流媒体技术论文

JIANGSUNIVERSITY流媒体技术的应用及其发展学院：计算机科学与通信工程专业班级：计算机1202姓名：郑本武学号：3120602043指导教师：杨旭东2015年12月1流媒体技术的应用及其发展摘要：流媒体技术是计算机网络通信的一些重要技术。它解决了音频、视频等媒体信息在计算机网络中的实时传输问题，使我们能够在相对较低的网络宽带下实现网络课程的实时播放和录播课程的低带宽传输。本文介绍了流媒体的概念、技术原理等方面的知识，并对流媒体技术的应用和发张进行了探讨。关键词：计算机网络流媒体流媒体技术第1章流媒体和流媒体技术1.1.流媒体流媒体指在Internet/Intranet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。它是一种可以使音频、视频和其它多媒体能在Internet及Intranet上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的信息媒体。流媒体文件格式是指支持采用流式传输及播放的媒体格式。1.2.流媒体技术流媒体技术是实现流媒体的关键技术，又称为流式传输。它不是一种单一的技术，它是网络技术及视/音频技术的有机结合。流式传输将整个A/V及3D等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。用户不必像采用下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用解压设备对压缩的A/V、3D等多媒体文件解压后进行播放和观看。这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式不仅使启动延时大幅度地缩短，而且对系统缓存容量的需求也大大降低。第2章流媒体技术的原理实现流式传输有两种方法：实时流式传输（Realtimestreaming）和顺序流式传输（progressivestreaming）。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，在给定时刻，用户只能观看已下载的那部分，而不能跳到还未下载的前头部分，在传输期间不根据用户连接的速度对下载顺序做调整。实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配，使媒体可被实时观看到。实时流式传输根据网络情况调整输出音视频的质量从而实现媒体的持续的实时传送，用户可快进或后退以观看前面或后面的内容。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，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2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。A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流控制协议(RTSP)，以交换A/V传输所需的控制信息。RTSP提供了操纵播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。A/V服务器使用RTSP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序(一般可认为客户程序等同于Helper程序)，一旦A/V数据抵达客户端,A/V客户程序即可播放输出。需实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器，其基本原理如下图所示：WebBrowerWebServerA/VPlayerA/VServerHttp/tcpMelafile定位控制信息RTSP/TCP(UDP)流式传输基本原理第3章流媒体技术的应用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互联网信息服务的方方面面。3.1.视频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，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。由于服务器端要承担大量数据的传输，因而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于视频点播系统。目前，很多大型的新闻娱乐媒体，如中央电视台、北京电视台等，都在Internet上提供基于流媒体技术的节目3.2.远程教育在远程教学过程中，最基本的要求就是将信息从教师端传到远程的学生端，需要传送的信息可能是多元的，如视频、音频、文本、图片等。在当前网络带宽的限制下，流式传输将是最佳选择。学生在家通过一台计算机、一条电话线、一3个调制解调器就可以参加远程教学。教师也无须另外做准备，授课的方法基本与传统授课方法相同，只不过面对的是摄像头和计算机而已。除了实时教学外，使用流媒体的VOD技术还可以进行交互式教学，达到因材施教的目的。学生可以通过网络共享学习经验。大型企业可以利用基于流媒体技术的远程教育对员工进行培训。远程教育是对传统教育模式的一次革命，它集教学和管理于一体，突破了传统面授的局限，为学习者在空间和时间上都提供了便利。3.3.视频会议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，使用者不必等待整个影片传送完毕就可以实时、连续地观看，这样不但解决了观看前的等待问题，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，通过流媒体可以进行点对点的通信，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。第4章流媒体技术的发展4.1.IPTVIPTV，也叫交互式网络电视，就是利用流媒体技术通过宽带网络传输数字电视信号给用户，这种应用有效地将电视、网络和PC三个领域结合在一起，具有很强的发展前景。IPTV可以采用两种不同的方式提供用户电视服务，组播或者广播方式和视频点播(VOD)方式。一个明显的优势是IPTV是基于现有互联网的方式来实现服务器和用户终端的连接，因此很容易同时提供现有的互联网的服务，将电视服务和互联网浏览、电子邮件，以及多种在线信息咨询、娱乐、教育及商务功能结合在一起。4.2.电子家庭现代家庭中的越来越多的设备可以用来采集、接收、发送和播放多媒体数据。所有这些设备所收到的多媒体数据如何在家庭网络和设备间共享，为流媒体的发展提供了一个更大的舞台，真正实现一种无所不在、随心所至的多媒体服务，让多媒体真正地像液体一样自由流动起来。流媒体在家庭网络应用中的关键是如何使多媒体数据能够适应不同的设备的能力，如在电视和PC机中播放的视频的大小可能是标清甚至是高清，但是同样的内容就可能需要经过流媒体系统有效的转换才能成为最适合在手持设备上播放的媒体。4.3.编码新技术流媒体系统中的多媒体数据要通过网络来传输给用户，高效的编码技术可以极大地降低流媒体系统对网络带宽的要求。目前标准化和商业化的视频编码技术都是基于运动补偿和DCT变换的，最新的MPEG-4、MPEG-7、H.264和WindowsMedia视频编码器都采用了这个框架。框架提高了压缩比。在这个编码框架下，过去十多年的时间内编码技术取得了很大的发展。4第5章结语随着Internet的飞速发展,网络技术的不断改进,流媒体技术的应用越来越普及。由于流媒体技术对于网络音频、视频文件传输所具有的重要意义，流媒体受到了越来越多的关注，流媒体技术的出现,在网络媒体的几大优势上又增添了重要的砝码：交互性、实时性、多媒体化和针对性等。我们也可以清醒的看到在流媒体技术的带给我们市场的同时，其中也存在着不少的问题。随着网络带宽的提高，技术方面的问题可能不会是制约流媒体产业发展的最大障碍，而目前流媒体关键还是要解决一些在实际商业中不可避免的问题，比如版权问题等。参考文献［1］武健琨.未来教育技术发展方向——流媒体技术.楚雄师范学院学报,2004,19(06)［2］柳艳茹.浅谈流媒体技术的应用与发展.赤峰学院学报(自然科学版),2012,28(6)［3］薛猛,张虹.流媒体技术的发展及其应用.全国计算机科学与技术应用学术会议,2003［4］余勇昌,宋宜昌.流媒体技术的原理、应用及发展.《现代电信科技》,2003(07)