流媒体技术

计算机网络应用基础第6章网络多媒体技术应用(Ⅲ)本章内容•6.1多媒体基本概念•6.2计算机网络与多媒体传输•6.3Web媒体的应用•6.4流媒体网站开发技术•6.5视讯会议技术与应用6.4流媒体网站开发技术1.流媒体技术概述2.流媒体技术基础3.流式传输的两种方法4.流媒体技术原理5.流式传输的过程6.流媒体播放方式7.音频和视频格式和传输协议1.流媒体技术概述•流媒体技术（StreamingmediaTechnology）是为解决以术因特网为代表的中低带宽网络上多媒体（以视、音频信息为重点）传输问题而产生、发展起来的一种网络新技术–流媒体技术能按采用边接收边播放的形式，避免了用户必须等待整个文件全部从下载才能观看的缺陷，实现了视、音频的网上直播•流媒体技术广泛地应用于互联网多媒体新闻发布、在线广播、远程教育、视频点播、电子商务、实时视频会议、远程医疗等诸多方面2.流媒体技术基础•流媒体指在网络中使用流式传输技术传送音频、视频或多媒体文件–流媒体在播放前只将部分内容存入本地PC缓冲存储器中，就可以播放–流式媒体的数据流随时传送随时播放，在开始时有一些延迟•流式传输定义很广泛，现在主要指通过网络传送媒体（如音频、视频）的技术总称–实现流式传输有两种方法：顺序流式传输（ProgressiveStreaming）和实时流式传输（Real-TimeStreaming）3.流式传输的两种方法•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观看在线媒体–通过标准HTTP服务器可发送这种形式的文件，它经常被称作HTTP流式传输–不支持交互式操作，是一种点播技术•实时流式传输–实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接配匹，使媒体可被实时观看到–实时流与HTTP流式传输不同，需要专用流媒体服务器与传输协议流媒体播放图例4.流媒体技术原理•缓冲存储是流式传输实现的基本技术–这是由于在网络中存在传输延迟抖动，使用缓存可以有效地弥补延迟和抖动的影响，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•流式传输的实现需要合适的传输协议–由于TCP需要较多的开销，故不太适合传输实时数据–在流式传输的实现中，一般采用HTTP/TCP来传输控制信息，而用RTP/UDP来传输实时声音数据5.流式传输的过程•用户选择某项流媒体服务后，浏览器与Web服务器之间先交换控制信息，以便检索需要传输的媒体数据–HTTP从Web服务器取得的参数后浏览器启动媒体播放器，进行初始化•媒体播放器及媒体服务器运行实时流控制协议（RTSP），以交换媒体传输所需的控制信息•媒体服务器使用RTP/UDP协议将媒体数据传输给媒体播放器–一旦媒体数据抵达客户端，媒体播放器程序即可播放输出StreamingStoredAudio&VideoStreamingstoredmedia:•流媒体文件存储在服务器•用户请求流媒体文件•流媒体被传送给用户•允许交互Mediaplayer:–去除抖动–解压缩–错误检测–提供交互的图形界面–可以嵌入到浏览器中StreamingfromWebserver(1)•Audio和video文件存储在Webserver中“原始做法”：•浏览器用HTTP请求消息请求文件•Webserver通过HTTP响应消息发送文件•content-typeheaderline指示audio/video编码类型•浏览器加载mediaplayer,并且将文件递交给mediaplayer•mediaplayer播放文件•主要缺点:媒体播放器与服务器交互需要Web浏览器的中介StreamingfromWebserver(2)方法2:在服务器与播放器之间建立连接•Web浏览器请求并接收一个元文件（metafile）而不是接收文件本身；•Content-typeheader指示特定的audio/video应用类型•浏览器加载媒体播放器并且把元文件递交给它•播放器与服务器建立TCP连接，发出HTTP请求一些考虑:•媒体播放器的通信是通过HTTP协议，而它并不适宜多媒体交互•可以用UDP传输媒体Streamingfromastreamingserver•这种结构允许服务器和媒体播放器采用非HTTP协议–可以使用TCP/UDP6.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•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•点播与广播–点播连接是客户端与服务器之间的主动的连接；广播指的是用户被动接收流7.音频视频格式和协议•大部分数字电子的摄录机，可以产生较高品质的音、视频文件，可以直接在计算机上播放，称为多媒体桌面应用•由于计算机的I/O系统比网络有高的多的带宽，并非所有的数字化音频和视频格式都适合在网络上传送或联机播放•网络应用的流媒体一般需要对桌面应用格式的媒体文件进行“再处理”，获得更高的压缩比，以期适合在网络上发布常见(桌面)多媒体文件格式可以无无有有可以mp3.wav.aif.snd.au.avi.mpgmovAudioVideoInterleavedAudioFileFormatSoundAudioFileFormatAudioInterchangeFormatWaveAudioMPEGLayer3AudioMPEG-1VideoQuicktimeVideo无无压缩情况媒体类型名称..视音频文件格式流媒体文件格式•压缩媒体格式，包含声音和图像描述信息，而文件被处理得更小•多数用于流媒体的压缩技术都是有损失的，造成了音频、视频信息质量上的变化•一些流媒体编码器，可以根据目标用户的可用带宽，进行最终文件的压缩规格（实际上也是信号的受损程度）常见（网络）流式文件流式文件格式流式文件格式媒体类型名称媒体类型名称.asfasf媒体类型名称AdvancedStreamingFormat.rm.rmAdvancedStreamingFormatRealVideo/Audio.ra.raRealVideo/AudioRealAudio.rp.rpRealAudioRealPix.rt.rtRealPixRealText.swf.swfRealTextShockWaveFlash.vivVivoMovieRTP实时传输协议•RTP（Real-timeTransportProtocol）是用于因特网上针对多媒体数据流的一种传输协议•RTP被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作，其目的是提供时间信息和实现流同步•RTP是由IETF开发的一组实时传输协议，可以在面向连接或无连接的下层协议上工作，通常和UDP协议一起使用RTP实时传输协议（续）•实时传输控制协议RTCP–RTCP(Real-timeTransportControlProtocol)和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务•实时流协议RTSP–RealTimeStreamingProtocol是由RealNetworks和Netscape共同提出的，该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据–由于该协议应用的普遍性，RTSP几乎成为因特网流媒体协议的事实上的标准6.5视讯会议技术与应用•1.视讯会议技术概述•2.视频会议系统主要特性•3.视频会议系统的分类1.视讯会议技术概述•视频会议系统，又称会议电视系统，是指两个或两个以上不同地方的个人或群体，通过传输线路及多媒体设备，将声音、影像及文件资料互传•实现即时且互动的沟通，以实现会议目的的系统设备2.视频会议系统主要特性•文字特性–基于Web浏览器的文字交流功能•语音特性–基于Web浏览器的语音聊天功能•视频特性–基于ActiveX控件的视频图像交互•可以根据自己的网络状况主动调节视频占用的网络带宽，可调范围为8~999K3.视频会议系统的分类（网络）•基于局域网的视频会议：–用H.323标准实现多点会议，实现每秒30帧的画面传输质量，基于现有的局域网，到桌面带宽要求10~100Mb/s•基于广域网的视频会议：–用H.320标准实现多点会议，实现每秒15-30帧的画面传输质量，支持会议室和桌面系统协同工作视频会议系统的分类（节点）•点对点视频会议系统(PC)：–系统中的任意2个用户可以通过拨打对方的IP地址来进行点对点的连接，速率可设置为64k~1.5Mb/s–在384kb/s以上图像即可达到完全实时–可实现远端摄像头控制•多点视频会议系统–允许3个以上不同地点参加者同时与会–关键技术之一是多点控制问题多点会议系统的核心（MCU）视频会议系统的分类（终端）•可视电话视频会议系统：–用于点到点通信–带宽受制于电话网络限制•电视终端视频会议系统：–会议室型视频会议系统，它适用于规模较大的会议，对图像质量、音响效果要求较高–国内的各级公众会议电视系统都属于这一类本课小结•本课的内容包含了多媒体技术应用的一些理论知识，目的是为了各位能够深入开展多媒体技术的应用