淺析流媒體技術及其網絡直播系統

2013-12-05 14:59:14 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：隨著網絡的寬帶化，流媒體技術應用日益普及。本文介紹了流媒體技術特點，并以MMS協議為例簡要分析了其工作機理；分析對比了目前主流的三種流媒體技術；提出了利用流媒體技術組建網絡直播平臺的方案，本文最

摘要：隨著網絡的寬帶化，流媒體技術應用日益普及。本文介紹了流媒體技術特點，并以MMS協議為例簡要分析了其工作機理；分析對比了目前主流的三種流媒體技術；提出了利用流媒體技術組建網絡直播平臺的方案，本文最后，介紹了該平臺在國家電網信息網(SGInet)中的應用實例。
關鍵詞：流媒體 傳輸網絡直播

網絡的寬帶化使得人們對網絡信息不再滿足于簡單的文本、圖像，而越來越希望寬帶網絡能帶來更直觀更豐富的信息表現方式。流媒體技術的發展及應用使得這種需要成為可能。隨著網絡技術的迅猛發展，國家電網公司總部與公司系統各單位之間已基本實現寬帶化，架構了以IP為基礎的無阻塞數據承載平臺。這使得利用公司信息網絡和流媒體技術實時直播公司大型會議成為現實，也成為企業信息化中一項新的信息應用領域。
1、流媒體技術的起源與發展
流媒體技術起源于窄帶互聯網時期。由于經濟發展的需要，人們希望有一種網絡技術，能進行遠程視頻或音頻信息溝通。1994年，一家叫做Progressive Networks 的美國公司開始專注于流媒體技術的研究。1995年，該公司推出了C/S架構的音頻接受系統real audio，并在隨后的幾年內引領了網絡流式技術的潮流。1997年9月，該公司更名為如今大家熟知的RealNetworks，相繼發布了多款應用非常廣泛的流媒體播放器（Realplayer）系列。隨后，微軟和蘋果等公司在看到流媒體的大好前景之后，也相繼加入流媒體產品市場，強大的競爭攻勢在無形中促進了流媒體的迅速發展，使得流媒體以驚人的發展速度深入人心。
2000年下半年，隨著全球范圍內互聯網的升溫，寬帶IP網成為現實, 作為流媒體技術倡導者和發起者的美國RealNetworks、Microsoft、Apple等公司幾乎同時向世界宣布了他們最新的流媒體技術的寬帶解決方案。在短短的時間里，流媒體技術有了飛躍性發展。當前，流媒體技術已廣泛應用于視頻會議、遠程培訓、網絡電視等領域，在信息網絡上進行全方位的視聽接觸，實現第一時間的音/視頻（A/V）多媒體信息傳遞。

2、流媒體技術淺析
2.1 流媒體技術概述
2.1.1 流媒體的定義
流媒體是指在Internet/Intranet中使用流式傳輸技術的連續時基媒體，如：音頻、視頻或多媒體文件。流式媒體在播放前不需要下載整個文件，只需將開始部分內容存入內存，流式媒體的數據流隨時傳送隨時播放。流媒體實現的關鍵技術是流式傳輸技術。與傳統傳輸方式相比，流式傳輸使啟動延時成十倍、百倍的縮短，而且不需要太大的緩存容量。流式傳輸避免了用戶必須等待整個文件全部從網上下載后才能觀看的缺點。
2.1.2 流式傳輸方式
實現流式傳輸有兩種方法：實時流式傳輸（Realtime streaming）和順序流式傳輸（Progressive streaming）。一般說來，如果視頻為實況廣播、或使用流式傳輸媒體服務器、或應用如MMS的實時協議等，即為實時流式傳輸。如果使用HTTP服務器，文件即通過順序流發送。采用哪種傳輸方式依賴于具體的需求。
實時流式傳輸指保證媒體流的帶寬與網絡連接匹配，使媒體可被實時觀看到。實時流與HTTP流不同，它需要專用的流媒體服務器與相應的傳輸協議。實時流式傳輸必須匹配連接帶寬，這就意味著當網絡擁擠或出現問題時，會損失視頻質量。另外，實時流式傳輸需要特定服務器，如Real Server、Windows Media Services或QuickTime Streaming Server等，這些服務器可對媒體流的傳輸進行更多的控制。實時流式傳輸還需要特殊的網絡協議，如RTSP、MMS等。
順序流式傳輸是順序下載，在下載文件的同時用戶可觀看在線媒體，在既定時刻，用戶只能觀看已下載的部分，而不能跳到還未下載的部分。順序流式傳輸不象實時流式傳輸在傳輸期間可根據用戶連接的速度做調整。順序流式傳輸可保證媒體播放的最終質量，比較適合高質量的短片段，如片頭、片尾或廣告的播放。順序流式傳輸通過標準的HTTP協議傳送，易于管理、但不支持實況廣播。嚴格來說，順序流式傳輸并不是真正意義上的流媒體技術。
2.1.3 流媒體的工作原理
① 用戶選擇某一流媒體服務器后，WEB瀏覽器與Web服務器之間使用HTTP／TCP交換控制信息，以便把需要傳輸的實時數據從原始信息中檢索出來；
② Web瀏覽器啟動音視頻客戶程序，使用HTTP從Web服務器檢索相關參數對音視頻客戶程序初始化，這些參數可能包括目錄信息、音視頻數據的編碼類型或與音視頻檢索相關的服務器地址；
③ 音視頻客戶程序及音視頻服務器運行實時流協議，以交換音視頻傳輸所需的控制信息，實時流協議提供執行播放、快進、快倒、暫停及錄制等命令操作；
④ 音視頻服務器使用RTP／UDP協議將音視頻數據傳輸給音視頻客戶程序，一旦音視頻數據抵達客戶端，音視頻客戶程序即可播放輸出。