《多媒體技術(shù)》課程設(shè)計(jì)（論文）流媒體技術(shù)及其應(yīng)用

1、河南理工大學(xué)多媒體技術(shù)課程報(bào)告 學(xué)號： 姓名： 班級： 專業(yè)： 教師： 2010年4月目錄1 前言12流媒體技術(shù)及其應(yīng)用22.1 流媒體技術(shù)22.1.1 流媒體介紹22.1.2流媒體技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢32.1.3流媒體技術(shù)的原理 32.1.4流媒體系統(tǒng)的組成52.2流媒體應(yīng)用62.2.1流媒體應(yīng)用類型62.2.2流媒體關(guān)鍵技術(shù)問題72.2.3流媒體業(yè)務(wù)系統(tǒng)92.2.4流媒體價(jià)值鏈和運(yùn)營模式11心得體會(huì)：12參考文獻(xiàn)：14教師評語：141 前言自互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生以來，受網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，互聯(lián)網(wǎng)上的信息都以文字、圖片等靜態(tài)數(shù)據(jù)為主，而音頻、視頻數(shù)據(jù)則難以在網(wǎng)上發(fā)布，隨著adsl視迅寬帶fddi網(wǎng)的出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)

2、帶寬得到很大的改善，可以達(dá)到100m以上的傳輸速率，但仍無法滿足高質(zhì)量的多媒體信息傳輸?shù)男枰?，這就要從數(shù)據(jù)的傳輸方式上著手來解決問題，由此，流媒體技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 “流媒體”不同于傳統(tǒng)的多媒體，它的主要特點(diǎn)就是運(yùn)用可變帶寬技術(shù)，以“流”（stream）的形式進(jìn)行數(shù)字媒體的傳送，使人們在從28k到1200k的帶寬環(huán)境下都可以在線欣賞到連續(xù)不斷的高品質(zhì)的音頻和視頻節(jié)目?；ヂ?lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展和普及為流媒體業(yè)務(wù)發(fā)展提供了強(qiáng)大的市場動(dòng)力，流媒體業(yè)務(wù)正變得日益流行。 流媒體技術(shù)廣泛用于多媒體新聞發(fā)布、在線直播、網(wǎng)絡(luò)廣告、電子商務(wù)、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)電臺、 實(shí)時(shí)視頻會(huì)議等互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的方方面面。

3、流媒體技術(shù)的應(yīng)用將為網(wǎng)絡(luò)信息交流帶來革命性的變化，對人們的工作和生活將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。2流媒體技術(shù)及其應(yīng)用2.1 流媒體技術(shù)2.1.1 流媒體介紹流媒體（streaming media）指在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上按時(shí)間先后次序傳輸和播放的連續(xù)音/視頻數(shù)據(jù)流。以前人們在網(wǎng)絡(luò)上觀看電影或收聽音樂時(shí)，必須先將整個(gè)影音文件下載并存儲在本地計(jì)算機(jī)上，然后才可以觀看。與傳統(tǒng)的播放方式不同，流媒體在播放前并不下載整個(gè)文件，只將部分內(nèi)容緩存，使流媒體數(shù)據(jù)流邊傳送邊播放，這樣就節(jié)省了下載等待時(shí)間和存儲空間。流媒體數(shù)據(jù)流具有三個(gè)特點(diǎn)：連續(xù)性（continuous）、實(shí)時(shí)性（real-time）、時(shí)序性，即其數(shù)據(jù)流具有嚴(yán)格的前

4、后時(shí)序關(guān)系。由于流媒體的這些特點(diǎn)，它已經(jīng)成為在internet上實(shí)時(shí)傳輸音/視頻的主要方式。本質(zhì)上，流媒體技術(shù)是一種在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳遞多媒體信息的技術(shù)。目前數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)具有無連接、無確定路徑、無質(zhì)量保證的特點(diǎn)，給多媒體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的傳輸帶來了極大的困難，流媒體技術(shù)的主要目標(biāo)就是通過一定的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上有效地傳遞多媒體信息流。隨著流媒體一系列相關(guān)技術(shù)，包括音/視頻編解碼技術(shù)、媒體傳輸質(zhì)量控制技術(shù)等的逐漸成熟，以及寬帶網(wǎng)絡(luò)的興起，制約流媒體發(fā)展的主要障礙逐漸被打破，基于寬帶網(wǎng)絡(luò)的流媒體技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，并得到了越來越多的重視。寬帶流媒體應(yīng)用被一致認(rèn)為是未來高速寬帶網(wǎng)絡(luò)的主流應(yīng)用之一

5、。各國在相應(yīng)的高速網(wǎng)絡(luò)研究計(jì)劃中都把流媒體技術(shù)作為一個(gè)重要的研究內(nèi)容，例如internet2 (i2)的應(yīng)用研究組認(rèn)為未來i2網(wǎng)絡(luò)的殺手應(yīng)用應(yīng)該包括幾個(gè)基本的屬性：交互式合作環(huán)境；對遠(yuǎn)程資源的公共訪問；構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和數(shù)據(jù)服務(wù)的支撐平臺；用虛擬現(xiàn)實(shí)顯示信息。在所有的這些應(yīng)用中，i2的應(yīng)用開發(fā)組認(rèn)為數(shù)字視頻能帶來最廣泛利益并能最廣泛地應(yīng)用i2能力，它可以覆蓋從點(diǎn)播到遠(yuǎn)程的資源控制。數(shù)字視頻可以看作是寬帶流媒體應(yīng)用的一個(gè)基本類型。我國的863高科技研究計(jì)劃“高性能信息示范網(wǎng)絡(luò)3tnet”中，也明確提出要從寬帶流媒體等典型業(yè)務(wù)入手，建立一個(gè)能適應(yīng)internet tv等媒體流實(shí)時(shí)傳輸?shù)母咝阅?、廣域（城

6、域）寬帶演示驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)3tnet。除了寬帶網(wǎng)絡(luò)外，流媒體技術(shù)還可以廣泛地應(yīng)用于其它網(wǎng)絡(luò)，例如無線流媒體傳輸是3g網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用之一。在ngn網(wǎng)絡(luò)中，流媒體也扮演重要的角色?？傊?，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，流媒體已經(jīng)成為未來數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，對人們的生活帶來重要的影響。2.1.2 流媒體技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢：(1)延時(shí)小流媒體傳輸是采用邊播放邊傳輸?shù)姆椒?，不需要整個(gè)文件全部下載，僅在播放前有短時(shí)間的緩沖(2)壓縮比高流媒體技術(shù)一般采用mpeg一4壓縮方案，壓縮比高，最高可達(dá)200：1，是mpeg一1的4到5倍，如一張普通的700m 的cdr光盤，可存放進(jìn)4小時(shí)的影音信號，非常利于網(wǎng)絡(luò)傳輸傳統(tǒng)衛(wèi)星方

7、式，傳輸1路mpeg一1視音頻信號需要15m帶寬，而采用流媒體技術(shù)則只需0305m 帶寬，所以傳統(tǒng)衛(wèi)星方式播放1路mpeg一1視音頻信號，是用流媒體技術(shù)可以播放2到3路信號(3)自適應(yīng)帶寬流媒體技術(shù)能對同一視音頻文件或直播流信號實(shí)現(xiàn)多種用戶速率的編碼用戶在接收時(shí)，服務(wù)器能檢測到用戶端實(shí)際網(wǎng)絡(luò)帶寬，然后根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)帶寬傳送相應(yīng)的編碼流這樣就能保證流媒體文件在各種帶寬條件下都能順暢播放但帶寬大的用戶接收到的畫面質(zhì)量高一些，帶寬窄的用戶接收到的畫面質(zhì)量稍低一些(4)支持直播或轉(zhuǎn)播采用流媒體技術(shù)能非常方便地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上視音頻的直播或轉(zhuǎn)播，這是傳統(tǒng)多媒體技術(shù)所不具備的，利用此功能用戶能很方便的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)會(huì)議、

8、網(wǎng)絡(luò)課堂、直播、實(shí)況轉(zhuǎn)播等功能在傳統(tǒng)多媒體教學(xué)過程中，學(xué)生是通過大屏幕投影觀看教學(xué)，而利用流媒體技術(shù)的屏幕錄播、直播功能可將教師的整個(gè)屏幕信息發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，學(xué)生在家中即可收看教學(xué)內(nèi)容2.1.3流媒體技術(shù)的原理流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)需要緩存。因?yàn)閕nternet以包傳輸為基礎(chǔ)進(jìn)行斷續(xù)的異步傳輸，對一個(gè)實(shí)時(shí)a/v源或存儲的a/v文件，在傳輸中它們要被分解為許多包，由于網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)變化的，各個(gè)包選擇的路由可能不盡相同，故到達(dá)客戶端的時(shí)間延遲也就不等，甚至先發(fā)的數(shù)據(jù)包還有可能后到。為此，使用緩存系統(tǒng)來彌補(bǔ)延遲和抖動(dòng)的影響，并保證數(shù)據(jù)包的順序正確，從而使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出，而不會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)暫時(shí)擁塞使播放出現(xiàn)停頓。通

9、常高速緩存所需容量并不大，因?yàn)楦咚倬彺媸褂铆h(huán)形鏈表結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)：通過丟棄已經(jīng)播放的內(nèi)容，流可以重新利用空出的高速緩存空間來緩存后續(xù)尚未播放的內(nèi)容。流式傳輸?shù)倪^程一般是這樣的：用戶選擇某一流媒體服務(wù)后，web瀏覽器與web服務(wù)器之間使用http/tcp交換控制信息，以便把需要傳輸?shù)膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)從原始信息中檢索出來；然后客戶機(jī)上的web瀏覽器啟動(dòng)a/vhelper程序，使用http從web服務(wù)器檢索相關(guān)參數(shù)對helper程序初始化。這些參數(shù)可能包括目錄信息、a/v數(shù)據(jù)的編碼類型或與a/v檢索相關(guān)的服務(wù)器地址。 a/vhelper程序及a/v服務(wù)器運(yùn)行實(shí)時(shí)流控制協(xié)議（rtsp），以交換a/v傳輸所需的

10、控制信息。與cd播放機(jī)或vcrs所提供的功能相似，rtsp提供了操縱播放、快進(jìn)、快倒、暫停及錄制等命令的方法。a/v服務(wù)器使用rtp/udp協(xié)議將a/v數(shù)據(jù)傳輸給a/v客戶程序（一般可認(rèn)為客戶程序等同于helper程序），一旦a/v數(shù)據(jù)抵達(dá)客戶端，a/v客戶程序即可播放輸出。需要說明的是，在流式傳輸中，使用rtp/udp和rtsp/tcp兩種不同的通信協(xié)議與a/v服務(wù)器建立聯(lián)系，是為了能夠把服務(wù)器的輸出重定向到一個(gè)不同于運(yùn)行a/vhelper程序所在客戶機(jī)的目的地址。實(shí)現(xiàn)流式傳輸一般都需要專用服務(wù)器和播放器，其基本原理如圖1所示。webbrowserwebservea/v playera/v

11、servehttp/tcpmeta file定位控制信息rtsp/tcp(udp)圖1.流式傳輸?shù)幕驹?.1.4流媒體系統(tǒng)的組成1 編碼工具，即用于創(chuàng)建 捕捉和編輯多媒體數(shù)據(jù)，形成流媒體格式，利用媒體采集設(shè)備進(jìn)行流媒體的制作。它包括了一系列的工具，從獨(dú)立的視頻、聲音、圖片、文字組合到制作豐富的流媒體，這些工具產(chǎn)生的流媒體文件可以存儲為固定的格式，供發(fā)布服務(wù)器使用。2 流媒體數(shù)據(jù)，即媒體信息的載體，常用流媒體數(shù)據(jù)格式有.asf .rm等。3 服務(wù)器，即存放媒體數(shù)據(jù)，由于要存儲大容量的影視資料，因此該系統(tǒng)必須配備大容量的磁盤陣列，具有高性能的數(shù)據(jù)讀寫能力，可以高速傳輸外界請求數(shù)據(jù)并具有高度的可

12、擴(kuò)展性、兼容性，支持標(biāo)準(zhǔn)的接口，這種系統(tǒng)配置能滿足上千小時(shí)的視頻數(shù)據(jù)存儲，實(shí)現(xiàn)片源的海量存儲。4 網(wǎng)絡(luò)，即適合多媒體傳輸協(xié)議甚至是實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，流媒體技術(shù)是隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來，它在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加了多媒體服務(wù)平臺。5 播放器，即供用戶欣賞網(wǎng)上媒體的軟件，流式媒體系紡支持實(shí)時(shí)音頻和視頻直播和點(diǎn)播，可以嵌入到流行的瀏覽器中，可播放多種流行的媒體格式，支持流媒體中的多種媒體形式，如文本、圖片web頁面 音頻和視頻等集成表現(xiàn)形式，在帶寬充裕時(shí)，流式媒體播放器可以自動(dòng)偵測視頻服務(wù)器的連接狀態(tài)，選用更適合的視頻以獲得更好的效果，目前應(yīng)用最多的播放器有美國real network

13、s公司的real player美國微軟公司的media player美國蘋果公司的 quicktime三種產(chǎn)品。目前，real system被認(rèn)為是在窄帶網(wǎng)上最優(yōu)秀的流媒體傳輸系統(tǒng)，其允許的帶寬限制從28.8kbps的撥號上網(wǎng)到10m的局域網(wǎng)，允許點(diǎn)播的人數(shù)從100流到1000 流甚至無限流realsystem系統(tǒng)由三部分組成 一是媒體內(nèi)容制作工具real producer主要是用于壓縮制作多媒體內(nèi)容文件，實(shí)時(shí)壓制現(xiàn)場信號并傳送給real server進(jìn)行現(xiàn)場直播；也可以把其他音頻，視頻和動(dòng)畫等多媒體文件格式轉(zhuǎn)換成real server支持并進(jìn)行流媒體廣播的 real格式，二是服務(wù)器引擎rea

14、l server它是目前國際上最強(qiáng)力的因特網(wǎng)和intranet上的流傳播服務(wù)引擎，利用該服務(wù)引擎用戶可以在客戶端無須等待數(shù)據(jù)全部下載完畢即可實(shí)時(shí)收看直播節(jié)目，三是客戶端播放軟件real player用來向服務(wù)器發(fā)出請求，接收并回放從real server傳送的媒體節(jié)目2.2流媒體應(yīng)用2.2.1流媒體應(yīng)用類型媒體應(yīng)用可以根據(jù)傳輸模式、實(shí)時(shí)性、交互性粗略地分為多種類型。傳輸模式主要是指流媒體傳輸是點(diǎn)到點(diǎn)的方式還是點(diǎn)到多點(diǎn)的方式。點(diǎn)到點(diǎn)的模式一般用單播（unicast）傳輸來實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)到多點(diǎn)的模式一般采用組播（multicast）傳輸來實(shí)現(xiàn)，在網(wǎng)絡(luò)不支持組播的時(shí)候，也可以用多個(gè)單播傳輸來實(shí)現(xiàn)。實(shí)時(shí)性是

15、指視頻內(nèi)容源是否實(shí)時(shí)產(chǎn)生、采集和播放的，實(shí)時(shí)內(nèi)容主要包括實(shí)況（live）內(nèi)容，視頻會(huì)議節(jié)目內(nèi)容等，而非實(shí)時(shí)內(nèi)容指預(yù)先制作并存儲好的媒體內(nèi)容。交互性是指應(yīng)用是否需要交互，即流媒體的傳輸是單向的還是雙向的。根據(jù)上述分類，常見的流媒體的應(yīng)用主要有：視頻點(diǎn)播（vod）：這是最常見、最流行的流媒體應(yīng)用類型。通常視頻點(diǎn)播是對存儲的非實(shí)時(shí)性內(nèi)容以單播傳輸方式實(shí)現(xiàn)，除了控制信息外，視頻點(diǎn)播通常不具有交互性。在具體實(shí)現(xiàn)上，視頻點(diǎn)播可能具有更復(fù)雜的功能。例如，為了節(jié)約帶寬，可以將多個(gè)相鄰的點(diǎn)播要求合并成一個(gè)并以組播方式傳輸。視頻廣播：視頻廣播可以看作是視頻點(diǎn)播的擴(kuò)展，它把節(jié)目源組織成頻道，以廣播的方式提供。用戶通

16、過加入頻道收看預(yù)定好的節(jié)目。視頻廣播不具有交互性。internet tv：internet tv在提供方式上類似視頻廣播，也是以頻道的方式提供，但是internet tv的功能更類似于一般的電視，其節(jié)目一般也是直接來自電視節(jié)目，通過實(shí)時(shí)的編碼、壓縮制作而成。internet tv還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)況轉(zhuǎn)播，而且可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的多視角實(shí)況轉(zhuǎn)播，特別是對于體育比賽，用戶可以在不同的視角間切換，同時(shí)相關(guān)的評論、資料信息也可以同時(shí)傳送到用戶端的計(jì)算機(jī)上顯示。視頻監(jiān)視：通過安裝在不同地點(diǎn)并且與網(wǎng)絡(luò)連接的攝像頭，視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)測。與傳統(tǒng)的基于電視系統(tǒng)的監(jiān)測不同，視頻監(jiān)測信息可以通過網(wǎng)絡(luò)以流媒體的形式傳

17、輸，因此，更為方便靈活。視頻監(jiān)視也可以應(yīng)用在個(gè)人領(lǐng)域，例如可以遠(yuǎn)程地監(jiān)控家里的情況。視頻會(huì)議：視頻會(huì)議可以是雙方的，也可以是多方的。前者可以作為視頻電話，視頻流媒體信息可以以點(diǎn)到點(diǎn)的方式傳送。多方的視頻會(huì)議需要多點(diǎn)控制單元，需要以廣播的方式傳輸。視頻會(huì)議是典型的具有交互性的流媒體應(yīng)用。遠(yuǎn)程教學(xué)：遠(yuǎn)程教學(xué)目前應(yīng)用也比較廣泛，而且具有很好的市場應(yīng)用前景。遠(yuǎn)程教學(xué)可以看作是前面多種應(yīng)用類型的綜合，在遠(yuǎn)程教學(xué)中，可以采用多種模式，甚至混合的方式實(shí)現(xiàn)。例如可以采用點(diǎn)播的方式傳送教學(xué)節(jié)目，以廣播的方式實(shí)況廣播老師上課，以會(huì)議的方式進(jìn)行課堂交流等。遠(yuǎn)程教學(xué)以應(yīng)用對象明確、內(nèi)容豐富實(shí)用、運(yùn)營模式成熟，成為目前

18、商業(yè)上較為成功的流媒體應(yīng)用。交互游戲：需要通過流媒體的方式傳遞游戲場景的交互游戲近年來也得到了迅速的發(fā)展。其它的一些應(yīng)用，例如虛擬現(xiàn)實(shí)漫游等也具有很大的發(fā)展?jié)摿??？傊?，目前基于流媒體的應(yīng)用非常多，發(fā)展非?？臁ＸS富的流媒體應(yīng)用對用戶有很強(qiáng)的吸引力，在解決了制約流媒體的關(guān)鍵技術(shù)問題后，可以預(yù)料，流媒體應(yīng)用必然會(huì)成為未來網(wǎng)絡(luò)的主流應(yīng)用。2.2.2流媒體關(guān)鍵技術(shù)問題為了在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳輸媒體流，流媒體技術(shù)需要解決從音/視頻源的編碼/解碼、存儲，到網(wǎng)絡(luò)端的媒體服務(wù)、媒體流傳輸，到用戶端的播放一系列問題。一個(gè)典型的媒體流傳輸流程如圖2所示。圖2媒體流傳輸流程從圖2中可以看出原始的音/視頻流經(jīng)過編碼和壓縮后，

19、形成媒體文件存儲后（直播的方式不需要文件存儲），媒體服務(wù)器根據(jù)用戶的請求把媒體文件（或者直播的媒體流）傳遞到用戶端的媒體播放器。在媒體傳輸中間還可能需要代理服務(wù)器進(jìn)行媒體內(nèi)容的分發(fā)或轉(zhuǎn)發(fā)。為了實(shí)現(xiàn)較好質(zhì)量的流媒體實(shí)時(shí)播放，需要考慮媒體流傳輸?shù)乃协h(huán)節(jié)。其中，影響傳輸質(zhì)量的三個(gè)最關(guān)鍵的因素是：編碼和壓縮的性能和效率；媒體服務(wù)器的性能；媒體流傳輸?shù)馁|(zhì)量控制。（1）編碼/壓縮的性能影響音/視頻流的壓縮/編碼性能的因素很多，首先是壓縮效率。壓縮效率要求在保證一定音/視頻質(zhì)量的前提下，媒體流的碼流速率盡量低。其次是編碼的冗余性和可靠性。與普通的多媒體文件壓縮/編碼不同的是，流媒體文件需要在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)傳輸

20、，因此必須考慮傳輸中數(shù)據(jù)丟失對解碼質(zhì)量的影響。為了解決這個(gè)問題，采用了一些先進(jìn)的編碼技術(shù)，例如錯(cuò)誤彈性編碼(error-resilient encoding)：在編碼中通過適當(dāng)?shù)目刂剖沟冒l(fā)生數(shù)據(jù)丟失后能夠最大限度地減少對質(zhì)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(gè)流對應(yīng)一種描述，都可以提供可接受的視覺質(zhì)量。多個(gè)描述結(jié)合起來提供更好的質(zhì)量。最后，媒體流的壓縮/編碼還需要考慮速率調(diào)節(jié)的能力，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的擁塞狀況是不斷變化的，流媒體的編碼必須能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)速率的變化。一種方法是采用可擴(kuò)展的層次編碼，可擴(kuò)展的壓縮/編碼生成多個(gè)子位流（s

21、ubstream），其中一個(gè)位流是基本位流，它可以獨(dú)立解碼，輸出粗糙質(zhì)量的視頻序列，其他的子位流則起質(zhì)量增強(qiáng)的作用，所有的子位流一起還原出最好質(zhì)量的視頻序列。相應(yīng)的，僅有部分的子位流（必須包含基本子位流）則輸出的視頻在圖像的質(zhì)量或者圖像的分辨率、圖像播放的幀速率上較差。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)速率變化時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)流輸出的層次來控制碼流的速率，從而適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)速率的變化。（2）服務(wù)器性能隨著流媒體規(guī)模的擴(kuò)大，流媒體服務(wù)器的性能成為制約流媒體服務(wù)擴(kuò)展能力的重要因素。流媒體服務(wù)器性能的關(guān)鍵指標(biāo)是流輸出能力和能同時(shí)支持的并發(fā)請求數(shù)量。影響流媒體服務(wù)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(gè)流媒

22、體服務(wù)器的并發(fā)數(shù)都在幾百以內(nèi)，因此，為了具有更好的性能，目前的高性能流媒體服務(wù)器都采用大規(guī)模并行處理的結(jié)構(gòu)，例如采用超立方體的結(jié)構(gòu)將各個(gè)流媒體服務(wù)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(gè)pc流媒體服務(wù)器用局域網(wǎng)連接，前端采用內(nèi)容交換/負(fù)載均衡器將流媒體服務(wù)的請求分布到各個(gè)pc媒體服務(wù)單元。后一種方式性能較前一種方式低，但是成本很低，容易實(shí)現(xiàn)。（3）媒體流傳輸?shù)馁|(zhì)量控制這是制約流媒體性能的最重要的因素。由于流媒體傳輸對網(wǎng)絡(luò)帶寬、延遲、丟失率等都有很高的要求，而基于無連接的包交換ip網(wǎng)絡(luò)對帶寬資源和服務(wù)質(zhì)量的控制能力都比較弱，因此，在ip網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行流媒體傳輸需要采用一些

23、應(yīng)用層的質(zhì)量控制機(jī)制來解決傳輸中的問題。這些質(zhì)量控制機(jī)制可以分為幾個(gè)層次：最常用的方式是采用速率適應(yīng)機(jī)制，基本的方法是通過一定的速率反饋機(jī)制，利用媒體流的速率層次編碼能力，在媒體服務(wù)器端動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)流媒體的傳輸速率，保證客戶端在網(wǎng)絡(luò)可用帶寬變化的時(shí)候也能夠正常地收看流媒體內(nèi)容。速率適應(yīng)機(jī)制附以差錯(cuò)控制和冗余控制能夠有效地保證流媒體的正常收看。目前流媒體的主流產(chǎn)品都具備應(yīng)用層的速率適應(yīng)能力。另外一種方法是采用內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（cdn），采用cdn傳輸流媒體的優(yōu)點(diǎn)主要包括三個(gè)方面：第一是通過應(yīng)用層的內(nèi)容分發(fā)降低了主干網(wǎng)絡(luò)的流媒體流量，并實(shí)現(xiàn)了基于應(yīng)用層的組播仿真（即利用主機(jī)構(gòu)建獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)層的邏輯組播樹，

24、并采用主機(jī)上的應(yīng)用層軟件進(jìn)行組播轉(zhuǎn)發(fā)）。第二是通過分布在網(wǎng)絡(luò)邊緣的流媒體服務(wù)器，避免了擁塞鏈路，提高了流媒體傳輸?shù)男阅芎晚憫?yīng)時(shí)間。最后，通過cdn能夠有效地提高整個(gè)流媒體系統(tǒng)的擴(kuò)展性，降低對每個(gè)流媒體服務(wù)器的性能要求。目前，利用cdn傳輸流媒體是大規(guī)模流媒體應(yīng)用的發(fā)展趨勢。除了上面介紹的問題外，寬帶流媒體應(yīng)用還需要解決媒體同步控制、安全、數(shù)字版權(quán)管理（drm）、媒體兼容性等，這里不再一一介紹。2.2.3流媒體業(yè)務(wù)系統(tǒng)制約流媒體發(fā)展除了技術(shù)問題外，還有商業(yè)運(yùn)營的問題。因?yàn)榱髅襟w應(yīng)用廣泛開展的一個(gè)重要前提是：流媒體的應(yīng)用提供商必須能夠贏利。因此，流媒體應(yīng)用必須以適當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)模式來開展，這涉及到多方面

25、的問題，包括業(yè)務(wù)的支撐能力、業(yè)務(wù)的運(yùn)營模式等。從業(yè)務(wù)提供的角度，一個(gè)完整的流媒體業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)該至少包含三個(gè)部分的功能：業(yè)務(wù)功能提供，通過功能的實(shí)現(xiàn)和整合向用戶提供完整的業(yè)務(wù)，例如對于遠(yuǎn)程教育應(yīng)用，功能提供是指將流媒體的教學(xué)資源組織成有計(jì)劃、有步驟的教學(xué)課程系列提供給用戶；業(yè)務(wù)管理，業(yè)務(wù)管理包括用戶管理、內(nèi)容管理、認(rèn)證、授權(quán)、記賬、計(jì)費(fèi)等；媒體內(nèi)容傳送，在承載網(wǎng)上有效地傳送流媒體內(nèi)容是業(yè)務(wù)提供的基礎(chǔ)。目前，網(wǎng)絡(luò)上實(shí)際運(yùn)行的流媒體業(yè)務(wù)系統(tǒng)一般都是小型的、用戶范圍比較狹窄的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)也能支持上述的基本功能，但是這種小而全的模式有幾個(gè)缺點(diǎn)：功能不完整、性能和擴(kuò)展性較差。系統(tǒng)的規(guī)模有限，包括網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模

26、和用戶的規(guī)模。對于獨(dú)立的流媒體應(yīng)用而言，用戶資源是獨(dú)立的，用戶需要單獨(dú)地去發(fā)展。而網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模一般局限于小區(qū)或者城域范圍。開發(fā)周期長，業(yè)務(wù)提供較慢。系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了開發(fā)周期長，業(yè)務(wù)提供慢，特別是新的業(yè)務(wù)開發(fā)和提供能力較弱。運(yùn)行和維護(hù)的成本高，應(yīng)用提供商需要獨(dú)立負(fù)責(zé)所有的運(yùn)行和維護(hù)。運(yùn)營模式單一，不能有效地滿足市場的變化，缺乏靈活性。對于需要利益回報(bào)的商業(yè)運(yùn)營而言，這一點(diǎn)尤為重要。這些因素都制約了寬帶流媒體業(yè)務(wù)的大規(guī)模開展。為了解決這些問題，一個(gè)可行的方法是把業(yè)務(wù)管理和流媒體內(nèi)容傳輸?shù)墓δ軓臉I(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn)中獨(dú)立出來，構(gòu)成對寬帶流媒體應(yīng)用的支撐環(huán)境。支撐環(huán)境可以由獨(dú)立的運(yùn)營商運(yùn)營，而應(yīng)用提供商可以專

27、注于業(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn)。通過支撐環(huán)境開展寬帶流媒體業(yè)務(wù)有很多優(yōu)點(diǎn)。對應(yīng)用提供商而言，業(yè)務(wù)支撐環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)是：流媒體應(yīng)用通過一個(gè)獨(dú)立的支撐環(huán)境提供完整、強(qiáng)大的業(yè)務(wù)管理功能。應(yīng)用的開發(fā)周期短，特別有利于新應(yīng)用的開發(fā)。應(yīng)用的運(yùn)行和維護(hù)成本小。應(yīng)用提供商僅需要進(jìn)行部分業(yè)務(wù)的維護(hù)。支持大規(guī)模的應(yīng)用。通過支撐環(huán)境提供的流傳送能力，支持大規(guī)模、大范圍的流媒體應(yīng)用。共享的用戶資源。由于支撐環(huán)境上所有應(yīng)用的用戶共用一個(gè)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺，因此，每個(gè)應(yīng)用可以通過共享擁有潛在的大容量、大范圍的用戶，降低了用戶拓展的成本。如果支撐環(huán)境由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商運(yùn)營，則還同時(shí)擁有該網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的所有用戶的資源。支持多種運(yùn)營模式，應(yīng)用提供商可以根據(jù)

28、市場要求和業(yè)務(wù)的特點(diǎn)選擇多種運(yùn)營模式，和支撐平臺達(dá)成利潤分賬的多種模式。對于用戶而言，統(tǒng)一的支撐環(huán)境方便了用戶的使用，例如用戶僅需要一點(diǎn)認(rèn)證就可以訪問全部（授權(quán)的）業(yè)務(wù)，并完成相關(guān)的支付等工作。對于運(yùn)營商而言，支撐環(huán)境是一個(gè)增值業(yè)務(wù)支撐平臺，它本身也是一種面向應(yīng)用提供商開展的業(yè)務(wù)。特別是對網(wǎng)絡(luò)提供商而言，可以在提供基本的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)的同時(shí)，提供增值業(yè)務(wù)，提升在價(jià)值鏈上的位置。圖3顯示了一個(gè)寬帶流媒體應(yīng)用支撐環(huán)境的典型結(jié)構(gòu) 圖3 寬帶流媒體應(yīng)用支撐環(huán)境圖3寬帶流媒體應(yīng)用支撐環(huán)境總之，獨(dú)立的寬帶流媒體業(yè)務(wù)支撐環(huán)境或者業(yè)務(wù)支撐平臺對于克服現(xiàn)有系統(tǒng)的困難，支持高性能、可擴(kuò)展的流媒體業(yè)務(wù)的開展具有很高的

29、價(jià)值和重要的意義。目前，中國電信集團(tuán)北京研究院承接的863課題：“高性能信息示范網(wǎng)應(yīng)用支撐環(huán)境開發(fā)內(nèi)容和實(shí)施方案研究”正在對寬帶流媒體業(yè)務(wù)支撐環(huán)境做相關(guān)的研究。2.2.4流媒體價(jià)值鏈和運(yùn)營模式根據(jù)前面的分析，我們可以歸納出寬帶流媒體業(yè)務(wù)的價(jià)值鏈，如圖4所示。圖4 寬帶流媒體價(jià)值鏈寬帶流媒體業(yè)務(wù)價(jià)值鏈至少需要包括幾個(gè)部分：應(yīng)用提供商、內(nèi)容開發(fā)商、業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)提供商、用戶。其中，用戶最終獲得寬帶流媒體應(yīng)用業(yè)務(wù)，并為之付費(fèi)。應(yīng)用提供商是寬帶流媒體業(yè)務(wù)的直接提供者，直接面對用戶提供業(yè)務(wù)。內(nèi)容提供商是流媒體內(nèi)容資源的擁有者，負(fù)責(zé)節(jié)目的制作，包括流媒體文件的生成、編碼、壓縮。業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)運(yùn)營商

30、提供一個(gè)獨(dú)立的可運(yùn)營的管理和傳輸平臺，為寬帶流媒體應(yīng)用提供支撐環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)提供商提供基本的承載網(wǎng)絡(luò)。在整個(gè)價(jià)值鏈系統(tǒng)中，不同提供商可以根據(jù)自身的特點(diǎn)和市場需求同時(shí)扮演多個(gè)角色，從而構(gòu)成不同的運(yùn)營模式。例如，網(wǎng)絡(luò)提供商可以同時(shí)作為流媒體業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的運(yùn)營商，因?yàn)橛删W(wǎng)絡(luò)提供商來運(yùn)營流媒體業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)：首先是網(wǎng)絡(luò)提供商擁有網(wǎng)絡(luò)資源，這是構(gòu)建大規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)必要的條件；其次，網(wǎng)絡(luò)提供商擁有用戶，特別是寬帶接入的用戶，這部分用戶自然成為流媒體業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的潛在用戶；最后，通過構(gòu)建流媒體業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)提供商可以提高它在價(jià)值鏈中的地位，從而實(shí)現(xiàn)增值業(yè)務(wù)。內(nèi)容提供商也可以和應(yīng)用提供商整合，特別是目

31、前的多數(shù)流媒體應(yīng)用都是以內(nèi)容為中心，例如vod應(yīng)用，遠(yuǎn)程教學(xué)應(yīng)用等。因此，內(nèi)容提供商可以直接融合應(yīng)用提供商的角色，通過流媒體業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的支撐向用戶提供業(yè)務(wù)。目前，流媒體業(yè)務(wù)的運(yùn)營模式還在不斷發(fā)展中，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、應(yīng)用提供商、內(nèi)容提供商都在不斷尋求成熟的運(yùn)營模式和合作模式。心得體會(huì)：本學(xué)期學(xué)校為我們開設(shè)了多媒體技術(shù)與應(yīng)用這門課程，這門課程雖然學(xué)分不多，但其非常實(shí)用的功能深深吸引了我，老師細(xì)致耐心的講解，給我留下了深刻的印象。在以前只知道用電腦在線看電影，用mp3聽歌曲，卻從不去探究電影和歌曲是怎樣存儲,怎樣播放及播放效果如何改變，在這門課中，老師針對這些問題做了解釋。即視頻音頻播放需遵循相應(yīng)的視頻協(xié)議及音頻協(xié)議，每種協(xié)議又有幾種不同的標(biāo)準(zhǔn)，不同的標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)不同的播放器及壓縮形式。對與在線看視頻及聽音樂,則是采用流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,流媒體技術(shù)的優(yōu)勢及特點(diǎn)使其得到廣泛應(yīng)用, 對