流媒體直播技術的探討

摘要：21世紀，隨著電子計算機技術、視頻壓縮與播放技術、數(shù)據(jù)存儲設備和高速Internet網(wǎng)絡等技術的迅猛發(fā)展，極大推動了Internet網(wǎng)絡實時音視頻的直播與轉播技術的成熟。以網(wǎng)絡音視頻的直播與轉播技術為代表數(shù)字媒體技術的廣泛應用正在改變著傳統(tǒng)信息的傳播方式，本文就流媒體概念、網(wǎng)絡協(xié)議、流媒體技術、流媒體技術的實現(xiàn)幾方面進行了探討。

關鍵詞：計算機技術；視頻壓縮與播放技術；數(shù)據(jù)存儲設備

中圖分類號：TP393.09 文獻標識碼：A 文章編號：1007—9599 （2012） 14—0000—02

一、流媒體概述

流媒體是指可以利用網(wǎng)絡作為媒介進行數(shù)據(jù)傳輸、可以在本地實現(xiàn)對數(shù)據(jù)解碼、并可以實現(xiàn)對媒體進行實現(xiàn)播放的數(shù)據(jù)流。在服務器端，首先將音頻文件或視頻文件等多媒體文件通過某種特定的算法，將其壓縮成為若干個相對獨立的壓縮包，并將這些壓縮包不停地，連接地經(jīng)由網(wǎng)絡向客戶端用戶進行傳送；同時，在客戶端則需要對來自服務器端的壓縮包不斷地進行解壓，并利用客戶端計算機上的相關媒體播放軟件將解壓好的音視頻文件進行播放，甚至音視頻文件的其它部分內(nèi)容，則由客戶端計算機繼續(xù)進行接收，并在后臺解壓，當本部分內(nèi)容播放完畢后，再進行播放。

二、網(wǎng)絡協(xié)議

網(wǎng)絡協(xié)議主要是在網(wǎng)絡中進行通信的計算機之間共同遵守的標準，實現(xiàn)流式媒體傳輸也需要通信的雙方或多方計算機遵守相關的網(wǎng)絡協(xié)議。當前，較為流行的流媒體網(wǎng)絡傳輸協(xié)議主要有RTP（Real—Time Transport Protocol）實時傳輸協(xié)議；RTCP（Real—Time Transport Control Protocol）實時傳輸控制協(xié)議；RTSP（Real—time Streaming Protocol）實時流協(xié)議；RSVP（Resource Reserve Protocol）資源預訂協(xié)議；RTMP（Real—Time Messaging Protocol）實時消息傳送協(xié)議；MMS（Microsoft Media Server protocol）微軟公司的媒體服務協(xié)議等。

（一） RTP/RTCP協(xié)議概述

RTP（Real—Time Transport Protocol）/RTCP（Real—TimeTransport Control Protocol）由 IETF（Internet Engineering Task Force）設計并制定，專門用于傳輸實時的音頻或視頻信息，是一種應用型的傳輸層協(xié)議。RTP 協(xié)議的構成主要包括兩個部分：一個部分為數(shù)據(jù)報文部分（RTP 報文），另一部分為控制報文部分（RTCP）。RTP 沒有連接的概念，它既可以建立在面向連接的底層協(xié)議上，也可以建立在面向無連接的底層協(xié)議上。

（二） RSVP協(xié)議概述

RSVP（Resource Reserve Protocol），即資源預訂協(xié)議。通過網(wǎng)絡傳輸實時的音頻或視頻數(shù)據(jù)，對網(wǎng)絡的通信服務質量要求比較高，特別是對信息傳輸延時非常敏感。RSVP制定的目換主要是使端系統(tǒng)通過預約網(wǎng)絡通信帶寬的方式，為實時傳輸業(yè)務分配并保留一定的網(wǎng)絡帶寬，進而確保通信服務質量。

（三） MMS協(xié)議概述

MMS（Microsoft Media Server protocol），這是微軟的流媒體服務器協(xié)議，MMS 是連接 Windows Media 單播服務的默認方法。[1]

三、主流流媒體技術

當前，市面上最為流行的流媒體技術主要有三種，分別為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流媒體產(chǎn)品由美國微軟公司設計并開發(fā)，基主要特點是與微軟公司自家的各個版本的windows操作系統(tǒng)，包括Server服務器版結合最為緊密，且默認已安裝到系統(tǒng)中，無需用戶另行安裝。該產(chǎn)品包括Media tools、Media Services和Media Player等組件。同時，與其它流媒體系統(tǒng)相比，Windows Media產(chǎn)品對用戶的連接沒有連接限制。

（二） Real System

Real System系列由Real NetWorks開發(fā)。Real System一大特點是可以實現(xiàn)運行在多種操作系統(tǒng)平臺之上，如微軟公司的Windows操作系統(tǒng)、開源的Unix或Linux等操作系統(tǒng)。Helix Server為服務器端軟件，Real Producer Plus為客戶端軟件，Sure Stream，即自適應流技術是Real System特色技術之一。

（三） Quick Time系列

Quick Time系列的流媒體產(chǎn)品支持的平臺有Windows Server、Unix/Linux、Solaris、Mac OS等。該產(chǎn)品包括QuickTime Pro、QuiekTime StreamingServer、QuickTime Player等組件。QuickTime pro支持實時流和快速啟動流2種類型的流。[2]QucickTime Streaming Server有客戶連接數(shù)限制，且連接數(shù)固定為4000。

四、 Real Media流媒體直播的實現(xiàn)

Real Media流媒體直播的搭建主要分為服務器端的搭建與用戶客戶端的搭建兩個部分。

（一） Real Media流媒體系統(tǒng)服務器的搭建

Real Media流媒體系統(tǒng)采用Helix Server作為服務器端軟件，并根據(jù)客戶端可能最大的并發(fā)用戶數(shù)量，決定將Helix Server服務器軟件安裝在工作組級服務器還是企業(yè)級服務器上。將Helix Server安裝在服務器端后，其默認的缺省輸出端口，遠程監(jiān)控端口，輸入端口分別為554，9090，4040，管理員端口需要管理員用戶自定義。如果缺省端口被占用或有其它需要，用戶也可以自定義端口號。

當成功在服務器上安裝Helix Server軟件并成功配置好賬戶名與密碼后，便可以對相關的參數(shù)進行配置，其主要配置主要有：

1. Maximum Client Connections（最大客戶端連接數(shù)），主要用于設置最大可能客戶端用戶的連接數(shù)，在設置該參數(shù)時，要注意所設置的參數(shù)不能夠超過系統(tǒng)授權連接數(shù)，當設置參數(shù)為數(shù)值0時，表示系統(tǒng)使用最大可能連接數(shù)。

2. Maximum Bandwidth（最大帶寬），主要用于設置real系統(tǒng)能夠使用服務器的最大網(wǎng)絡帶寬，當將參數(shù)設置為數(shù)值0時，即表示real系統(tǒng)可以使用服務器的全部帶寬。

3. IP Binding（IP地址綁定），該參數(shù)主要用于設置Helix Server服務器的IP地址。

（二） Rea lMedia流媒體系統(tǒng)工作站的搭建

Real Producer Plus軟件是由Real Networks公司研發(fā)的一款用于實時編碼的軟件，可用作網(wǎng)絡直播的客戶端軟件。當用戶將連接視頻源和采集卡的連線正確連接后，便可以對Real Producer Plus進行相應的參數(shù)設置，其需要設置的內(nèi)容主要有以下幾個方面。

在Devices（輸入設備）選項里的Audio設備列表中選擇正確的聲卡。

在Devices（輸入設備）選項里的Vedio設備列表中選擇正確的視頻采集設備。

在Destination name（目標名稱），主要是用于設置輸出目的地名稱，一般沒有具體要求，用戶可以根據(jù)自己的喜好填寫。

Broadcast method（廣播方式），主要是用于設置直播采用哪種方式進行播放，常用的方式包括單播，組播，廣播等。網(wǎng)絡直播通常選擇默認的“Push，Account—Based Login”播放方式，即“推送，基于登錄賬戶”方式。

Server Address（服務器地址），主要用于填寫要連接的Real系統(tǒng)的服務器IP地址。

Username（用戶名）和Password（密碼），主要用于填入相應的登陸Helix Server服務器的用戶名和密碼。

（三） RealMedia流媒體系統(tǒng)的內(nèi)容發(fā)布

RealMedia流媒體的內(nèi)容可以通過瀏覽器點擊超級鏈接的方式，在網(wǎng)頁中進行收看。只需嵌入簡單的html代碼即可，如：

測試

其中，192.168.0.7為服務器地址，用戶可以根據(jù)不同情況設置不同的服務器地址。

（四）與閉路電視的結合

將直播內(nèi)容在終端電腦上播放出來，利用圓剛AVerKey300（或AVerKey500）將VGA信號轉換為視頻信號，通過閉路電視播控系統(tǒng)將節(jié)目播送出去，在安裝了電視的房間內(nèi)即可收看直播節(jié)目。[3]

參考文獻：

[1]林華名.網(wǎng)絡音視頻直播技術的探討[J].現(xiàn)代電視技術，2011

[2]王偉.校園網(wǎng)視頻點播系統(tǒng)的構建與實現(xiàn)[J].武漢：武漢科技學院學報，2003，6

[3]李賓團，劉艷君.基于校園網(wǎng)絡和流媒體技術的網(wǎng)絡直播[J].新鄉(xiāng)師范高等專科學校學報，2005，9