基于Windows Media技術(shù)的流媒體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于WindowsMedia技術(shù)的流媒體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：本文在簡(jiǎn)介流媒體技術(shù)及其中的WindowsMedia技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際簡(jiǎn)述了WindowsMedia服務(wù)器的安裝、ASF文件的制作以及“點(diǎn)播單播發(fā)布點(diǎn)”、“廣播單播發(fā)布點(diǎn)”、“多播廣播站”的創(chuàng)建方法，并通過(guò)網(wǎng)頁(yè)鏈接等方式進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試，從實(shí)踐角度闡述了在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)流媒體服務(wù)的技術(shù)和方法。關(guān)鍵詞：WindowsMedia流媒體網(wǎng)絡(luò)視頻筆者利用Windows2000Server自帶的WindowsMediaService搭建了一個(gè)環(huán)境，經(jīng)過(guò)一番努力，終于實(shí)現(xiàn)了流媒體服務(wù)。欣喜之余，謹(jǐn)愿將這些探索并經(jīng)驗(yàn)與讀者共享；1.流媒體技術(shù)概述流媒體簡(jiǎn)單地說(shuō)就是應(yīng)用流式傳輸技術(shù)在Internet/Intranet上傳輸?shù)倪B續(xù)時(shí)基媒體，如：音頻、視頻或多媒體文件。流式媒體在播放前并不下載整個(gè)文件，只將開(kāi)始部分內(nèi)容存入內(nèi)存，流式媒體的數(shù)據(jù)流隨時(shí)傳送隨時(shí)播放，只是在開(kāi)始時(shí)有一些延遲。流媒體實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)就是流式傳輸。流式傳輸主要指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送媒體（如視頻、音頻）的技術(shù)總稱(chēng)。其特定含義為通過(guò)Internet將影視節(jié)目傳送到PC機(jī)。流媒體技術(shù)是包含了采集、編碼、傳輸、儲(chǔ)存、解碼等多項(xiàng)技術(shù)的綜合技術(shù)。2.WindowsMedia技術(shù)簡(jiǎn)介2.1特點(diǎn)Microsoft公司推出的WindowsMedia技術(shù)具有方便性、先進(jìn)性、集成性、低費(fèi)用等特點(diǎn)，而且其制作、發(fā)布和播放軟件與WindowsNT/2000/9x集成在一起，不需要額外購(gòu)買(mǎi)。Microsoft的流視頻解決方案在Microsoft視窗平臺(tái)上是免費(fèi)的，制作端與播放器的視音頻質(zhì)量都上佳，而且易于使用。2.2WindowsMedia播放方式WindowsMedia播放方式包括單播、多播、點(diǎn)播與廣播，并可組合為點(diǎn)播單播、廣播單播、廣播多播等播放方式。它們的含義如下表所示：播放方式

含義單播

是客戶(hù)端與服務(wù)器之間的點(diǎn)到點(diǎn)連接。在客戶(hù)端媒體服務(wù)器之間建立一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)通道，1臺(tái)服務(wù)器送出的每個(gè)數(shù)據(jù)包只能傳送給1個(gè)客戶(hù)機(jī)。多播

是通過(guò)啟用多播的網(wǎng)絡(luò)傳遞內(nèi)容流，網(wǎng)絡(luò)中的所有客戶(hù)端共享同一流。由多播技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)，允許路由器一次將數(shù)據(jù)包復(fù)制到多個(gè)通道上。采用多播方式，媒體服務(wù)器只需要發(fā)送一個(gè)信息包，所有發(fā)出請(qǐng)求的客戶(hù)端即可同時(shí)收到連續(xù)的數(shù)據(jù)流而無(wú)延時(shí)。多播不會(huì)復(fù)制數(shù)據(jù)包的多個(gè)拷貝傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上，也不會(huì)將數(shù)據(jù)包發(fā)送給不需要它的那些客戶(hù)，保證了網(wǎng)絡(luò)上多媒體應(yīng)用占用網(wǎng)絡(luò)的最小帶寬，是理想的播放方式。點(diǎn)播

是客戶(hù)端與服務(wù)器之間的主動(dòng)的連接。用戶(hù)通過(guò)選擇內(nèi)容項(xiàng)目來(lái)初始化客戶(hù)端連接。用戶(hù)可以開(kāi)始、停止、后退、快進(jìn)或暫停流。點(diǎn)播連接提供了對(duì)流的最大控制，但這種方式由于每個(gè)客戶(hù)端各自連接服務(wù)器，卻會(huì)迅速用完網(wǎng)絡(luò)帶寬。廣播

指的是用戶(hù)被動(dòng)接收流。在廣播過(guò)程中，客戶(hù)端接收流，但不能控制流。例如，用戶(hù)不能暫停、快進(jìn)或后退該流。廣播方式中數(shù)據(jù)包的單獨(dú)一個(gè)拷貝將發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶(hù)，而不管用戶(hù)是否需要。此種傳輸方式會(huì)非常浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬。組合播放方式

含義點(diǎn)播單播

客戶(hù)端連接到服務(wù)器以接收特定內(nèi)容，而該內(nèi)容也只傳往一個(gè)客戶(hù)端。用戶(hù)可以控制流。廣播單播

客戶(hù)端通過(guò)發(fā)布點(diǎn)上的別名訪問(wèn)流。用戶(hù)可單擊Web網(wǎng)頁(yè)上的鏈接或獲得該別名的URL，從而連接到流。每個(gè)連接到流的用戶(hù)都有其自己的連接和來(lái)自服務(wù)器的流。廣播多播

被動(dòng)的用戶(hù)通過(guò)監(jiān)視特定的IP地址接收多播ASF流（與以特定頻率從收音機(jī)或電視臺(tái)接收信號(hào)類(lèi)似）。2.3WindowsMedia視頻技術(shù)組成WindowsMedia視頻服務(wù)器系統(tǒng)包括以下幾個(gè)部分：WindowsMedia服務(wù)器組件、WindowsMedia工具、WindowsMediaPlayer。2.4WindowsMedia編碼器WindowsMedia編碼器用于轉(zhuǎn)換實(shí)時(shí)和存儲(chǔ)的視頻和音頻內(nèi)容為ASF流，然后通過(guò)WindowsMedia服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中傳送。2.5WindowsMediaPlayerWindowsMedia客戶(hù)端軟件稱(chēng)為WindowsMediaPlayer，由WindowsMedia服務(wù)器接收并播放流內(nèi)容。WindowsMedia服務(wù)使用WindowsMediaPlayer以播放包含視頻、音頻、圖像、URL和腳本內(nèi)容的ASF流。WindowsMediaPlayer9系列是最新版本。2.6Microsoft高級(jí)流格式ASF簡(jiǎn)介Microsoft公司的WindowsMedia的核心是ASF（AdvancedStreamFormat）。Microsoft將ASF定義為“同步媒體的統(tǒng)一容器文件格式”。ASF是一種數(shù)據(jù)格式，音頻、視頻、圖像以及控制命令腳本等多媒體信息通過(guò)這種格式，以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的形式傳輸，實(shí)現(xiàn)流式多媒體內(nèi)容發(fā)布。3.WindowsMedia校園流媒體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)WindowsMedia流媒體系統(tǒng)包括服務(wù)器端和用戶(hù)端兩部分。服務(wù)器端包括WindowsMedia服務(wù)器、制作計(jì)算機(jī)。WindowsMedia服務(wù)器用于存儲(chǔ)和發(fā)布流媒體信息。制作計(jì)算機(jī)安裝視頻采集卡、聲卡及攝像機(jī)，用于制作流媒體文件。用戶(hù)端安裝WindowsMediaPlayer軟件。數(shù)據(jù)傳輸依托校園網(wǎng)。3.2軟硬件要求3.2.1服務(wù)器服務(wù)器硬件配置一般是PIII400以上CPU，內(nèi)存在128~512M左右。操作系統(tǒng)Windows2000Server及WindowsMedia服務(wù)組件。3.2.2制作計(jì)算機(jī)制作計(jì)算機(jī)硬件配置一般是PIII400以上CPU，內(nèi)存在128~512M，需要聲卡、視頻采集卡以及VCD或錄像機(jī)。軟件為Windows98或Windows2000Professional，安裝WindowsMedia編輯工具。4.WindowsMedia校園流媒體系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)4.1Media服務(wù)器的安裝筆者所用微機(jī)（P41.8G，256M）已連入校園網(wǎng)，并能上因特網(wǎng)，操作系統(tǒng)為Windows2000Server，并添加了“WindowsMedia服務(wù)”和“Internet信息服務(wù)（IIS）”。由于學(xué)校條件所限，筆者所用的Media服務(wù)器和制作計(jì)算機(jī)暫時(shí)為1臺(tái)微機(jī)。網(wǎng)上下載并安裝WindowsMedia9系列的中文版播放器和編碼器，下載網(wǎng)址為：/windows/windowsmedia/download/default.asp4.2ASF文件的制作筆者在微機(jī)上安裝了Broadway視頻采集卡，并通過(guò)錄像機(jī)采集了兩段AVI格式的錄像，分別命名為L(zhǎng)X1.AVI和LX2.AVI。通過(guò)Windows2000Server自帶的編碼器WindowsMediaEncoder可以很容易地將兩個(gè)AVI文件轉(zhuǎn)換為ASF文件：LX1.ASF、LX2.ASF。在F盤(pán)上建立文件夾ASF，將兩個(gè)ASF文件存入（為表述方便，文中所用文件名、路徑、計(jì)算機(jī)名稱(chēng)、IP等，皆為筆者實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程所用，讀者可根據(jù)自己實(shí)際環(huán)境確定這些內(nèi)容）。也可用WindowsMedia編碼器9系列存為WMV格式文件，但要求客戶(hù)端播放器必須為7.0以上版本4.3使用“快速啟動(dòng)向?qū)А眲?chuàng)建“點(diǎn)播單播發(fā)布點(diǎn)”在F盤(pán)上建立文件夾“asx”并設(shè)為共享，以便在后續(xù)操作中放置“.asx”通知文件。在WindowsMedia管理器菜單框中單擊“單播發(fā)布點(diǎn)”，出現(xiàn)“單播發(fā)布點(diǎn)”頁(yè)。確保選擇了“使用向?qū)?chuàng)建新的點(diǎn)播單播發(fā)布點(diǎn)”復(fù)選框，單擊“點(diǎn)播”，然后單擊“新建”，出現(xiàn)“配置和發(fā)布單播點(diǎn)播流快速啟動(dòng)向?qū)А?。在“選擇一個(gè)發(fā)布點(diǎn)”屏幕中，選擇“創(chuàng)建一個(gè)發(fā)布點(diǎn)”。在“創(chuàng)建一個(gè)新的發(fā)布點(diǎn)”屏幕中，在“別名”框中鍵入別名為“asf”。在“路徑”框中，鍵入“F:\asf\”。在"查找目標(biāo).asf文件"屏幕，輸入“F:\asf\lx1.asf”。在“選擇發(fā)布方法”屏，選擇“MMS協(xié)議”和“創(chuàng)建一個(gè).asx文件”，然后選擇“下一步”。在“準(zhǔn)備發(fā)布”屏幕中，選擇“完成”。將“l(fā)x1.asx”通知文件保存到“F:\asx\”里面。在“發(fā)布完成”屏幕中，單擊“測(cè)試URL”、“測(cè)試.asx”可以在WindowsMediaPlayer中傳遞點(diǎn)播單播發(fā)布點(diǎn)的流式化內(nèi)容“l(fā)x1.asf”。4.4“廣播單播發(fā)布點(diǎn)”的創(chuàng)建4.4.1啟動(dòng)“WindowsMedia編碼器9系列”的廣播功能，步驟如下：打開(kāi)視頻采集設(shè)備，啟動(dòng)“WindowsMedia編碼器9系列”。在“新建會(huì)話(huà)”窗口中選擇“廣播實(shí)況事件”，按“確定”。在“新建會(huì)話(huà)向?qū)А贝翱诘摹霸O(shè)備選項(xiàng)”屏中，“視頻”選擇“BroadwayMPEGCapture/compression”（筆者的微機(jī)視頻采集卡型號(hào)），“音頻”選擇“RealtekAC97Audio”（筆者的微機(jī)聲卡型號(hào)），按“下一步”。在“廣播方法”屏中，選擇“自編碼器拉傳遞”，按“下一步”。在“廣播連接”屏中，HTTP端口設(shè)為“8080”，按“下一步”。在“編碼選項(xiàng)”屏中，選擇“多比特率視頻和音頻”，按“下一步”。在“存檔文件”屏中，按“下一步”。在“包括視頻文件”屏中，按“下一步”。在“顯示信息”屏中，隨便輸點(diǎn)東西（最好有意義），按“下一步”。在“設(shè)置檢查”屏中，按“完成”。在“WindowsMedia編碼器9系列”程序窗口中，按“開(kāi)始編碼”，“WindowsMedia編碼器9系列”開(kāi)始工作，在窗口中可看到其采集畫(huà)面和相關(guān)信息。4.4.2使用“快速啟動(dòng)向?qū)А眲?chuàng)建“廣播單播發(fā)布點(diǎn)”在WindowsMedia管理器菜單框中單擊“單播發(fā)布點(diǎn)”，會(huì)出現(xiàn)“單播發(fā)布點(diǎn)”頁(yè)。確保已選擇了“使用向?qū)?chuàng)建新的廣播單播發(fā)布點(diǎn)”復(fù)選框，單擊“廣播”，然后單擊“新建”，會(huì)出現(xiàn)“配置和發(fā)布單播廣播流快速啟動(dòng)向?qū)А薄Ｔ凇斑x擇發(fā)布點(diǎn)”屏幕中，選擇“創(chuàng)建一個(gè)廣播發(fā)布點(diǎn)”。在“指定源”屏幕中，為廣播內(nèi)容選擇源為“WindowsMedia編碼器”。在“配置和發(fā)布單播流”屏幕中，在“別名”框中鍵入一個(gè)別名“test”。然后在“路徑”框中鍵入路徑“http://mediaserver”(筆者的計(jì)算機(jī)名為mediaserver，IP為61)，“端口”框中的值設(shè)為“8080”。在“選擇發(fā)布方法”屏，選擇“MMS協(xié)議”和“創(chuàng)建一個(gè).asx文件”，然后選擇“下一步”。在“準(zhǔn)備發(fā)布”屏幕中，選擇“完成”。將“test.asx”通知文件保存到“F:\asx\”里面。在“發(fā)布完成”屏幕中，單擊“測(cè)試URL”、“測(cè)試.asx”，可以在WindowsMediaPlayer中傳遞廣播單播發(fā)布點(diǎn)的流式化內(nèi)容。4.5使用“快速啟動(dòng)向?qū)А眲?chuàng)建“多播廣播站”在F盤(pán)上建立文件夾“nsc”并設(shè)為共享，以便在后續(xù)操作中放置“.nsc”廣播站信息文件。在WindowsMedia管理器菜單框架中，單擊“多播站”，相應(yīng)顯示為多播廣播站頁(yè)。確保已選擇了“使用向?qū)?chuàng)建新廣播站”復(fù)選框，單擊“廣播站”，然后單擊“新建”，出現(xiàn)“配置和發(fā)布多播流快速啟動(dòng)向?qū)А薄Ｔ凇斑x擇一個(gè)廣播站”屏幕上，選擇“創(chuàng)建新的廣播站”。在“創(chuàng)建新的廣播站”屏幕上，鍵入廣播站的名稱(chēng)“guangbo1”和說(shuō)明（隨便填），然后選擇“分發(fā)模式”為“多播和分發(fā)”，按“下一步”。在“指定節(jié)目和流名稱(chēng)”屏幕上，在“節(jié)目名稱(chēng)”中鍵入節(jié)目的名稱(chēng)“myProgram1”，在“流名稱(chēng)”中鍵入流的名稱(chēng)“myStream1”。在“指定流對(duì)象來(lái)源”屏幕上，選擇流的來(lái)源為“高級(jí)流格式(.asf)文件”。在“指定流對(duì)象來(lái)源URL”屏幕上，鍵入流的來(lái)源URL“mms://mediaserver/asf/lx2.asf”。在“指定流格式信息”屏幕上，指定流來(lái)源的路徑為“F:\asf\lx2.asf”，以便將流格式信息添加到廣播站定義中。將多播廣播站信息文件（guangbo1.nsc）存儲(chǔ)到MicrosoftWindowsMediaPlayer可以訪問(wèn)的位置。在“廣播站信息文件的導(dǎo)出路徑”屏幕上，鍵入“F:\nsc\guangbo1.nsc”。在“廣播站信息文件URL”屏幕上，選擇“使用一個(gè)到廣播站信息文件的網(wǎng)絡(luò)共享路徑”并輸入“\\mediaserver\nsc\guangbo1.nsc”。在“選擇發(fā)布方法”屏幕上，按“下一步”。在“準(zhǔn)備發(fā)布”屏幕中，按“完成”。將guangbo1.asx保存到F:\asx里面。在“發(fā)布完畢”屏幕上，單擊“測(cè)試.asx”，開(kāi)始在WindowsMediaPlayer中播放由廣播站發(fā)送的內(nèi)容流。4.6建立默認(rèn)Web站點(diǎn)虛擬目錄啟動(dòng)“Internet信息服務(wù)”窗口，點(diǎn)開(kāi)服務(wù)器名“mediaserver”前的“+”號(hào)，再右擊“默認(rèn)Web站點(diǎn)”，打開(kāi)其快捷菜單。在快捷菜單中，點(diǎn)“新建”中的“虛擬目錄”，啟動(dòng)“虛擬目錄”創(chuàng)建向?qū)?，按“下一步”。在“虛擬目錄別名”屏中，輸入別名“asx”，按“下一步”。在“Web站點(diǎn)內(nèi)容目錄”屏中，輸入“F:\asx”，按“下一步”。在“訪問(wèn)權(quán)限”屏中，按“下一步”。在“Web站點(diǎn)內(nèi)容目錄”屏中，輸入“F:\asx”，按“下一步”，再按“完成”，結(jié)束向?qū)А?.7使用網(wǎng)頁(yè)鏈接進(jìn)行測(cè)試啟動(dòng)“MicrosoftFrontpage”程序窗口。將網(wǎng)頁(yè)保存到“F:\asx”里面，起名為“index.htm”。插入一個(gè)九行兩列的表格。在第一行輸入“1.請(qǐng)測(cè)試“點(diǎn)播單播發(fā)布點(diǎn)”：”，在第二行第一列輸入“點(diǎn)播單播一”，鏈接到http://mediaserver/asx/lx1.asx；在第二行第二列輸入“點(diǎn)播單播二”，鏈接到61/asx/lx1.asx；在第三行第一列輸入“點(diǎn)播單播三”，鏈接到mms://mediaserver/asf/lx1.asf；在第三行第二列輸入“點(diǎn)播單播四”，鏈接到mms://61/asf/lx1.asf。分別試驗(yàn)四種訪問(wèn)方法在第四行輸入“2.請(qǐng)測(cè)試“廣播單播發(fā)布點(diǎn)”（要先啟動(dòng)“Win