流媒體服務在長江水上安全信息臺的應用

胡雪松

摘 要 本文簡要介紹了長江水上安全信息臺以及流媒體服務的技術、實現方式和在長江水上安全信息臺中的作用。

關鍵詞 長江水上安全信息臺 流媒體

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

長江水上安全信息臺（以下簡稱信息臺）成立于2004年5月1日，是交通運輸部指定的唯一為長江航行船舶播發各類航運安全信息的公益性廣播電臺。信息臺的主要職責是代表長江航運主管部門發布安全預警、水位公報、氣象預報、航行通告、水上水下施工作業等各類航行安全信息，宣傳交通航運政策法規，通報長江水上安全形勢，普及航運安全知識等。

隨著新技術的不斷發展，信息臺僅靠廣播這一種傳統信息傳播手段便顯得有點落后，于是流媒體服務便成為了信息臺新的傳播方式。

所謂流媒體技術，是指將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，讓用戶能夠一邊下載一邊觀看、收聽（即所謂的在線欣賞），而不需要等整個壓縮文件下載到自己的機器上才可以欣賞的網絡傳輸技術。一般來說，一個完整的流媒體服務系統需要三個部分組成：編碼器、流媒體服務器和播放器。編碼器通過對內容來源（如MP3文件或者麥克風輸入）進行編碼，并將編碼過的內容發送到流媒體服務器；流媒體服務器再將它們發布到Internet，這樣客戶端的播放器只要連接到流服務器就可以進行在線播放了。

1流媒體技術

1.1 rtmp協議

在互聯網上進行數據傳輸肯定是需要數據協議的，流媒體傳輸協議采用的就是rtmp協議。rtmp是實時消息傳送協議（real time messaging protocol），是Adobe Systems公司為Flash播放器和服務器之間音頻、視頻和數據傳輸 開發的私有協議。

rtmp協議（Real Time Messaging Protocol）是被Flash用于對象，視頻，音頻的傳輸.該協議建立在TCP協議或者輪詢HTTP協議之上. RTMP協議就像一個用來裝數據包的容器，這些數據可以是AMF格式的數據，也可以是FLV中的視/音頻數據. 一個單一的連接可以通過不同的通道傳輸多路網絡流.這些通道中的包都是按照固定大小的包傳輸的。

1.2音頻編碼

根據編碼方式的不同，音頻編碼技術分為三種：波形編碼、參數編碼和混合編碼。一般來說，波形編碼的話音質量高，但編碼速率也很高；參數編碼的編碼速率很低，產生的合成語音的音質不高；混合編碼使用參數編碼技術和波形編碼技術，編碼速率和音質介于它們之間。

最簡單的波形編碼方法是PCM（Pulse Code Modulation，脈沖編碼調制），它只對語音信號進行采樣和量化處理。優點是編碼方法簡單，延遲時間短，音質高，重構的語音信號與原始語音信號幾乎沒有差別。不足之處是編碼速率比較高（64kbit/s），對傳輸通道的錯誤比較敏感。

MP3具有不錯的壓縮比，使用LAME編碼的中高碼率的mp3，聽感上已經非常接近源WAV文件。使用合適的參數，LAME編碼的MP3很適合于音樂欣賞。由于MP3推出年代已久，加之還算不錯的音質及壓縮比，不少游戲也使用mp3做事件音效和背景音樂。幾乎所有著名的音頻編輯軟件也提供了對MP3的支持，可以將mp3象wav一樣使用，但由于mp3編碼是有損的，因此多次編輯后，音質會急劇下降，mp3并不適合保存素材，但作為作品的demo確實相當優秀的。mp3長遠的歷史和不錯的音質，使之成為應用最廣的有損編碼之一，網絡上可以找到大量的mp3資源。MP3也并非完美，在較低碼率下表現不好。MP3也具有流媒體的基本特征，可以做到在線播放。

特點：音質好，壓縮比比較高，被大量軟件和硬件支持，應用廣泛。

適用于：適合用于比較高要求的音樂欣賞。

1.3 wowza媒體服務器

Wowza媒體服務器是一個功能強大的網絡在線視頻流媒體應用平臺，支持廣泛的互動和多媒體應用，提供可靠性強，流暢度高的高質量視頻和音頻到任何設備的傳輸。無論在云端還是當前操作，它都可以提供強大的組件，讓我們不僅可以保證工作流的流暢性還有安全性。

Wowza是一個多平臺、多格式、多屏幕輸出的流媒體引擎，它接受任何媒體格式，一次性轉碼，可靠地進行多格式傳輸，并以最大可能的質量傳輸到任何地方的任何連接設備。Wowza具有強大的整合能力，融合了其他系統和第三方解決方案，可以很方便地開發自定義的模塊，用以擴展新的功能。它還可以從一個電腦或者任何的移動設備管理、監視和評估音頻和視頻。可以再一臺或多臺電腦上運行，也可以在云端部署wowza軟件，wowza還具有極高的性能指標和可靠性。

2流媒體服務實現方式

信息臺的流媒體服務使用蜻蜓FM代理發布廣播信號為互聯網廣播信號，在蜻蜓FM（app）中搜索“長江之聲”就可以進行網上收聽。

本次使用英夫美迪公司的RadioStreamer音頻編碼器將模擬音頻信號編碼為網絡信號，由Wowza 發布服務器將編碼后的網絡信號發布到互聯網上。

系統涉及主、備兩套系統，兩套系統完全對稱設置，此處只對一套系統進行詳細說明。

（1）音頻分配器使用現有的音頻分配器，引入一對兩根立體聲模擬信號到RadioStreamer。

（2）每臺RadioStreamer均具備兩路音頻編碼器，分為A、B兩路，兩路獨立運行，接口獨立配備，操作面板共用，通過A/B切換鍵進行切換。

（3）本套系統中，只使用RadioStreamer的A路，即由正面查看左邊一路編碼器。RadioStreamer接收來自音頻分配器的模擬音頻信號（Band選擇為Linein），將其編碼為128kbps的mp3音頻幀，并發送到Lan網絡上的Wowza服務器。

（4）Wowza Media Server是一款高性能、多線程的流媒體服務器軟件。專為多種終端設備提供音視頻內容播放服務，支持iOS、windows、Android、BlackMerry等系統的終端設備，以HTTP、RTSP/ RTP、RTMP傳輸協議的流播放，還支持利用機頂盒進行播放的IPTV。

（5）系統配備兩臺服務器，運行Wowza服務軟件。

（6）兩臺wowza服務器分別使用兩個以太網口，一個與RadioStreamer的Lan口連接，負責接收音頻流；一個與Internet網絡連接，通過防火墻對外提供服務。

（7）本系統主要使用RTMP協議進行發布。

流媒體服務系統建成投入使用正常，它不僅解決了信息臺原來僅靠廣播受眾面小的問題，而且只要有網絡信號，可以隨時隨地收聽直播和點播、回聽歷史節目。它極大的豐富了信息傳播的方式，為長江水上航行安全發揮了重要作用。