流媒體技術論文
流媒體技術論文
流媒體是指運用可變帶寬技術，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上按時間先后次序傳輸和播放的連續(xù)音/視頻數(shù)據(jù)的一種格式。下面是小編精心推薦的一些流媒體技術論文，希望你能有所感觸!
流媒體技術論文篇一
流媒體技術淺析
摘要:文章介紹了流媒體的概念、特點與流媒體系統(tǒng)，比較深入分析了流媒體關鍵技術，對流媒體技術在 發(fā)展 中遇到的問題提出了簡單建議。
關鍵詞:流媒體;編碼方式;傳輸協(xié)議
目前在 中國 的寬帶 網(wǎng)絡 市場上，基于不同壓縮編碼方式的MPEG-1，MPEG-2，REAL，WMT，QuickTime等各種流媒體技術的產品成了寬帶網(wǎng)絡的寵兒，日益受到人們的關注。
一、流媒體的概念與特點
流媒體是指運用可變帶寬技術，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上按時間先后次序傳輸和播放的連續(xù)音/視頻數(shù)據(jù)的一種格式。流媒體在播放前只將部分內容緩存，并不下載整個文件，在數(shù)據(jù)流傳送的同時，用戶可在 計算 機上利用相應的播放器或其它的硬件、軟件對壓縮的動畫、視音頻等流式多媒體文件解壓后進行播放，這樣就節(jié)省了下載等待時間和存儲空間，使時延大大減少，而多媒體文件的剩余部分將在后臺的服務器內繼續(xù)下載。
流媒體數(shù)據(jù)流具有連續(xù)性、實時性、時序性三大特點，具有嚴格的前后時序關系。
二、流媒體系統(tǒng)
流媒體系統(tǒng)包括音/視頻源的編碼/解碼、存儲、流媒體服務器、媒體流傳輸網(wǎng)絡、用戶端播放器5個部分(如圖1所示)，原始音/視頻流經(jīng)過編碼和壓縮后，形成媒體文件存儲，媒體服務器根據(jù)用戶的請求把媒體文件傳遞到用戶端的媒體播放器。
三、流媒體關鍵技術
流媒體系統(tǒng)中，影響流媒體播放質量的3個最關鍵的因素是：編碼和壓縮的性能與效率、媒體服務器的性能、媒體流傳輸?shù)馁|量控制。
(一)編碼/壓縮
流媒體系統(tǒng)中的編碼用于創(chuàng)建、捕捉和編輯多媒體數(shù)據(jù)，形成流媒體格式。
影響音/視頻流的編碼性能的因素很多：首先是編碼效率，要求在保證一定音/視頻質量的前提下，媒體流的碼流速率盡量低，以達到壓縮流媒體文件的目的。其次是編碼的冗余性和可靠性，與普通多媒體文件壓縮/編碼不同的是，流媒體文件需要在網(wǎng)絡上實時傳輸，因此必須考慮傳輸中數(shù)據(jù)丟失對解碼質量的影響。在Internet環(huán)境下，最典型的方法是多描述編碼(MDC)。MDC把原始的視頻序列壓縮成多位流，每個流對應一種描述，都可以提供可接受的視覺質量，多個描述結合起來提供更好的質量。最后需要考慮速率調節(jié)的能力，一種方法是采用可擴展的層次編碼，生成多個子位流(Substream)，其中一個位流是基本位流，它可以獨立解碼，輸出粗糙質量的視頻序列，其他的子位流則起質量增強的作用，所有的子位流一起還原出最好質量的視頻序列。當網(wǎng)絡速率變化時，可以通過調節(jié)流輸出的層次來控制碼流的速率，從而適應網(wǎng)絡速率的變化。
(二)媒體服務器
流媒體系統(tǒng)中的媒體服務器用于存放和控制流媒體的數(shù)據(jù)。
隨著流媒體規(guī)模的擴大，流媒體服務器的性能成為制約流媒體服務擴展能力的重要因素。流媒體服務器性能的關鍵指標是流輸出能力和能同時支持的并發(fā)請求數(shù)量。影響流媒體服務器性能的因素很多，包括CPU能力、I/O總線、存儲帶寬等。通常單個流媒體服務器的并發(fā)數(shù)都在幾百以內，因此為了具有更好的性能，目前的高性能流媒體服務器都采用大規(guī)模并行處理的結構，例如采用超立方體的結構將各個流媒體服務單元連接起來。還有一種方法是采用簡單的PC集群的方式，這種方式下多個PC流媒體服務器用局域網(wǎng)連接，前端采用內容交換/負載均衡器將流媒體服務的請求分布到各個PC媒體服務單元。后一種方式的性能不如前一種方式，但是成本低，容易實現(xiàn)。
(三)流媒體傳輸 網(wǎng)絡
流媒體在因特網(wǎng)上的傳輸必然涉及到網(wǎng)絡傳輸協(xié)議，這是制約流媒體性能的最重要的因素。為了保證對網(wǎng)絡擁塞、時延和抖動極其敏感的流媒體業(yè)務在面向無連接的IP網(wǎng)絡中的服務質量，必須采用合適的協(xié)議，其中包括Internet本身的多媒體傳輸協(xié)議，以及一些實時流式傳輸協(xié)議等。
?、買nternet本身的多媒體傳輸協(xié)議
RSVP(Resource Reserve Protocol)協(xié)議預留一部分網(wǎng)絡帶寬，能在一定程度上為流媒體的傳輸提供QoS。在某些試驗性的系統(tǒng)如網(wǎng)絡視頻會議工具VIC中就集成了RSVP。該協(xié)議的兩個重要概念是流與預定。流是從發(fā)送者到一個或多個接收者的連接特征，通過IP包中"流標記"來認證。發(fā)送一個流之前，發(fā)送者傳輸一個路徑信息到目的接收方，這個信息包括源IP地址、目的IP地址和一個流規(guī)格。這個流規(guī)格是由流的速率和延遲組成的。接收者實現(xiàn)預定后，基于接收者的模式能夠實現(xiàn)一種分布式解決方案。
?、趯崟r流式傳輸協(xié)議
目前幾種支持流媒體傳輸?shù)膮f(xié)議主要有用于 Internet上針對多媒體數(shù)據(jù)流的實時傳輸協(xié)議RTP(Real-Time Transport Protocol)、與RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務的實時傳輸控制協(xié)議RTCP(Real-time Transport Control Protocol)、定義了一對多的 應用程序如何有效地通過IP網(wǎng)絡傳送多媒體數(shù)據(jù)的實時流協(xié)議RTSP(Real-Time Streaming Protocol)。
RTP
RTP被定義在一對一或一對多的傳輸情況下 工作，其目的是提供時間信息和實現(xiàn)流同步。RTP通常使用UDP來傳送數(shù)據(jù)，也可在TCP或ATM等其他協(xié)議上工作。RTP本身并不能為按順序傳送數(shù)據(jù)包提供可靠的傳送機制，也不提供流量控制或擁塞控制，它依靠RTCP提供這些服務。
RTCP
在RTP會話期間，各參與者周期性地傳送RTCP包。RTCP包中含有已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等 統(tǒng)計資料，因此服務器可以利用這些信息動態(tài)地改變傳輸速率，甚至改變有效載荷類型，以適應網(wǎng)絡的帶寬。通常采用兩個方法來調節(jié)：一是窗口法，通過逐漸增大傳送的碼率，當發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡上出現(xiàn)了包的碰撞，也就是檢測到了丟包時，再減小發(fā)送的碼率;二是基于速率的方法，先估計網(wǎng)絡的帶寬資源，再調整編碼的目標速率來適應網(wǎng)絡的狀態(tài)?；诖翱诘慕鉀Q方案會引入類似TCP的重傳，所以經(jīng)常采用基于速率的解決方案。RTP和RTCP配合使用，能以有效的反饋和最小的開銷使傳輸效率最佳化，因而特別適合傳送網(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)。
RTSP
RTSP在體系結構上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成數(shù)據(jù)傳輸。HTTP與RTSP相比，前者的請求由客戶機發(fā)出，服務器作出響應;使用后者時，客戶機和服務器都可以發(fā)出請求，即RTSP可以是雙向的。RTSP是應用級協(xié)議，控制實時數(shù)據(jù)的發(fā)送，它提供了可擴展框架，使實時數(shù)據(jù)的受控、點播成為可能。該協(xié)議目的在于控制多個數(shù)據(jù)發(fā)送連接，為選擇發(fā)送通道(如UDP、組播UDP與TCP)提供途徑，并為選擇基于RTP上發(fā)送機制提供方法。
四、結論
從技術的角度來說，對各種基于流媒體的應用影響最大的不是帶寬，而是流媒體傳輸過程中的抖動和延時。網(wǎng)絡的延遲和抖動影響數(shù)據(jù)包傳輸順序的正確，使媒體數(shù)據(jù)不能連續(xù)輸出，造成播放出現(xiàn)停頓。為了解決擁塞造成的抖動和延時問題，不但要求網(wǎng)絡有足夠的帶寬,還要有較好的穩(wěn)定性和可伸縮性。對等網(wǎng)絡(Peer to Peer)以其各節(jié)點平權、資源共享的特點避免了傳統(tǒng)的Client/Server模式中對Server集中訪問帶來的網(wǎng)絡擁塞，使網(wǎng)絡有較好的穩(wěn)定性。
參考 文獻
[1] 流媒體技術及其應用--- 劉炎芬《山西科技》2005年04期
點擊下頁還有更多>>>流媒體技術論文