视频流概念

Posted 2022-12-13 9reyson

一、视频流的概念   
    
  由于视频信息十分丰富且信息量大，而当今网络的传输速度慢，如果按传统的计算机文件的处理方式来处理网络视频数据信息，将会造成麻烦。通常情况下，计算机处理文件是完整地进行处理的，也就是说文件在被处理的时候必须是一个完整的整体。文件一旦遭到损坏，或者只有一半的内容，那么计算机将认为该文件是坏的，是不可处理的。如果这套原则也同时适用于网络视频文件的话，观赏者至少得等数十分钟到数小时，等视频文件下载完后才能看到，这显然让人难以接受。   
    
  解决的办法是采用一种专用的流体化技术提取文件。这种流体化技术的原理是这样的：服务器在向用户传输视频文件时，不是一次将文件整体发送出去，而是先按播放的时间顺序将其分为小的片断，类似于图像中的帧，然后将这些片断依次发给用户。用户的网络播放工具接收到这些片断后，连续播放这些片断，就可以产生完整的声音和图像，只是开始时有些延迟。网上直播时视频文件的产生也是不断生成新的片断。为了保证声音、图像的播放效果，服务器与用户计算机间的网络传输速度有一定的要求。如果网络传输速度较慢，播放时就会出现断断续续的现象。应用中可以根据用户的实际带宽，提供用户不同清晰度的播放效果。这就是视频流技术。   
    
  所谓视频流，就是一种视频数据信息的传输方式，使用这种方式，用户可以在没有接到完整的数据信息前就能处理那些已接收的信息。这种一边接收，一边处理的方式，很好地解决了视频数据信息在网络上的传输问题。使用者可以不必等待太长的时间，就能收看到视频数据信息。并且在此之后一边播放，一边接收，根本不会感觉到文件没有传完。   
    
    
  二、网络视频的实现技术   
    
  1.视频数据的压缩和解压缩   
    
  视频图像的信息量是巨大的。例如1幅640×480中分辨度的彩色图像(24bit／像素)，其数据量为0.92MB，如果以每秒30帧的速度播放，则视频信号的数码率高达27.6Mbps。为了在一定的带宽条件下完成视频传送，必须压缩视频文件的信息量，容忍一定的视频质量降级。但是，压缩文件有时候会把原有的精华都给去掉，使得最终的产品失去了原有的魅力。所以还必须灵活有效地控制文件的压缩。显然，视频压缩技术数字化是压缩技术的关键。   
    
  目前比较流行的视频压缩和解压缩技术有动态视频压缩国际标准MPEG和微软的NetShow及Real   Networks公司的RealVideo的音频视频编码/解码技术。   
    
  MPEG是国际标准化组织的运动图像专家组在1990年12月制定的，MPEG-1在1992年成为标准，它的核心技术是离散余弦变换及运动补偿算法，它的主要思想是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。MPEG-l在800KbPs～2Mbps的传输速率下图像清晰度能达到较好的图像效果。MPEG针对宽带网或要求高清晰度画面的局域网（校园网）的视频数据压缩技术，而NetShow和RealVideo的音视频编码/解码技术针对低比特率的应用领域。   
    
  2.视频数据的实时传输   
    
  视频文件的传送是实时的，且视频数据发送主机（服务器）和接收显示主机（用户终端）位于不同地点，通过计算机局域网或广域网连接，具有分布性，但在用户终端显示时必须保持同步，另外，声音与视频也必须保持同步。为了确保视频数据传输的实时性和同步性。国际通信联合会(International　Telecommunication   Union，ITU)和国际互联网工程任务组(Internet   Engineering   Task   Force，   IETF)设计了一个实时传输协议RTP(RealTime   Transport　Protocol)来解决传输实时性数据的难题。RTP   -般运行在不可靠的协议层上如   UDP(事实上经数学统计   UDP包的可靠性在99％以上)。每个经过RTP传输的数据包中有时间信息和-个相关的序列号，这个信息使应用程序混合音频和视频信息相对容易。由于应用程序可以很容易地决定当视频帧需要略过时将跳到的正确数据包号，因此同每个包相关的时间信息可以平滑同步过程。