流媒体技术及其应用

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'流媒体技术及其应用'
流媒体技术及 应用目录 v 流媒体的兴起和简单应用 v 流媒体和流媒体技术的概念 v 流媒体系统的组成 v 流媒体传输协议 v 流媒体文件格式的分类 v 单播、组播、点播、广播技术 流媒体的应用流媒体的兴起和简单应用v 在20世纪80年代后期,被称为20世纪最伟大发 明之一的Internet出现,改变了一直利用纸张传 递信息的方式,采用更加快捷,方便的网络来 传输信息,整个世界变得密切起来了。v 随着频宽的改善,WWW协议的出现,以及 NetScape的大量风行,图片大量的出现在各大 网站。依照静态媒体(文字、图片)进化到动 态媒体(音乐、影片)的历史进程来说,线上 音乐,线上电视是理所当然的。v 在线音乐或影片的不通畅v 原因:v 1宽频问题v 实际中的网络速度是理论上值的10 % -30%之间v 2不稳定的连接速度v 网络服务端、线路、接受端不稳定性网络带宽 制约带宽的三个因素: 1、服务端接入带宽 2、客户端接入带宽 3、从服务端到客户端 之间的带宽q 中国宽带网络发展迅速、宽带到户已经不是梦想q 宽带网上的应用相对滞后,还处于探索阶段q 视频点播、网络电视、网上音乐台、远程医疗、远程 教育等业务应用前景光明q 在宽频互联网上,基于WEB、实时传输、信息安全加 密、数据存贮等技术的宽带商务系统将把宽频业务推 向大众q 大量高质量的服务在有限的带宽上传送q 实时视频数据在IP网络上传送如何保证服务质量 q 视频压缩技术:不同的应用采用不同的压缩技术在码率 和图象质量间得到平衡q 网络实时传送技术:应用层的控制协议,用于预留系统 资源、检测网络状况、控制视/音频实时到达等 多媒体压缩标准v 1988年ISO组织了一批媒体专家于1990年制定 了图象标准JPEG (Joint Picture Experts Group 联 合图象专家组)v 1992年制定了MPEG标准 (Moving Picture Experts Group 运动图象专家组)v 1996年制定了MPEG-2,针对高清晰度电视的 需要而提出。v 1999年制定了MPEG-4,超低码率压缩标准。q MPEG-1: 码率(1.5Mbps)、广泛应用于VCD;120分 钟节目约需1.2GBq MPEG-2:码率(3~15Mbps)、广泛应用于DVD;120分 钟节目约需4~8GB空间,但图象清晰度佷高q MPEG-4:支持可变速码率,可以利用很窄的带宽通 过帧重建技术压缩和传输数据,从而能以最少的数 据获得最佳的图像质量 ,其质量高于SVCD接近 DVD,面向娱乐和欣赏方面的市场,120分钟节目只需 600MBq Real Video:一开始便定位于视频流应用,最新版本可 支持在1Mbps的带宽上传送接近DVD质量的影片q RTVP(the Resource Reservation Protocol ):资源保留协议 q RTP(Realtime Transport Protocol):实时传输协议。q RTCP(Real-Time Control Protocol):实时控制协议。q RTSP(Real-Time Streaming Protocol):实时流控协议。流媒体和流媒体技术的概念 v Stream Media、 v 窜流(音乐、影片) v 线上电影、线上音乐 v On-line,宽频、……商都宽频 百度在线音乐 流媒体简单来说就是应用流技术在网络上传输的多媒体文件,而流技术就是把连续的影象和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器。 用户一边下载一边观看、收听,而不需要等整个压缩文件下载到自己机器后才可以观看的网络传输技术。 流媒体技术先在使用者端的电脑上创造一个缓冲区,于播放前预先下载一段资料作为缓冲,于网路实际连线速度小于播放所耗用资料的速度时,播放程序就会取用这一小段缓冲区内的资料,避免播放的中断,也使得播放品质得以维持。 v 1 概述v 流媒体 (Streaming Media)是一种新兴的网络传输技术, 在互联网上实时顺序地传输和播放视/音频等多媒体内 容的连续时基数据流,流媒体技术包括流媒体数据采集、 视/音频编解码、存储、传输、播放等领域。v 一般来说,流包含两种含义,广义上的流是使音频和视 频形成稳定和连续的传输流和回放流的一系列技术、方 法和协议的总称,我们习惯上称之为流媒体系统;而狭 义上的流是相对于传统的下载-回放(Download- Playback)方式而言的一种媒体格式,它能从Internet 上获取音频和视频等连续的多媒体流,客户可以边接收 边播放,使时延大大减少。v v 与下载方式相比, 流式传输具有显著的优点:一方面 大大地缩短了启动延时,同时也降低了对缓存容量的 需求;另一方面,又可以实现现场直播形式的实时 数据传输,这是下载等方式无法实现的,同时有助 于保护多媒体数据的著作权。vv P2P开创网络媒体新时代 v 2004年6月是互联网历史上的分水岭,视频流量首次 超过音频流量。这表明巨大的无形的P2P文件共享 网络正在被用来分发电视节目和电影(IDG报告)v 互联网宽带“对等广播”(“peercasting”)的 兴起 v 它对视听媒体的影响就像互联网对印刷媒体的影响 一样v 媒体网Medianet观念的兴起v 知识产权保护问题v 正在发展不用集中服务器的VoDv 流媒体系统结构v 现存流媒体解决方案采用的技术是多样的,但 其体系结构的本质是相近的。v 流媒体的体系构成:①编码工具:用于创建、 捕捉和编辑多媒体数据,形成流媒体格式;②流媒体 数据;③服务器:存放和控制流媒体的数据;④网络: 适合多媒体传输协议甚至实时传输协议的网络;⑤播 放器:供客户端浏览流媒体文件(通常是独立的播放 器和ActiveX方式的插件)。宽带流媒体平台典型规划工程规划图 工程实现的功能? VOD服务:利用WEB浏览页的格式,为用户提供操作简单方便、界面友好的视频点播功能。? NVOD服务:利用IBS 的直播服务软件来实现NVOD服务,可以用于NVOD服务和网络电视音乐台的直播? 网络电视功能:利用实时压缩编码设备,完成对卫星电视节目的数字编码,实现节目的直播? 网络音乐频道:系统将提供实时音频压缩工具,可以将电台节目进行实时压缩和传送.? 网管功能: 完成用户的管理、节目的管理、网络的管理、资源管理等功能 工程系统的组成?服务器端(Server)?网管系统(NMS)?制作工具(Tools)?播放器(Player)v 流媒体技术v 流媒体传输流程v 流媒体的具体传输流程如图所示:v v W e b 浏 览 器 HTTP/TCP Web服务器v 控制信息v 流 媒 体 播 放 器 RTSP/TCP(UDP) 流媒体服务器v 数据流 RTP/UDPv 流媒体传输协议v 流式传输的实现需要合适的传输协议。TCP需要较 多的开销,故不太适合传输实时数据。在流式传输的实 现方案中,一般采用HTTP/TCP来传输控制信息,而用 RTP/UDP来传输实时多媒体数据。(1)实时传输协议RTP (Real time Transport Protocol)与RTCP (Real time Control Protocol) RTP是用以传输实时视/音数据,1995年11月22日,IETF通过并成为推荐标准 (RFC1889、RFC1890) 。RTP通常使用UDP来传送数据,但RTP也可以在TCP或ATM等其他协议上工作。 RTCP:实时控制协议。和RTP捆绑一起的传输控制协议,提供时间信息和实现流同步,主要用以声音同步和Qos管理等。v (2) 实时流协议RTSPv 实时流协议RTSP由Real Networks和Netscape共 同提出,该协议定义了一对多应用程序如何有效通过 IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于 RTP和RTCP之上,它使用TCP或RTP完成数据传输。 HTTP与RTSP相比,HTTP传送HTML,而RTP传送 的是多媒体数据。HTTP请求由客户机发出,服务器 作出响应;使用RTSP时,客户机和服务器都可以发 出请求,即RTSP可以是双向的。v (3)资源预订协议RSVP (Resource Reserve Protocol)v 由于音频和视频数据流比传统数据对网络 的延时更敏感,要在网络中传输高质量的音频、 视频信息,除带宽要求之外,还需其他更多的 条件。RSVP是Internet上的资源预订协议,使 用RSVP预留一部分网络资源(即带宽),能 在一定程度上为流媒体的传输提供QoS。如果安装正确,在浏览器中输入如下格式的地址,即会调用RealOne Player播放指定的视频。rtsp://192.168.10.100:554/real9video.rm 这里采用RTSP连接方式进行播放的,其中“192.168.10.100”是服务器的IP地址,“554”是端口号,而real9video.rm就是媒体文件的文件名。 对于ASF、WMV之类的媒体文件,需要通过“mms //服务器IP地址:1755/目录名/文件名”方式来播放。1. 部署流媒体服务 2.安装流媒体服务v 通过“添加删除程序”安装流媒体服务v 通过“管理您的服务器”安装流媒体服 务 3.创建流媒体发布点v 管理工具?Windows Media Server?右击发 布点?添加发布点v 发布点类型选“点播”v 在“源”设置多媒体文件的位置v 在“公告”可见播放多媒体文件的URL使 用mms协议 4. 测试流媒体服务v 用We
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