江南大学现代远程教育学院(多媒体技术)提前考试大作业

江南大学现代远程教育学院提前考试大作业课程名称：多媒体技术专业：计算机科学与技术江南大学现代远程教育2016年上半年考试大作业考试科目:《多媒体技术》要求：在以下三个方向的题目，参考课程提供或自由寻找相关网站上的相关资料，文章内容要新颖、代表相关方向的最新潮流。独立完成，不少于2000字。大作业题目：一、流媒体技术1.流媒体技术基础（媒体制作、网络发布和传输协议）2.RealText、RealPix制作介绍。（要有例子和源程序）3.流媒体网络服务。（点播、广播的原理和系统组成、流媒体服务器端的数据流控制）4.应用方案，主要是教学（远程教育）的应用（课件点播系统、实时交互系统）。参考网站：1.流媒体中国蓝宇视频题目：浅谈流媒体技术及其在现代网络中的应用1流媒体技术的背景及发展现状1.1流媒体技术的产生随着现代网络技术的发展，网络开始带给人们形式多样的信息。从在网络上出现第一张图片到现在各种形式的网络视频、三维动画，人们的视听觉在网络上得到了很大的满足。但人们又面临着另外一种不可避免的尴尬：在网络上看到生动清晰的媒体演示的同时，不得不为等待传输文件而花费大量时间。为了解决这个矛盾，一种新的媒体技术应运而生，这就是流媒体技术。1.2背景流媒体技术是RealNetworks公司首先推出的，现在许多厂商都有成熟的基于流的产品，如RealNetworks公司的RealSystemG2和微软公司的WindowsMediaService。除了得到许多制造商的支持，基于流媒体的国际标准也已经提出。由联合会（W3C）提出的基于流的媒体语言——同步综合多媒体语言（SMIL：SynchronizedMultimediaIntegrationLanguage）与超文本标记语言（HTML）类似。它可以描述演示的实时行为、屏幕上演示的版面以及协同媒体之间的超链接，可以演示流式视频、音频、图像、文本等多种类型媒体，允许在一个同步多媒体演示中集成一系列的独立多媒体对象。利用SMIL语言还可以方便地同步多个基于流的多媒体对象。1.3发展应用现状从1995年推出第一个互联网流媒体播放器以来，流媒体应用有了爆炸性增长，据统计，到2007年互联网每周约有4.5万小时的广播节目，58个美国电视台提供Web广播，34个电视台提供点播服务。有近半数的跨国公司在内部使用流媒体实现Web广播。2流媒体及流媒体技术2.1流媒体及流媒体技术概念流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体，如音频、视频或多媒体文件。而流媒体技术又称流式传输技术，也就是把连续的声音和图像信息经过压缩处理后放到网站服务器上，让用户一边下载一边收听观看，而不需要等待整个文件下载到自己的机器后才可以观看的网络传输技术。2.2流媒体的播放方式流媒体的播放方式主要有单播、组播、点播与广播。单播：客户机和服务器建立单独的通信信道，服务器发送的每个数据报每次只能传送给一个客户机。一般在广域网上提供音视频直播。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。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，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。但组播需要网络的支持。点播：点播是指客户机主动连接服务器的连接方式。点播方式，用户可以开始、停止、后退、快进或暂停，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：广播是指将数据包的一个拷贝发送给网络上的每个用户，用户是被动接收的，在广播过程中，客户端接收流，但不能控制流。2.3流媒体的文件格式2.3.1RealVideo的.rm视频影像格式和.ra的音频格式.ra格式是RealNetworks公司所开发的一种新型流式音频RealAudio文件格式。.rm格式则是流式视频RealVedio文件格式，主要用来在低速率的网络上实时传输活动视频影像，可以根据网络数据传输速率的不同而采用不同的压缩比率，在数据传输过程中边下载边播放视频影像，从而实现影像数据的实时传送和播放。客户端通过RealPlayer播放器进行播放。2.3.2MicrosoftMediatechnology的.asf格式MicrosoftMediatechnology的ASF也是流行一种网上流媒体格式。它的使用与windows操作系统是分不开的，其播放器MicrosoftMediaPlayer已经与windows捆绑在一起，不仅用于Web方式播放，还可以用于在浏览器以外的地方来播放影音文件。2.3.3QuickTime的.qt格式QuickTimeMovie的.qt格式是Apple公司开发的一种音频、视频文件格式，用于保存音频和视频信息，具有先进的音频和视频功能，由包括AppleMacOS，MicrosoftWindows95/98/NT在内的所有主流计算机操作系统支持。Quicktime文件格式支持25位彩色，支持RLC、JPEG等领先的集成压缩技术，提供150多种视频效果。2.3.4Flash的.swf格式SWF是基于Macromedia公司Shockwave技术的流式动画格式，是用Flash软件制作的一种格式，源文件为.fla格式，由于其体积小、功能强、交互能力好、支持多个层和时间线程等特点，故越来越多地应用到网络动画中.SWF文件是Flash的其中一种发布格式，已广泛用于Internet上，客户端安装Shockwave的插件即可播放。目前，Flash在Internet的主要应用有：（1）网上的MTV：采用Flash技术制作的MTV，形式活泼、生动，甚至还有一定的交互性，传输速度快在网上非常受欢迎。（2）网络游戏（3）网络动画（4）网上交互式网页：采用Flash来制作网站的例子已不少见，而且，部分大学也开始使用它来开发整门课程的网络课件，其效果非常不错。2.3.5Metastream的.mts格式MetaCreations公司的网上流式三维技术MetaStream实现英特网上流式三维网页的浏览，它是一种新兴的网上3D开放文件标准（基于Intel构架），主要用于创建、发布及浏览可以放缩的3D图形和开发电脑游戏。2.3.6Authorware的.aam多媒体教学课件格式纵观市场上的计算机辅助教学（简称CAI）课件，我国多采用像Authorware等多媒体制作工具，这类课件利用Shockwave技术和WebPackage软件可以把Authorware生成的文件压缩为.aam和.aas流式文件格式为播放；也可以用Director生成后，利用Shockwave技术改造为网上传输的流式多媒体课件。2.4流媒体的传输过程流式传输的过程一般如下：①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；②Web浏览器启动音视频客户程序，使用HTTP从Web服务器检索相关参数对音视频客户程序初始化，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检索相关的服务器地址；③音视频客户程序及音视频服务器运行实时流协议，以交换音视频传输所需的控制信息，实时流协议提供执行播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法；④音视频服务器使用RTP／UDP协议将音视频数据传输给音视频客户程序，一旦音视频数据抵达客户端，音视频客户程序即可播放输出。附注：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，目的是为了能够把服务器的输出重定向到一个非运行音视频客户程序的客户机的目的地址。另外，实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器。2.5流媒体的传输方法2.5.1使用标准的Web服务器，把声音数据和电视数据传输到媒体播放器(1)先下载后播放—用Web服务器实现客户机获取多媒体文件的最简单方法有：a).把声音或影视文件放到Web服务机上b).在Web服务机上创建包含媒体文件所在地址的网页，媒体文件所在地址称为“统一资源地址(URL)”，如快播c).通过Web浏览器把媒体文件下载到客户机上。d).启动媒体播放器播放媒体文件，如迅雷看看图1使用Web服务器先下载后播放的多媒体播放过程(2)边流边播—用Web服务器实现用Web服务器实现的边流边播系统,预先要做的事情a).将声音和影视数据压缩成适合特定网络带宽的单个媒体文件b).将媒体文件和它的播放说明文件放到Web服务机上c).在Web服务机上创建包含媒体文件所在地址(URL)的网页。图2使用Web服务器边下载边播放的多媒体播放过程2.5.2使用单独的流媒体服务器，把声音数据和电视数据传输到媒体播放器，即边流边播—用流媒体服务器实现媒体文件放在安装有流媒体服务器的服务机上，但包含媒体文件所在地址(URL)的网页仍然要放到Web服务机上。流媒体服务器是用于传输声音和影视文件的专用软件，如RealSystemServers，QuickTimeStreamingServer和Windows200XSever中的WindowsMediaServices附注：Web服务器和流媒体服务器可放在同一服务机上图3使用流媒体服务器的流媒体播放过程3流媒体的应用Internet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（VOD）、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。流媒体技术的应用将为网络信息交流带来革命性的变化，对人们的工作和生活产生深远的影响。下面介绍流媒体技术在电话视频会议、视频声音点播、远程教育、Internet直播等四方面的应用。3.1电话视频会议市场上的视频会议系统有很多，这些产品基本上都支持TCP／IP协议，但采用流媒体技术作为核心技术的系统并不占多数。视频会议技术上涉及到数据采集、数据压缩、网络传输等多项技术。流媒体技术为视频会议的发展起了重要的推动作用。采用流媒体格式传送音视频文件，解决了使用者观看前的等待问题，还达到了即时的效果。虽然在画面质量上有一些损失，但就一般的视频会议来讲，并不需要很高的图像质量。视频会议是流媒体技术的一个商业用途，通过流媒体会议的举办方和与会者可以实现面对面的远程视频会议，最常见的就是可视电话。只要两端都有一台接入Internet的电脑和一个摄像头，在世界任何地点都可以进行音视频通信。此外，大型企业可以利用基于流媒体的视频会议系统来组织跨地区的会议和讨论。例如，美国第二大证券交易商从1998年开始，采用StarlightNetwork公司提供的流技术方案，为其分布在全球500多个城市和地区的分公司经纪人和投资咨询员实时提供到桌面的财经新闻，使他们的客户获取更多的投资利润。例如：网络视频办公自动化系统（V-OA）图4网络视频办公自动化系统（V-OA）3.2视频声音点播最初的视频点播应用于卡拉OK点播，随着计算机技术的发展，VOD技术逐渐应用于局域网及有线电视网，此时的VOD技术趋于完善，但音视频文件的庞大容量仍然阻碍了VOD技术的进一步发展。由于服务器端不仅需要大容量的存储系统，同时还要承担大量数据的传输，因而服务器根本无法支持大规模的点播。同时，由于局域网中的视频点播覆盖范围小，用户也无法通过Internet等网络媒介收听或观看局域网中的节目。由于以下的原因使得基于流媒体技术的VOD完全可以从局域网转向Internet。①流媒体经过了特殊的压缩编码后很适合在Internet上传输；②客户端采用浏览器方式进行点播，基本无需维护；③采用先进的机群技术可以对大规模的并发点播请求进行分布式处理，使其能适应大规模的点播环境。随着宽带网和信息家电的发展，流媒体技术会越来越广泛地应用