多媒體技術(shù)應(yīng)用教程7課件

多媒體技術(shù)應(yīng)用教程陳永強(qiáng)，張聰主編胡兵，崔樹芹，蘇勇參編電子工業(yè)出版社2011.8第七章網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)7.1網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)與應(yīng)用

7.1.1多媒體網(wǎng)絡(luò)

7.1.2網(wǎng)上多媒體技術(shù)

7.1.3網(wǎng)上多媒體應(yīng)用7.2流媒體

7.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)

7.2.2流媒體播放方式

7.2.3智能流技術(shù)7.3RealSystem流媒體技術(shù)

7.3.1RealSystem簡介

7.3.2客戶端播放軟件RealPlayer

7.3.3內(nèi)容制作工具RealProducer

7.3.4服務(wù)器端軟件HelixServer7.4WindowsMedia流媒體技術(shù)

7.4.1WindowsMedia簡介

7.4.2客戶端播放器WindowsMediaPlayer

7.4.3流媒體制作工具WindowsMediaEncoder7.4.4流服務(wù)器WindowsMediaServices7.5流媒體實(shí)驗(yàn)2第七章網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)7.1網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)與應(yīng)用

7.1.1多媒體網(wǎng)絡(luò)7.1.2網(wǎng)上多媒體技術(shù)7.1.3網(wǎng)上多媒體應(yīng)用37.1.1多媒體網(wǎng)絡(luò)多媒體網(wǎng)絡(luò)的主要特性：業(yè)務(wù)等級保證，也就是常說的QoS服務(wù)質(zhì)量保證。高帶寬，也就是網(wǎng)絡(luò)的寬帶化?？煽啃员ＷC。實(shí)時(shí)性，這是多媒體通信網(wǎng)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)的本質(zhì)區(qū)別。

57.1.1多媒體網(wǎng)絡(luò)多媒體網(wǎng)絡(luò)依據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不同，對網(wǎng)絡(luò)的需求也不同。多媒體類型對網(wǎng)絡(luò)的要求語音實(shí)時(shí)性、延時(shí)、抖動敏感；誤碼相對不敏感文本實(shí)時(shí)性要求不高，但要有嚴(yán)格的誤碼/校錯(cuò)保證圖像實(shí)時(shí)性要求不高，但要求更高的帶寬視頻高的帶寬、并對實(shí)時(shí)性要求較嚴(yán)，允許有誤碼表7-1各種媒體數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)的要求67.1.2網(wǎng)上多媒體技術(shù)1．多媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議2．多媒體通信系統(tǒng)技術(shù)3．多媒體內(nèi)容編輯語言

7圖7-1多媒體協(xié)議棧

97.1.2網(wǎng)上多媒體技術(shù)2．多媒體通信系統(tǒng)技術(shù)當(dāng)前，線路交換網(wǎng)絡(luò)（例如公眾電話交換網(wǎng)PSTN）和包交換網(wǎng)絡(luò)（例如Internet）并存，兩者各有特點(diǎn)。線路交換網(wǎng)絡(luò)能保證信息的實(shí)時(shí)性和質(zhì)量，但沒有存儲信息的能力。包交換網(wǎng)絡(luò)能存儲信息資源，但實(shí)時(shí)性很差。107.1.2網(wǎng)上多媒體技術(shù)2．多媒體通信系統(tǒng)技術(shù)基于將線路交換網(wǎng)絡(luò)和包交換網(wǎng)絡(luò)融合的出發(fā)點(diǎn)，ITU制訂了許多標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行多媒體通信。其中，T.120、H.320、H.323和H.324標(biāo)準(zhǔn)組成了多媒體通信的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。T.120是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)會議標(biāo)準(zhǔn)；H.320是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）電視會議標(biāo)準(zhǔn)；H.323是局域網(wǎng)上的多媒體通信標(biāo)準(zhǔn)；H.324是公眾交換電話網(wǎng)絡(luò)上的多媒體通信標(biāo)準(zhǔn)。117.1.3網(wǎng)上多媒體應(yīng)用1．應(yīng)用分類2．應(yīng)用舉例3．應(yīng)用面臨的問題137.1.3網(wǎng)上多媒體應(yīng)用1．應(yīng)用分類點(diǎn)對點(diǎn)非實(shí)時(shí)交互式應(yīng)用程序，如個(gè)人多媒體電子郵件。一點(diǎn)對多點(diǎn)非實(shí)時(shí)交互式應(yīng)用程序，例如音頻廣播和視頻廣播。實(shí)時(shí)交互式點(diǎn)對點(diǎn)應(yīng)用程序，如可視電話。多點(diǎn)實(shí)時(shí)交互式應(yīng)用程序，例如視頻會議。147.1.3網(wǎng)上多媒體應(yīng)用2．應(yīng)用舉例視頻會議系統(tǒng)視頻點(diǎn)播VOD系統(tǒng)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)157.1.3網(wǎng)上多媒體應(yīng)用3．應(yīng)用面臨的問題歸納起來，目前多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要集中解決提高網(wǎng)絡(luò)帶寬，減少時(shí)延，減少抖動等問題。17第七章網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)7.2流媒體7.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)7.2.2流媒體播放方式7.2.3智能流技術(shù)18寬帶技術(shù)的實(shí)現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)上的在線視聽提供了有利的條件。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和普及，流媒體技術(shù)被廣泛地運(yùn)用到網(wǎng)頁中，成功實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上點(diǎn)播，在線視聽，網(wǎng)上直播等。這項(xiàng)技術(shù)為我們的工作、學(xué)習(xí)和生活提供了極大方便。流媒體技術(shù)使我們可以通過網(wǎng)絡(luò)欣賞到電視節(jié)目相當(dāng)?shù)牧魇揭曨l節(jié)目。與傳統(tǒng)的電視節(jié)目相比，它使得用戶不再是被動觀看節(jié)目，而是主動點(diǎn)播自己所需節(jié)目。流媒體技術(shù)同時(shí)也允許無限長度的演示以及實(shí)況轉(zhuǎn)播，可以最大程度的滿足用戶的需求。流媒體技術(shù)將是未來多媒體信息獲取的主流和必然趨勢。197.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)1．流媒體的概念所謂流媒體（StreamingMedia）指采用流式的方式在Internet/Intranet中傳輸?shù)倪B續(xù)媒體，如音頻或視頻文件。流媒體在播放前只是先下載部分的數(shù)據(jù)，在開始時(shí)有一些延遲，并在計(jì)算機(jī)中對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，然后開始播放，并在播放過程中不斷地下載后續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、播放。217.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)2．流式傳輸方式（1）流媒體傳輸?shù)脑砹髅襟w傳輸采用一項(xiàng)重要的技術(shù)，即數(shù)據(jù)緩沖來彌補(bǔ)延遲和抖動的影響，并保證數(shù)據(jù)包的順序正確，使得媒體在客戶端的播放不會因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)暫時(shí)擁塞而停頓。在流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方案中，一般采用HTTP/TCP來傳輸控制信息，而用RTP/UDP來傳輸實(shí)時(shí)聲音數(shù)據(jù)。

227.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)2．流式傳輸方式（1）流媒體傳輸?shù)脑砹魇絺鬏數(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。237.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)2．流式傳輸方式（2）順序流式傳輸順序流式傳輸是順序下載，在下載文件的同時(shí)用戶可觀看媒體，在給定時(shí)刻，用戶只能觀看已下載的那部分，不能跳到還未下載的部分進(jìn)行觀看。順序流式傳輸不像實(shí)時(shí)流式傳輸在傳輸期間根據(jù)用戶連接的速度做調(diào)整。目前，大多數(shù)的順序流式傳輸采用HTTP協(xié)議，而不需要其他特殊協(xié)議，它經(jīng)常被稱作HTTP流式傳輸，傳輸方式如圖7-3所示。25圖7-3順序流式傳輸7.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)3．流媒體格式（1）媒體文件流格式普通的多媒體文件由于數(shù)據(jù)量比較大，不適合在網(wǎng)上以流的方式播放。流式文件格式經(jīng)過特殊編碼，使其適合在網(wǎng)絡(luò)上邊下載邊播放。媒體文件編碼成流式文件，不僅是為了減少數(shù)據(jù)量，還會為了提高對媒體文件在網(wǎng)上的播放效率，加入一些附加信息，如時(shí)序、版權(quán)信息。7.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)3．流媒體格式（1）媒體文件流格式目前，使用較多的流媒體格式主要來自于三個(gè)公司：RealNetWorks公司Microsoft公司Apple公司7.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)3．流媒體格式（2）流媒體發(fā)布文件格式流媒體發(fā)布文件本身并不描述具體的音視頻數(shù)據(jù)，只是將不同的媒體內(nèi)容組織在一起，按指定的順序播放。包含控制流播放的信息，它們的作用在于給出真正流媒體文件所在的位置，其實(shí)這個(gè)文件在流媒體播放過程中不是必需的。7.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)4．流媒體應(yīng)用系統(tǒng)的組成流媒體應(yīng)用系統(tǒng)一般由媒體采集設(shè)備、媒體編碼器、媒體服務(wù)器和客戶端四個(gè)部分組成，如圖7-6所示。

7.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)5．流媒體傳輸協(xié)議（1）實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSPRTSP是由RealNetworks和Netscape共同提出的，該協(xié)議定義了一對多應(yīng)用程序如何有效地通過IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)。RTSP在體系結(jié)構(gòu)上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成數(shù)據(jù)傳輸。RealNetworks公司使用此協(xié)議進(jìn)行流媒體傳輸。7.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)5．流媒體傳輸協(xié)議（2）MMS協(xié)議微軟發(fā)布的流媒體協(xié)議，MMS協(xié)議用于訪問WindowsMedia發(fā)布點(diǎn)上的單播內(nèi)容。當(dāng)用戶在WindowsMediaPlayer中鍵入U(xiǎn)RL，而不是通過超鏈接請求連接內(nèi)容，則必須使用MMS協(xié)議引用該流。MMS協(xié)議建立在UDP或TCP協(xié)議之上，與RTSP協(xié)議一樣屬于應(yīng)用層。7.2.1流式傳輸?shù)幕A(chǔ)6．流媒體技術(shù)的主要解決方案RealSystemWindowsMediaTechnologyQuickTimeShockwaveMetaStream7.2.2流媒體播放方式1．單播2．多播7.2.2流媒體播放方式1．單播單播是客戶端與服務(wù)器之間的點(diǎn)到點(diǎn)連接，“點(diǎn)到點(diǎn)”指每個(gè)客戶端都從服務(wù)器接收遠(yuǎn)程流，僅當(dāng)客戶端發(fā)出請求時(shí)，才發(fā)送單播流?？赏ㄟ^點(diǎn)播和廣播兩種方式之一向客戶端發(fā)布單播流。7.2.2流媒體播放方式2．多播多播又稱為組播，是一對多連接，多個(gè)客戶端從服務(wù)器接收到相同的流媒體數(shù)據(jù)。組播保證了網(wǎng)絡(luò)上多媒體應(yīng)用占用網(wǎng)絡(luò)的最小帶寬。組播不僅需要服務(wù)器端支持，更需要有多播路由器乃至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的支持。7.2.3智能流技術(shù)問題提出：流媒體進(jìn)行流式傳輸時(shí)若保持固定速率，速率低會限制發(fā)布媒體質(zhì)量，速率高又會限制連接人數(shù)。7.2.3智能流技術(shù)問題解決：一是將壓縮率增大，即以單一數(shù)據(jù)速率創(chuàng)建流媒體文件，低速連接時(shí)通過抽取內(nèi)部幀來降低文件碼率，在Realsystem5.0中，這種方法稱為“視頻流瘦化”。這樣做會使離原始數(shù)據(jù)速率越遠(yuǎn)，圖象質(zhì)量越差。二是根據(jù)不同連接速率創(chuàng)建多個(gè)文件，針對不同的用戶連接速率發(fā)送相應(yīng)文件。但由于用戶連接是動態(tài)變化的，這種情況下服務(wù)器無法實(shí)時(shí)處理。7.2.3智能流技術(shù)智能流技術(shù)解決流媒體傳輸速度的快慢與媒體質(zhì)量的沖突。智能技術(shù)通過兩種途徑解決媒體流瘦化和帶寬協(xié)調(diào)。首先，確立一個(gè)編碼框架，允許不同速率的多個(gè)流同時(shí)編碼，合并到同一個(gè)文件中創(chuàng)建可擴(kuò)展流式文件，稱為智能流文件；第二，采用一種客戶／服務(wù)器機(jī)制探測帶寬變化。當(dāng)客戶端發(fā)出請求，其帶寬容量將傳給服務(wù)器，媒體服務(wù)器根據(jù)客戶帶寬將智能流文件的相應(yīng)部分傳送給用戶。用戶因此可以獲得當(dāng)前連接條件下最優(yōu)質(zhì)的媒體質(zhì)量。7.2.3智能流技術(shù)智能流技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式有如下特點(diǎn)：對所有連接速率環(huán)境創(chuàng)建一個(gè)文件；在混合環(huán)境下以不同速率傳送媒體；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)變化，無縫切換到其他速率；關(guān)鍵幀優(yōu)先，音頻比部分幀數(shù)據(jù)重要；后兼容老版本RealPlayer。第七章網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)7.3RealSystem流媒體技術(shù)7.3.1RealSystem簡介7.3.2客戶端播放軟件RealPlayer7.3.3內(nèi)容制作工具RealProducer7.3.4服務(wù)器端軟件HelixServer7.3.1RealSystem簡介1．RealNetworks發(fā)展史2．RealSystem組成7.3.1RealSystem簡介1．RealNetworks發(fā)展史1995年4月，美國ProgressiveNetworks公司推出了基于C/S架構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)上的實(shí)時(shí)傳送音頻接收系統(tǒng)。1997年，ProgressiveNetworks公司更名為RealNetworks。從1998年到2000年，陸續(xù)推出了播放器軟件RealPlayer5.0、6.0和7.0。2000年分別推出RealPlayerBasic和RealPlayerPlus兩個(gè)版本，此后開始向收費(fèi)方向發(fā)展。2003年推出RealOnePlayer，增加了DVD播放和CD刻錄功能。2004年推出RealPlayer10.0，功能進(jìn)一步完善，提供了高級音頻編碼、在線音樂商店等功能。7.3.1RealSystem簡介2．RealSystem組成RealNetworks開發(fā)的流媒體制作及播放系統(tǒng)RealSystem由三部分組成：媒體內(nèi)容制作工具RealProducer服務(wù)器端軟件RealServer客戶端播放軟件RealPlayer7.3.2客戶端播放軟件RealPlayer1．操作界面2．基本操作7.3.2客戶端播放軟件RealPlayer1．操作界面RealPlayer14主要由媒體播放器和媒體瀏覽器兩部分組成。

7.3.2客戶端播放軟件RealPlayer2．基本操作（1）顯示模式（2）播放控制（3）使用媒體中心（4）RealPlayer屬性設(shè)置

7.3.3內(nèi)容制作工具RealProducer1．編輯環(huán)境2．基本操作

7.3.3內(nèi)容制作工具RealProducer1．編輯環(huán)境7.3.3內(nèi)容制作工具RealProducer1．編輯環(huán)境區(qū)域1是輸入音、視頻監(jiān)視區(qū)；區(qū)域2是輸出音、視頻監(jiān)視區(qū)；區(qū)域3是輸入源設(shè)置區(qū)；區(qū)域4是輸出流文件設(shè)置區(qū)域；區(qū)域5是狀態(tài)信息顯示區(qū)域；區(qū)域6是常用按鈕區(qū)域。7.3.3內(nèi)容制作工具RealProducer2．基本操作（1）音、視頻流式文件的創(chuàng)建（2）實(shí)時(shí)廣播流的創(chuàng)建7.3.4服務(wù)器端軟件HelixServer1．HelixServer基本配置2．HelixServer安全配置3．單播的實(shí)現(xiàn)4．視頻多播的實(shí)現(xiàn)

7.3.4服務(wù)器端軟件HelixServer1．HelixServer基本配置（1）限制最大用戶連接數(shù)（2）設(shè)置加載點(diǎn)（3）綁定IP地址7.3.4服務(wù)器端軟件HelixServer2．HelixServer安全配置在管理員界面中找到“安全”選項(xiàng)下的“訪問控制”選項(xiàng)，打開訪問控制界面，在這里可以允許或禁止來自某個(gè)或某段IP的訪問請求，也可對端口進(jìn)行限制或允許。7.3.4服務(wù)器端軟件HelixServer3．單播的實(shí)現(xiàn)如果使用的媒體格式為.rm，則用“rtsp://服務(wù)器ip/加載點(diǎn)名/電影目錄名/電影文件名”進(jìn)行訪問。參照以上設(shè)置，假設(shè)在d:\mov中有一個(gè)名為test.rm的文件，而d:\mov對應(yīng)了加載點(diǎn)“/mov/”，那么其播放路徑為“rstp:///mov/test.rm”。

7.3.4服務(wù)器端軟件HelixServer4．視頻多播的實(shí)現(xiàn)HelixServer支持可擴(kuò)展多播和后臺多播兩種方式?？蓴U(kuò)展多播傳輸是單向的，數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中多播一次，連接到多播的客戶端都可接收到數(shù)據(jù)包，占用帶寬和服務(wù)器資源最少，能向無限的用戶播放。但這種方式由于無須每個(gè)客戶端到服務(wù)器建立連接，沒有控制通道，服務(wù)器無法跟蹤客戶端的活動。后臺多播在客戶端和服務(wù)器之間維持一個(gè)控制通道，不僅可以通過通道在兩者之間傳輸控制命令，而且服務(wù)器還能通過通道跟蹤客戶端的活動。

7.3.4服務(wù)器端軟件HelixServer4．視頻多播的實(shí)現(xiàn)在管理員界面中找到廣播分發(fā)選項(xiàng)下的“后臺多播”選項(xiàng)，打開界面。大多數(shù)設(shè)置可用默認(rèn)選項(xiàng)，在這里要注意可用“IP地址范圍”為～55。如果使用智能流方式，就要根據(jù)速率的種類確定IP地址的數(shù)目，通常一種速率就分配一個(gè)IP地址?！吧鏁r(shí)間”（TimetoLive）設(shè)置多播數(shù)據(jù)包傳輸?shù)姆秶O(shè)置為“0”表示只限本機(jī)，設(shè)置為“1”表示只限本網(wǎng)段。設(shè)置后的播放地址為rstp://服務(wù)器ip:RSTPport/path/file。

第七章網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)7.4WindowsMedia流媒體技術(shù)7.4.1WindowsMedia簡介

7.4.2客戶端播放器WindowsMediaPlayer7.4.3流媒體制作工具WindowsMediaEncoder7.4.4流服務(wù)器WindowsMediaServices7.4.1WindowsMedia簡介1．WindowsMedia發(fā)展史2．WindowsMedia組成

7.4.1WindowsMedia簡介1．WindowsMedia發(fā)展史WindowsMedia的前身是Microsoft公司的NetShow，它落后于RealNetworks公司的同類產(chǎn)品。1997年Microsoft并購了3Vxtreme公司，采納了它的一些視頻編碼/解碼技術(shù)，并購買了Real的一些專利技術(shù)，從而使得技術(shù)有了很大進(jìn)步。Microsoft后將NetShow命名為WindowsMediaTechnology。7.4.1WindowsMedia簡介2．WindowsMedia組成WindowsMedia由服務(wù)器端軟件WindowsMediaServices、客戶端播放軟件WindowsMediaPlayer及一系列編碼工具WindowsMediaTools構(gòu)成。WindowsMediaServices是Windows媒體技術(shù)用于Internet/Intranet分發(fā)數(shù)字媒體內(nèi)容的服務(wù)器端組件，可以保證文件的保密性，不被下載。WindowsMediaTools主要包括編碼器WindowsMediaEncoder、WindowsMedia流編輯器、WindowsMedia配置文件編輯器、WindowsMedia編碼腳本等。7.4.2客戶端播放器WindowsMediaPlayer1．操作界面2．基本操作

7.4.2客戶端播放器WindowsMediaPlayer1．操作界面7.4.2客戶端播放器WindowsMediaPlayer1．操作界面功能任務(wù)欄視頻和可視化效果窗口增強(qiáng)功能面板播放控件區(qū)域快速訪問框區(qū)域媒體信息窗口播放列表窗口

7.4.2客戶端播放器WindowsMediaPlayer2．基本操作播放文件收聽電臺管理媒體庫更改顯示模式在Internet上查找數(shù)字媒體WindowsMediaPlayer的設(shè)置

7.4.3流媒體制作工具WindowsMediaEncoder1．編輯環(huán)境2．基本操作

7.4.3流媒體制作工具WindowsMediaEncoder1．編輯環(huán)境7.4.3流媒體制作工具WindowsMediaEncoder1．編輯環(huán)境主界面主要由七個(gè)面板組成：“源”面板“音頻”面板“視頻”面板“會話屬