第八章構(gòu)建和管理流媒體服務(wù)

第八章構(gòu)建和管理流媒體服務(wù)第1頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1流媒體概述所謂流媒體是指采用流式傳輸?shù)姆绞皆贗nternet/Intranet播放的多媒體文件格式，流媒體在播放前并不需要下載整個文件，而只是將開始部分內(nèi)容存入內(nèi)存，在客戶端計算機中對數(shù)據(jù)包進行緩存并使多媒體數(shù)據(jù)正確地輸出，保證隨時傳送隨時播放，只是在開始時有些延遲。流媒體實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)就是流式傳輸，流式傳輸主要指將整個音頻和視頻及三維媒體等多媒體文件經(jīng)過特定的壓縮方式解析成一個個壓縮包，這一系列相關(guān)的包就稱為“流”，這些“流”由服務(wù)器向用戶計算機順序或?qū)崟r傳送。要注意的是流媒體實際指的是一種新的媒體傳送方式，而不是一種新的媒體。第2頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2流媒體的傳輸技術(shù)8.2.1順序流式傳輸8.2.2實時流式傳輸?shù)?頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.1順序流式傳輸順序流式傳輸就是順序下載，在下載文件的同時用戶可以在線播放媒體，在某一時刻，用戶只能觀看已下載的那部分，而不能跳到還未下載的前頭部分，順序流式傳輸不會像實時流式傳輸那樣可在傳輸期間根據(jù)用戶連接的速度做調(diào)整。由于標(biāo)準(zhǔn)的HTTP服務(wù)器可發(fā)送這種形式的文件，且不需要其他特殊協(xié)議，因此它經(jīng)常被稱作HTTP流式傳輸。

第5頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月順序流式傳輸比較適合高質(zhì)量的短片段，如片頭、片尾和廣告，由于該文件在播放前觀看的部分是無損下載的，這種方法可保證電影播放的最佳質(zhì)量，這也意味著用戶在觀看前，必須經(jīng)歷延遲，對較慢的連接尤其如此。順序流式文件存放在標(biāo)準(zhǔn)HTTP或FTP服務(wù)器上，易于管理，基本上與防火墻無關(guān)。順序流式傳輸不適合長片段和有隨機訪問需求的視頻，如講座、演說與演示。它也不支持現(xiàn)場廣播，嚴(yán)格說來，它是一種點播技術(shù)。第6頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.2實時流式傳輸實時流式傳輸是一種一邊下載一邊播放的傳輸方式，與順序流式傳輸方式不同的是，它可以根據(jù)用戶連接的網(wǎng)絡(luò)帶寬和速度進行動態(tài)調(diào)整，保證媒體信號帶寬與網(wǎng)絡(luò)連接帶寬相匹配，這樣可以實現(xiàn)真正的實時播放。實時流式傳輸需要專用的流媒體服務(wù)器與傳輸協(xié)議（如RTSP、MMS等），同時流媒體服務(wù)器也需要用專門的軟件（如WindowsMedia、RealServer等）來構(gòu)建。第7頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月實時流式傳輸總是實時傳送，特別適合現(xiàn)場事件，也支持隨機訪問，用戶可快進或后退以觀看前面或后面的內(nèi)容。理論上，實時流一經(jīng)播放就可不停止，但實際上可能發(fā)生周期暫停。實時流式傳輸?shù)娜秉c就是由于必須匹配連接帶寬，這就意味著在以調(diào)制解調(diào)器速度連接時圖像質(zhì)量較差，而且，由于出錯丟失的信息被忽略掉，網(wǎng)絡(luò)擁擠或出現(xiàn)問題時，視頻質(zhì)量很差。第8頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3流媒體的通信協(xié)議8.3.1RTSP協(xié)議8.3.2MMS協(xié)議8.3.3HTTP協(xié)議第9頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1RTSP協(xié)議實時流協(xié)議（RealTimeStreamingProtocol，RTSP）是由RealNetworks和Netscape共同建立的一個用來傳送流媒體的標(biāo)準(zhǔn)，該協(xié)議定義了一對多應(yīng)用程序如何有效地通過IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)，它可以控制流媒體數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)送，同時提供用于音頻和視頻流的“VCR模式”遠(yuǎn)程控制功能，如停止、快進、快退和定位。RTSP協(xié)議默認(rèn)使用TCP端口554。協(xié)議使用方式：RTSP://流媒體服務(wù)器名或IP地址/發(fā)布點/流媒體文件名。第10頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.2MMS協(xié)議媒體服務(wù)器協(xié)議（MediaServerProtocol，MMS）是微軟定義的一種流格式傳輸協(xié)議。該協(xié)議支持客戶機使用WindowsMediaPlayer作為播放器來訪問流媒體服務(wù)器。該協(xié)議支持快進、倒退、暫停、啟動、停止和索引流媒體文件等操作。如果要支持較低版本的客戶機，就只能使用MMS協(xié)議或者HTTP協(xié)議。MMS協(xié)議默認(rèn)使用TCP和UDP端口為1755。協(xié)議使用方式：MMS://流媒體服務(wù)器名或IP地址/發(fā)布點/流媒體文件名。第11頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.3HTTP協(xié)議HTTP協(xié)議也支持流媒體傳輸，與RTSP協(xié)議相比，HTTP協(xié)議傳送HTML，而RTP協(xié)議傳送的是流媒體數(shù)據(jù)，HTTP請求由客戶機發(fā)出，服務(wù)器作出響應(yīng)；使用RTSP協(xié)議時，客戶機和服務(wù)器都可以發(fā)出請求，即RTSP可以是雙向的。用HTTP協(xié)議訪問流媒體文件的方式為：HTTP://流媒體服務(wù)器名或IP地址/發(fā)布點/流媒體文件名。第12頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.4流媒體播放方式8.4.1單播8.4.2廣播8.4.3組播8.4.4點播第13頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.4.1單播客戶端與流媒體服務(wù)器之間建立一個單獨的數(shù)據(jù)信道，從流媒體服務(wù)器送出的每個數(shù)據(jù)包只能傳送給一個客戶機，這種傳送方式稱為單播。在這種播放方式中，每個用戶必須對流媒體服務(wù)器發(fā)送單獨的查詢，而流媒體服務(wù)器必須向每個用戶發(fā)送所申請的數(shù)據(jù)包拷貝，當(dāng)用戶較多時，單播方式將產(chǎn)生巨大的數(shù)據(jù)冗余使服務(wù)器負(fù)擔(dān)沉重，響應(yīng)時間變長，甚至停止播放；管理人員也被迫購買硬件和帶寬來保證一定的服務(wù)質(zhì)量。單播一般用于廣域網(wǎng)的流媒體傳輸。第14頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.4.2廣播廣播指的是用戶被動接收流。在廣播過程中，客戶端接收流，但不能控制流，即用戶不能暫停、快進或后退該流。廣播方式中數(shù)據(jù)包的單獨一個拷貝將發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶，而不管用戶是否需要。因此這種傳輸方式非常浪費網(wǎng)絡(luò)帶寬。第15頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.4.3組播采用組播方式時，單臺服務(wù)器能夠?qū)Χ嗯_客戶機同時發(fā)送連續(xù)數(shù)據(jù)流，而且沒有時延。服務(wù)器只需要發(fā)送一個信息包，而不是多個；所有發(fā)出請求的客戶端共享同一信息包。信息可以發(fā)送到任意地址的客戶機，減少網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男畔目偭?。網(wǎng)絡(luò)利用效率大大提高，成本大為下降。組播吸收了上述兩種發(fā)送方式的長處，克服了兩者的弱點，將數(shù)據(jù)包的單獨一個拷貝發(fā)送給有需要的客戶。組播不會復(fù)制數(shù)據(jù)包的多個拷貝傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上，也不會將數(shù)據(jù)包發(fā)送給那些不需要它的客戶，在多媒體應(yīng)用中占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬最小。但組播一般只能用于局域網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)段內(nèi)傳播。第16頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.4.4點播點播是客戶端主動與服務(wù)器進行連接，在點播方式中，用戶通過選擇內(nèi)容項目來初始化客戶端連接。用戶可以開始、暫停、快進、后退或停止流。點播提供了對流的最大控制，但這種方式由于每個客戶端各自連接服務(wù)器，占用網(wǎng)絡(luò)帶寬較多。

第17頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.5流媒體文件的常用格式目前流媒體領(lǐng)域有3大生產(chǎn)廠商，包括RealNetworks公司、Microsoft公司和Apple公司，這些公司推出的流媒體文件格式較多，下面僅介紹一些常用的格式。1．ASFASF（AdvancedStreamingFormat，高級流媒體格式）是微軟公司開發(fā)的一種使用了MPEG-4壓縮算法的可以在網(wǎng)上實時觀看的流媒體格式。該壓縮算法可以兼顧高保真以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊蟆５?8頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月2．WMVWMV（WindowsMediaVideo，Windows媒體視頻）是微軟在ASF基礎(chǔ)上推出的一種媒體格式，具有體積小，可進行高速網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)忍攸c，目前，在網(wǎng)絡(luò)上比較流行。通過WindowsMediaEncoder軟件可制作WMV和ASF文件。第19頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月3．MPEGMPEG（MovingPictureExpertsGroup，運動圖像專家組標(biāo)準(zhǔn)）是一種從數(shù)字音頻和視頻發(fā)展起來的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，包括MPEG音頻、MPEG視頻和MPEG系統(tǒng)三個部分。在多媒體數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)中，采用比較多的MPEG標(biāo)準(zhǔn)有MPEG-1（VCD采用該標(biāo)準(zhǔn)）、MPEG-2（DVD采用該標(biāo)準(zhǔn)）和MPEG-4。我們常見的MP3和MPG兩種格式就是MPEG的一種典型應(yīng)用。第20頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月4．RM、RA和RMVBRM（RealMedia）和RA（RealAudio）格式是RealNetworks公司開發(fā)的一種流媒體文件格式，RMVB中的VB是指VariableBitRate（可變比特率，簡稱VBR），該格式使用了更低的壓縮比特率，這樣制成的文件體積更小，而且畫質(zhì)并沒有太大的變化。5．MOVMOV是Apple公司開發(fā)的一種流媒體文件格式，在某些方面MOV比WMV、RM還優(yōu)秀。MOV早期使用在MAC機上，如今可以在Windows中使用QuickTime等播放器來播放該類型的文件。第23頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月6．SWFSWF是基于Macromedia公司Shockwave技術(shù)的流媒體動畫格式，是用flash軟件制作的一種格式，源文件為.fla格式。由于其體積小、功能強、交互能力好、支持多個層和時間線程等特點，因此越來越多地應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)動畫中。SWF文件是Flash的其中一種發(fā)布格式，已廣泛用于Internet上，客戶端安裝Shockwave的插件即可播放。為了讓不同公司推的流媒體文件都能夠被客戶機所接受和使用，也便于其它廠商開發(fā)流媒體應(yīng)用產(chǎn)品，目前推出了統(tǒng)一的流媒體文件的發(fā)布格式，包括asf、smil、ram、rpm、asx和xml等。第24頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.6流媒體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)方案8.6.1流媒體網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)8.6.2流媒體服務(wù)的實現(xiàn)方案第25頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.6.1流媒體網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)一個完整的流媒體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖8.2所示，共有3個部分。第26頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.6.2流媒體服務(wù)的實現(xiàn)方案目前，有3種主流的流媒體服務(wù)實現(xiàn)方案，即WindowsMedia流媒體服務(wù)、RealSystem流媒體服務(wù)和QuickTime流媒體服務(wù)。表8.1列舉出了這三種方案在各方面的比較。項目說明公司RealNetworksMicrosoftQuickTime支持的文件格式RealAudio、RealVideo和RealFlash以及其它ASF和WMVMov服務(wù)器軟件是否免費否（Basic版本免費但功能有限制）是是采用的流媒體協(xié)議RSTP和MMSMMSRTSP流媒體服務(wù)器軟件RealServer或HelixServerWindowsMediaServicesQuickTimeStreamingServer或DarwinStreamingServer流媒體服務(wù)器平臺WindowsNT、Linux和SolarisMacWindowsNT/2000/2003WindowsNT/2000/2003、Linux、Solaris、FreeBSD第27頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.7構(gòu)建WindowsMedia流媒體服務(wù)8.7.1安裝WindowsMedia服務(wù)組件8.7.2服務(wù)器端的設(shè)置8.7.3客戶端設(shè)置8.7.4制作WindowsMedia流媒體文件第28頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.7.1安裝WindowsMedia服務(wù)組件第29頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.7.2服務(wù)器端的設(shè)置第30頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.7.3客戶端設(shè)置客戶端可以是Internet用戶，也可以是局域網(wǎng)用戶，接收軟件可以直接用WindowsMediaPlayer9或以上版本。運行MediaPlayer，在“文件”菜單中選擇“打開URL”，打開如圖8.7所示的對話框。第32頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.7.4制作WindowsMedia流媒體文件1．安裝WindowsMedia編碼器2．轉(zhuǎn)換文件格式第33頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.8構(gòu)建RealSystem流媒體服務(wù)8.8.1安裝HelixServer軟件8.8.2安裝漢化補丁8.8.3啟動HelixServer8.8.4服務(wù)器設(shè)置8.8.5客戶端設(shè)置第35頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.8.1安裝HelixServer軟件第36頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.8.2安裝漢化補丁HelixServer安裝完成后，默認(rèn)情況下是英文界面，如果需要使用中文界面，可安裝漢化補丁，通常在HelixServer的安裝包中包含有漢化包，直接將漢化包中的“HelixAdministrator”文件夾復(fù)制到HelixServer的安裝目錄中（默認(rèn)為C:\ProgramFiles\Real\HelixServer）覆蓋原來的“HelixAdministrator”文件夾即可。第37頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月8.8.3啟動HelixServer重新啟動計算機，然后雙擊桌面上的“HelixServer”，打開如圖8.22所示的窗口，請