第1章 流媒体概述

本章结构 流媒体概述

学习目标 1.知识目标: 掌握流媒体的概念 了解流媒体的发展 掌握流媒体系统的组成 通晓流媒体系统的解决方案 2.素质目标：知道何时运用流媒体技术解决学习或生活中的问题。 学习导入：流媒体技术无处不在，在线电视、电影；网络招聘，视频聊天，会议等等

1.1流媒体概述 1.1.1流媒体的概念 1.1.2流媒体技术的产生与发展

1.1.1流媒体的概念 1．流媒体技术的定义 流媒体(Streaming Media)技术，就是把连续的音频、视频等数据经过压缩编码后放到专用的流媒体服务器上，通过Internet、Intranet实时地传输给用户的一种技术。 实时性：一定是可一边下载一边播放；以前的VCD/DVD,DIVx,MP3格式一般都不是流格式

1.1.1流媒体的概念 包含的内容:网络视频新闻、网络视频广告、网络视频教学、网络视频娱乐等。 播放方式:流视频。 制作方式: 网络直播视频和网络录制视频 。

1.1.1流媒体的概念 2．网络流媒体的特点 1）交互性 2）实时性 3）集成性 4）码率可变、突发性强 -交互性：与传统电视的区别，有播放控制权，可以交互，开始、暂停、后退等； -实时性：音视频数据必须同步，且可以一边下载一边播放； -集成性：技术的集成，和信息内容的集成； -码率可变、突发性强：数据流码率是随着不同的信息内容、所处的不同时间而不断变化的，如讲话的停顿、所传场景或物体的运动等都会造成码流的波动；

1.1.2 流媒体技术的产生与发展 1994年，Rob Glaser创办了一家公司,从事流媒体技术的开发。 1995年，该公司推出了C/S架构的网络音频系统real audio。 随后微软、苹果等公司也纷纷推出了自己的流媒体产品。 2002~2005年，Flash视频播放器，视频数据的革命！ 现如今,全球81%以上的视频都是通过Adobe的Flash技术观看的 全球81%以上的视频都是通过Adobe的Flash技术观看的

1.2流媒体系统的构成 1.2.1流媒体编码器 1.2.2流媒体服务器 1.2.3网络通信子系统 1.2.4客户端

1.2流媒体系统的构成 流媒体系统结构，四个部分 实现流数据的输出和服务质量QoS管理 实现会话的建立和管理 红色框表示4个关键组成部分：流媒体编码器、流媒体服务器、网络通信子系统和客户端 实现会话的建立和管理

1.2.1流媒体编码器 流媒体编码器用于创建和捕捉多媒体数据，形成并编辑流式文件。 因为音视频节目编码格式有多种，比如视频编码有MPEG 4、H.263、Xvid、H.264等，音频编码格式有Amr、Mp3、aac等。但这些格式的文件通常都不适合在网络中实时播放。 因此，需要进行流媒体处理，采用更好的压缩编码，形成常用的流媒体文件格式，常用的有4大公司自定义格式： .rm,.ra; .wmv,.asf; .qt,.mov; .swf,.fla。 从Flash6开始Swf文件格式开始支持压缩功能，主要的压缩算法采用的是zlib中的deflate算法。 wmv是微软所称的MPEG4的格式。 MOV格式的视频文件也可以采用不压缩或压缩的方式，其压缩算法包括cinepak、intel indeo video r3.2 和video编码。其中cinepak和intel indeo video r3.2算法的应用和效果与avi格式中的应用和效果类似。可支持mov和mpg两种视频文件格式)和图像播放器（图像浏览器，只支持pic和jpeg两种格式的图片）两部分组成。 

1.2.2流媒体服务器 流媒体服务器作为核心部分，它需要具备高性能的处理能力来完成流式媒体的连接管理、优先级调度、视音频源的传递等工作。

1.2.3网络通信子系统 网络通信子系统负责流数据的实时传输，是影响网络服务系统性能的关键部分。 网络通信子系统包含主干网络系统和本地网络系统两部分。

1.2.4客户端 客户端系统就是流数据用户的终端设备。在流媒体系统中，对客户端系统具有如下要求： （1）能够登录到服务器，并向服务器发出播送请求； （2）能够将服务器发送来的压缩数据进行解压缩； （3）能够播放高质量的音视频、图像； （4）在播放过程中能够对网络中断与演播中断进行协调,如缓冲。

1.3 流媒体技术解决方案 1.3.1 Real system 1.3.2 Windows Media 1.3.3 QuickTime 1.3.4 Flash Media System

1.3.1 Real system Realsystem是Real Networks公司提供的流媒体解决方案。 Real System由媒体内容制作工具Real Producer、服务器端Real Helix Server、客户端软件RealPlayer三部分组成。 流媒体文件包括RealAudio、RealVideo、Real Presentation和RealFlash四类文件。 Real系统强大的整体解决方案 Real Presentation是和微软合作，对PPT插入声音， RealFlash和adobe合作研发的高压缩比的动画格式

1.3.1 Real system Real Media文件格式是标准的标志文件格式，使用四字符编码来标志文件元素。组成文件的基本部件是块(chunk),每个块包含字段： --块标示符ID(四个字符) --SIZE(32位数据) --DATA ID SIZE Chunk DATA ID SIZE DATA Subchunk DATA

1.3.2 Windows Media Windows Media是由微软公司提供的、全免费的、基于微软视窗平台的流媒体信息发布平台。 组建Windows Media流媒体系统的软件包括：Windows Media服务器组件、Windows Media工具及Windows Media Player。

1.3.2 Windows Media Windows Media服务器支持的ASF(Advanced Stream Format)格式,在音频上与wma同样的编码，但是视频则与wmv(windows media video 7/8编码)不同，它采用的是Microsoft MPEG-4 V1~V3三种编码。 .wmv一直采用windows media video 7/8编码

1.3.2 Windows Media ASF文件的基本单元是ASF对象，一般有3类对象(文件头、数据、索引对象)。 每个对象包括：128位唯一ID、64位的Object Size、可变长的Object Data。 Header Object Index Object 文件头对象 Data Object ASF文件结构 数据对象 索引对象 Object ID Object Data 16B Object Size 8B ??B ASF对象结构 .wmv一直采用windows media video 7/8编码

1.3.3 QuickTime QuickTime系统包括服务器QuickTime Streaming Server、带编辑功能的播放器QuickTimePlayer（免费）、制作工具QuickTime 4 Pro、图像浏览器Picture Viewer、QuickTime 插件。 Quick-Time提供了两种标准图像和数字视频格式,即可以支持静态的*.PIC和*.JPG图像格式，动态的基于Indeo压缩法的*.MOV和基于MPEG压缩法的*.MPG视频格式。 QuickTime因具有跨平台、存储空间要求小等技术特点，得到业界的广泛认可，目前已成为数字媒体软件技术领域的事实上的工业标准。

1.3.3 QuickTime QuickTime文件简单地说就是一群原子的集合，对原子次序没有规定。 文件结构图 原子结构图 常见的顶层原子类型 ·               'moov' ·               'mdat' ·               'free' ·               'junk' ·               'pnot' ·               'skip' ·               'wide' ·               'pict' ·               'ftyp' ·               'uuid' : Used by Sony's MSNV brand of MP4 文件结构图 原子结构图

1.3.4 Flash Media System Adobe公司的Flash Media是一个重要的流媒体解决方案。 CCTV在2008年春晚期间使用了Adobe的FMS系统提供视频点播服务，而2008年的奥运会也以这种方式作为视频点播的主要服务形式。

1.3.4 Flash Media System SWF文件结构 文件头 TAG1 TAG2 结束标签 … 其中，TAG分为描述标签和控制标签，描述标签表示SWF影片的内容—形状、颜色、文本等；控制标签可以创建和驱动实例，控制SWF播放

1.4 流媒体技术的应用 网络流媒体应用指以声音和电视图像为主的多媒体通信，如声音、视频的点播或广播、因特网电话、视频会议、远程教学、虚拟现实、IPTV、移动流媒体及电子家庭等。 网络流媒体技术正广泛应用于管理、教育、培训、公共服务、广告、文艺及出版等领域。

1.4 网络流媒体技术的应用 1.4.1宽带网视频点播 1.4.2互联网直播 1.4.3网络视频会议 1.4.4远程教学 1.4.5 IPTV 1.4.6移动视频

1.4.1宽带网视频点播 视频点播(VOD，Video On Demand)系统。 用户只要进行点播操作，即刻就可收看和欣赏节目库中自己喜爱的任意节目，并可自由地控制快慢放等。 节目内容除了多媒体软件、教学信息、电影音乐外，还包括提供查询、浏览、指南、交易、广告、新闻等各类节目。

1.4.2互联网直播 网上直播是网络视频应用的一个热点，它使观众摆脱了对电视的依赖。 网上直播的形式大大加快了视频信息传递的实效性。目前，网上直播大多采用网络视频技术，网络视频技术可以在低宽带环境下提供高质量的音、视频。 特别是网络视频技术中的智能流技术，可以根据网络带宽的动态变化而自动地调整播放质量，避免在播放过程中的信息流中断。

1.4.3网络视频会议 网络视频会议通过通信网络把两个或多个地点的多媒体会议终端连接起来，在其间传送各种图像、话音和数据信号，使出席会议者有亲临现场的感觉。 除此之外，网络视频会议系统还应用于远程教育、远程医疗等需要传送实时音频、视频和数据的业务。 网络视频会议能为用户提供直接、全面的沟通交流，并能节约时间、降低成本、提高生产率。

1.4.4远程教学 网络视频技术可以利用网络来现场直播课堂教学的内容，学习者在网络的任何一个接入点都能实时观看到现场直播教学，还可以将各种教学内容转换成流式文件存储在网络视频服务器中。 考研的远程教学

1.4.5 IPTV IPTV即交互式网络电视，是一种利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。 IPTV特点表现在： （1）用户可以得到高质量（接近DVD水平的）数字媒体服务 （2）用户可自由地选择宽带IP网站提供的视频节目 （3）实现媒体提供者和媒体消费者的实质性互动 网络机顶盒和有线电视机顶盒的区别

1.4.6移动视频 移动视频技术就是流媒体技术在移动网络和终端上的应用，主要是利用移动通信网为手机终端提供音频、视频和数据的流媒体服务。