網(wǎng)絡(luò)新媒體技術(shù)論文(2)
網(wǎng)絡(luò)新媒體技術(shù)論文
網(wǎng)絡(luò)新媒體技術(shù)論文篇二
試論網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)
【摘要】互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生使得網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)與我們的生活息息相關(guān)。本文將對(duì)流式傳輸?shù)奶攸c(diǎn)、流媒體系統(tǒng)的組成進(jìn)行介紹，并重點(diǎn)闡述流式傳輸協(xié)議。
【關(guān)鍵詞】流媒體 啟動(dòng)延時(shí) RTP
自互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生以來，受網(wǎng)絡(luò)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(luò)帶寬得到很大的改善，可以達(dá)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(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
一、流媒體技術(shù)概述
流媒體(Streaming)技術(shù)是指在發(fā)送端和接收端之間以獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的以給定速率傳輸音頻、視頻信息的一種傳輸技術(shù)。流媒體具有隱含的時(shí)間維、傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和等時(shí)性、高吞吐量等特點(diǎn)。目前因特網(wǎng)由于存在帶寬不足、服務(wù)質(zhì)量控制機(jī)制較弱等局限性，難以滿足流媒體的實(shí)時(shí)性要求，為此因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)制定了一系列支持流媒體實(shí)時(shí)傳輸和服務(wù)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(chǔ)。在網(wǎng)絡(luò)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(shí)間長(zhǎng)、占的內(nèi)存多，要求用戶等到整個(gè)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(luò)向用戶計(jì)算機(jī)進(jìn)行連續(xù)、實(shí)時(shí)傳送，用戶不必等到整個(gè)文件全部下載完畢，而只需經(jīng)過幾秒或十幾秒的啟動(dòng)延時(shí)即可進(jìn)行觀看。
流媒體技術(shù)是一種使用流式傳輸連續(xù)的時(shí)基媒體的技術(shù)。流式傳輸方式是將視頻、音頻等其他媒體壓縮為一個(gè)個(gè)壓縮包，由視頻服務(wù)器向用戶計(jì)算機(jī)連續(xù)、實(shí)時(shí)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(shè)備進(jìn)行流媒體的制作。它包括了一系列的工具，從獨(dú)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(chǔ)為固定的格式，供發(fā)布服務(wù)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(wù)器。即存放媒體數(shù)據(jù)。由于要存儲(chǔ)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(qǐng)求數(shù)據(jù)并具有高度的可擴(kuò)展性、兼容性，支持標(biāo)準(zhǔn)的接口。這種系統(tǒng)配置能滿足上千小時(shí)的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)片源的海量存儲(chǔ)。
4、網(wǎng)絡(luò)。即適合多媒體傳輸協(xié)議甚至是實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。流媒體技術(shù)是隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來，它在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加了多媒體服務(wù)平臺(tái)。
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(shí)時(shí)音頻和視頻直播和點(diǎn)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(yè)面、音頻和視頻等集成表現(xiàn)形式。在帶寬充裕時(shí)，流式媒體播放器可以自動(dòng)偵測(cè)視頻服務(wù)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(yīng)用最多的播放器有美國(guó)Real Networks公司的Real Player、美國(guó)微軟公司的Media Player、美國(guó)蘋果公司的Quicktime三種產(chǎn)品。
目前，Real System 被認(rèn)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(hào)上網(wǎng)到10M 的局域網(wǎng)，允許點(diǎn)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(shí)時(shí)壓制現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)并傳送給Real Server進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播;也可以把其他音頻、視頻和動(dòng)畫等多媒體文件格式轉(zhuǎn)換成Real Server支持并進(jìn)行流媒體廣播的 Real格式。二是服務(wù)器引擎 Real Server。它是目前國(guó)際上最強(qiáng)力的因特網(wǎng)和Intranet上的流傳播服務(wù)引擎，利用該服務(wù)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(shí)時(shí)收看直播節(jié)目。三是客戶端播放軟件 Real Player。用來向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)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(shù)的一個(gè)重要組成部分，也是基礎(chǔ)組成部分。因特網(wǎng)工程任務(wù)組的主要工作是設(shè)計(jì)各種協(xié)議來規(guī)范與發(fā)展世界標(biāo)準(zhǔn)化組織，現(xiàn)已設(shè)計(jì)出幾種支持流媒體的傳輸協(xié)議。
1、RSVP(資源預(yù)留協(xié)議)。該協(xié)議促使流數(shù)據(jù)的接收者主動(dòng)請(qǐng)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(wù)質(zhì)量。RSVP是一個(gè)在IP上承載的信令協(xié)議，它允許路由器網(wǎng)絡(luò)任何一端上終端系統(tǒng)或主機(jī)在彼此之間建立保留帶寬路徑，為網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸預(yù)定和保證服務(wù)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(gè)概念是在邏輯上進(jìn)行區(qū)分的。發(fā)送者指發(fā)送路徑消息的進(jìn)程，而接收者是指發(fā)送預(yù)留消息的進(jìn)程，同一個(gè)進(jìn)程可以同時(shí)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(yù)留的分類。專用預(yù)留：它所要求的預(yù)留資源只用于一個(gè)發(fā)送者，即在同一會(huì)話中的不同發(fā)送者分別占用不同的預(yù)留資源。共享預(yù)留：它所要求的預(yù)留資源用于一個(gè)或多個(gè)發(fā)送者，即在同一會(huì)話中的多個(gè)發(fā)送者共享預(yù)留資源。
(3)RSVP提供兩種發(fā)送者選擇方式。通配符方式：默認(rèn)所有發(fā)送者，并通過預(yù)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(gè)或多個(gè)發(fā)送者來進(jìn)行預(yù)留。
2、RTP(實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)。用于Internet上針對(duì)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(shí)時(shí)特征的端對(duì)端傳送服務(wù)，如在組播或單播網(wǎng)絡(luò)服務(wù)下的交互式視頻音頻或模擬數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序通常在UDP上運(yùn)行RTP以便使用其多路結(jié)點(diǎn)和校驗(yàn)服務(wù)。RTP可以與其他適合的底層網(wǎng)絡(luò)或傳輸協(xié)議一起使用。如果底層網(wǎng)絡(luò)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(gè)目的地。
3、RTCP(實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議)。實(shí)現(xiàn)通過客戶端對(duì)服務(wù)器上的音視頻流做播放、錄制等操作請(qǐng)求。該協(xié)議通過RTSP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了在客戶端應(yīng)用程序中對(duì)流式多媒體內(nèi)容的播放、暫停、快進(jìn)、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(wù)。
4、RTSP(實(shí)時(shí)流協(xié)議)。建立并控制一個(gè)或幾個(gè)時(shí)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(dāng)多媒體服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制。RTSP 提供了一個(gè)可擴(kuò)展框架，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)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(shí)況數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)的剪輯。RTSP 用于控制多個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送會(huì)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(jī)制的方法。
總之，隨著流媒體技術(shù)的不斷發(fā)展以及網(wǎng)民對(duì)流媒體的需求的增加，流媒體技術(shù)將會(huì)日臻成熟并穩(wěn)步發(fā)展。
(注：本文為項(xiàng)目“多媒體CAI應(yīng)用在高等職業(yè)教育中的教學(xué)結(jié)構(gòu)模型研究”的研究成果。)
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