流媒体播放方式 ' ^ Y! {1 X8 c5 R' @& A 1.单播 ( C. V/ E' A$ ?/ A! l 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。 1 x# k- u2 F9 `& J* K% v 2.组播 - Y- }+ X% v9 {) @+ B 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

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