流媒體技術(shù)的分析及其系統(tǒng)平臺的設(shè)計和比較研究

師媛　溫彬

【摘要】在傳統(tǒng)的Internet網(wǎng)絡(luò)中，其數(shù)據(jù)的傳輸主要是以文本方式進(jìn)行的，因此，傳輸?shù)臄?shù)量少而且效率低，很難實現(xiàn)大量的音頻和視頻數(shù)據(jù)的有效傳輸。而流媒體技術(shù)的出現(xiàn)，很好的解決了這個問題，在流媒體傳輸技術(shù)中，通過對信息的傳輸方案和傳送系統(tǒng)機(jī)制等進(jìn)行改變，提高其傳輸效率，能夠為用戶提供更好的服務(wù)。本文對流媒體技術(shù)進(jìn)行了簡單的介紹，并對當(dāng)前的流媒體平臺進(jìn)行了對比。

【關(guān)鍵詞】流媒體技術(shù)；IP流媒體系統(tǒng)；MP流媒體技術(shù)

傳統(tǒng)的多媒體技術(shù)中，用戶需要等待媒體文件在因特網(wǎng)上下載后才能進(jìn)行播放，這種方法不僅繁瑣，而且浪費的時間較多。而流媒體技術(shù)則能很好的克服這個缺點，其通過將視頻和音頻及圖形等文件壓縮成一個文件，然后通過視頻服務(wù)器將文件直接發(fā)送到用戶的終端，這樣就能實現(xiàn)邊看邊下載，使用戶使用更加方便。

1、流媒體技術(shù)

1.1流媒體技術(shù)簡介

流媒體技術(shù)是一種多媒體的工作方式，主要是用戶通過網(wǎng)絡(luò)對視頻進(jìn)行邊下邊看的方式。在流媒體技術(shù)中，包含了通信技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)等多種技術(shù)，將視頻文件經(jīng)過各種操作變?yōu)槟軌蛄鲿巢シ诺囊曨l文件，其傳播方式分為直播和點播兩種。

1.2流媒體基本組成

第一，流媒體壓縮編碼：通過編輯軟件，將用戶需要的視頻資源進(jìn)行處理，然后對其進(jìn)行壓縮，使其形成便于下載的碼流，最后上傳到流媒體服務(wù)器上。第二，流媒體服務(wù)器：能夠?qū)⑻幚硗瓿傻牧髅襟w數(shù)據(jù)包在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行存儲以及發(fā)布等。第三，互聯(lián)網(wǎng)：互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間通過串聯(lián)形成的巨大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這些網(wǎng)絡(luò)之間通過一定的方式進(jìn)行相連，相互之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。第四，用戶接收端：通過瀏覽器或者視頻播放器對接收到的視頻文件包進(jìn)行緩沖和解碼，并將解碼的視頻資料進(jìn)行播放，除此之外，其還能反饋控制信息，對流媒體進(jìn)行相應(yīng)的控制。

2、兩種流媒體系統(tǒng)的設(shè)計方案的比較

2.1基于IP的設(shè)計方案

在這種方式中，因特網(wǎng)的主要架構(gòu)不需要發(fā)生改變，然后在此基礎(chǔ)上想辦法提高QoS的管理方式，包括終端設(shè)備的改變和傳輸介質(zhì)的改變等，通過增加相應(yīng)的帶寬，將流媒體的傳輸方式進(jìn)行改進(jìn)，另外，通過增加新的協(xié)議，能夠?qū)?yōu)先級實現(xiàn)更合理的控制，然后重新分配資源等。在基于IP的流式傳輸過程中，需要先將數(shù)據(jù)通過Source Coding和Translation Coding，然后根據(jù)TCP相應(yīng)的控制將IP接入到互聯(lián)網(wǎng)中，在通過核心網(wǎng)絡(luò)的處理，將將數(shù)據(jù)通過Source Coding和Translation Coding，最后輸出到用戶的客戶端。流媒體傳輸協(xié)議：通過研究發(fā)現(xiàn)TCP不是最合適的實時數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，因此，在流式傳輸方案中，一般采用HTTP/TCP來對需要進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行控制，而數(shù)據(jù)的實時傳輸則需要采用RTP/UDP來進(jìn)行。這種傳輸方式能夠保證實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋褂脩羰褂酶臃奖?。在?dāng)前，比較常用的協(xié)議為：實時傳輸協(xié)議RTP和實施傳輸控制協(xié)議RTCP等。

2.2基于MP的流媒體系統(tǒng)設(shè)計方案

大多數(shù)的媒體網(wǎng)建設(shè)者認(rèn)為多媒體和其他的傳輸信息之間存在著很大的差別，因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，其所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)也會出現(xiàn)較大的差別和不同，所以，對于媒體網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸，需要建立一個新的協(xié)議，這種新的網(wǎng)絡(luò)模型能夠更加適合多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。其系統(tǒng)組成為：客戶端，包括客戶的終端，像電視機(jī)或者PC機(jī)等，這些設(shè)備是播放多媒體數(shù)據(jù)的最主要設(shè)備，此外，還有機(jī)頂盒和客戶服務(wù)端等，能夠為用戶提供相應(yīng)的多媒體播放數(shù)據(jù)。對于服務(wù)器端，其包括流媒體服務(wù)器以及相應(yīng)的操作系統(tǒng)VDOS等，能夠?qū)τ脩舻恼埱筮M(jìn)行記錄等功能。該系統(tǒng)在運(yùn)行時的具體流程為：大部分的內(nèi)容同基于IP的設(shè)計方案相似，僅僅是傳輸協(xié)議是MP，大多數(shù)的操作是在媒體網(wǎng)上進(jìn)行的，和用戶的IP等沒有關(guān)系。而協(xié)議的改變，導(dǎo)致其硬件也會發(fā)生相應(yīng)的變化：比較典型的案例是對于交互式電視點播系統(tǒng)的新聞等節(jié)目，視頻和音頻通過壓縮設(shè)備壓縮，然后存儲到相應(yīng)的服務(wù)器中，客戶在點播節(jié)目時，節(jié)目對應(yīng)的服務(wù)器會將文件發(fā)送到用戶的客戶端，也就是機(jī)頂盒等設(shè)備，并對用戶的點播信息進(jìn)行存儲，使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)對節(jié)目的離線接收和播放。

3、傳統(tǒng)多媒體技術(shù)和流媒體技術(shù)的對比

傳統(tǒng)多媒體技術(shù)和流媒體技術(shù)之間大部分內(nèi)容是相同，但是也有一些內(nèi)容存在著很大的差距，下面從傳輸方案和傳送/接受系統(tǒng)機(jī)制等方面對其進(jìn)行比較和研究。

3.1傳統(tǒng)多媒體技術(shù)

傳統(tǒng)的多媒體技術(shù)需要在Internet等網(wǎng)絡(luò)形式上進(jìn)行傳送，但是由于這種網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計初衷是實現(xiàn)文本的傳輸，因此，多媒體信息的傳輸也是采用的相同的協(xié)議，使用和文本傳輸相同的服務(wù)器和編碼機(jī)制，沒有獨立的協(xié)議，其在傳輸數(shù)據(jù)時，需要用戶先將資料進(jìn)行下載才能觀看視頻，但是視頻文件一般占用的內(nèi)存較大，且由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，往往需要較長的時間進(jìn)行下載才能觀看，較為繁瑣。但是這種傳輸方式需要的設(shè)備較少，客戶端較為單一。此外，其在進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸時，由于傳統(tǒng)的傳輸方案主要是為文字信息的傳輸而設(shè)計的，因此，多媒體的數(shù)據(jù)傳輸一般作為文字的附件進(jìn)行傳輸，占用的帶寬較多，且其數(shù)據(jù)量較大，導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)資源被浪費。

3.2流媒體技術(shù)

流媒體技術(shù)是一種使用流式傳輸技術(shù)對視頻和音頻資料進(jìn)行傳輸?shù)姆绞?，能夠廣泛應(yīng)用在新聞發(fā)布和網(wǎng)絡(luò)廣告等方面，對現(xiàn)代人們的工作和生活產(chǎn)生了巨大的影響。流媒體技術(shù)不是一項單一的傳輸技術(shù)，其是在很多的基礎(chǔ)技術(shù)上綜合發(fā)明的一種新型傳輸技術(shù)。其在設(shè)計方面采用了網(wǎng)絡(luò)通信和多媒體數(shù)據(jù)壓縮等技術(shù)，并將這些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行合理的整合，從而實現(xiàn)對多媒體數(shù)據(jù)的快速傳輸。流媒體傳輸系統(tǒng)想要正常工作需要安裝專門的流媒體服務(wù)器以及多種流媒體數(shù)據(jù)庫，且其傳輸方式是流式傳輸。目前對流式傳輸?shù)亩x是通過Internet網(wǎng)絡(luò)將影視節(jié)目的數(shù)據(jù)通過各種傳輸手段發(fā)送到用戶的客戶端。在傳輸?shù)倪^程中，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)、實時傳輸，因此，用戶不需要等待整個文件下載完成就可以直接進(jìn)行觀看，而且文件的下載速度較快，一般只需要幾秒鐘就可以進(jìn)行觀看。在這種數(shù)據(jù)傳輸方式中，文本和多媒體數(shù)據(jù)是分開進(jìn)行傳輸?shù)?，在發(fā)送和接收端都有專門的設(shè)備對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，因此，占用的數(shù)據(jù)內(nèi)存不會太多。此外，用戶的客戶端和發(fā)射端能夠通過專門的流媒體控制協(xié)議進(jìn)行對話，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的實時控制，在觀看視頻時非常方便。

4、總結(jié)

通過上述所說，流媒體在進(jìn)行視頻和音頻數(shù)據(jù)傳輸時能夠大大減小所占用的內(nèi)存，同時，在進(jìn)行視頻的觀看時，流媒體能夠?qū)崿F(xiàn)邊下邊看，和傳統(tǒng)的多媒體技術(shù)相比更加方便，且速度更快，節(jié)省數(shù)據(jù)空間。但是，當(dāng)前的流媒體技術(shù)還存在著很多的不足，像設(shè)備繁瑣等，因此，需要加大對其研究力度。

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