試說流媒體

張本利

【摘 要】計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程的主要教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握計算機(jī)基本知識，具有操作和使用計算機(jī)的基本技能，滿足和適應(yīng)信息化社會對學(xué)生基本素質(zhì)的要求，要求在計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程的教學(xué)中注重精講細(xì)練，培養(yǎng)學(xué)生的信息意志和計算機(jī)應(yīng)用能力。網(wǎng)絡(luò)信息資源配置是以人們對網(wǎng)絡(luò)信息資源的需求為出發(fā)點，以追求網(wǎng)絡(luò)信息資源配置的效率和質(zhì)量為指針，通過設(shè)計網(wǎng)絡(luò)上信息資源的流向，進(jìn)一步規(guī)劃分配網(wǎng)絡(luò)信息資源的類型、內(nèi)容、數(shù)量、時間、空間等方面的分布，最終達(dá)到為網(wǎng)絡(luò)用戶提供便捷的信息服務(wù)和信息資源被合理有效利用的目的。

【關(guān)鍵詞】計算機(jī)；流媒體；探討

媒體、多媒體、流媒體就是現(xiàn)代信息技術(shù)的三個相關(guān)而又不相同的概念。什么是流媒體呢？簡單的說是在IP網(wǎng)上，采用“流式傳輸”技術(shù)傳送數(shù)字音/視頻媒體或多媒體文件的技術(shù)。為了解決IP網(wǎng)上高品質(zhì)傳送數(shù)字媒體信息流的問題，目前在IP網(wǎng)上傳送數(shù)字媒體信息主要采用“下載”與“流式傳輸”兩種方式。從用戶端獲取信息的角度來看，“下載”指的是“先下后看”，即用戶電腦先下載數(shù)字媒體文件，下載完畢再進(jìn)行收看；而“流式傳輸”指的是“邊下邊看”，即用戶電腦一邊下載數(shù)字媒體文件一邊收看。筆者說說自己在計算機(jī)教學(xué)中對流媒體的幾點認(rèn)識和體會。

一、流媒體的播放方式

流媒體的播放方式主要有單播、組播、點播和廣播：

單播 單播是點對點的一種播放方式。在單播情況下，需在客戶端與媒體服務(wù)器之間建立一條單獨的數(shù)據(jù)通道。用戶分別對媒體服務(wù)器發(fā)出申請，媒體服務(wù)器只向用戶發(fā)送IP包。

組播 組播是點對多點的一種播放方式。在組播情況下，媒體服務(wù)器能對所有的申請用戶同時發(fā)送相同內(nèi)容的IP包。

點播 點播為點對點的一種播放方式。在點播情況下，用戶按照菜單選擇節(jié)目，主動與媒體服務(wù)器進(jìn)行連接，媒體服務(wù)器根據(jù)用戶需要播放節(jié)目。在收視過程中用戶可根據(jù)需要進(jìn)行停止、后退、快進(jìn)、慢進(jìn)或暫停等操作。

廣播 廣播為點對多點的一種播放方式。在廣播情況下無需用戶申請，媒體服務(wù)器對所有用戶同時發(fā)送相同內(nèi)容的IP包。且接收廣播的用戶只能被動的接收“流”，而不能主動控制“流”的暫停、快進(jìn)、后退等。

從多媒體的定義出發(fā)，上述四種流媒體的播放方式中，只有點播傳送的是多媒體文件，而其他播放方式傳送的則是音/視頻媒體文件。

二、流媒體的基本特點

一般來說，只有同時具有以下三項基本特點的媒體方可稱為流媒體。

（1）流媒體所涉及到的媒體是指在IP網(wǎng)上傳送的數(shù)字音頻媒體、數(shù)字音/視頻媒體或多媒體。如模擬有線電視或IP網(wǎng)上的實時股票信息亦是一種“流”技術(shù)，但不是流媒體。

（2）由一個媒體服務(wù)器用于發(fā)送流媒體信息，用戶端一邊接收流媒體信息，一邊對媒體信息進(jìn)行處理與播放。用戶端用以處理流媒體信息的軟件稱為播放器，一旦播放器接收到足夠的數(shù)據(jù)即開始播放。流媒體邊下載邊播放的特點，使流媒體的傳輸具有少量的延時，區(qū)別于接收整個媒體文件后才開始播放的高時延“下載”技術(shù)。

（3）為保護(hù)版權(quán)，在用戶端只能接收、處理和播放媒體文件，未經(jīng)授權(quán)的用戶不能對其進(jìn)行錄制或轉(zhuǎn)發(fā)。

三、流媒體的傳輸技術(shù)

TCP（傳輸控制協(xié)議）面向連接，為保證IP網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的可靠性，該協(xié)議對丟失、損壞或超時的IP包進(jìn)行重發(fā)。若采用HTTP（超文本傳輸協(xié)議）/TCP和FTP（文件傳輸協(xié)議）/TCP傳送音/視頻文件，則用戶電腦所接收的內(nèi)容應(yīng)該是完整無缺的。這種傳輸技術(shù)非常適用于傳統(tǒng)的“下載”播放方式。

為了保證實時傳輸音/視頻流媒體，需要用到RTP（實時傳輸協(xié)議）/UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）。實時指的是播放一分鐘的影視節(jié)目就傳輸一分鐘的流媒體數(shù)據(jù)。因RTP/UDP協(xié)議沒有誤碼校正，將那些丟失、損壞或超時的IP包全部丟棄，故可保證實時流的傳輸。

當(dāng)用戶調(diào)用流媒體文件時，用戶端與流媒體服務(wù)器之間通過商議，確定了用戶可用帶寬，然后按此速率進(jìn)行發(fā)送，如果網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過重或擁塞，媒體數(shù)據(jù)流傳輸速率就會自動降低，造成圖像質(zhì)量下降，但不至于造成節(jié)目的停播。

四、流媒體技術(shù)的應(yīng)用

下面介紹幾項流媒體的主要業(yè)務(wù)：

1.視頻點播（VOD）

視頻點播源于卡拉OK和賓館付費電視的點播。這種視頻點播的覆蓋范圍很小，大規(guī)模的視頻點播起源Internet視頻點播業(yè)務(wù)的開展，這是因為：

（1）流媒體的數(shù)據(jù)流經(jīng)過高倍數(shù)的壓縮（例如50：1壓縮）編碼后，非常適合在Internet上傳輸。（2）在上行方向上，用戶可非常方便的采用Web瀏覽器中的節(jié)目菜單進(jìn)行點播。（3） Internet的媒體服務(wù)器采用先進(jìn)的機(jī)群技術(shù)，可以對大規(guī)模并發(fā)點播請求進(jìn)行分布式處理，以滿足用戶大規(guī)模同時點播的需求。除了在固定網(wǎng)中利用流媒體技術(shù)開展視頻點播業(yè)務(wù)外，亦可在移動網(wǎng)中利用流媒體技術(shù)開展視頻點播業(yè)務(wù)。預(yù)期視頻點播業(yè)務(wù)在將來的3G移動通信網(wǎng)中將成為一種主流業(yè)務(wù)。

2.可視電話與視頻會議

可視電話與視頻會議是流媒體的兩個商業(yè)應(yīng)用?？梢曤娫捓昧髅襟w技術(shù)進(jìn)行點對點的實時通信，而視頻會議則是多點之間的音/視頻實時通信，這需要運營商在Internet的某個節(jié)點上配置多點控制單元（MCU）以便對會議進(jìn)行控制，以及對媒體流進(jìn)行數(shù)據(jù)處理?？梢曤娫捙c視頻會議的實時性要求較高，用戶電腦中的緩沖存儲器容量不大，故要求網(wǎng)絡(luò)提供較為富余的寬帶容量。

3.遠(yuǎn)程教學(xué)

隨著Internet的普及和網(wǎng)絡(luò)帶寬的加寬，各種網(wǎng)絡(luò)大學(xué)正在逐步代替原有的函授大學(xué)或電視大學(xué)。在遠(yuǎn)程教學(xué)中最基本的要求是將課堂信息傳到遠(yuǎn)程的各個學(xué)生端。當(dāng)然也可在教學(xué)過程中插播PowerPoint幻燈、動畫或教學(xué)電影等，以豐富教學(xué)內(nèi)容。

采用流媒體技術(shù)的Internet遠(yuǎn)程教學(xué)與電視遠(yuǎn)程教育的不同之處在于：前者可以進(jìn)行交互式教學(xué)，達(dá)到因材施教的目的，教師與學(xué)生之間可以相互提問，學(xué)生之間可以相互探討學(xué)習(xí)經(jīng)驗。也可以將授課內(nèi)容錄制后讓學(xué)生使用流媒體的VOD技術(shù)進(jìn)行點播。而電視遠(yuǎn)程教育則完全是單向的。

4.在線直播

Internet在線直播中心利用流媒體技術(shù)將重大事件，例如體育比賽、綜藝節(jié)目、重大慶典、商貿(mào)展覽、開獎儀式等通過Internet向全世界網(wǎng)民進(jìn)行直播。

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