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边下载 边播放——直击“流媒体”

日期:2005年4月25日 作者:清风网络学院 查看:[大字体 中字体 小字体]



  流媒体实际指的是一种新的媒体传送方式,而非一种新的媒体。

  互联网的迅猛发展和普及,为流媒体业务发展提供了强大的市场动力,流媒体业务正变得日益流行。

  流媒体技术广泛用于多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播、远程教育、远程医疗、网络电台、 实时视频会议等互联网信息服务的方方面面。

  流媒体又叫流式媒体,它是指厂商用一个视频传送服务器把节目当成数据包发出,传送到网络上,用户通过解压设备对这些数据进行解压后,节目就会像发送前那样显示出来。这个过程的一系列相关的包称为“流”。因此,流媒体实际指的是一种新的媒体传送方式,而非一种新的媒体。流媒体与常规视频媒体之间的不同在于,流媒体可以边下载边播放,“流”的重要作用体现在可以明显地节省时间,由于常规视频媒体文件比较大,并且只能下载下来后才能播放,因此下载需要很长的时间,妨碍了信息的流通。

  流式传输基本原理

  流媒体实现的关键技术就是流式传输。流式传输定义很广泛,现在主要指通过网络传送媒体(如视频、音频)的技术的总称。其特定含义为通过Internet 将影视节目传送到PC机。实现流式传输有两种方法:实时流式传输(Realtime Streaming)和顺序流式传输(progressive Streaming)。一般说来,如视频为实时广播,使用流式传输媒体服务器,或应用如RTSP的实时协议,即为实时流式传输。如使用HTTP服务器,文件即通过顺序流式传输。当然,流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。

  流式传输的实现需要缓存。因为Internet以包传输为基础进行断续的异步传输,对一个实时A/V源或存储的A/V文件,在传输中它们要被分解为许多包,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,甚至先发的数据包还有可能后到。为此,使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响,并保证数据包的顺序正确,从而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。

  

  流式传输的过程一般是这样的:用户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,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来。然后客户机上的Web浏览器启动A/VHelper程序,使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器,其基本原理如图1所示。

  流媒体播放方式

  单播

  在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道,从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机,这种传送方式称为单播。每个用户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用户发送所申请的数据包拷贝。这种巨大冗余首先造成服务器沉重的负担,响应需要很长时间,甚至停止播放,管理人员也需购买硬件和带宽来保证一定的服务质量。

  组播

  IP组播技术构建一种具有组播能力的网络,允许路由器一次将数据包复制到多个通道上。采用组播方式,单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连续数据流而无延时。媒体服务器只需要发送一个信息包,而不是多个。所有发出请求的客户端共享同一信息包。信息可以发送到任意地址的客户机,减少网络上传输信息包的总量。网络利用效率大大提高,成本也大为下降。

  点播

  点播连接,是客户端与服务器之间的主动的连接。在点播连接中,用户通过选择内容项目来初始化客户端连接。用户可以开始、停止、后退、快进或暂停流。点播连接提供了对流的最大控制,但这种方式由于每个客户端各自连接服务器,却会迅速用完网络带宽。

  广播

  广播,指的是用户被动接收流。在广播过程中,客户端接收流,但不能控制流。例如,用户不能暂停、快进或后退该流。广播方式中数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有用户。

  实现与组成

  一般而言,流媒体系统大致包括几个部分:转档/转码工具(Encoder)用于压缩转档;服务器(Server)管理并传送大量多媒体内容;编码器(Scripter)可整合多媒体,并以互动方式呈现;播放器(Player)在用户端的PC上呈现串流的内容;另外,还有许多不同的多媒体制作工具(Content-creation Tool)。

  当一个网站提供VOD的串流内容时,需要使用转档/转码工具,将一般的多媒体文件进行高品质、适合网络上串流的压缩,再将转好的文件传送到服务器端传输。若网站要提供的是转播服务,则需要在空中将音频及视频内容截取后,直接传到服务器端,并由服务器放送出去,而直播式的传送可以透过Unicast或Multicast来实现。

  一个完整的流媒体平台,包括流服务应用软件、集中分布式视频系统、视频业务管理媒体发布系统、视频采集制作端系统、媒体内容检索系统、数字版权管理(DRM)、媒体存储系统、客户端系统等重要组成部分。

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