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論網(wǎng)絡流媒體技術
摘要:互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生使得網(wǎng)絡流媒體技術與我們的生活息息相關。本文將對流式傳輸?shù)奶攸c、流媒體系統(tǒng)的組成進行介紹，并重點闡述流式傳輸協(xié)議。關鍵詞:流媒體 啟動延時 RTP
自互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生以來，受網(wǎng)絡帶寬的限制，互聯(lián)網(wǎng)上的信息都以文字、圖片等靜態(tài)數(shù)據(jù)為主，而音頻、視頻數(shù)據(jù)則難以在網(wǎng)上發(fā)布。隨著ADSL、視迅寬帶、FDDI網(wǎng)的出現(xiàn)，網(wǎng)絡帶寬得到很大的改善，可以達到100M以上的傳輸速率，但仍無法滿足高質(zhì)量的多媒體信息傳輸?shù)男枰�，這就要從數(shù)據(jù)的傳輸方式上著手來解決問題。由此，流媒體技
術應運而生。
一、流媒體技術概述
流媒體（Streaming）技術是指在發(fā)送端和接收端之間以獨立于網(wǎng)絡負載的以給定速率傳輸音頻、視頻信息的一種傳輸技術。流媒體具有隱含的時間維、傳輸?shù)膶崟r性和等時性、高吞吐量等特點。目前因特網(wǎng)由于存在帶寬不足、服務質(zhì)量控制機制較弱等局限性，難以滿足流媒體的實時性要求，為此因特網(wǎng)工程任務組（IETF）制定了一系列支持流媒體實時傳輸和服務質(zhì)量控制的協(xié)議，如 RTP、RSVP、RTCP等。其中，RTP是所有這些協(xié)議的基礎。在網(wǎng)絡上傳輸音頻或視頻等多媒體信息，目前主要有下載回放和流式傳輸兩種方案。下載回放方式時間長、占的內(nèi)存多，要求用戶等到整個文件全部下載完畢才能回放。流式傳輸中聲音、影像等通過網(wǎng)絡向用戶計算機進行連續(xù)、實時傳送，用戶不必等到整個文件全部下載完畢，而只需經(jīng)過幾秒或十幾秒的啟動延時即可進行觀看。
流媒體技術是一種使用流式傳輸連續(xù)的時基媒體的技術。流式傳輸方式是將視頻、音頻等其他媒體壓縮為一個個壓縮包，由視頻服務器向用戶計算機連續(xù)、實時傳送，只需要在用戶端緩存足夠可播放的視頻容量就可以開始播放。
二、流媒體系統(tǒng)的組成
1、編碼工具。即用于創(chuàng)建、捕捉和編輯多媒體數(shù)據(jù)，形成流媒體格式。利用媒體采集設備進行流媒體的制作。它包括了一系列的工具，從獨立的視頻、聲音、圖片、文字組合到制作豐富的流媒體。這些工具產(chǎn)生的流媒體文件可以存儲為固定的格式，供發(fā)布服務器使用。
2、流媒體數(shù)據(jù)。即媒體信息的載體。常用流媒體數(shù)據(jù)格式有.ASF、.RM等。
3、服務器。即存放媒體數(shù)據(jù)。由于要存儲大容量的影視資料，因此該系統(tǒng)必須配備大容量的磁盤陣列，具有高性能的數(shù)據(jù)讀寫能力，可以高速傳輸外界請求數(shù)據(jù)并具有高度的可擴展性、兼容性，支持標準的接口。這種系統(tǒng)配置能滿足上千小時的視頻數(shù)據(jù)存儲，實現(xiàn)片源的海量存儲。
4、網(wǎng)絡。即適合多媒體傳輸協(xié)議甚至是實時傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡。流媒體技術是隨著互聯(lián)網(wǎng)絡技術的發(fā)展而發(fā)展起來，它在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)絡的基礎上增加了多媒體服務平臺。
5、播放器。即供用戶欣賞網(wǎng)上媒體的軟件。流式媒體系紡支持實時音頻和視頻直播和點播，可以嵌入到流行的瀏覽器中，可播放多種流行的媒體格式，支持流媒體中的多種媒體形式，如文本、圖片、Web頁面、音頻和視頻等集成表現(xiàn)形式。在帶寬充裕時，流式媒體播放器可以自動偵測視頻服務器的連接狀態(tài)，選用更適合的視頻以獲得更好的效果。目前應用最多的播放器有美國Real Networks公司的Real Player、美國微軟公司的Media Player、美國蘋果公司的Quicktime三種產(chǎn)品。
目前，Real System 被認為是在窄帶網(wǎng)上最優(yōu)秀的流媒體傳輸系統(tǒng)，其允許的帶寬限制從28.8kbps的撥號上網(wǎng)到10M 的局域網(wǎng)，允許點播的人數(shù)從 100 流到 1000 流甚至無限流。Real System 系統(tǒng)由三部分組成。一是媒體內(nèi)容制作工具Real Producer。主要是用于壓縮制作多媒體內(nèi)容文件，實時壓制現(xiàn)場信號并傳送給Real Server進行現(xiàn)場直播；也可以把其他音頻、視頻和動畫等多媒體文件格式轉(zhuǎn)換成Real Server支持并進行流媒體廣播的 Real格式。二是服務器引擎 Real Server。它是目前國際上最強力的因特網(wǎng)和Intranet上的流傳播服務引擎，利用該服務引擎用戶可以在客戶端無須等待數(shù)據(jù)全部下載完畢即可實時收看直播節(jié)目。三是客戶端播放軟件 Real Player。用來向服務器發(fā)出請求，接收并回放從 Real Server傳送的媒體節(jié)目。
三、流式傳輸協(xié)議
流媒體協(xié)議是流媒體技術的一個重要組成部分，也是基礎組成部分。因特網(wǎng)工程任務組的主要工作是設計各種協(xié)議來規(guī)范與發(fā)展世界標準化組織，現(xiàn)已設計出幾種支持流媒體的傳輸協(xié)議。
1、RSVP（資源預留協(xié)議）。該協(xié)議促使流數(shù)據(jù)的接收者主動請求數(shù)據(jù)流路徑上的路由器，并為該數(shù)據(jù)流保留一定的資源（即帶寬），從而保證一定的服務質(zhì)量。RSVP是一個在IP上承載的信令協(xié)議，它允許路由器網(wǎng)絡任何一端上終端系統(tǒng)或主機在彼此之間建立保留帶寬路徑，為網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)傳輸預定和保證服務質(zhì)量。
�。�1）RSVP協(xié)議中涉及到發(fā)送者和接收者的概念，這兩個概念是在邏輯上進行區(qū)分的。發(fā)送者指發(fā)送路徑消息的進程，而接收者是指發(fā)送預留消息的進程，同一個進程可以同時發(fā)送這兩種消息，因此既可以是發(fā)送者也可以是接收者。
（2）資源預留的分類。專用預留：它所要求的預留資源只用于一個發(fā)送者，即在同一會話中的不同發(fā)送者分別占用不同的預留資源。共享預留：它所要求的預留資源用于一個或多個發(fā)送者，即在同一會話中的多個發(fā)送者共享預留資源。
�。�3）RSVP提供兩種發(fā)送者選擇方式。通配符方式：默認所有發(fā)送者，并通過預留消息中所攜帶的源端地址列表來限制通配符濾波器。顯式指定方式：濾波器明確指定一個或多個發(fā)送者來進行預留。
2、RTP（實時傳輸協(xié)議）。用于Internet上針對多媒體數(shù)據(jù)流的傳輸。RTP協(xié)議為數(shù)據(jù)提供了具有實時特征的端對端傳送服務，如在組播或單播網(wǎng)絡服務下的交互式視頻音頻或模擬數(shù)據(jù)。應用程序通常在UDP上運行RTP以便使用其多路結(jié)點和校驗服務。RTP可以與其他適合的底層網(wǎng)絡或傳輸協(xié)議一起使用。如果底層網(wǎng)絡提供組播方式，那么RTP可以使用該組播表傳輸數(shù)據(jù)到多個目的地。
3、RTCP（實時傳輸控制協(xié)議）。實現(xiàn)通過客戶端對服務器上的音視頻流做播放、錄制等操作請求。該協(xié)議通過RTSP協(xié)議實現(xiàn)了在客戶端應用程序中對流式多媒體內(nèi)容的播放、暫停、快進、錄制和定位等操作。RTP和RTCP一起提供流量控制和擁塞控制服務。
4、RTSP（實時流協(xié)議）。建立并控制一個或幾個時間同步的連續(xù)流媒體，如音頻和視頻。盡管連續(xù)媒體流與控制流交叉是可能的，但RTSP 本身并不發(fā)送連續(xù)流，換言之，RTSP充當多媒體服務器的網(wǎng)絡遠程控制。RTSP 提供了一個可擴展框架，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)（如音頻與視頻）的受控、按需傳送。數(shù)據(jù)源包括實況數(shù)據(jù)與存儲的剪輯。RTSP 用于控制多個數(shù)據(jù)發(fā)送會話，提供了選擇發(fā)送通道（如UDP、組播UDP與TCP等）的方式，并提供了選擇基于RTP的發(fā)送機制的方法。
總之，隨著流媒體技術的不斷發(fā)展以及網(wǎng)民對流媒體的需求的增加，流媒體
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