流媒體技術(shù)綜述論文

流媒體技術(shù)綜述論文流媒體技術(shù)綜述論文摘要：隨著Internet的迅猛發(fā)展，流媒體技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于新聞發(fā)布、廣播電視、教育、金融、視頻會(huì)議、安防等領(lǐng)域，對(duì)人們的工作及生活方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的流媒體技術(shù)的原理、系統(tǒng)構(gòu)成、傳輸協(xié)議等的總結(jié)分析，系統(tǒng)的介紹了流媒體的基本概念及特點(diǎn)，研究了流媒體的關(guān)鍵技術(shù)，并從用戶的角度對(duì)流媒體的應(yīng)用前景做了展望。關(guān)鍵詞：流媒體；傳輸協(xié)議；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流媒體(StreamingMedia)是指采用流式傳輸?shù)姆绞皆贗nternet播放的多媒體格式。在流媒體出現(xiàn)之前，人們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上獲取音視頻信息的唯一方式就是將音視頻文件下載到本地計(jì)算機(jī)進(jìn)行觀看。而流媒體技術(shù)把連續(xù)的影像和聲音信息以數(shù)據(jù)流的方式實(shí)時(shí)發(fā)布，即邊下邊播的方式，使得用戶無(wú)需等待下載或只需少量時(shí)間緩沖即可觀看，大大提高了音視頻信息的可觀賞性，節(jié)約用戶時(shí)間及系統(tǒng)資源。自從1995年progressiveNetwork公司(即RealNetwork公司)發(fā)布第一個(gè)流產(chǎn)品以來(lái)，流媒體得到巨大的發(fā)展，已經(jīng)成為目前互聯(lián)網(wǎng)上呈現(xiàn)音、視頻信息的主要方式。流媒體傳輸?shù)姆椒髅襟w傳輸技術(shù)分為兩類：：順序流傳輸(Progressivestreaming)和實(shí)時(shí)流傳輸(Realtimestreaming)。順序流方式又叫漸進(jìn)式下載，其傳輸方式是順序下載，在下載文件的同時(shí)用戶可觀看在線內(nèi)容，用戶只能觀看已下載的部分，而不能跳到還未下載的部分。由于標(biāo)準(zhǔn)的HTTP服務(wù)器可發(fā)送順序流式傳輸?shù)奈募?，也不需要其他特殊協(xié)議，所以順序流式傳輸經(jīng)常被稱作HTTP流式傳輸。實(shí)時(shí)流方式：實(shí)時(shí)流式傳輸使媒體可被實(shí)時(shí)觀看到，特別適合現(xiàn)場(chǎng)廣播并提供VCR功能，具備交互性，可以在播放的過(guò)程中響應(yīng)用戶的快進(jìn)或后退等操作。實(shí)時(shí)流式傳輸必須匹配網(wǎng)絡(luò)帶寬，其出錯(cuò)的部分一般被忽略，傳輸質(zhì)量特別時(shí)低帶寬時(shí)的質(zhì)量要比順序傳輸?shù)牟?。?shí)時(shí)流傳輸需要專門的流媒體服務(wù)器和流傳輸協(xié)議。流媒體技術(shù)原理流式傳輸方式是指通過(guò)特定算法將音頻和視頻等多媒體文件分解成多個(gè)小的數(shù)據(jù)包，由服務(wù)器向客戶端連續(xù)傳送，用戶可播放已經(jīng)接收到的數(shù)據(jù)包，而不需要將整個(gè)文件下載到客戶端。由于TCP協(xié)議不太適合傳輸多媒體數(shù)據(jù)，故在實(shí)時(shí)流媒體方案中，一般采用HTTP/TCP來(lái)傳輸控制信息，而用RTP/UDP來(lái)傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。流媒體技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)目前不同公司的流媒體解決方案各不相同。但就其本質(zhì)來(lái)說(shuō)，一個(gè)完整的流媒體系統(tǒng)至少包括三個(gè)組件:編碼工具、服務(wù)器及播放器。這三個(gè)組件間通過(guò)特定的通信協(xié)議相互聯(lián)系，按特定的.格式相互交換數(shù)據(jù)。傳輸協(xié)議流媒體系統(tǒng)各組件通過(guò)傳輸協(xié)議相互通信。對(duì)于順序流傳輸，可采用HTTP協(xié)議進(jìn)行傳輸。但HTTP協(xié)議并不適合傳輸實(shí)時(shí)流數(shù)據(jù)。在流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方案中，一般采用HTTP/TCP來(lái)傳輸控制信息，而用RTP/UDP來(lái)傳輸實(shí)時(shí)多媒體數(shù)據(jù)。傳輸協(xié)議是流媒體技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，也是基礎(chǔ)組成部分。它包括〃RSVP（資源預(yù)留協(xié)議）〃、〃RTP（實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議）〃、〃RTCP（實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議）〃和〃RTSP（實(shí)時(shí)流協(xié)議）〃，這四種協(xié)議構(gòu)成了〃real-time〃服務(wù)的基礎(chǔ)。資源預(yù)留協(xié)議RSVP（ResourceReserveProtocol）RSVP是Internet上的資源預(yù)訂協(xié)議，使用RSVP可以讓流數(shù)據(jù)的接收者主動(dòng)請(qǐng)求流數(shù)據(jù)上的路由器，為該數(shù)據(jù)流預(yù)留一分網(wǎng)絡(luò)資源（即帶寬），在一定程度上為流媒體的傳輸提供服務(wù)質(zhì)量。4.2實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP與RTCPRTP是用于Internet/Intranet針對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議。RTP被定義為在一對(duì)一或一對(duì)多傳輸?shù)那闆r下工作，其目的是提供時(shí)間信息和實(shí)現(xiàn)流同步。RTP通常使用UDP來(lái)傳送數(shù)據(jù)，但它本身并不能為按順序傳送數(shù)據(jù)包提供可靠的傳送機(jī)制，也不提供流量控制或擁塞控制，它依靠RTCP提供這些服務(wù)。RTCP和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務(wù)。RTP和RTCP配合使用，能以有效的反饋和最小的開(kāi)銷使傳輸效率最佳化，特別適合傳送網(wǎng)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。4.3實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSPRTSP是由RealNetworks和Netscape共同提出的，該協(xié)議定義了一對(duì)多應(yīng)用程序如何有效地通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)。RTSP在體系結(jié)構(gòu)上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成數(shù)據(jù)傳輸。RTSP是應(yīng)用級(jí)協(xié)議，它以底層的RTP和RSVP為依托，控制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的發(fā)送，它提供了可擴(kuò)展框架，使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的受控、點(diǎn)播成為可能。在客戶端應(yīng)用程序中對(duì)流式多媒體內(nèi)容的播放、暫停等操作都是通過(guò)RTSP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。4.4MMS協(xié)議(MicrosoftMediaServerProtocol)與QuickTime和Realsystem流媒體技術(shù)采用RTSP協(xié)議進(jìn)行傳輸不同，微軟采用專用協(xié)議MMS進(jìn)行流式傳輸。MMS協(xié)議是用來(lái)訪問(wèn)并且流式接收WindowsMedia服務(wù)器中流媒體文件(asf或wmv)的一種協(xié)議。MMS協(xié)議是訪問(wèn)WindowsMedia發(fā)布點(diǎn)上的單播內(nèi)容的默認(rèn)方法。觀眾在WindowsMediaPlayer中必須使用MMS協(xié)議才能引用該流。主要的流媒體技術(shù)四大流媒體技術(shù)目前，互聯(lián)網(wǎng)上流媒體主要流媒體技術(shù)方案有RealNetworks公司的RealSystem方案，微軟公司的WindowsMedia流式媒體解決方案，Apple公司的QuickTime流式媒體解決方案及Adobe公司的Flash流媒體解決方案。RealSystemRealNetworks是Internet上流媒體傳輸?shù)南闰?qū)者和領(lǐng)導(dǎo)者。其流媒體文件包括RealAudio，RealVideo，RealPresentation和RealFlash4類文件。WindowsMediaWindowsMedia的前身是微軟公司的Netshow產(chǎn)品，隨著流媒體的廣泛應(yīng)用，微軟推出了整套的流媒體制作、發(fā)布和播放產(chǎn)品。由于WindowsMedia的成本較低且簡(jiǎn)單易學(xué)，支持屏幕錄制等功能，故在教育方面應(yīng)用較廣。其流媒體文件包括視頻文件WMV/ASF，音頻文件WMA等。QuickTime流式媒體解決方案Apple的QuickTime是一個(gè)跨平臺(tái)的解決方法，同時(shí)支持蘋果系統(tǒng)及Windows，其播放器支持多達(dá)40種的格式，交互性較強(qiáng)。由于大部分QuickTime編碼器和服務(wù)器軟件均運(yùn)行在蘋果操作系統(tǒng)中，故QuickTime流式媒體在PC機(jī)上應(yīng)用較少。5.2新型流媒體技術(shù)5.2.1HTTP流式媒體傳統(tǒng)的順序流傳輸(Progressivestreaming)由于采用傳統(tǒng)的HTTP協(xié)議傳輸，并不支持現(xiàn)場(chǎng)直播等實(shí)時(shí)流傳輸。而隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，最新的流媒體技術(shù)已經(jīng)支持采用HTTP協(xié)議傳輸流媒體文件和進(jìn)行實(shí)時(shí)流傳輸。HTTP流式媒體的代表有Microsoft公司IIS平滑流式媒體(IISSmoothStreaming)、APPLE公司HTTP流媒體直播(HTTPLivestreaming)，Adobe公司最新的FlashMediaServer4.5也支持HTTP流式媒體傳輸。5.2.2P2P流媒體P2P流媒體技術(shù)并不是一個(gè)嶄新的流媒體技術(shù)。他是P2P技術(shù)同流媒體技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物?；赑2P的流媒體服務(wù)系統(tǒng)并不改變現(xiàn)有的流媒體服務(wù)架構(gòu)，只是在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,改變傳統(tǒng)模式下的服務(wù)方式和數(shù)據(jù)傳輸路徑,使請(qǐng)求同一媒體流的客戶端組成一個(gè)P2P網(wǎng)絡(luò)，使服務(wù)器只須向這個(gè)P2P網(wǎng)絡(luò)中的少數(shù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，而這些節(jié)點(diǎn)可以把得到的數(shù)據(jù)共享給其余的節(jié)點(diǎn)。6．總結(jié)截至2011年6月，我國(guó)的網(wǎng)民人數(shù)已經(jīng)達(dá)到4.85億，其中中國(guó)家庭電腦寬帶上網(wǎng)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到3.90億人。如此巨大的網(wǎng)民數(shù)量，為流媒體的發(fā)展帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇發(fā)展機(jī)遇。隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容多樣化的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈，流媒體業(yè)務(wù)的需求與只俱增。目前，流媒體已經(jīng)廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)電視，遠(yuǎn)程教育，移動(dòng)設(shè)備，數(shù)字電視，安防監(jiān)控，視頻會(huì)議等多個(gè)領(lǐng)域。今后流媒體的發(fā)展趨勢(shì)是：①隨著流媒體技術(shù)的進(jìn)步、網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加及新型高質(zhì)量編碼方式的出現(xiàn)，流媒體的質(zhì)量進(jìn)一步提高，高清流媒體將成為主流。②流媒體技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。基于流媒體技術(shù)的數(shù)字電視將取代傳統(tǒng)有線電視成為主流；同時(shí)隨著3G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的完善和移動(dòng)終端功能的增強(qiáng)，融合語(yǔ)音、文字、圖像等多種形態(tài)的移動(dòng)實(shí)時(shí)流媒體業(yè)務(wù)，如手機(jī)流媒體直播、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等，將使流媒體的應(yīng)用達(dá)到一個(gè)新的高度