淺談流媒體技術及其應用

臧海英,張曉偉,張海成

一、流媒體技術基礎

流媒體是一種應用流技術在網絡上傳輸的多媒體文件。所謂的流技術就是把連續的影像和聲音信息經過壓縮處理后放在網站服務器上,讓用戶邊下載邊觀看、收聽,而無須等整個壓縮文件下載到自己的機器上后才可以觀看的網絡傳輸技術。

二、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。下面簡介一些主要的流媒體應用。

1. 視頻播出

娛樂是流媒體的重要應用場合。用攝像機或其他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。同時,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,這樣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。

2. 視頻會議

視頻會議和遠程教學有很多類似之處,但它對實時性的要求更高。在一個視頻會議中,各個會議點用音/視頻采集設備得到多媒體內容信息,經過數字化后用某種壓縮方法進行壓縮。壓縮數據可以通過網絡直接在各個會議點之間組播,或傳到多點處理器(MP)經過合成或轉換后再向各與會點組播。但不管采用哪種方式,都需要保證以盡量小的時延在各個點進行回放,這正是流媒體技術發揮作用的地方。雖然,視頻會議的音/視頻可以保存在DSM中,但這樣做沒有太大的意義。

3. Internet直播

隨著Internet技術的發展和普及,在Internet上直接收看體育賽事、重大慶典、商貿展覽成為很多網民的愿望,而很多廠商希望借助網上直播的形式將自己的產品和活動傳遍全世界。這些需求促成了Internet直播的形成,但是網絡的帶寬問題一直困擾著Internet直播的發展,不過隨著寬帶網的不斷普及和流媒體技術的不斷改進,Internet直播已經從實驗階段走向實用,并能夠提供較滿意的音視頻效果。流媒體技術在Internet直播中充當著重要角色,首先,流媒體技術實現了在低帶寬環境下提供高質量的音視頻信息;其次,智能流媒體技術可以保證不同連接速率下的用戶能夠得到不同質量的音視頻效果;最后,流媒體的組播技術可以大大減少服務器端的負荷,同時最大限度地節省帶寬。

4. 遠程教育

由于當前網絡帶寬的限制,流媒體無疑是最佳的選擇,學生可以在家里通過一臺計算機、一條電話線、一只Modem就可以參加到遠程教學中來。對于教師來講,也無須作過多的準備,授課方法基本與傳統授課方法相同,只不過面對的是攝像頭和計算機而已。就目前來講,能夠在互聯網上進行多媒體交互教學的技術多為流媒體,像Real System、Flash、Shockwave等技術就經常應用到網絡教學中。遠程教育是對傳統教育模式的一次革命。它能夠教學和管理于一體,突破了傳統面授的局限,為學習者在空間和時間上都提供了便利。

5. 遠程醫療

遠程醫療是指通過互聯網和多媒體技術在相隔較遠的求醫者和醫生之間進行雙向信息傳送,完成求醫者的信息搜集、診斷以及醫療方案的實施等過程。與傳統的“面對面”的醫療模式相比,它使得高水平的醫療服務能在更廣的范圍內進行共享,讓更多的人享受高水平的醫療服務。我國地域遼闊,人口眾多,醫療水平發展不平衡,三級醫院基本上都在大中城市,高精尖設備的配置也是大城市居多。而對于遠在邊區或基層的病人來說,由于醫療條件不足,危重疑難病都要轉往上級醫院進行會診。不僅如此,到遠地就診,相應的增加了交通費、家屬陪同費和住院醫療費用,加上路途顛簸,給病人本以脆弱的身體加重了負擔,一些沒有條件到大醫院就診的病人則可能耽誤了診療。這說明在我國發展遠程醫療事業不僅具有現實意義,而且擁有廣闊的市場空間。

6. 流媒體圖書館

隨著技術的進步,越來越多的各種形式的介質媒體出現在圖書館中,如錄像帶、錄音帶,CD、VCD乃至近年逐漸流行的DVD等,讀者獲取信息來源從傳統的文字逐步擴展到聲音、圖像,甚至是互動式的音像資料。與圖書報刊相比,音像資料由于自身介質的特點,更容易受到損壞而失去作用,因而,如何做好管理工作,讓它更好地為讀者服務則成為我們面臨的新課題。

把流媒體核技術引入圖書館的音像資料管理,正是基于易于管理、使用方便的原則。簡單來說就是:把現有音像資料進行編碼后變成體積相對較小的流媒體文件并放到網絡服務器上,讀者通過館內的計算機進行點播式收聽、收看,達到了“易于收藏管理,方便使用”的目的。

7. 移動流媒體

無線網絡中流媒體業務主要是面向cdma2000和GPRS、UMTS等提供較高分組帶寬(100kbit/s以上)的無線網絡,根據流媒體源的不同,可分為視頻業務和音頻業務。目前基于有線的VOD、AOD等業務,受到用戶的廣泛歡迎。在無線網絡上,隨著空中接口的帶寬增加,為流媒體的業務提供了良好的物理基礎,結合無線應用的不受時間、地點限制的業務靈活性,移動流媒體業務將會更加豐富和具有吸引力。基于流媒體典型的業務應用,比如世界杯精彩進球片段回放,移動商務中股指、期指回放,電影精彩片斷欣賞,流行音樂欣賞等豐富的節目。另外,通過視頻卡進行視頻、音頻源的采集,可以完成節目的直播,電視、CD等節目源的實時播放。移動流媒體業務的功能是給移動用戶提供在線的不間斷的聲音、影像或動畫等多媒體播放,而無須用戶事先下載到本地。移動流媒體可以提供視頻點播/視頻直播、音頻點播/音頻直播,內容可以是電視節目、錄像、娛樂信息、體育頻道、音樂欣賞、新聞、動畫等。

三、結束語

從前面的敘述可以看出,流媒體技術包含了從服務器構架到網絡協議等一系列技術,轉變了傳統互聯網限于文本和圖片的二維呆板的內容表現形式,是寬帶應用的發展方向。同時流媒體能夠廣泛應用于VOD、遠程教學、視頻會議、交互視頻游戲等,能大大拓寬服務范圍,因此各運營商都看好流媒體業務,并希望能夠以此帶動寬帶產業進入高速發展的時期。可以預見,流媒體業務將成為寬帶網絡上的主流信息業務。

(秦皇島職業技術學院)