流媒體技術(shù)分析與應(yīng)用

譚　彬　袁　波

摘要：介紹流媒體的文件格式、支持漾媒體傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)和媒體插放器及流媒體的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：流媒體文件格式協(xié)議應(yīng)用

1流媒體技術(shù)分析

流媒體解決方案采用的技術(shù)是多樣的，但其本質(zhì)是相近的。流媒體系統(tǒng)主要是傳統(tǒng)客戶機(jī)/服務(wù)器(c/s)模式。

1．1流媒體的文件格式

流媒體的文件格式分為壓縮媒體文件格式、流式文件格式和媒體發(fā)布格式。常見(jiàn)壓縮媒體文件格式有mpg、rap3和avi：常用媒體發(fā)布格式有asf、smil、ram、rpm、asx和xml。

1．2流媒體的傳輸

實(shí)現(xiàn)流式傳輸有兩種方法：一是實(shí)時(shí)流式傳輸(Real-time streaming)，二是順序流式傳輸(Progressive stream—ing)。一般如果視頻為實(shí)時(shí)廣播，或者使用流式傳輸媒體服務(wù)器，或應(yīng)用一些實(shí)時(shí)協(xié)議，即為實(shí)時(shí)流式傳輸，如使用HTYP服務(wù)器，則是通過(guò)順序流發(fā)送文件。下面對(duì)這兩種傳輸方式做一個(gè)具體的介紹。

順序流式傳輸是順序下載提供的媒體文件，在下載文件的同時(shí)用戶可觀看在線媒體，并且在給定時(shí)刻，用戶只能觀看已下載的那部分，而不能跳到還未下載的部分。對(duì)于客戶端來(lái)說(shuō)，順序流式傳輸不能在傳輸期間根據(jù)用戶連接的速度做調(diào)整。對(duì)實(shí)時(shí)流式傳輸(Real-time treaming)，傳輸服務(wù)保證網(wǎng)絡(luò)連接與媒體信號(hào)帶寬匹配，使媒體可被實(shí)時(shí)觀看。實(shí)時(shí)流式傳輸?shù)奶攸c(diǎn)在于它的實(shí)時(shí)傳輸，特別適合現(xiàn)場(chǎng)事件，也支持固定媒體文件的隨機(jī)訪問(wèn)，客戶端可快進(jìn)或后退以觀看前面或后面的內(nèi)容。實(shí)時(shí)流式傳輸所需的專用服務(wù)器包括Quick Time、Streaming Server、Real Server和Windows Media Server。這些服務(wù)器允許客戶端多媒體發(fā)送進(jìn)行更多級(jí)別的控制，系統(tǒng)設(shè)置、管理比標(biāo)準(zhǔn)HTrP服務(wù)器更復(fù)雜。實(shí)時(shí)流與順序流式傳輸不同，它需要專用的流媒體服務(wù)器與傳輸協(xié)議。

實(shí)時(shí)流式傳輸需要特殊的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。支持流媒體傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議有以下幾種：一足實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP(Real-time Transport Protoc01)，RTP針對(duì)Intemet上實(shí)時(shí)多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議，其目的是提供時(shí)間信息和實(shí)現(xiàn)流同步，通常使用UDP來(lái)傳遞數(shù)據(jù)；二是實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP(Real-time Streaming ProtleoI)，RTSP定義了一對(duì)多的應(yīng)用程序如何有效地通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)。RTSP在體系結(jié)構(gòu)上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成數(shù)據(jù)傳輸；三是資源預(yù)訂協(xié)議RSVP fRe$ource ReservationProtoc01)，RSVP是網(wǎng)絡(luò)中預(yù)留所需資源的傳送通道建立和控制的信令協(xié)議，它能根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量要求和帶寬資源管理策略進(jìn)行帶寬資源分配，在IP網(wǎng)上提供一條完整的路徑。不過(guò)RSVP沒(méi)有提供多媒體數(shù)據(jù)的傳輸能力，它必須配合其它實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議來(lái)完成多媒體通令服務(wù)。

1．3流媒體的播放

目前，Real System、Windows Media Technology和OuickTime是網(wǎng)上流媒體系統(tǒng)的三大主力。

(1)Real System。由媒體內(nèi)容制作工具Real Producer、服務(wù)器Real Server、客戶端Real Player三部分組成。RealSystem采用Sure Stream技術(shù)，自動(dòng)、持續(xù)地調(diào)整數(shù)據(jù)流的流量以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬，輕松在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)視音頻和三維動(dòng)畫的回放：(2)Windows Media Technology。是Mi-Crosogt提出的流媒體技術(shù)應(yīng)用解決方案，其核心是ASF(Advanced Stream Format)文件。ASF是一種包含音頻、視頻、圖像以及控制命令、腳本等多媒體信息在內(nèi)的數(shù)據(jù)格式，通過(guò)分成一個(gè)個(gè)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包在Internet上傳輸，實(shí)現(xiàn)流媒體多媒體內(nèi)容發(fā)布，我們把在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膬?nèi)容就稱為ASF流：(3)Apple QuickTime。能在計(jì)算機(jī)上播放高品質(zhì)視頻圖像的技術(shù)，是面向?qū)I(yè)視頻編輯、Web網(wǎng)站創(chuàng)建和CD-ROM內(nèi)容制作開發(fā)的多媒體技術(shù)平臺(tái)，是數(shù)字媒體領(lǐng)域事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可通過(guò)Internet提供實(shí)時(shí)數(shù)字化信息流、工作流與文件回放功能。在多媒體課件和動(dòng)畫方面的流媒體技術(shù)還有Shockwave技術(shù)和Meta Stream技術(shù)。

2流媒體技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

流媒體面向的是多媒體應(yīng)用，而多媒體應(yīng)用的一個(gè)顯著特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大并且許多應(yīng)用對(duì)實(shí)時(shí)性都有比較高的要求。流媒體技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是一方面大大地縮短了啟動(dòng)延時(shí)，同時(shí)也降低了對(duì)緩存容量的需求；另一方面，又可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)直播形式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，這是下載等方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)有助于保護(hù)多媒體數(shù)據(jù)的著作權(quán)。流媒體技術(shù)的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬的變化自動(dòng)調(diào)整數(shù)據(jù)傳送速率。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)帶寬低于數(shù)據(jù)傳輸率時(shí)，傳統(tǒng)的多媒體數(shù)據(jù)傳輸使用戶接收到的視音頻信號(hào)質(zhì)量迅速下降，并可能停止媒體流而引起客戶端再次緩沖直到接收足夠數(shù)據(jù)。

3流媒體技術(shù)的應(yīng)用舉例

流媒體技術(shù)廣泛用于在線直播、視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)、電子商務(wù)、視頻點(diǎn)播、多媒體新聞發(fā)布等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)各方面。

遠(yuǎn)程教育突破了時(shí)空限制，為更多的人提供接受教育的機(jī)會(huì)。目前，能夠在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行多媒體交互教學(xué)的技術(shù)為流媒體，像Real System、Flash、Shockwave等技術(shù)就經(jīng)常應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中。隨著網(wǎng)絡(luò)及流媒體技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的遠(yuǎn)程教育網(wǎng)站采用流媒體作為主要的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式。

在視頻點(diǎn)播(Viedeo on Demand)方面可遺棄局域網(wǎng)而使用互聯(lián)網(wǎng)。隨著寬帶網(wǎng)和信息家電的發(fā)展，流媒體技術(shù)會(huì)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于視頻點(diǎn)播系統(tǒng)。VOD可以通過(guò)有線電視加機(jī)頂盒在廣電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，也可通過(guò)Internet在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)。視頻點(diǎn)播為用戶提供實(shí)時(shí)、交互、按需點(diǎn)播的服務(wù)，這在今天多服務(wù)需求的社會(huì)中更加適應(yīng)消費(fèi)者的需要。