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流媒體技術范文1
音/視頻(A/V)等多媒體信息是在時間上展開的數據流,具有數據量大和實時等特點。要在多媒體終端(如PC)上再現或回放多媒體信息,獲得平滑的多媒體數據流非常重要。當用戶通過下載方式將網絡中服務器的數據保存至本地終端DSM(數字存儲媒質,如計算機硬盤)后,通過數據總線在DSM和內存之間進行傳輸不難實現。但采用下載方式,用戶必須考慮兩個因素:對客戶端的存儲需求和播放啟動延時。因為A/V文件一般都較大,需要很大的存儲容量;而且由于網絡帶寬的限制,下載需要花費較長的時間。
流媒體技術解決的問題就是:采用流式傳輸方式直接從網絡上得到平滑的數據流,無須首先把多媒體數據下載到本地終端在采用流式傳輸的系統中,聲音、影像、動畫等信息從網絡中音視頻服務器向用戶終端(如PC、PDA等)連續、實時傳送,用戶不必象下載方式那樣等到整個文件全部下載完畢,只需經過短暫的啟動延時(緩沖)即可在用戶的計算機上通過解壓設備(硬件或軟件)解壓后進行回放,數據的剩余部分在后臺繼續從服務器下載這種對多媒體數據邊下載邊回放的方式不僅使啟動延時縮短,而且不需要本地終端有太大的存儲容量。
2流媒體的傳輸方式
2.1順序流式傳輸
即在給定時刻,用戶只能觀看已下載的部分,而不能跳過還未下載的部分,它不像實時流式傳輸那樣在傳輸期間根據用戶連接的速度進行調整。由于文件在播放前觀看的部分是無損下載的,順序流式傳輸方式適合高質量的短片段,如片頭、片尾和廣告,不適合長片段和有隨機訪問要求的視頻、講座、演說與演示,也不支持現場廣播。嚴格說來,它是一種點播技術。
2.2實時流式傳輸
是指媒體傳輸時信息帶寬能自動動態適應網絡帶寬,保證媒體信號帶寬與網絡連接相匹配,使媒體可被實時觀看到。它與順序流式傳輸不同,需要專用的流媒體服務器與傳輸協議。實時流式傳輸適合現場事件,也支持隨機訪問,用戶可快進或后退觀看前面或后面的內容。理論上,實時流一經播放就可不停地收看,但實際上,可能會發生周期暫停。
2.3二者的比較
(1)從視頻質量上講,實時流式傳輸必須匹配連接帶寬,由于出錯丟失的信息被忽略掉,網絡擁擠或出現問題時,視頻質量會下降;如欲保證視頻質量,順序流式傳輸更好。
(2)實時流式傳輸需要特定的服務器,如QuickTimeStreamingServer、RealServer與WindowsMediaServer,這些服務器允許對媒體發送進行更多級別的控制,因而系統設置、管理比標HTTP服務器更復雜。
(3)實時流式傳輸還需要特殊的網絡協議,如:RTSP(RealtimeStreamingProtocol)或MMS(MicrosoftMediaServer),這些協議在有防火墻時有時會出現問題,導致用戶不能看到一些地點的實時內容;而順序流式傳輸與防火墻無關。
3流媒體傳輸質量的控制
3.1智能(intelligenceandability)流技術
系統能夠自動檢測網絡狀況并將視、音頻流的屬性調整到最佳,使用戶收到與其連接速度相符的媒體流。智能流技術的實質是通過C/S應用層的速率反饋機制探測網絡帶寬變化,利用媒體流的多速率層次編碼能力,在服務器端動態的調節媒體流的傳輸速率,以保證用戶在網絡帶寬變化條件下仍能收到質量較好的媒體流。
3.2分流(splitting)技術
分流技術一般只在作網絡直播時使用。發送服務器通過UDP單播、UDP組播等方式將直播媒體流發送到分布在各地的多個接收服務器,客戶端可以就近訪問服務器獲得較高質量的媒體流,同時減少帶寬使用。發送服務器與接收服務器之間由高速鏈路連接。
3.3內容分發網絡(CDN)技術
CDN是近幾年才發展起來的新技術,它作為基礎IP網絡之上的一個內容疊加網,通過引入主動內容管理、全局負載均衡和內容緩存等技術,可以將用戶請求的流媒體內容到距離用戶最近的網絡邊緣,從而提高用戶訪問的響應速度,并有效解決網絡擁塞,最大限度的減輕骨干網絡流量。
3.4緩存(caching)技術
互聯網是以斷續的異步包傳輸為基礎,一個實時媒體流或媒體文件在傳輸中將被分成多個包傳輸。由于網絡的延時、抖動等因素,包到達客戶端的順序和延遲可能不一樣,可能出現先發的包后到的情況,因此需要緩存系統來彌補網絡延遲和抖動的影響,以保證數據包的順序正確以及不會因為網絡暫時擁塞而出現播放停頓的現象。緩存技術一般采用環形鏈表結構存儲數據,丟棄已發送或已播放內容并利用空出的空間存儲將要發送或將要播放的內容,所以一般緩存不會很大。
4流媒體系統組成結構
4.1服務器端產品
服務器端軟件產品主要有Microsoft公司的WindowsMediaServers服務器組件、RealNetworks公司的RealServer和Apple公司的QuickTimeStreamingServer等。這些軟件的作用是提供流式多媒體信息的和管理平臺。
4.2制作端產品
制作端軟件產品主要有Microsoft公司的WindowsMediaServers工具組件、RealNetworks公司的RealProducer和Apple公司的QuickTime等。這些軟件的作用是將普通格式的音頻、視頻或動畫媒體文件通過壓縮轉換為能進行流式傳輸的流格式文件。
4.3客戶端播放器
客戶端播放器軟件產品主要有Microsoft公司的WindowsMediaPlayer、RealNetworks公司的RealPlayer和Apple公司的QuickTime等。這些軟件通常既可以獨立運行,也能作為插件在瀏覽器中運行。
5流媒體技術的應用
Internet的不斷發展決定了流媒體應用廣闊的市場前景。流媒體技術及其相關產品將廣泛用于遠程教育、網絡電臺、視頻點播、收費播放等。流媒體技術在企業一級的可能應用包括電子商務、遠程培訓、視頻會議、客戶支持等。下面對一些主要的流媒體應用作簡要的介紹。
5.1視頻播出(StreamingVideo)
娛樂是流媒體的重要應用場合。用攝像機或其它裝置獲得視頻信號后,就可以通過站點進行基于Internet的現場直播;或者保存為流媒體格式的文件,以供按需播放。需要在一臺較高配置的PC機或服務器上安裝上普通視頻采集卡和聲卡,然后通過視頻采集卡輸入視頻和通過聲卡輸入聲音信號就可以用實時編碼工具來進行直播或錄制成流媒體文件。在這種應用中可加入一定的計費手段,從而能夠提供有償多媒體內容服務。
5.2遠程教學(Remoteseminar)
遠程教學將為更多的人提供接受教育的機會。教學者事先在Internet/Intranet上發出通知,聽眾在講座開始前訪問某個URL地址,當講座開始時,聽眾可以看到演講者的演講畫面并聽到他的聲音。整個講座也可以媒體文件的形式記錄下來,用于以后按需播放。教學者事先把媒體文件傳給遠程教學服務器,當聽眾需要聽講座時,同樣訪問相應的URL地址,請求獲取服務器中的媒體內容。媒體數據通過流式傳輸下載到用戶的瀏覽器高速緩存中,由媒體播放器實時回放。
流媒體技術范文2
概述
無線流媒體網絡多媒體監控管理平臺集無線通信、流媒體、視頻處理、計算機網絡和自動化技術于一身,是視頻、音頻、數據和圖示一體化的解決方案,兼備網絡視頻。
監控、視頻會議、視頻直播等功能,具有超大規模組網能力,為無線監控系統在公安行業的應用提供了技術保障,為各種突發事件和應急事件提供良好準備,使車載監控、公共交通工具(公共汽車、地鐵、長途汽車等)等難度較大的監控成為可能。無線網絡、流媒體業務主要面向GPRS/EDGE、CDMA、3G等提供較高帶寬(100kbit/s以上)的無線分組網絡。3G網絡空中接口帶寬的增加為流媒體業務的開展提供良好基礎,結合無線系統不受時間、地點限制的特點,使移動流媒體業務更具吸引力。視頻編碼器和自適應高性能流媒體服務器設備使得圖像清晰度達到Full D1(DVD)效果,實時性好,方便使用,可直接通過Web方式進行遠程監控和遠程管理,為用戶提供靈活的監控畫面選擇、電子地圖使用,充分利用防火墻/VPN、加密、權限管理、安全認證,實時時鐘等技術,保證監控系統和錄像資料不被越權使用和破壞。
在城市安防聯網系統中,由于前端設備及主干網絡帶寬的限制,海量用戶并發訪問視頻資源時極易產生網絡擁塞。在大規模聯網監控系統中采用流媒體分發技術,依靠分布式流媒體服務器集群可實現音/視頻流的分層轉發,從根本上避免大規模并發流量產生的網絡瓶頸;單臺流媒體服務器的帶寬在100M~1000M左右,可以滿足千路用戶的點播請求(以每路384kbps計算)。這樣前端設備只需發送一份數據到流媒體服務器上,再由流媒體服務器進行緩沖轉發,客戶端則統一連接到流媒體服務器獲取視頻數據,真正實現多路用戶的并發訪問,節省了前端設備寶貴的帶寬。雖然流媒體服務器是分布式管理的,但對所有用戶的授權是集中式管理的,從而保證了服務的連續性和業務數據的安全性。
相關技術
CDMA無線流媒體監控系統是集流媒體編解碼、嵌入式及CDMA1X網絡通信技術等高新技術的整合產品,融合了傳統監控、無線網絡、動態跟蹤、手機點播等技術,為各種復雜環境、重要區域或遠程地點的日常、應急監視和控制提供卓越的監控應用。
1.流媒體編解碼技術
隨著數字視頻編解碼技術、嵌入式視頻服務器及網絡技術的發展,網絡視頻監控系統正迅速從傳統的基于有線電視技術的模擬視頻監控系統向基于IP技術的數字視頻監控系統方向發展,數字監控已在某些領域取代原有的模擬監控?;贗P技術的數字視頻監控系統采用數字編碼壓縮技術(MPEG4、H.264 或M-jpg2000)、數字視頻壓縮技術將模擬視頻信號、數據信號或語音進行編碼,壓縮并打成IP包,通過有線或者無線IP網絡把視頻信息以數字化形式進行傳輸。只要是網絡可到達地方就一定可實現視頻監控和記錄,用戶可在安裝有專用解壓縮軟件的計算機、掌上電腦(PDA)、手機或電視墻、大屏幕上觀看瀏覽,控制遠程實時視頻圖像,并結合實時錄像報警聯動、數據傳輸、語音對講等,這種監控可與很多其它系統進行完美的結合。
壓縮技術就是將數據中冗余信息去掉(去除數據之間相關性),壓縮技術包含幀內圖像數據壓縮技術、幀間圖像數據壓縮技術和熵編碼壓縮技術。 MPEG-4系統設計過于復雜,使MPEG-4難以完全實現并兼容,加上高昂的專利費,很難在視頻會議、可視電話等領域實現。用H.264(MPEG- 4/part10)視頻壓縮標準,壓縮比極高、圖像質量好、信道適應性更好、碼流更低。H.264的設計簡潔,使它比MPEG-4更容易推廣,更容易在視頻會議、視頻電話中實現,更容易實現互連互通,可簡便地和G.729等低比特率語音壓縮組成一個完整的系統。
2.嵌入式視頻Web服務器技術
嵌入式視頻服務器的網絡 化數字視頻監控為業界公認最穩定、最有效的系統,由嵌入式處理器、硬件設備、嵌入式操作系統及特定應用程序等組成,是集軟硬件于一體的獨立工作“器件”。嵌入式操作系統是實時的,是一種支持嵌入式系統應用的操作軟件,它是嵌入式網絡計算機視頻室極為重要的組成部分,包括與硬件相關的底層驅動軟件、系統內核、設備驅動接口、通信協議、圖形界面、標準化瀏覽器等,具有通用操作系統的基本特點。
嵌入式視頻Web服務器原理:用嵌入式實時多任務操作系統。攝像機送來的視頻信號數字化后由高效壓縮芯片壓縮,通過內部總線送到內置Web服務器,用戶可直接用瀏覽器觀看Web服務器上攝像機圖像,授權用戶可控制攝像機、云臺、鏡頭的動作或對系統配置。由于把視頻壓縮和Web功能集中到一個體積很小的設備內,省掉復雜電纜,安裝又方便(一個IP地址),用戶無需安裝任何硬件設備,僅用瀏覽器即可觀看。
嵌入式系統應具有的特點是:
(1)高可靠性。在惡劣的環境或突然斷電的情況下,要求系統仍然能夠正常工作;許多嵌入式應用要求實時處理能力,這就要求嵌入式操作系統具有實時處理能力;嵌入式系統中的軟件代碼要求高質量、高可靠性,一般都固化在只讀存儲器中或閃存中,也就是說軟件要求固態化存儲,而不是存儲在磁盤等載體中。
(2)體積小。不具備像硬盤那樣大容量存儲介質,大多用閃存作存儲介質,結構緊湊,體積微小。
3.CDMA1X無線網絡通信技術
CDMA1X是聯通在優化CDMA網絡中推出的第2.75代數據傳輸通信技術,CDMA1X在傳遞速率、功能方面較GPRS具有優勢,可取代過去傳統有線MODEM、X.25、數傳電臺、短信等方式。為確保視頻壓縮文件穩定傳輸需有足夠的網絡帶寬,不同視頻壓縮文件對網絡帶寬要求不同,為達到更好視頻質量,網絡帶寬就更重要。CDMA1X理論速率153.6kbps,實際速率80kbps,超過有線電話撥號上網的56kbps,是平均30kbps~40kbps的GPRS數據傳輸的2-3倍,用MPEG-4格式可穩定可靠地傳輸數字視頻流。
組網特點
1.無線流媒體監控具有傳輸速率高、實時性強、傳輸距離遠、低時延(對視頻應用非常關鍵)和設備成本低的特點。可提供高效和經濟的視頻傳輸解決方案。寬帶無線接入設備提供11Mbps/54Mbps的高網絡帶寬,可將不同地點現場視頻信息通過無線通信手段實時傳送到監控中心,支持采用 H.263/MPEG-1/2/4等格式的數字視頻流穩定可靠地持續傳輸,最遠傳輸距離可以達到50km以上,并且不受山川、河流、橋梁、道路等復雜地形限制。
2.組網靈活,可擴展性好。由于沒有線纜限制,擴充性強,可靈活方便地進行安裝布署;維護費用低,一次性投資無運營費用,工程建設周期短;保護用戶已有投資,即使用戶需搬遷辦公地點,只需把無線設備搬遷至新地點安裝即可。
3.系統功能強大、靈活,全數字化錄像便于保存和檢索。根據監控中心存儲空間大小。圖像采集尺寸、質量和頻率,可記錄長達幾小時到幾個月的錄像數據,實現網絡化異地存儲。用戶可對記錄下來的錄像數據進行播放、定位及快放、慢放等。
4.高可靠性,保證不間斷視頻監控??股漕l干擾性能強,接收靈敏度理想,寬范圍天線能提供強大、可靠的無線傳輸;安全性較高,無線網絡有ESSID、MAC地址過濾及Web加密等安全措施與視頻系統管理結合多重加密手段,安全性等同于有線。
5.地域的遠程實時監控。遵循全球統一的技術標準和通信協議TCP/IP,因特網傳輸多媒體信息,視頻傳輸依賴的通信網絡包括LAN/WAN、ISDN、DDN、ATM、PSTN等。
6.移動性。無線局域網設置允許用戶在任何時間、任何地點訪問網絡數據,不需要指定明確的訪問地點,因此用戶可在網絡中漫游。
系統組成
1.視頻圖像采集點
在公安警車安裝監控攝像機(彩色或黑白、固定或活動云臺、定焦或變焦)、CDMA視頻數據處理終端(視頻編解碼器)和軟件系統。監控攝像機采集突發事件視頻信號,云臺由控制中心計算機控制,可對攝像機進行水平360°、垂直90°及變焦控制。視頻編解碼器負責把攝像機的模擬視頻信號轉變成數字信號,同時進行壓縮,另外也傳輸控制信號,視頻編解碼器內置10/100M網卡,通過網線連接到無線設備上,編碼壓縮處理后的監控信息通過無線網絡匯集到監控管理中心,監控中心能看到現場實時圖像信息,監控人員通過監控中心局域網或Internet遠程實時瀏覽視頻圖像,遙控云臺。為充分保證每個監控點帶寬,用MPEG4編碼標準,帶寬占用較低,并可實現圖像優質傳輸和存儲,且傳輸距離較遠。
2.CDMA無線網絡
通過CDMA1X IP路由器用點對多點方式覆蓋城市無線寬帶網絡,在點安裝CDMA1X IP路由器(以太網接口)。具有傳輸距離遠、低時延(對視頻應用非常關鍵)和設備成本低特點,提供高效和經濟的視頻傳輸方案。
3.控制中心
由視頻編解碼器、電視墻、監控服務器、硬盤錄像機、監控PC/PDA/CDMA手機等組成,可完成現場圖像接收與顯示、錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復等。用H.264編解碼技術和針對CDMA1X等無線信道的動態自適應傳輸算法和準可靠傳輸糾錯技術、自適應門限非線性濾波降噪技術和基于運動目標分析的邊緣鋸齒抑制算法,使CDMA1X視頻服務器平均延時小于3s,最高支持D1分辨率,多通道CIF幀率最高可達25幀/秒(PAL制);視頻編解碼器對經CDMA1X無線網絡傳送來的前端監控點攝像機采集的視頻信號進行編解碼處理,傳到監控中心視頻監控服務器上,再經交換機通過內部局域網傳至各個相關部門或人員的客戶端。
用戶可通過監控中心云臺控制設備控制現場任意點的云臺,鏡頭的光圈、焦距、變倍,云臺的上、下、左、右,自動控制遠端電源、攝像機開關等。現場傳回視頻圖像轉化為數字信號存儲在硬盤錄像機,可快捷實現資料存儲、更新、查詢、備份等為執法提供依據。
應用范圍
CDMA無線流媒體監控系統具有獨特的移動性、易操作性,可在很多行業里應用。
1.運動物體內視頻監控
車載視頻監控系統適用于公安警車、金融運鈔車、消防車、貨運車、長途客車、城管監察車、應急搶險車等,在重要車輛(運鈔車,油罐車,物資車等)安裝監控裝置,可了解運輸途中上下車人員和貨物在車內搬運情況,防止被盜搶,及時了解現場情況做出應急處理。巡邏人員無需架傳輸線路,攝像裝置即可將現場圖像拍攝并傳送到單位進行反饋。
2.有線網絡無法到達的地方
如公安偵查臨時布防、環境監測、部隊野戰訓練、森林防火、石油開采、石油輸油管線、物流、運輸船、長途車、火車、防洪搶險、電力高壓線路、高速公路、施工現場視頻監控管理等,如架設在高速公路上監控超高、超速車輛,架設在輸油管線上監控偷漏油事件,架設在堤壩上觀測水流和高度,架設在煤礦了解開工狀況和煤礦安全生產,架設在旅游景點危險地段了解事故現場等。
3.人員無法接近的場所
易燃易爆場所、烈性疾病傳染區、生化武器危險區等。
流媒體技術范文3
關鍵詞:流媒體;流技術;應用;前景
中圖分類號:TN919.8
流媒體技術的應運而生是互聯網時展的必然要求。媒體在網絡上的傳播由最初單一的文字、圖片、音樂到如今的網絡視頻,遠程對話,人們在急于尋求解決“信息多樣化獲取”方法的階段,媒體技術也經過了一個嘗試和升級的過程,因此流媒體技術的出現不單是媒體技術發展的結果,更是受眾的強烈心理趨向所致。為了更好地發展流媒體技術,我們需要本著“以人為本”的技術理念,以“方便廣大網絡用戶,提供高效媒體服務”為目標,對流媒體技術的應用進行分析,發現流媒體技術中亟需解決的問題,實現高質量的流媒體實時播放。
1 流媒體的概念及其關鍵技術
1.1 流媒體的概念
流媒體是指以流的方式在網絡中傳輸音頻、視頻和多媒體文件的形式。流媒體文件格式是支持采用流式傳輸及播放的媒體格式。流媒體作為一種新的媒體傳輸方式,利用流式傳輸將視頻和音頻作為壓縮包,由服務器向計算機用戶進行實時連續的傳送,以此用戶只需待幾秒鐘的啟動延時便可對視頻或音頻進行播放,剩下部分繼續下載,無需如非流式播放那般待視頻音頻文件下載完全后方可播放。這一系列“流”的過程中,便捷了媒體的傳播,方便了人們的生活。
1.2 流媒體的關鍵技術
(1)編解碼技術。編解碼技術需要根據流媒體業務的不同,選擇與之相適應的編解碼格式,目前常用的編解碼格式有音頻編解碼格式、視頻編解碼格式和文件格式,例如MPEG-4、AAC、AVI等。除此之外,編解碼技術還要根據流媒體業務的需求選擇不同的標準,以此適應國際媒體傳播平臺,對于壓縮、存儲和運算要求根據移動通信終端設備的不同產生與之相適應的變化。總體來說,編解碼技術隨著媒體傳播介質的改變而改變,是流媒體技術正常運轉的關鍵環節之一。
(2)業務協議。移動流媒體業務的協議棧是實現流媒體數據的高效傳輸的保障,主要包括RTP協議、RTCP協議、RTSP協議、SDP協議和RSVP協議。RTP是實時傳輸協議,它確保了“流”同步,但是單靠RTP是無法完成數據包的可靠傳送的,這時就需要RTCP。RTCP是實時傳輸控制協議,它確保了流量或擁塞控制,實現傳輸效率的最優化,為實時數據的傳輸提供高效保證。RTSP優于RTP和RTCP,它以RTP或RTCP為基礎進行一對多網絡多媒體數據傳送。而SDP作為會話描述協議則只負責在不同協議間進行傳輸消息的通知。音視頻數據的高質量傳輸輔助協議之一便是RSVP,RSVP通過預留手段,減少音頻數據流對網絡的延時,一定程度上使音頻數據的傳播更加高效。
2 流媒體技術的應用現狀
2.1 網絡視頻直播
網絡視頻直播是流媒體技術在人們生活中最普遍的應用。人們可以在低寬帶,低連接速率的環境下實現影音的高質量播放,突破時間和地域限制,隨時隨地獲得多媒體信息。例如對地方電視臺的直播電視劇和中央電視臺時事新聞的播放,對球場賽事的點播觀看,對明星MV的隨時放映等等。
2.2 遠程教育
遠程教育實現了老師的在線授課,學生的在線答疑,解決了傳統遠程教育模式的單一化,學生不僅僅是被動的聽,老師不再是枯燥的講,由于音頻、視頻的同步,在近乎“面對面教學”的通信方式下,學生與老師共同完成了一個含有答疑系統的整體且富有交互能力的網絡課堂。不僅如此,學生可以有目的的選擇學科內容,反復播放,實現真實課堂無法比擬的教學環境,節省了時間提高了學習效率。遠程教育不僅可以應用在學生群體,也同樣可以面向廣大社會群體,只要你想實現高效學習,遠程教育都可以幫你圓夢。
2.3 視頻會議
視頻會議作為交互式通信業務,融合流媒體技術,對會議內容進行及時的廣播和錄播,實現了流媒體技術的高效利用。視頻會議與遠程教育有許多共通之處,突破了時間和地域限制,在富有交互能力的環境下,眾流媒體用戶取得了現實會議所產生的等同作用效果。不僅如此,視頻會議對會議內容進行了錄播和實時儲蓄,確保事后會議內容的再現,流媒體用戶便可以通過訪問和點播回顧會議。
3 流媒體技術的發展前景
3.1 流媒體技術優勢所在
流媒體的最大優勢在于不受時間和地域的限制,高效的完成多媒體信息傳播,為流媒體用戶提供一個交互式的交流網絡環境,獲得等同于或高于現實情境下的溝通作用效果。實時視頻點播,實時網絡對話,遠程醫療和教育等等,這些生活中流媒體技術的常見應用為我們提供了一個高效、穩定的娛樂、學習環境。從技術層面來講,流媒體是多媒體網絡與無線通信的結合,是網絡與媒體通訊業發展的必然結晶,它符合了人們對高品質,快節奏生活的迫切追求,在達到技術的可行性后,流媒體技術必定成為興盛行業,橫掃網絡媒體世界。
3.2 流媒體技術制約因素及應對方案
(1)誤碼。誤碼是無線傳輸中最容易出現的問題,無線傳輸不同于有線傳輸,它的穩定性極差,傳輸環境也相對低端,這就導致了誤碼出現頻率的加大,同時無線傳輸條件下的誤碼更容易被數據包所接收。誤碼最直接的危害是對視頻、音頻質量的影響,為了減少誤碼,提高視頻、音頻質量,首要措施便是提高信道的容錯性,采用強效的編碼和檢驗技術,核實接收到的數據,以此最大限度的減小誤碼率。
(2)編碼及壓縮。數據丟失是實時傳輸中常見問題之一,數據的丟失影響著解碼,這就需要采取科學、恰當的控制來減少數據丟失和丟失后對解碼質量的影響。除此之外,由于網絡狀況是出于不斷變化中的,這就對流媒體的編碼或壓縮提出了更高的要求,不僅在于編碼格式的正確采用,還在于對網絡速率的適應,只有各方面統籌兼顧才能實現實時傳輸的順暢運轉。
(3)質量控制。質量控制包括服務器性能和高壓縮比、低運算量兩個方面。只有先進的服務器性能才能適應高規模、大范圍的流媒體實時傳輸,促進流媒體服務的傳播。流媒體技術的最大特點在于“體積小,信息量大”,要想實現體積小,就需要采用很高的壓縮比。利用壓縮編碼算法,結合運營成本和終端的功耗程度,設計合適的壓縮比,在不會大幅度提高成本的前提下,實現高壓縮比、低運算量的目標。
(4)終端適配和耗電問題。如果不能實現終端與流媒體服務器的適配,那么即便是同一個節目在不同的終端上放映的效果也是大相徑庭。原因在于終端的種類繁多,不同的終端對于音像、字符、格式支持的能力各有差異,要想實現終端放映的高品質效果,就需要配置合適的傳送音頻、視頻,在兩方的共同配合下完成流媒體實時傳輸的高效運轉。
4 結束語
作為新興的媒體技術形式,流媒體技術響應了互聯網時代的發展要求,結合無線通信技術,實現了網絡通信一體化的媒體傳播方式,符合當代人們的心理需求,為人類對“數字化、現代化、高效化”的生活追求掀開新的篇章。本文不僅對流媒體技術內容進行了簡單的闡述,對于流媒體技術的現代應用及漏洞不足和未來面臨的挑戰一一展開簡析,流媒體技術能否在未來的媒體傳播領域獨當一面,關鍵還在于技術漏洞的及時發現和填補,順應時展的步伐和大眾心理需求,在技術層面不斷進行升級,在完善中實現流媒體技術的突破,引領網絡媒體實現革新。
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流媒體技術范文4
關鍵詞:P2P;流媒體;流式傳輸
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)15-2pppp-0c
Abstract:Network has been changing our life.More and more people watch TV programes through network,so that people could have more choices,now.Basic on p2p stream media player software are emerge in an endless.This passage will introduce p2p stream media technology,include p2p's protocol and how to transport in real time..At last this passage will introduce in the architecture of streammedia, briefly.
Key word:P2P;Stream media;Stream transmission
1 流媒體技術
目前,在網絡上傳輸音、視頻等多媒體信息有兩種解決方案:Http (或Ftp) 以及流式傳輸(流媒體傳輸)。Http傳輸使用標準的Http協議。一般多媒體信息文件都很大,下載一個多媒體文件時間,可能比整個視頻的時間更長。這樣造成的情況很可能是:網絡帶寬不斷提高,人們下載的等待時間越來越少,但最終還是不能觀看網上現場直播。
流式傳輸時,聲音、影像或動畫等多媒體信息,由流媒體服務器向用戶計算機提供連續、實時傳送。它首先在客戶端的電腦上創建一個緩沖區,在播放前預先下載一段作為緩沖,用戶不必等到整個文件全部下載完畢,而只需經過幾秒或數十秒的啟動延時即可進行觀看。當多媒體信息在客戶端播放時,文件的剩余部分將在后臺從服務器上繼續下載。如果網絡連接速度小于播放的多媒體信息需要的速度時,播放程序就會取用先前建立的一小段緩沖區內的資料,避免播放的中斷,使得播放品質得以維持。
流式傳輸除了能夠發送已經制作完成的文件外,還可以通過采集服務器實時采集現場音、視頻,送到流媒體服務器端,實時提供給用戶。因此流媒體除了能夠更好的承擔如下載一樣的多媒體點播服務外,更能夠應用在現場直播、電視轉播、突發事件報道等多種對實時性傳輸要求較高的領域。
2 P2P技術
互聯網的本質就是要實現信息交流與資源共享,因此,它應該是自由、互動和無中心的,就是說互聯網最初的設計是無中心化。然而,當前各大網站確立了在互聯網中的中心位置,用戶端只是被動地由一個地方鏈接到另一個地方去瀏覽信息,互聯網的發展偏離了最初設想的軌道。隨著計算機等數字終端不斷普及和用戶需求的不斷增強,通過更直接的共享方式來提高溝通效率、減少資源浪費并保障信息服務安全將為信息社會帶來新一輪的發展。P2P技術的出現就打破了這種網站占據中心控制信息流動的局面。
P2P意為“點對點”、“端對端”,強調人與人之間的直接交流與溝通,是一種用于不同PC用戶之間直接交換數據或服務的技術,它打破了傳統的網站在互聯網中占據中心位置的C/S (客戶/服務器)模式,即在P2P網絡中每個節點的地位都相同,具有客戶端和服務器雙重特性,可以同時作為服務使用者和提供者,重返互聯網最初的無中心化,體現了互聯網的本質。
主要的P2P模式變化經歷了集中式、分布式和混合式3個階段。
第1代集中式P2P模式中有一個中心服務器來負責記錄共享信息以及回答對這些信息的查詢,主要缺點是:中央服務器的癱瘓容易導致整個網絡的崩潰;可靠性和安全性較低;缺乏有效的強制共享機制,資源可用性差。
第2代P2P是分布式對等網絡。其中,對等機通過與相鄰對等機之間的連接遍歷整個網絡體系,每個對等機在功能上都是相似的,沒有專門的服務器。對等機必須依靠它們所在的分布網絡來查找文件和定位其他對等機。這種無中心、純分布式系統的特點是:不再是簡單的點到點通信。而是更高效、更復雜的網絡通信,在一定程度上避免了第1代P2P服務器管理帶來的隨意性和低效率。主要缺點是:占用很多帶寬,花費時間長,容易導致網絡擁塞,網絡的可擴展性不好,安全性不高,易遭受惡意攻擊。
第3代混合P2P 模式結合了集中式P2P 模式和分布式P2P模式的優點。在設計思想和處理能力上都得到優化??朔思惺侥J饺菀自獾街苯庸艉头植际絇2P缺乏快速搜索和可擴展性的缺點。在分布式模式基礎上,將用戶節點按能力進行分類,使某些節點擔任特殊的任務。其速度要比純P2P模式快得多。
3 基于p2p平臺的流媒體技術
P2P 流媒體播放系統原理是:多個媒體服務器按同一規則:將本機上的、對應播放系統中同一個節目的媒體文件分塊成很多個數據包播發;媒體播放器多點下載這些數據包重組成實時節目流。 通俗地說,多個服務器同時為一個客戶服務:平攤到每個服務器上的負擔減輕了,客戶得到的服務質量也提高了。
3.1 流媒體的傳輸協議
大家在觀看網上視頻時, 一般都會注意到這些文件的連接都不是用Http (或Ftp )開頭,而是一些rtsp 或者mm s開頭的東西。為什么呢?實際上,這些和http、ftp一樣, 都是數據在網絡上傳輸的協議,只是它們是專門用來傳輸流式媒體的協議而已。下面,讓我們來看一下現在使用的主要的流媒體協議:
實時流協議RTSP(real-time streaming protocol)該協議定義了一對多應用程序如何有效地通過ip網絡傳送多媒體數據。(下圖是播放軟件“影音風波”中對播放流媒體的設置)
MMS (Microsoft Media Server protocol) , 這是微軟的流媒體服務器協議,MMS 是連接Windows Media單播服務的默認方法。
實時傳輸協議RTP(real-time transport protocol)是用于internet上針對多媒體數據流的一種傳輸協議。rtp被定義為在一對一或一對多的傳輸情況下工作,其目的是提供時間信息和實現流同步。rtp通常使用udp來傳送數據,但也可以在tcp協議之上工作。
實時傳輸控制協議RTCP(real-time transport control protocol)和rtp一起提供流量控制和擁塞控制服務。在rtp會話期間,各參與者周期性地傳送rtcp包。rtcp包中含有已發送的數據包的數量、丟失的數據包的數量等統計資料,因此,服務器可以利用這些信息動態地改變傳輸速率,甚至改變有效載荷類型。rtp和rtcp配合使用,它們能以有效的反饋和最小的開銷使傳輸效率最佳化,因而特別適合傳送網上的實時數據。
3.2 P2P 流媒體實時傳送的原理
比如說我們在收看一個p2p 流媒體軟件上正在播放的電視節目,這個節目信號是由服務器發出的, 服務器的信號來自于電視卡,電視卡的信號來自電視臺, 那么這里就有個問題了,如何進行數據的實時接受與實時發送呢?怎么我們就可以在網絡上看到基本同步了的電視信號呢?
首先,剛剛開始我們說過,客戶端把數據不斷接受的數據放到到緩沖區,當緩沖區滿了,下一塊數據又進來了,使得緩沖區內第一塊數據被頂出了緩沖區。最后開始被視頻程序解碼,開始播放。就這樣我們在客戶端上看到了和現場基本同步了的視頻了。
當有熱門節目時,觀看的用戶必然很多,那么,P2P 流媒體是如何實現觀看人數眾多而不卡、觀看人數越多速度越快的呢?
在傳統C/S 模式的流媒體服務系統中, 服務器S 若要同時為A、B、C 三個客戶提供相同的媒體流,則服務器S 要發送3份相同的數據,最極端的情況就是A、B、C 處于同一個子網內,3份數據的路由路徑相同,這造成服務器和網絡帶寬的極大浪費。P2P網絡可以不通過服務器而在兩節點間直接傳遞數據的特點就促使我們設想,如果讓A緩存收到的數據,然后提供給B 和C 使用,則服務器S 只需向A發送一份數據就可以使A、B、C 都能得到服務。顯然, C/S 模式只使用服務器的資源為客戶提供服務,因此服務質量和容量受到服務器性能和服務器端網絡帶寬的限制。而引入P2P后,不僅可以使用服務器的資源,而且可以充分利用客戶計算機的資源,客戶在享受流媒體節目的同時,也在利用自身計算機的資源為其他客戶提供服務。整個系統的計算和網絡資源隨客戶數的增多而增多。
理論上,基于P2P的流媒體服務系統的客戶數可以達到無限大,而且在建立系統時不用增加服務器和網絡設施。通過上面的分析可知,基于P2P 的流媒體服務系統并不改變現有的流媒體服務架構, 只是在現有系統的基礎上,改變傳統模式下的服務方式和數據傳輸路徑,使請求同一媒體流的客戶端組成一個P2P網絡,使服務器只須向這個P2P 網絡中的少數節點發送數據,而這些節點可以把得到的數據共享給其余的節點。
3.3 P2P 流媒體網絡模型
流媒體服務系統中的P2P在其組織上有別于一般的P2P下載。我們把它組織成樹型結構,稱為多播樹,服務器是樹的根,樹的第一層節點直接從服務器獲取數據,樹的第二層節點從第一層節點那里獲取數據,依次類推。多播樹可以在節點的不斷加入過程中建立起來。由于多播樹中一般的節點的服務能力有限,其所帶的子節點不能太多,一般為幾個,另外因流媒體對時延的要求較高,所以節點與服務器之間的路徑不能太長,否則流的時延太大,即樹的高度受限。因此,服務器需要維護一些信息, 如當前樹中哪些是非飽和(指有剩余帶寬資源,可以接納新節點) 節點,這些節點的IP 地址等信息。下面描述節點加入時建立多播樹的算法。如圖當新節點P 加入時,步驟如下:
(1)P向服務器S提出請求,如圖步驟①。
(2)服務器S接受請求后,根據自己保存的信息,選擇與P 物理拓撲接近的非飽和節點的集合I發送給P,如圖步驟②。
(3)P從中選擇一個與自己連接狀況好的節點,如圖步驟③,P選擇P3。
(4)P向P3直接請求連接,P3同意后開始向P發送數據。P 加入多播樹。如圖步驟④。
(5)P3向服務器S 要求更新信息,P3連接數加1,如圖步驟⑤。
(6)P向服務器S 要求更新信息,P可以向其它節點提供服務了,如圖步驟⑥。
由于P2P 網絡中的節點的行為具有Ad2hoc 性質,一個節點可以隨時退出某節目的觀看而導致不能再為其它節點提供服務。如何保證一個節點的退出不影響其它節點用戶的收呢? 一種方法是采用重定向機制。假設退出的節點向其父節點注銷,并向所有節點轉發重定向(Redirect) 消息, 重定向的目的為父節點或服務器S。若節點失效(掉電等原因), 則子節點需重新向服務器發起加入請求。這種方式的最大問題是一旦父節點失效,其子節點將成為孤兒節點,需向服務器重新發起加入請求過程,從而可能導致服務服務中斷的時間太長。
另一種方法是可以采用冗余數據鏈路,就是某節點加入多播樹后,通過在樹中傳播查詢消息,找到一個備用的父節點,一旦當前的父節點退出或失效,可以迅速通過備用父節點傳輸數據。但這種方法要求多播樹中每個節點要經常性的在樹中傳播查詢消息,以維持一個有效的父節點。
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流媒體技術范文5
關鍵詞 網絡流媒體;系統組成;傳輸方式以及傳輸協議;技術應用
中圖分類號:TN919 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)041-058-01
目前,我國在互聯網的應用技術上,還存在一定的缺陷,隨著人們對互聯網的應用需求越來越大,網絡流媒體成為解決部分缺陷的主力軍。網絡寬帶一直影響著互聯網的信息狀態,因受其限制,互聯網存在的信息僅能以文字和圖片等靜態方式呈現出來,對于音頻、視頻數據卻無法實現在互聯網上的。而FDDI網、AD-SL以及視迅寬帶的產生,很大程度上完善了網絡寬帶的限制性,雖然傳輸速率上有了很大的提高,但是卻依然不能實現傳輸高質量的多媒體信息,如此,流媒體技術隨之產生。
1 網絡流媒體技術的概念
根據指定的速率,在發送端與接收端兩者之間獨立傳輸音頻和視頻信息的傳輸技術,即為網絡流媒體技術。網絡流媒體具有多方面特點,其中包括:傳輸的實時性與等時性、隱含的時間維以及高吞吐量等。因為互聯網受網絡寬帶的限制,并且存在服務質量的控制機制弱等不足,無法實現流媒體在實時性方面的要求。為了解決這一難題,因特網工程任務組,即IETF,制定了RTCP、RTP、RSVP等一系列協議,這些協議不僅支持流媒體的實時傳輸,還可以有效地控制服務質量。音頻和視頻等數據由于數據流是在時間上展開的,數據量比較大,并且實時。如此,當在多媒體終端上重復播放多媒體信息時,數據流的平滑度顯得尤為重要。有了這種流式傳輸技術,通過網絡,便可向用戶機連續、實時的傳送聲音和影像等,用戶不僅不用耗時間等著全部文件下載成功,而且只需幾十秒甚至幾秒的啟動延時就可以隨心觀看。
2 網絡流媒體技術的系統組成
1)服務器。它具有存放媒體數據的作用。因為需要儲存的幾乎都是大容量的視頻資料,所以需要與之匹配的足夠大的磁盤陣列,不僅可以高速度的向外界傳輸所請求的數據,還能提供較高性能的數據讀寫的能力,可實現高度的兼容性和可擴展性,并且支持標準接口。這種配置能實現幾千小時的視頻數據的存儲,達到海量的存儲要求。
2)編碼的工具。通過媒體采集設備實現制作流媒體,具有創建、捕捉以及編輯多媒體數據,制成流媒體格式的功能。它包括視頻、聲音、圖片、文字從獨立形式組合為多元化流媒體的一系列制作工具。通過這些工具獲得的流媒體文件可以用固定的儲存格式進行儲存,提供給服務器進行使用。
3)適合傳輸協議的網絡。一方面指適合實時傳輸協議的網絡,另一方面指適合多媒體傳輸協議的網絡。流媒體技術是在互聯網的發展基礎上產生和發展起來的,并且在原有的基礎上添加了為多媒體服務的平臺。
4)高端播放器。也就是用戶用于瀏覽網上媒體信息的軟件。流式媒體系統不僅支持音頻的點播,還支持視頻的直播,從而可以轉到想使用的瀏覽器中進行播放,并且支持多媒體的許多種播放格式以及媒體形式,包括音頻、視頻、Web頁面、圖片以及文本等組成表現形式。現階段使用最多的分別是由美國蘋果公司、美國Real Networks公司以及美國微軟公司推出的Quicktime、Real Player和Media Player三種播放器。
5)流媒體數據。所謂的流媒體數據就是指媒體信息的載體。媒體數據的格式有很多種,其中以ASF、RM兩種格式最為常用。
3 網絡流媒體的傳輸方式以及傳輸協議
3.1 網絡流媒體的傳輸方式
網絡流媒體的傳輸方式主要有順序流式傳輸和實時流式傳輸兩種。順序流式傳輸是在指定時刻,只有已經下載的信息用戶才可瀏覽,還沒有完成下載的信息無法跳過瀏覽。即為一種適用于點播的傳輸技術。而實時流式傳輸是可以保證媒體信息實時可被用戶看到的傳輸技術,它在媒體進行信息傳輸時,信息帶寬可以自己適應網絡帶寬,使網絡連接和媒體信號帶寬相吻合,達到實時傳輸的要求。
3.2 網絡流媒體的傳輸協議
網絡流媒體協議是流媒體技術中的重要基礎組成部分。目前,經因特網任務組已經設計出的流媒體傳輸協議有以下幾種:
1)實時傳輸協議。簡稱為RTP,主要用于多媒體數據流的傳輸,具有端對端的實時傳送服務功能,并且可以跟其他的傳輸協議以及適合的底層網絡同時使用。
2)實時流協議。簡稱:RTSP,它是一個連續的流媒體,可以建立以及控制一個甚至幾個時間的同步,例如視頻跟音頻。雖然連續控制是可以達到的,但實時流協議本身是不進行連續流的發送的,換句話說,實時流協議相當于一種遠程網絡控制。
3)資源預留協議。簡稱為RSVP,不但可以在一定程度上保證服務質量,為數據流留下一定的寬帶,還可以實現數據的接收者主動對數據流路徑上的路由器發起請求。資源預留協議是承載在IP上的一個信令協議,實現對網絡上的數據進行傳輸預定。
4)實時傳輸控制協議。簡稱為RTCP,具有對音頻流和視頻流進行播放以及錄制等操作的作用。
4 網絡流媒體技術的應用
隨著互聯網的不斷發展,網絡流媒體技術的應用越來越普及,其中包括:遠程培訓、視頻會議、客戶支持以及電子商務等。其主要應用于以下幾方面:
1)遠程培訓。遠程培訓將成為教學道路上的得力助手,使更多的人得到受教育的機會。首先由教學者在網上通知,聽眾可在教學開始前對某個URL進行訪問,在開始授課時,聽眾便可以及時看到授課的內容,包括聲音。不但可以及時收看,而且還可以記錄下來,方便以后再觀看。
2)視頻會議。視頻會議雖然和遠程培訓有著諸多相似的地方,但是它需要更高的實時性。
3)視頻播放。應用流媒體的重要場合便是娛樂。在通過攝像機以及其他裝置得到視頻信號后,便可以利用站點進行現場的直播,并且可以保存成適合流媒體的格式,方便以后的使用。在其中應用中也可以計費的方式提供多項有償多媒體服務。
5 結束語
本文通過對網絡流媒體的基本概述、系統組成、傳輸協議和傳輸方式以及應用的初步分析與探討,闡述了網絡流媒體的關鍵技術。綜合上述來看,根據目前人們對互聯網的認可和需求,網絡流媒體技術在未來發展中將被更為普及應用,網絡流媒體技術將會逐步走向成熟穩步的發展道路。
流媒體技術范文6
關鍵詞:流媒體技術;流媒體;校園網
中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2007)17-31445-01
The Application of Streaming Media Technology in Campus Network
ZHANG Sheng-hua1,XIE Shui-zhen2
(1.IT Center,Jiujiang Universitiy,Jiujiang 332005,China;2.Department of Electronic Engineering College of Communication,iujiang Universitiy,Jiujiang 332005,China)
Abstract:this paper detailedly introduced the concept of Streaming Media and the characteristic,and integrated the producing of Streaming Media,described the application of Streaming Media technology in campus network: plenty campus culture,remote monitoring and teaching resource warehouse.
Key words:Streaming Media Technology;Streaming Media;campus network
隨著計算機網絡及多媒體技術的飛速發展,尤其是寬帶網絡的廣泛應用, 使我們的教學形式又增加了一種快捷且方便的現代化手段,校園網正改變著我們的教育模式。如何讓學術報告、專家講學、精品課程、校園新聞等的音視頻優質資源滿足我校4萬師生的工作、學習的需要,僅通過校內電視臺定點播放的服務方式已很難滿足時展的要求。充分利用互聯網和流媒體技術實現節目點播,就可以讓這些優質資源在這個被稱為第四媒體的互聯網上得以延伸和發展。流媒體技術應用于現代電教服務已成為必然,同時,流媒體技術也是多媒體資源數字化的最有效工具。
1 流媒體技術簡介
1.1流媒體技術
所謂流媒體技術就是把連續的視頻、音頻或動畫信息經過壓縮處理后放到服務器上,讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽,而不需要等到整個多媒體文件下載到本地計算機就可以即時觀看的技術。該技術先在客戶端創造一個緩沖區,在播放前預先下載一段資料作為緩沖,在網路實際連線速度小于播放所耗用資料的速度時,播放程序就會取用這一小段緩沖區內的資料,避免播放的中斷,也使得播放品質得以維持。實際上流媒體技術是網絡音視頻技術發展到一定階段的產物,流媒體技術并不是單一的技術,它是融合很多網絡技術之后所產生的技術。它需要涉及到流媒體數據的采集、壓縮、存儲、傳輸以及網絡通信等多項技術。
從字面上可以看出,流媒體技術的核心就是流媒體本身,那么,什么又是流媒體呢?所謂流媒體是指在網絡中使用流式傳輸技術傳輸音頻、視頻、計算機動畫或其他多媒體文件的媒體形式。流媒體文件通過流式傳輸技術進行傳輸, 即使在網絡非常擁堵的情況下, 也能向用戶提供畫面清晰、不間斷的影音, 實現了網上動畫、影音等多媒體的實時播放。我們經常在上網時看到的Flas就是一種形式的流媒體。
流媒體給互聯網帶來的變化是巨大的,流媒體只需經過幾秒甚至十幾秒的啟動延時即可欣賞到精彩的多媒體影像。而對于師生來講,觀看流媒體文件不受時空的限制,在自己方便的時間、適合的地點在一網的計算機上進行觀看,還可自己進行控制播放速度等。而電視臺定點播放節目則需要師生定時守候在電視機旁,對于在宿舍沒有電視的學生來講,根本就看不到,學術報告、精品課程、校園新聞等的流媒體化可顯其重要性。
1.2流媒體的技術特征
流媒體的主要技術特征就是采用流式傳輸,即通過互聯網將音視頻節目傳送到客戶端。實現流式傳輸有兩種方法:順序流式傳輸(Progressive streaming)和實時流式傳輸(Real-time streaming)。
1.2.1順序流式傳輸
順序流式傳輸采用順序下載方式,用戶可以在線觀看媒體節目。但是在給定時刻,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;它不能根據用戶的連接速度做調整。由于標準的HTTP服務器可發送這種形式的文件,也不需要其他特殊協議,它經常被稱作HTTP流式傳輸;順序流式傳輸方式適合高質量的短片段,如片頭、片尾和廣告。順序流式文件放在標準HTTP 或 FTP服務器上,易于管理,基本上與防火墻無關。順序流式傳輸不適合長片段和有隨機訪問要求的視頻、講座、演說與演示,它也不支持現場廣播。準確說來,它是一種點播技術。
1.2.2實時流式傳輸
實時流式傳輸保證媒體信號帶寬與網絡連接相匹配,使媒體可被實時觀看到。實時流與HTTP流式傳輸不同,需要專用的流媒體服務器與傳輸協議。實時流式傳輸特別適用于現場事件,也支持隨機訪問,用戶可快進或后退方式觀看前面或后面的內容。理論上,實時流一經播放就可不停地收看,但實際上,可能會發生周期暫停。
2 流媒體文件格式
在客戶端,用戶通過相應的解碼器接收音視頻流。目前市場上主流的流媒體技術有三種, 分別是RealNtworks公司Realplayer、Microsoft的Windows Media和Apple公司的QuickTime。
Microsoft公司推出的Windows Media是一種數據格式,音頻、視頻、圖像以及控制命令腳本等多媒體信息通過這種格式,以網絡數據包的形式傳輸,實現流式多媒體內容。其中,在網絡上傳輸的內容就稱為ASF Stream,ASF支持任意的壓縮/解壓/編碼方式,并可以使用任何一種底層網絡傳輸協議,具有很大的靈活性。Windows Media產品的一大特點是其制作、和播放軟件與Windows NT/2000/9x集成在一起,不需要額外購買,這也是它擁有眾多用戶的原因之一。
該軟件具有自動檢測客戶端是否安裝解碼軟件,在沒有的情況下,會自動下載解碼軟件進行安裝,以保證正常瀏覽,并能與Realplayer一樣,根據網絡速率自動調整以獲得最佳播放效果。它不僅能播放流式視音頻,而且能播放所有的音頻和視頻點播格式。目前我國較多的網絡課程采用這套解決方案。
3 流媒體技術在校園網上的應用
我校的校園網從2001年開始建設基礎平臺,到2005年三期工程已經竣工,主干千兆,百兆到桌面,出口十兆,2006年5月又對校園網作了進一步的優化,現在網絡硬件建設已達到一個新的水平。開展了包括Web訪問、信息、網上辦公、電子郵件、FTP服務、教務、科研管理系統、網上選課等應用,網絡的共享連續性得到了廣泛的應用,但多媒體信息資源輔助教學仍未完全發掘出來。作為學校的電教中心,在校園網上采用Windows Media技術,將高質量的數字化視頻信息傳送給全校師生。
3.1流媒體文件的制作
(1)準備節目源:我校的節目源主要來自名家大師做客我?!跺ハv壇》的學術報告、專家講學、精品課程、校園新聞、轉錄我校與九江電視臺合辦的《白鹿講壇》及購買的VCD、DVD等。我們選用了SONYDVCAM格式作為數字視頻存儲格式,通過水平分辨率高達850線/英寸的SONYDSR570攝像機、SONY 1900攝像機等攝制節目,這樣保證了前期采集到的節目源信號質量高,并且適合數字傳輸。
(2)節目源采集和壓縮編碼。
(3)素材編輯:采集到非線性編輯系統的音視頻素材,粗編、精編,制作片頭、片尾,最后合成完整的一個節目。
(4)壓縮為流媒體格式:在將編輯后合成的avi文件視頻壓縮為ASF格式時,我們用非線性編輯系統DV Storm來轉換,DV Storm可轉換成VCD格式、ASF格式等,有時也用Premiere來轉換成ASF格式。
(5):將《濂溪講壇》、《精品課程》等流媒體文件用FTP上傳到視頻服務器,再到網頁供全校師生點播收看。
我校師生將近有4萬,每次到現場聽學術報告的人數有限,這就對我們制作節目的實時性提出了要求,在實際工作中,如何簡化工作流程,提高效率就顯得尤為重要。經過一段時間的摸索,我們逐步形成了一整套流水線式的工作模式,包括前期攝制、非線性編輯采集、粗編、精編、壓縮,上傳服務器等步驟,今后還可通過網絡實時錄播系統直接采集為流媒體文件,進一步提高工作效率。
3.2流媒體在學校校園網上的應用
(1)濃郁校園文化。在校園網上推出了《白鹿講壇》、《學術講座》、《九江學院精品課程》、《校園電視》等專題欄目,并將其制作成的流媒體文件及時到是視頻服務器上,師生只要鼠標輕輕一點,即可欣賞到所有的內容,這樣為不能到現場的師生豐富了獲取信息的途徑。
(2)實現遠程監控??捎糜诮虒W質量評估和校園安全監控。利用流媒體技術能輔助學校教學質量評估, 在每個教室中布置一臺帶有云臺的攝像頭,可方便從上下左右方位移動察看教師授課和學生聽課情況,這能在最大程度上起到監督與察看授課、聽課質量的作用;另外近年來發生在校園的犯罪案件也給校園安全敲響了警鐘,在校園適當位置安裝攝像頭,監控整個校園情況,并把監控的情況實時錄制下來以供備查。
(3)建設教學資源庫。由我中心搭建流媒體教學資源庫平臺及日常的維護工作,學校與各二級學院聯合建設流媒體教學資源庫,將圖片、聲音、動畫、視頻、教學課件等流媒體文件按院系分門別類放到目錄中,為教師提供豐富的教學資源,也有利于學生課后拓展專業知識。
4 結束語
我們可以看到流媒體技術的開發和應用在學校教育中的前景廣闊。它給我們帶來了一種全新的教學模式,代表了現代教育手段發展的新趨勢。文章著重敘述了流媒體技術在校園網中的三類應用:濃郁校園文化、實現遠程監控、建設教學資源庫。但是流媒體技術在學校中的應用遠不止這些,它還可以用于交互教學、電視轉播、在線視頻點播、視頻會議等等。所有這些僅僅是計算機網絡技術向各行各業快速滲透的一個方面。電教中心作為高校輔助教學的重要部門,流媒體技術的應用無疑會使電教中心的發展和服務更上一個臺階。
參考文獻: