流媒體技術在廣電節目網絡傳播中的應用

■李大志 李 玉

一、概述

流媒體技術也稱流式媒體技術。所謂流媒體技術就是把連續的影像和聲音信息經過壓縮處理后放到發布服務器上，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不要等整個壓縮文件下載到自己的計算機上才可以觀看的網絡傳輸技術。該技術先在使用者端的計算機上創建一個緩沖區，在播放前預先下一段數據作為緩沖，在網絡實際連線速度小于播放所耗的速度時，播放程序就會取用一小段緩沖區內的數據，這樣可以避免播放的中斷，也使得播放品質得以保證。

流媒體技術不是一種單一的技術，它是網絡技術及視/音頻技術的有機結合。在網絡上實現流媒體技術，需要解決流媒體的制作、發布、傳輸及播放等方面的問題，而這些問題則需要利用視音頻技術及網絡技術來解決。

流媒體技術能夠在網絡上實現傳播和播放同時進行的實時工作模式。現如今主流流媒體技術主要有：Adobe公司的 Flash Media Server（Flash Video）， 微軟公司的Windows Media Server，RealNetworks公司的RealSystem。其中Flash Media Server形成的文件極小、加載速度極快，使得網絡觀看視頻文件成為可能，現在各大媒體門戶網站主要采用的就是該流媒體技術。

流媒體服務器的選擇主要是看客戶端播放軟件的裝機率和各大瀏覽器的兼容問題來考慮，其中FLV（Flash Video）流媒體格式是隨著Flash MX的推出而發展而來的一種新興的視頻格式。FLV文件體積小巧，清晰的FLV視頻1分鐘在1MB左右，一部電影在100MB左右，是普通視頻文件體積的1/3。再加上CPU占有率低、視頻質量良好等特點使其在網絡上盛行，并且可以跨平臺，各大瀏覽器客戶端基本都安裝了Flash插件，保證了流媒體視頻可以不受限制地觀看。

二、網站應用

網站可以更有效地突破地域限制將廣播電視臺的節目資源對外延伸。而且網站提供的點播服務根據用戶的需要播放相應的音頻視頻節目，從根本上改變了用戶過去被動式看電視的不足。目前通過流媒體技術網站主要可以提供以下幾種服務。

1.廣播、電視節目網絡同步直播

以前當地的廣播電視節目只能局限于當地信號覆蓋范圍內，但是通過網絡提供高質量的寬帶流媒體信息可以實現24小時不間斷的同步網絡直播。

2.廣播、電視節目豐富的內容點播

音視頻網站最具特色的地方就在于它的視頻新聞點播的時效性和豐富性，它能做到在電視新聞直播結束后就可以在網上進行點播，從而為那些錯過收看時間的人們帶來便利。

3.廣播、電視節目的網上互動

可以通過網站配合節目宣傳舉辦以網絡座談形式為主的觀眾見面會，網友可以通過聊天室和演播室的嘉賓互動聊天，同時可以收看到以流媒體形式直播的演播室圖像信息。而這些視頻資料是從演播室的布置，包括嘉賓的進場就開始直播的，而且是先于電視節目的播出，這種新穎的形式和有趣的互動受到節目部門和網民的好評。

三、系統功能

網站方面通過流媒體技術實現音頻視頻的網上直播錄播，滿足了節目宣傳的需要，同時也擴大了本地媒體的對外影響，通過流媒體技術的應用主要實現了以下功能：

1.擴大傳播范圍

通過互聯網實現音視頻的直播點播不受傳統廣播電視覆蓋范圍的限制，可以超越更廣大的地理空間，進行全球化傳播，使各個頻道、各個頻率獲取受眾的機會更加平等而廣泛。

2.超強多媒體性

網上的視頻音頻的直播點播同時還可以結合文字、圖片等多種傳播載體，可使信息傳播的豐度和厚度大為增強。

3.互動性

雙向交流使得網上廣播突破了傳統廣播電視“我播你聽”的被動模式，使觀眾可以隨時按照自己的意愿調整收聽收看的過程。

4.可檢索性

網上點播的技術優勢使得電臺電視臺建立起自己的網絡資源庫成為可能，同時也為聽眾對廣播電視節目資源的搜尋檢索提供了必要的條件，音視頻節目資源成為可查詢、可檢索的信息資料。

四、系統架構

圖1

流媒體服務相關的服務器應當是根據用戶和節目數量的需要自行配置、安裝調試的。流媒體服務器端網絡架構如圖1。

1.網絡結構

將所有音視頻編碼服務器與管理服務器置于一個相對獨立的千兆以太網內，這樣的布局不僅可以加大編碼服務器的安全系數，同時也使視頻節目的上傳更加穩定快速。由于可能需要錄制的節目播出時間比較集中，導致在編碼結束后文件的上傳比較密集，使用620K碼流來錄制一檔1個小時的新聞節目，編碼后的文件一般在180M左右，相對音頻節目來說較大的視頻文件的傳輸將占用更多的帶寬，讓所有視頻編碼服務器與管理服務器處于一個相對獨立的以太網內，同時在兩臺發布服務器上安裝雙網卡，可以減輕同時上傳多個大文件時對網絡的壓力，確保直播錄播系統的穩定和安全。

廣播電視各套節目信號源匯聚到編碼服務器的聲卡或采集卡后，根據需要錄制的節目制作錄制計劃，按照計劃啟動編碼任務，編碼完成后將文件通過以太網以FTP的形式上傳至點播發布服務器上，再由點播發布服務器對外發布。由于音頻節目的錄制采用64K的碼流，因此在一臺P4的機器上可同時負載3-5路節目的編碼仍然能夠保證錄制和上傳節目的質量。

2.軟件需求

雖然微軟公司也提供了針對網上直播點播的服務組件，但是現在有部分瀏覽器例如Firefox、Google Chrome等并不支持觀看。因此我們采用Adobe公司的Flash Media Server來搭建音視頻直播點播系統，它不但可以發布FlV格式的流媒體同時也支持通過H.264壓縮的高清視頻。

直播編碼服務器。我們采用Adobe Media Encoder軟件來進行在線音視頻編碼，然后實時傳遞給直播服務器發布。Adobe Media Encoder編碼軟件支持H.264而且性能穩定，同時支持多路視頻實時壓縮，是Adobe公司專為網絡流媒體開發的編碼軟件。

點播編碼服務器。所有自動編碼上傳程序都是自行編寫的，編碼器采用的是開源ffmpeg編碼庫。ffmpeg是音視頻的分離、轉換、編碼解碼及流媒體的完全解決方案，其中最重要的就是libavcodec庫。它被mplayer或者xine使用作為解碼器。首先，根據需要安排不同的計劃任務錄制各類節目，并自動上傳，然后通過程序定制使用ffmpeg編碼器自動進行編碼，轉換為指定的流媒體格式，最后上傳到發布服務器發布。實現全程無人值守，并且能夠支持遠程Web管理。

Web服務器采用的則是較為常用的Internet Information Services（IIS，互聯網信息服務），基于Windows 2008 R2 系統的IIS7.5為網站提供了更加安全更加穩定的服務。

3.硬件要求

視頻直播編碼服務器可以同時負載支持2-3路以H.264編碼、620K碼流的直播編碼，可以實現非常清晰的圖像質量，而音頻直播編碼服務器可以同時負載錄制 3-5路64Kb/s碼流的直播節目。

發布服務器在用戶許可證和帶寬允許的情況下，能夠滿足近300人的同時在線。視頻文件采用620Kb/s的碼流進行壓縮，音頻文件采用64Kb/s的碼流進行壓縮，不僅能獲得較好的質量，同時也能使更多用戶能同時觀看。具體的音頻視頻碼率可以根據節目質量要求及帶寬條件自行調整。

在視頻采集卡的選擇上，經過測試可以使用View Cast的Osprey采集卡，它能在捕獲電視質量的視頻后以每秒30幀進行非壓縮重現，該卡作為在網絡上進行視頻會議、電影制作、網絡攝像及其它數字影像服務應用已被廣泛應用。

我們選用的View Cast公司產品主要是因為它有如下優勢：能夠在一個系統里可同時使用多卡；在最小的CPU利用率下，采集全幀視頻可達到30幀/秒；支持更流行的視頻和音頻APIS；專業的視頻連接器增強了可靠性和靈活性；在低速率下，提升了聲音采集；價格適中。

在音頻采集卡的選擇上我們也是要求能夠在一個系統里可同時使用多塊卡，并且能夠在最小的CPU利用率下，實現最好的音質效果。當然對于Internet上發布和傳輸的音頻流不需要過高的碼流，但是要在一臺機器上同時負載多路音頻壓縮，對于聲卡的要求也相對較高，經過多次測試我們最終選定了能夠在確保音頻輸出質量的情況對系統資源的使用也相對較為寬松的創新聲卡。

五、未來前景

對于新聞媒體來說，流媒體帶來了機遇，也帶來了挑戰。

流媒體技術將過去傳統媒體的“推”式傳播，變為受眾的“拉”式傳播，受眾不再是被動地接受來自廣播電視的節目，而是在自己方便的時間里接收自己需要的信息。這將在一定程度上提高受眾的地位，使他們在新聞傳播中占有主動權，也使他們的需求對新聞媒體的活動產生更為直接的影響。

流媒體技術的廣泛運用也將模糊廣播、電視與網絡之間的界限，網絡既是廣播電視的輔助者與延伸者，也將成為它們的有力的競爭者。利用流媒體技術，網絡將提供新的音視頻節目樣式，也將形成新的經營方式，例如收費的點播服務。發揮傳統媒體的優勢，利用網絡媒體的特長，保持媒體間良好的競爭與合作，是未來網絡的發展之路，也是未來傳統媒體的發展之路。