流媒体技术简介

Posted 2020-08-18 xjbclz

流媒体技术简介

随着互联网的普及，利用网络传输声音与视频信号的需求也越来越大。广播电视等媒体上网后，也都希望通过互联网来发布自己的音视频节目。但是，音视频在存贮时文件的体积一般都十分庞大。在网络带宽还很有限的情况下，花几十分钟甚至更长的时间等待一个音视频文件的传输，不能不说是一件让人头疼的事。流媒体技术的出现，在一定程度上使互联网传输音视频难的局面得到改善。 

    传统的网络传输音视频等多媒体信息的方式是完全下载后再播放，下载常常要花数分钟甚至数小时。而采用流媒体技术，就可实现流式传输，将声音、影像或动画由服务器向用户计算机进行连续、不间断传送，用户不必等到整个文件全部下载完毕，而只需经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看。当声音视频等在用户的机器上播放时，文件的剩余部分还会从服务器上继续下载。 

    如果将文件传输看作是一次接水的过程，过去的传输方式就像是对用户做了一个规定，必须等到一桶水接满才能使用它，这个等待的时间自然要受到水流量大小和桶的大小的影响。而流式传输则是，打开水头龙，等待一小会儿，水就会源源不断地流出来，而且可以随接随用，因此，不管水流量的大小，也不管桶的大小，用户都可以随时用上水。从这个意义上看，流媒体这个词是非常形象的。 

    流式传输技术又分两种，一种是顺序流式传输，另一种是实时流式传输。 

    顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可以观看，但是，用户的观看与服务器上的传输并不是同步进行的，用户是在一段延时后才能看到服务器上传出来的信息，或者说用户看到的总是服务器在若干时间以前传出来的信息。在这过程中，用户只能观看已下载的那部分，而不能要求跳到还未下载的部分。顺序流式传输比较适合高质量的短片段，因为它可以较好地保证节目播放的最终质量。它适合于在网站上发布的供用户点播的音视频节目。 

    在实时流式传输中，音视频信息可被实时观看到。在观看过程中用户可快进或后退以观看前面或后面的内容，但是在这种传输方式中，如果网络传输状况不理想，则收到的信号效果比较差。 

    在运用流媒体技术时，音视频文件要采用相应的格式，不同格式的文件需要用不同的播放器软件来播放，所谓“一把钥匙开一把锁”。目前，采用流媒体技术的音视频文件主要有三大“流派”。 

    一是微软的ASF（Advanced Stream Format）。这类文件的后缀是.asf和.wmv，与它对应的播放器是微软公司的 “Media Player”。用户可以将图形、声音和动画数据组合成一个ASF格式的文件，也可以将其他格式的视频和音频转换为ASF格式，而且用户还可以通过声卡和视频捕获卡将诸如麦克风、录像机等外设的数据保存为ASF格式。 

    二是RealNetworks公司的RealMedia，它包括RealAudio、RealVideo和RealFlash三类文件，其中RealAudio用来传输接近CD音质的音频数据，RealVideo用来传输不间断的视频数据，RealFlash则是RealNetworks公司与Macromedia公司联合推出的一种高压缩比的动画格式，这类文件的后缀是.rm，文件对应的播放器是“RealPlayer”。 

    三是苹果公司的QuickTime。这类文件扩展名通常是 .mov，它所对应的播放器是“QuickTime。” 

    此外，MPEG、AVI、DVI、SWF等都是适用于流媒体技术的文件格式。 

    由于流媒体技术在一定程度上突破了网络带宽对多媒体信息传输的限制，因此被广泛运用于网上直播、网络广告、视频点播、远程教育、远程医疗、视频会议、企业培训、电子商务等多种领域。 

    对于新闻媒体来说，流媒体带来了机遇，也带来了挑战。 

    流媒体技术为传统媒体在互联网上开辟更广阔的空间提供了可能。广播电视媒体节目的上网更为方便，听众、观众在网上点播节目更为简单，网上音视频直播也将得到广泛运用。 

    流媒体技术将过去传统媒体的“推”式传播，变为受众的“拉”式传播，受众不再是被动地接受来自广播电视的节目，而是在自己方便的时间来接收自己需要的信息。这将在一定程度上提高受众的地位，使他们在新闻传播中占有主动权，也使他们的需求对新闻媒体的活动产生更为直接的影响。 

    流媒体技术的广泛运用也将模糊广播、电视与网络之间的界限，网络既是广播电视的辅助者与延伸者，也将成为它们的有力的竞争者。利用流媒体技术，网络将提供新的音视频节目样式，也将形成新的经营方式，例如收费的点播服务。发挥传统媒体的优势，利用网络媒体的特长，保持媒体间良好的竞争与合作，是未来网络的发展之路，也是未来传统媒体的发展之路。

 

移动流媒体技术与协议

实现流媒体的关键技术是流式传输。流式传输的定义很广泛，主要是指通过网络传送媒体（如视频、音频）的技术总称。

流式传输分为顺序流式传输和实时流式传输。

顺序流式传输采用顺序下载方式，在下载文件的同时用户可观看在线节目，在给定时刻，用户只能观看已下载的那部分，而不能跳到还未下载的部分，这种方式不像实时流式传输那样，可以在传输期间根据用户连接的速度进行调整。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的视频节目，如讲座、演说和演示等，它也不支持现场广播。严格地说，它是一种点播技术。

实时流式传输可保证媒体信号带宽与网络连接匹配，可实时观看节目。实时流与HTTP流式传输不同，它需要专用的流媒体服务器与传输协议。实时流式传输总是实时传送的，特别适合现场事件，也支持随机访问，用户可对观看内容进行快进或后退。理论上，实时流一经播放就不可停止，但可进行周期暂停。

流式传输模式一般会使用RTP/UDP、RTSP/TCP两种通信协议与A/V（Audio/Video）Server建立联系，将服务器的输出重定向到一个运行A/VPlayer程序所在客户机的目的地址。

移动流媒体的传输协议

一是实时传输协议RTP、RTCP。

RTP（Real－timeTransportProtocol）是在Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议，工作于一对一或一对多的传输情况，可提供时间信息和实现流同步。RTP通常使用UDP传送数据，也可在TCP或ATM协议上工作。当应用程序开始一个RTP会话时，会使用两个端口，一个给RTP，一个给RTCP。RTP本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制服务，而是依靠RTCP提供这些服务。通常RTP算法并不作为一个独立的网络层实现，而是作为应用程序代码的一部分。

RTCP（Real－timeTransportControlProtocol）与RTP共同提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间，参与者周期性地传送RTCP包，这些包中含有已发送数据包的数量、丢失数据包的数量等统计数据，服务器可根据这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。RTP与RTCP的配合使用可有效地进行反馈，从而减小开销、提高传输效率，非常适合传送网上的实时数据。

二是实时流协议RTSP。

实时流协议RTSP（Real－timeStreamingProtocol）是由RealNetworks、Netscape共同提出的一种协议，它定义了如何使一对多应用程序有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP、RTCP之上，它使用TCP或RTP完成数据传输。与HTTP相比，RTP传送的是多媒体数据，而HTTP传送html。在使用RTSP时，客户机和服务器均可发出请求，也就是说RTSP可双向服务，而HTTP的请求是由客户机发出的，服务器进行响应。

三是资源预订协议RSVP。

音视频数据流对网络的延时比数据业务更敏感，如何在网络中传输高质量的音视频信息，除了带宽要求之外，还需其它条件。RSVP（ResourceReservationProtocol）是一种正在开发的Internet资源预订协议，它通过采取预留一部分网络资源（带宽）的措施，在一定程度上为流媒体传输提供QoS。某些试验性系统，如网络视频会议工具vic就集成了RSVP。

3GPPUMTS视频媒体编解码技术规范是ITU－TH.263profile0level10，也是PSS必须使用的视频解码器。此外，PSS还应该支持H.263Profile3Level10解码器和MPEG－4VisualSimpleProfileLevel0解码器，在实际应用中，两个视频解码器可选。最近提出的H.264标准也引起了业界的广泛关注，3GPPPSSR6在积极考虑将其纳入规范。