数字媒体技术基础 (第10章 流媒体技术) 周苏 教授 浙江大学城市学院 QQ:81505050 13805784515.

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数字媒体技术基础 (第10章 流媒体技术) 周苏 教授 浙江大学城市学院 QQ:81505050 13805784515

第10章 流媒体技术 10.1 流媒体技术原理 10.2 流媒体传输过程 10.3 流媒体传输协议 10.4 流媒体系统的组成 第10章 流媒体技术 10.1 流媒体技术原理 10.2 流媒体传输过程 10.3 流媒体传输协议 10.4 流媒体系统的组成 10.5 流媒体播放方式 10.6 流媒体的文件格式 10.7 流媒体技术的应用 实验:Premiere视频编辑初步

第10章 流媒体技术 随着互联网的普及,利用网络传输音频、视频、动画等多媒体数据的需求越来越大。而传统的是先将多媒体信息全部下载到客户端,然后使用相应的播放器进行播放。由于多媒体信息量大,因此这种方式需要用户等待时间过长。流媒体技术的出现,在一定程度上使互联网传输音视频难的局面得到了改善。 流媒体(Streaming Media)也称流式媒体,简单说就是应用流技术在网络上传输的多媒体文件,而所谓流媒体技术,就是把连续的影像和声音信息(视、音频文件)经过压缩处理后,放到网络服务器上进行分段传输,客户端计算机无须将整个视、音频文件下载到本地,便可以即时收听和收看的网络传输技术。流媒体技术的出现,极大地改善了在网络上观看和传输影音文件的体验。宽带网络的发展使诞生于中速网络的流媒体成为未来的主流技术,它推动了互联网整体架构的革新,转变了传统互联网的内容表现形式,赋予宽带应用更多的娱乐性和互动性。

10.1 流媒体技术原理 流媒体并不是一种新的媒体,而是媒体在网络上一种新的流式传输方式。流式传输方式是将整个音频/视频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包,由服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中,用户不必等到整个文件全部下载完毕,而是只需经过儿秒或几十秒的启动延时,将开始部分内容下载到客户端,多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载,因此用户可以边下载边观看。 为了支持边下载边播放,首先需要在客户端的计算机上创建一个缓冲区,在播放前预先下载一段数据作为缓冲,在网络实际连线速度小于播放速度时,播放程序就会取用缓冲区内的数据,这样可以避免播放的中断,也使得播放品质得以保证。流媒体技术是网络技术及视/音频技术的有机结合。在网络上实现流媒体技术,需要解决流媒体的制作、发布、传输及播放等方面的问题。

10.1 流媒体技术原理 流媒体也指采用流式传输的方式在因特网上播放的媒体格式,它通过将视频文件经过特殊的压缩方式分成一个个的小数据包,由视频服务器向用户计算机连续、实时传送,用户不需要将整个视频文件完全下载之后才能观看,只需经过短暂的缓冲就可以观看这部分已经下载的视频文件,文件的剩余部分将继续下载。 流媒体的另一个特点是,用户可以用它来实时广播,或者将它作为存档文件,以便在需要时再使用。这样的话,那些错过现场直播的人们,可以在以后有空的时候,通过流媒体来观看以前的直播。不管是要用流媒体来实时广播,还是要将它作为存档文件保存,流媒体文件的传输都受到带宽的限制,因为流媒体是实时的,所以数据的发送量受到用户接收数据能力的限制。

10.1 流媒体技术原理 流媒体是实时的,在网页上点击链接,数秒钟后就可以看到或听到流媒体了。利用这个特性,可以进行实时广播。对于流媒体,数据在播放后便被抛弃,因而可以做到合理的版权保护。此外,流媒体服务器端支持用户对流媒体的控制,用户可以控制媒体的播放。与用户的互动性是流媒体的另一优点。 不同格式的流媒体文件需要用不同的播放软件进行观看,有不少大型的多媒体播放软件集成了流媒体的播放技术。通常,编码由专门的压缩编码软件来完成,而使用者收听和收看网络影音文件则是一个解压缩的过程,这是由专门的播放器来完成的。

10.1 流媒体技术原理 带宽的随机性是流媒体系统必须处理的问题。即便从理论上保证用户的带宽是不变的,但事实上这根本不可能。带宽不停地在零和最大值之间波动。流媒体播放器利用缓冲器来解决这个问题。在文件被播放之前,计算机的内存将先存储该文件前几秒钟的内容。这使得媒体播放器可以在带宽变小时,仍有储备的数据播放。流媒体播放器按照固定的速率播放流。如果带宽变小了,新的数据不能到达,媒体播放器就读取缓冲器中的数据播放。如果缓冲器中的数据也播放完了,媒体播放器只能停下来,等着有新的数据补充到缓冲器中。在保证缓冲器中的数据总是满的情况下,流媒体播放器基本上能够避免由于因特网传输数据的随机性所造成的影响。

10.2 流媒体传输过程 流式传输过程需要缓存。因为在流式传输过程中,媒体内容在传输过程中首先被分解为许多包,每个包传输是断续的异步传输。由于网络是动态变化的,各个包选择的路由可能不尽相同,故到达客户端的时间延迟也就不等,那么先发的数据包可能后到,后发的数据包先到。因此,在客户端需要通过缓存系统来弥补延迟和抖动的影响,在客户端对数据包进行重组,从而保证数据包的顺序正确,使媒体数据能连续输出,而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿。因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据,从而已经播放的内容可以被丢弃,空出的缓存空间可以重新被用来缓存后续尚未播放的内容。因此需要的缓存空间不需要太大。 流式传输的基本过程如图10-1所示。

图10-1 流式传输基本过程

10.2 流媒体传输过程 1)用户在客户端Web浏览器上选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息。 2)通过这些控制信息把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来。 3)客户机上的Web浏览器启动音/视频Helper程序,并使用HTTP从Web服务器检索相关参数对音/视频Helper程序进行初始化。这些参数可能包括目录信息、音/视频数据的编码类型或与音/视频相关的服务器地址。 4)音/视频播放器程序与音/视频服务器运行实时流控制协议(RTSP),以交换音/视频传输所需的控制信息。与CD播放机的功能相似,RTSP提供了播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。 5)最后,音/视频服务器使用RTP/UDP协议将音/视频数据传输给客户程序,一旦音/视频数据到达客户端,音/视频客户程序即可播放输出。

10.2 流媒体传输过程 在流式传输中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与音/视频服务器建立联系,是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行音/视频Helper程序所在客户机的目的地址。实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器。 实现流式传输有两种方法:顺序流式传输和实时流式传输。

10.2.1 顺序流式传输 顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可以观看在线内容,但是在给定时刻,用户只能观看已经下载的部分,而不能跳到还未下载的前头部分,顺序流式传输不像实时流式传输在传输期间根据用户连接的速度做调整。由于HTTP 服务器本身可以支持顺序下载,因此不需要其他特殊协议,所以顺序流式传输也经常被称为HTTP 流式传输。由于顺序流式传输的这些特点,因此它不适合长片段和有随机访问需要的情况。顺序流式文件是放在标准HTTP 或FTP 服务器上,易于管理,基本上与防火墙无关。

10.2.2 实时流式传输 与HTTP 流式传输不同,实时流式传输需要专用的流式传输媒体服务器并且应用实时传输协议(如RTSP —Realtime Streaming Protocol等),实时流式传输必须保证媒体信号带宽与网络连接匹配,从而便于传输的媒体可被实时观看到。实时流式传输适合现场事件播发,也支持随机访问,用户可快进或后退以观看前面或后面的内容。理论上,实时流一经播放就可不停止,但实际上,可能发生周期暂停。实时流式传输必须配匹连接带宽,这意味着在以调制解调器速度连接时图像质量较差。而且,由于出错丢失的信息被忽略掉,网络拥挤或出现问题时,视频质量很差。实时流式传输需要特定服务器,如Apple QuickTime、RealNetWorks和Windows Media流媒体服务器。这些服务器允许对流媒体信息的发送实现多级别的控制,其系统设置、管理等要比HTTP 服务器复杂得多。实时流式传输需要专门的实时流传输网络协议,如RTSP或MMS(Microsoft Media Server)。实时流式传输所需协议在存在防火墙的情况下容易出现问题,往往会导致客户端不能正常视听。

10.3 流媒体传输协议 由于传统网络数据传输使用的TCP 协议需要较大的开销,因此不太适合实时数据的传输。所以在流式传输技术中,需要专门的协议来实现实时数据传输。在实现流式传输的实现方案中,一般采用HTTP 与TCP协议来传输控制信息,支持流媒体传输的网络协议主要有实时传输协议RTP、实时传输控制协议RTCP、实时流协议RTSP 以及资源预订协议RSVP等。 (1)实时传输协议RTP 实时传输协议RTP(Real-time Transport Protocol)是用于因特网上针对多媒体数据流的一种实时传输协议,由IETF的多媒体传输工作小组于1996年制定的。RTP协议规定了在网络上传输音/视频等媒体数据的标准数据包格式,用于支持在单播和广播传输中传输实时数据。RTP通常使用UDP来传送数据,但RTP也可以在TCP等其他协议之上工作。RTP只保证实时数据传输,并不能为按顺序传输数据提供可靠传输机制,也不提供流量控制或拥塞控制,而是依靠RTCP提供这些服务。

10.3 流媒体传输协议 (2)实时传输控制协议RTCP 10.3 流媒体传输协议 (2)实时传输控制协议RTCP 实时传输控制协议RTCP(Real-time Transport Control Protocol)是实时传输协议RTP 的姊妹协议,通常和RTP 一起提供流量控制和拥塞控制服务,RTCP 本身并不传输数据,只是为RTP 传输提供服务质量保障。RTCP 包中收集媒体传输相关的统计信息。例如,已传输的数据包的数量、丢失的数据包的数量、单向和双向网络延迟等统计资料,因此网络应用程序可利用RTCP 的这些统计信息动态地改变传输速率,甚至改变有效载荷类型。

10.3 流媒体传输协议 (3)实时流协议RTSP 实时流协议RTSP(Real-Time Streaming Protocol)是由Realnetworks和NetScape共同提出的。RTSP协议以客户服务器方式工作,它定义了如何有效地通过IP网络一对多传送多媒体数据的媒体播放控制协议。用来使用户在播放从因特网下载的实时数据时能够进行控制,如暂停/继续、后退、前进等。因此RTSP又称为“因特网录像机遥控协议”。 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,服务器做出响应;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。RTSP的控制功能,不仅要有协议,而且要有专门的媒体播放器和媒体服务器。

10.3 流媒体传输协议 (4)资源预订协议RSVP 资源预订协议RSVP(Resource Reserve Protocol)是网络控制协议,使用RSVP可在因特网 网上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特殊服务质量QoS。

10.4 流媒体系统的组成 基本的流媒体系统主要包括3个组件,即播放器、服务器和编码器。 10.4 流媒体系统的组成 基本的流媒体系统主要包括3个组件,即播放器、服务器和编码器。 · 播放器。流媒体播放器是一种能够与流媒体服务器通信的软件,能够播放或丢弃收到的流媒体,它既可以像应用程序那样独立运行,也可以作为Web浏览器的插件。流媒体播放器通常都提供对流的交互式操作,比如播放、暂停、快放等。某些播放器还提供一些额外功能,比如录制、调整音频或视频,甚至提供文件系统记录你喜欢的流媒体文件。

10.4 流媒体系统的组成 · 服务器。文件在编码之后,即被存放在流媒体服务器上。流媒体服务器处理来自客户端的请求。服务器在流媒体传输期间,同用户的播放器保持双向通信。这种通信是必须的,因为用户很有可能会暂停或快放一个文件。除了要响应播放器,流媒体服务器还必须及时处理新接收的实时广播数据,将其编码。事实上,流媒体服务器可能同时处理多个任务,一边要处理多个新接收的实时广播数据,一边要响应观众发出的请求,而且还要处理服务器硬盘上备份的数据流。许多流媒体服务器还提供各种额外功能,比如数字权限管理(DRM)、插播广告、分割或镜像其他服务器的流,还有组播。

10.4 流媒体系统的组成 QuickTime、RealSystem和Windows Media的流媒体服务器几乎具备一样的功能,它们之间最大的不同在于它们运行的平台以及它们发送的流媒体格式不同。这3种软件都是成熟的,且功能完备,而且这3种软件都被广泛使用。QuickTime和RealSystem都使用RTSP协议来发送流媒体文件,而Microsoft则使用它自己的协议MMS。这3种流媒体服务器都支持它们自己的文件格式,而这些格式可以在相应的媒体播放器中播放。

10.4 流媒体系统的组成 · 编码器。在观看或收听流媒体之前,原始音频视频文件必须先转换为流媒体文件,以便在因特网上传播。这项工作由流媒体编码器来完成。编码过程包括两项工作:其一是在尽可能保证文件原有声音影像质量的情况下尽量降低文件的数据量;其二是按照容错格式将转换后的文件打包,这种处理方式能避免数据传输时发生丢失。

10.5 流媒体播放方式 流媒体放在服务器上后,任何人都可以去下载或播放它。事实上,多个用户可能同时播放同一个文件,而每个用户都可以对他们自己的文件进行控制。用户可以随心所欲地暂停、快放、倒带或重播文件。例如在远程教育中,人们可以在不同的地方上课。通过流媒体,学生可以利用不同的时间学习,还可以根据自己的节奏来调整学习进度。在实时播放中,尽管很多人可能想在事件发生的那一刻实时地观看整个事件的发展,但也有很多人希望事后也能看到发生的事件。 按照播放方式,流媒体可分为点播方式和广播方式;按照通信方式,可将流媒体分为单播方式和组播方式。

10.5.1 视频点播 随着多媒体技术、通信技术以及硬件存储技术的发展,人们已不再满足以往单一、被动的信息获取方式,而是希望主动参与节目之中。视频点播(video on demand, VOD)正是这样一种交互式业务,引起有线电视界和通信界的高度重视。 交互式VOD系统由前端处理系统、宽带交换网络、用户接入网、用户终端设备(机顶盒加电视机或计算机)等几个部分组成。VOD系统既可采用集中处理结构,也可采用集中管理、分布处理的方式;并可灵活地选用HFC、FTTB、FTTC、ADSL、VDSL等多种接入方式,用户机顶盒可根据需要采用与接入方式匹配的接口,通过电视机、PC机进行视频、音频、数据的显示和通信。

10.5.1 视频点播 在点播过程中,用户通过自己的VOD终端,向就近的VOD业务接入点发起第一次通信呼叫,要求使用VOD业务,经VOD业务上行通路(如计算机网、电信网、有线电视网等)向视频服务器发出请求;系统迅速做出反应,在用户的电视屏幕上显示点播单,并对用户信息进行审核,判定用户身份;用户根据点播单作出选择,要求播放某个节目,系统则根据审核结果,决定是否提供相应的服务。在较短的时间间隔内向指定的设备播放所要求的节目,并随时准备响应新的请求。 视频点播系统由视频信息源、传送网络和用户终端三大部分组成。视频服务提供商提供视频信息源,将节目存储在视频服务器中。视频服务器随时根据用户的需求,将各种信息资源向用户提供丰富的视频服务。传送网络是连接视频服务提供商与远地用户住宅的通信系统,通过传输网络传送视频信号和回送用户的选择和命令。用户通过简便易用的用户终端(机顶盒)将压缩的视音频信号解码后输出至显示设备,即可欣赏自己需要的节目。

10.5.1 视频点播 1. 视频信息源 视频信息源由视频服务器、节目选择计算机和记账计算机等设备组成。用于存储视频资源并提供检索能力的设备称为视频服务器,它是VOD系统的中央控制和服务部分,是最关键的设备。视频服务器的高速数据传输能力保证了用户对大量的影片、视频节目、游戏、商务信息以及其他服务的近乎即时的访问。VOD视频服务器保存着大量经压缩的图像节目并能通过网络为用户提供所需的节目拷贝,也可以包含实时的MPEG编码器来接入实况转播。VOD视频服务器通过与用户之间直接的、实时双向交互来控制节目的播放,包括节目的选择、播放过程的开始与终止、播放速度的控制以及不同节目之间的动态切换等。

10.5.1 视频点播 2. 传输网络 传输网络用于传送用户的节目选择信息和分配视、音频服务媒体流。VOD系统对网络的吞吐量、延迟和延迟变化等性能指标均有较高的要求。由于音频信号压缩后的数据量相对较少,受网络性能的影响在听觉上比较明显;对于视频信号来说,偶尔的视频包丢弃是允许的,因为下一帧图像会马上补充过来,在视觉上不会造成很大的影响,在网络带宽受限的情况下,可以通过降低视频图像的分辨率和适当减少帧速率来尽量保证音频信息的传送质量。传输网络由干线传输系统和分配系统组成。干线传输系统可以有光纤、同轴电缆和无线传输方式等供选择;分配系统有光纤(FITL)、铜线(ADSL等)、混合光纤同轴电缆(HFC)和无线(LMDS)等实现方式。在中国大陆,电信企业的一般做法是采用ADSL/HDSL/VDSL技术,在PSTN(公用交换电话网)中传输节目;而广电部门一般采用HFC技术,在CATV(有线电视网)系统中播出节目。

10.5.1 视频点播 3. 用户终端 视频服务器提供经过压缩的视、音频数字信号,而用户使用的是模拟电视机,因此是无法接收的,这就要使用一种称为“机顶盒”的设备把压缩的视、音频数字信号解压缩并转换为模拟信号。目前用户设备主要有两种结构:第一种结构将网络终端(NT)从机顶盒分离开来,两者间多采用E1/V24接口,可提供2Mb/s下行连接和双向控制连接;第二种结构将NT集成进机顶盒,机顶盒的基本功能是对MPEG信号解码并与普通电视机接口,还有人机接口、条件接入(编码)、口令控制、智能卡和信用卡阅读器等其他功能,也可以使用PC作为用户终端。

10.5.2 实时广播 实时广播要求事件的影像文件被实时编码,并将文件流直接发送到服务器上,服务器将获得的文件流直接向观众广播。实时广播需要的带宽要比点播大得多,因为所有人将在同一时间观看广播的影像。此外,实时广播还需要多个流服务器,以此来分担巨大的访问负载。

10.5.3 单播方式和组播方式 单播方式是指在媒体服务器与客户端之间需要建立一个单独的数据通道,从一个媒体服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户端。每个客户端必须分别对媒体服务器发送单独的查询,而媒体服务器必须向每个客户端发送数据包的复制。这样会给服务器造成沉重的负担,响应需要很长时间。 组播方式是指需要在组播技术构建的具有组播能力的网络中,媒体服务器只需要发送一个数据包,然后由路由器一次将数据包复制到多个通道上,从而使发出申请的客户端都共享同一个信息包。信息可以发送到任意地址的客户端,减少网络上传输的信息包的总量。网络利用效率大大提高,成本大大下降。

10.6 流媒体的文件格式 流媒体文件格式主要有.mov、.asf、.3gp、.viv、.swf、.rt、.rp、.ra、.rm。 10.6 流媒体的文件格式 流媒体文件格式主要有.mov、.asf、.3gp、.viv、.swf、.rt、.rp、.ra、.rm。 RM(RealMedia)格式是由Rea1Networks公司开发的流媒体文件格式,这类文件的扩展名是.rm,对应的播放器是RealPlayer。它主要包括RealAudio、RealVideo和RealFlash三类文件,其中Rea1Audio用来传输接近CD音质的音频数据,RealVideo用来传输不间断的视频数据,RealFlash则是Rea1Networks公司与Macromedia公司联合推出的一种高压缩比的动画格式。Real Media可以根据网络数据传输的不同速率制定不同的压缩比率,从而实现低速率的因特网上进行视频文件的实时传送和播放。

10.6 流媒体的文件格式 QuickTime格式是由Apple公司开发的流媒体文件格式,是Apple公司面向专业视频编辑、Web网站创建和CD-ROM内容制作领域开发的多媒体技术平台。这类文件扩展名是.mov,对应的播放器是QuickTimePlayer。QuickTime格式具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点,最大的特点是跨平台性,既能支持MacOS系统,同样也能支持Windows系统,是数字媒体领域事实上的工业标准,是创建3D动画、实时效果、虚拟现实、A/V和其他数字流媒体的重要基础。 Microsoft公司的Windows Media的核心是ASF(advanced stream format)。ASF是一种数据格式,音频、视频、图像以及控制命令脚本等多媒体信息通过这种格式,以网络数据包的形式传输,实现流式多媒体内容发布。其中,在网络上传输的内容就称为ASF Stream。ASF支持任意的压缩/解压缩编码方式,并可以使用任何一种底层网络传输协议,具有很大的灵活性。ASF格式(扩展名.asf和.wmv)对应的播放器是Media Player。ASF格式文件体积小,因此特别适合在IP网上传输。

10.7 流媒体技术的应用 随着互联网的发展,流媒体技术在一定程度上突破了网络带宽对多媒体信息传输的限制,因此被广泛运用于互联网直播、网络电台、音/视频点播、远程教育、广告、音/视频会议、远程医疗等互联网信息服务的方方面面。对人们的工作和生活将产生深远的影响。 (1)广告及其销售 用内容丰富、图文声像并茂的流媒体效果制作广告,其效果远远超过静态网页广告。基于流媒体服务平台,在节目播出中插入适当的动态画面、动态文本滚动广告、音视频广告,具有广泛的社会效益和经济效益。流媒体广告可以分为三类:音视频广告、包括加配音的图片广告、包括实时文字插播的文字广告。

10.7 流媒体技术的应用 (2)视频点播 VOD(Video on Demand)是视频点播技术的简称,也称为交互式电视点播系统,即根据用户的需要播放相应的视频节目。视频点播系统中,将影视节目、音乐等节目以特殊的压缩编码形式存储在服务器的节目库中,从而使其适合在网络上传输。用户可以在网络上欣赏节目库中自己喜爱的任意节目,或者任意节目中的任何一段,并随心所欲地进行控制。节目内容除了影视节目、音乐外,还可以提供文本、图像等各种文件的共享,并有方便的检索功能,让用户可以快捷地找到点播的内容。就当前而言,很多大型的新闻娱乐媒体都在因特网上提供基于流技术的音视频节目。

10.7 流媒体技术的应用 (3)音/视频会议 用摄像机或投影仪获得现场音视频信号后,通过Web站点进行基于因特网的现场直播,或者保存为流格式文件后,必要时播放。 基于流媒体平台的网上音/视频会议系统,并且将其划分为多个虚拟会议室通过传输介质传送给各个用户。只要客户端具备音视频采集等网上会议系统的条件,申请获得账号后,就可以利用租用的网上视频会议系统进行会议。网上音/视频会议可以极大地提高办公效率,而且较之传统的模拟视频会议系统更加灵活方便和节约成本。这种先进、实用、低廉的信息交流平台一经问世便得到社会各界的关注,一些机关、企业、高校纷纷建立视频会议系统,为信息的快速交流提供了可靠的保障。 视频会议系统主要由视频会议终端、控制管理软件、多点控制器、信道(网络)及控制管理软件等组成。

10.7 流媒体技术的应用 视频会议系统终端的主要功能是:完成视频、音频、数据、信令等各种数字信号的采集、编辑、处理和显示,再将符合国际标准的压缩数字信号码经线路接口送到信道,或从信道上将标准压缩数字信号码经线路接口送到终端。此外,终端还要形成通信的各种控制信息,如同步控制和指示信号、远端摄像机的控制协议、定义帧结构和加密解密处理等。

10.7 流媒体技术的应用 视频会议系统终端设备主要包括以下几部分: 10.7 流媒体技术的应用 视频会议系统终端设备主要包括以下几部分: 1)视频编解码器及附属设备。会议视频由视频输入设备如摄像机等将模拟视频信号输入编码器,经编码器数字化、压缩处理后,成为数据码流,经数字信道传送到接收端,接收后解码为模拟视频信号,由监视器显示出发送端的图像。终端设备的核心部件是视频编码器,按H.261标准压缩视频信号(像素352×288,每秒30帧,逐行扫描方式)。 2)音频编解码器及附属设备。音频输入设备有麦克风、调音设备和回声抑制器等,输出设备有扩音机、扬声器等。麦克风用于接收与会者的发言,扬声器用于播放远端会场的发言。调音设备用于调节本会场的麦克风、扬声器的音色和音量。回声抑制器用来消除串入话筒中的少量对方的语音信号,保证发送的只有本端会场的发言。

10.7 流媒体技术的应用 3)多点控制单元(MCU)。由于目前各种网络本身的控制功能还不能满足会议系统所要求的多点对多点的控制,因此除了终端设备、通信线路外,还需要一种设备来控制各个通信会场之间的信息传输与切换,该设备叫多点控制单元MCU。 4)多路复用/信号分离设备。本设备是把视频、音频、数据、信令等各种数字信号按照标准组合成数字码流,成为与用户/网络接口兼容的信号格式。 5)信息处理设备与应用软件。信息处理设备包括电子白板、书写电话等。应用软件通常包括白板系统、应用程序共享系统等,与会人员可以通过这些设备和应用软件来讨论问题和实现数据共享等功能。 6)系统控制部分。该部分包括端到端的通信规程。两终端要互通,双方要有一个约定、协商,大家按照统一的“步骤”或规程去进行,一经完成握手协议的要求,便建立起正常的通信。

10.7 流媒体技术的应用 7)传输网络。会议系统的传输信道可采用光缆、电缆、微波和卫星等数字信道,或者其他类型的传输信道。会议系统标准还允许它在各种计算机网络中传输,如LAN、WAN、因特网等。 8)安全保密系统。主要组成部分是加密模块和解密模块。加密模块是将会议终端用户数据加密后在网络上传输,解密模块接收加密数据进行解密得到用户数据。 (4)远程教育与培训 网络在线教育突破了传统的教学局限,使学者不拘于时间和地点方便地享用交互式教学新方式。流媒体在远程教育方面的应用包括实时授课、教学课件点播、网上音/视频会议等。

10.7 流媒体技术的应用 (5)网络服务商的业务扩展 10.7 流媒体技术的应用 (5)网络服务商的业务扩展 1)远程监控服务。对于非关键机构,在必须进行监控的情况下,可以应用网络服务商提供的远程监控服务。这一服务由网络服务商建立、提供、维护一套大型的基于流媒体技术的远程监控系统,而客户只需租用监控服务提供商提供的服务即可。客户向服务商提出服务请求,说明监控的对象,配合服务商安装好监控端和客户端软硬件,就可以随时查看被监控的对象了。这些软硬件包括客户端的摄像头、采集卡或网络视频服务器、采集编码上传的软件、必要的计算机及其用户端软件等。

10.7 流媒体技术的应用 2)流媒体主机租用服务。流媒体主机服务提供商与网络运营商合作,能够为客户提供宽带流媒体服务。客户共享他们所提供的共享服务器硬件、网络带宽和机房设施,能够大大提高设备的利用率和降低运营成本,从而极大地降低用户的开销。 流媒体主机租用服务的客户应该是中小企业、公司和那些没有足够的经费建立自己独立流媒体服务器的各种机构,而这些机构又需要在自己的业务范围内应用流媒体技术和节目来提高自己的诸如广告质量、进行网上在线培训或在线服务、需要音视频会议等。这些机构共享流媒体主机租用服务商提供的流媒体服务器和其他设施,而网络运营商则与主机租用服务商合作提供流媒体带宽和必要的保障。

10.7 流媒体技术的应用 3)流媒体的内容分发网络服务。流媒体的内容分发网络服务是在客户与数据源之间,由网络缓存或网络代理CDN(Contents Delivery Network,或称内容分发网络)提供一个服务层,使客户端请求的网络内容能够以最佳方式被就近的CDN 设备所响应,而不是直接按照网络地址由数据源服务器响应。这样可以节约因特网带宽,可以提升用户访问的响应速度和提高用户访问的服务质量。其工作方式是将网站的内容发布到最接近客户的网络“边缘”,使客户能够就近取得所需的内容,从而提高用户访问网站的响应速度。这种服务适合处理访问量大的网站的日常流量,也适合处理由于突发事件所引起的爆发流量。

10.7 流媒体技术的应用 目前还有很多公司在开发流媒体的新技术,挖掘流媒体的新应用。例如,三大流媒体平台开发新的压缩编码技术,提高流媒体传输质量。此外,有些公司尝试流媒体在电子商务方面的应用等。随着流式媒体技术的趋向成熟,流媒体技术的不断发展和完善,以及用户对流媒体需求的增加,流媒体技术定会更上层楼,流媒体市场将会越来越广阔,业务内容将更加丰富。

数字媒体技术基础 (艺术设计概论) 谢谢选择本课程 · 2015-9-13 在 “幻灯片放映”模式,单击箭头进入 PowerPoint 入门中心。 · 2015-9-13 (在“幻灯片放映”模式中时单击该箭头)