流媒體技術分析與應用

譚　彬　袁　波

摘要：介紹流媒體的文件格式、支持漾媒體傳輸的網絡和媒體插放器及流媒體的相關技術應用。

關鍵詞：流媒體文件格式協議應用

1流媒體技術分析

流媒體解決方案采用的技術是多樣的，但其本質是相近的。流媒體系統主要是傳統客戶機/服務器(c/s)模式。

1．1流媒體的文件格式

流媒體的文件格式分為壓縮媒體文件格式、流式文件格式和媒體發布格式。常見壓縮媒體文件格式有mpg、rap3和avi：常用媒體發布格式有asf、smil、ram、rpm、asx和xml。

1．2流媒體的傳輸

實現流式傳輸有兩種方法：一是實時流式傳輸(Real-time streaming)，二是順序流式傳輸(Progressive stream—ing)。一般如果視頻為實時廣播，或者使用流式傳輸媒體服務器，或應用一些實時協議，即為實時流式傳輸，如使用HTYP服務器，則是通過順序流發送文件。下面對這兩種傳輸方式做一個具體的介紹。

順序流式傳輸是順序下載提供的媒體文件，在下載文件的同時用戶可觀看在線媒體，并且在給定時刻，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。對于客戶端來說，順序流式傳輸不能在傳輸期間根據用戶連接的速度做調整。對實時流式傳輸(Real-time treaming)，傳輸服務保證網絡連接與媒體信號帶寬匹配，使媒體可被實時觀看。實時流式傳輸的特點在于它的實時傳輸，特別適合現場事件，也支持固定媒體文件的隨機訪問，客戶端可快進或后退以觀看前面或后面的內容。實時流式傳輸所需的專用服務器包括Quick Time、Streaming Server、Real Server和Windows Media Server。這些服務器允許客戶端多媒體發送進行更多級別的控制，系統設置、管理比標準HTrP服務器更復雜。實時流與順序流式傳輸不同，它需要專用的流媒體服務器與傳輸協議。

實時流式傳輸需要特殊的網絡協議。支持流媒體傳輸的網絡協議有以下幾種：一足實時傳輸協議RTP(Real-time Transport Protoc01)，RTP針對Intemet上實時多媒體數據流的一種傳輸協議，其目的是提供時間信息和實現流同步，通常使用UDP來傳遞數據；二是實時流協議RTSP(Real-time Streaming ProtleoI)，RTSP定義了一對多的應用程序如何有效地通過IP網絡傳送多媒體數據。RTSP在體系結構上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成數據傳輸；三是資源預訂協議RSVP fRe$ource ReservationProtoc01)，RSVP是網絡中預留所需資源的傳送通道建立和控制的信令協議，它能根據業務數據的服務質量要求和帶寬資源管理策略進行帶寬資源分配，在IP網上提供一條完整的路徑。不過RSVP沒有提供多媒體數據的傳輸能力，它必須配合其它實時傳輸協議來完成多媒體通令服務。

1．3流媒體的播放

目前，Real System、Windows Media Technology和OuickTime是網上流媒體系統的三大主力。

(1)Real System。由媒體內容制作工具Real Producer、服務器Real Server、客戶端Real Player三部分組成。RealSystem采用Sure Stream技術，自動、持續地調整數據流的流量以適應不同的網絡帶寬，輕松在網上實現視音頻和三維動畫的回放：(2)Windows Media Technology。是Mi-Crosogt提出的流媒體技術應用解決方案，其核心是ASF(Advanced Stream Format)文件。ASF是一種包含音頻、視頻、圖像以及控制命令、腳本等多媒體信息在內的數據格式，通過分成一個個的網絡數據包在Internet上傳輸，實現流媒體多媒體內容發布，我們把在網絡上傳輸的內容就稱為ASF流：(3)Apple QuickTime。能在計算機上播放高品質視頻圖像的技術，是面向專業視頻編輯、Web網站創建和CD-ROM內容制作開發的多媒體技術平臺，是數字媒體領域事實上的工業標準，可通過Internet提供實時數字化信息流、工作流與文件回放功能。在多媒體課件和動畫方面的流媒體技術還有Shockwave技術和Meta Stream技術。

2流媒體技術的優點

流媒體面向的是多媒體應用，而多媒體應用的一個顯著特點是數據量大并且許多應用對實時性都有比較高的要求。流媒體技術的優點是一方面大大地縮短了啟動延時，同時也降低了對緩存容量的需求；另一方面，又可以實現現場直播形式的實時數據傳輸，這是下載等方式無法實現的，同時有助于保護多媒體數據的著作權。流媒體技術的另一個顯著特點是能根據網絡帶寬的變化自動調整數據傳送速率。當網絡帶寬低于數據傳輸率時，傳統的多媒體數據傳輸使用戶接收到的視音頻信號質量迅速下降，并可能停止媒體流而引起客戶端再次緩沖直到接收足夠數據。

3流媒體技術的應用舉例

流媒體技術廣泛用于在線直播、視頻會議、網絡電臺、電子商務、視頻點播、多媒體新聞發布等網絡服務各方面。

遠程教育突破了時空限制，為更多的人提供接受教育的機會。目前，能夠在互聯網上進行多媒體交互教學的技術為流媒體，像Real System、Flash、Shockwave等技術就經常應用到網絡教學中。隨著網絡及流媒體技術的發展，越來越多的遠程教育網站采用流媒體作為主要的網絡教學方式。

在視頻點播(Viedeo on Demand)方面可遺棄局域網而使用互聯網。隨著寬帶網和信息家電的發展，流媒體技術會越來越廣泛地應用于視頻點播系統。VOD可以通過有線電視加機頂盒在廣電系統中實現，也可通過Internet在PC機上實現。視頻點播為用戶提供實時、交互、按需點播的服務，這在今天多服務需求的社會中更加適應消費者的需要。