江南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育學(xué)院多媒體技術(shù)提前考試大作業(yè)

江南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育學(xué)院提前考試大作業(yè)課程名稱：多媒體技術(shù)專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)江南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育2023年上半年考試大作業(yè)考試科目:《多媒體技術(shù)》規(guī)定：在以下三個(gè)方向的題目，參考課程提供或自由尋找相關(guān)網(wǎng)站上的相關(guān)資料，文章內(nèi)容要新奇、代表相關(guān)方向的最新潮流。獨(dú)立完畢，不少于2023字。大作業(yè)題目：一、流媒體技術(shù)1.流媒體技術(shù)基礎(chǔ)（媒體制作、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布和傳輸協(xié)議）2.RealText、RealPix制作介紹。（要有例子和源程序）3.流媒體網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。（點(diǎn)播、廣播的原理和系統(tǒng)組成、流媒體服務(wù)器端的數(shù)據(jù)流控制）4.應(yīng)用方案，重要是教學(xué)（遠(yuǎn)程教育）的應(yīng)用（課件點(diǎn)播系統(tǒng)、實(shí)時(shí)交互系統(tǒng)）。參考網(wǎng)站：1.流媒體中國(guó)2.流氏論壇3.藍(lán)宇視頻題目：淺談流媒體技術(shù)及其在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用1流媒體技術(shù)的背景及發(fā)展現(xiàn)狀1.1流媒體技術(shù)的產(chǎn)生隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始帶給人們形式多樣的信息。從在網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)第一張圖片到現(xiàn)在各種形式的網(wǎng)絡(luò)視頻、三維動(dòng)畫，人們的視聽(tīng)覺(jué)在網(wǎng)絡(luò)上得到了很大的滿足。但人們又面臨著此外一種不可避免的尷尬：在網(wǎng)絡(luò)上看到生動(dòng)清楚的媒體演示的同時(shí)，不得不為等待傳輸文獻(xiàn)而花費(fèi)大量時(shí)間。為了解決這個(gè)矛盾，一種新的媒體技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這就是流媒體技術(shù)。背景流媒體技術(shù)是RealNetworks公司一方面推出的，現(xiàn)在許多廠商都有成熟的基于流的產(chǎn)品，如RealNetworks公司的RealSystemG2和微軟公司的WindowsMediaService。除了得到許多制造商的支持，基于流媒體的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)提出。由WWW聯(lián)合會(huì)（W3C）提出的基于流的媒體語(yǔ)言——同步綜合多媒體語(yǔ)言（SMIL：SynchronizedMultimediaIntegrationLanguage）與超文本標(biāo)記語(yǔ)言（HTML）類似。它可以描述演示的實(shí)時(shí)行為、屏幕上演示的版面以及協(xié)同媒體之間的超鏈接，可以演示流式視頻、音頻、圖像、文本等多種類型媒體，允許在一個(gè)同步多媒體演示中集成一系列的獨(dú)立多媒體對(duì)象。運(yùn)用SMIL語(yǔ)言還可以方便地同步多個(gè)基于流的多媒體對(duì)象。1.3發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀從1995年推出第一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)流媒體播放器以來(lái)，流媒體應(yīng)用有了爆炸性增長(zhǎng)，據(jù)記錄，到2023年互聯(lián)網(wǎng)每周約有4.5萬(wàn)小時(shí)的廣播節(jié)目，58個(gè)美國(guó)電視臺(tái)提供Web廣播，34個(gè)電視臺(tái)提供點(diǎn)播服務(wù)。有近半數(shù)的跨國(guó)公司在內(nèi)部使用流媒體實(shí)現(xiàn)Web廣播。2流媒體及流媒體技術(shù)2.1流媒體及流媒體技術(shù)概念流媒體是指在網(wǎng)絡(luò)中使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時(shí)基媒體，如音頻、視頻或多媒體文獻(xiàn)。而流媒體技術(shù)又稱流式傳輸技術(shù)，也就是把連續(xù)的聲音和圖像信息通過(guò)壓縮解決后放到網(wǎng)站服務(wù)器上，讓用戶一邊下載一邊收聽(tīng)觀看，而不需要等待整個(gè)文獻(xiàn)下載到自己的機(jī)器后才可以觀看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。2.2流媒體的播放方式流媒體的播放方式重要有單播、組播、點(diǎn)播與廣播。單播：客戶機(jī)和服務(wù)器建立單獨(dú)的通信信道，服務(wù)器發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)每次只能傳送給一個(gè)客戶機(jī)。一般在廣域網(wǎng)上提供音視頻直播。組播：IP組播技術(shù)構(gòu)建一種具有組播能力的網(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。單臺(tái)服務(wù)器可以對(duì)幾十萬(wàn)臺(tái)客戶機(jī)同時(shí)發(fā)送連續(xù)數(shù)據(jù)流而無(wú)延時(shí)。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)求的客戶端共享同一信息包。信息可以發(fā)送到任意地址的客戶機(jī)。但組播需要網(wǎng)絡(luò)的支持。點(diǎn)播：點(diǎn)播是指客戶機(jī)積極連接服務(wù)器的連接方式。點(diǎn)播方式，用戶可以開(kāi)始、停止、后退、快進(jìn)或暫停，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)客戶端各自連接服務(wù)器，卻會(huì)迅速用完網(wǎng)絡(luò)帶寬。廣播：廣播是指將數(shù)據(jù)包的一個(gè)拷貝發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)用戶，用戶是被動(dòng)接受的，在廣播過(guò)程中，客戶端接受流，但不能控制流。2.3流媒體的文獻(xiàn)格式2.3.1RealVideo的.rm視頻影像格式和.ra的音頻格式.ra格式是RealNetworks公司所開(kāi)發(fā)的一種新型流式音頻RealAudio文獻(xiàn)格式。.rm格式則是流式視頻RealVedio文獻(xiàn)格式，重要用來(lái)在低速率的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)傳輸活動(dòng)視頻影像，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的不同而采用不同的壓縮比率，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中邊下載邊播放視頻影像，從而實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送和播放。客戶端通過(guò)RealPlayer播放器進(jìn)行播放。2.3.2MicrosoftMediatechnology的.asf格式MicrosoftMediatechnology的ASF也是流行一種網(wǎng)上流媒體格式。它的使用與windows操作系統(tǒng)是分不開(kāi)的，其播放器MicrosoftMediaPlayer已經(jīng)與windows捆綁在一起，不僅用于Web方式播放，還可以用于在瀏覽器以外的地方來(lái)播放影音文獻(xiàn)。2.3.3QuickTime的.qt格式QuickTimeMovie的.qt格式是Apple公司開(kāi)發(fā)的一種音頻、視頻文獻(xiàn)格式，用于保存音頻和視頻信息，具有先進(jìn)的音頻和視頻功能，由涉及AppleMacOS，MicrosoftWindows95/98/NT在內(nèi)的所有主流計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)支持。Quicktime文獻(xiàn)格式支持25位彩色，支持RLC、JPEG等領(lǐng)先的集成壓縮技術(shù)，提供150多種視頻效果。2.3.4Flash的.swf格式SWF是基于Macromedia公司Shockwave技術(shù)的流式動(dòng)畫格式，是用Flash軟件制作的一種格式，源文獻(xiàn)為.fla格式，由于其體積小、功能強(qiáng)、交互能力好、支持多個(gè)層和時(shí)間線程等特點(diǎn)，故越來(lái)越多地應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫中.SWF文獻(xiàn)是Flash的其中一種發(fā)布格式，已廣泛用于Internet上，客戶端安裝Shockwave的插件即可播放。目前，F(xiàn)lash在Internet的重要應(yīng)用有：（1）網(wǎng)上的MTV：采用Flash技術(shù)制作的MTV，形式活潑、生動(dòng)，甚至尚有一定的交互性，傳輸速度快在網(wǎng)上非常受歡迎。（2）網(wǎng)絡(luò)游戲（3）網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫（4）網(wǎng)上交互式網(wǎng)頁(yè)：采用Flash來(lái)制作網(wǎng)站的例子已不少見(jiàn)，并且，部分大學(xué)也開(kāi)始使用它來(lái)開(kāi)發(fā)整門課程的網(wǎng)絡(luò)課件，其效果非常不錯(cuò)。2.3.5Metastream的.mts格式MetaCreations公司的網(wǎng)上流式三維技術(shù)MetaStream實(shí)現(xiàn)英特網(wǎng)上流式三維網(wǎng)頁(yè)的瀏覽，它是一種新興的網(wǎng)上3D開(kāi)放文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)（基于Intel構(gòu)架），重要用于創(chuàng)建、發(fā)布及瀏覽可以放縮的3D圖形和開(kāi)發(fā)電腦游戲。2.3.6Authorware的.aam多媒體教學(xué)課件格式縱觀市場(chǎng)上的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（簡(jiǎn)稱CAI）課件，我國(guó)多采用像Authorware等多媒體制作工具，這類課件運(yùn)用Shockwave技術(shù)和WebPackage軟件可以把Authorware生成的文獻(xiàn)壓縮為.aam和.aas流式文獻(xiàn)格式為播放；也可以用Director生成后，運(yùn)用Shockwave技術(shù)改造為網(wǎng)上傳輸?shù)牧魇蕉嗝襟w課件。2.4流媒體的傳輸過(guò)程流式傳輸?shù)倪^(guò)程一般如下：①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互換控制信息，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(lái)；②Web瀏覽器啟動(dòng)音視頻客戶程序，使用HTTP從Web服務(wù)器檢索相關(guān)參數(shù)對(duì)音視頻客戶程序初始化，這些參數(shù)也許涉及目錄信息、音視頻數(shù)據(jù)的編碼類型或與音視頻檢索相關(guān)的服務(wù)器地址；③音視頻客戶程序及音視頻服務(wù)器運(yùn)營(yíng)實(shí)時(shí)流協(xié)議，以互換音視頻傳輸所需的控制信息，實(shí)時(shí)流協(xié)議提供執(zhí)行播放、快進(jìn)、快倒、暫停及錄制等命令的方法；④音視頻服務(wù)器使用RTP／UDP協(xié)議將音視頻數(shù)據(jù)傳輸給音視頻客戶程序，一旦音視頻數(shù)據(jù)到達(dá)客戶端，音視頻客戶程序即可播放輸出。附注：在流式傳輸中，使用RTP／UDP和RTSP／TCP兩種不同的通信協(xié)議與音視頻服務(wù)器建立聯(lián)系，目的是為了可以把服務(wù)器的輸出重定向到一個(gè)非運(yùn)營(yíng)音視頻客戶程序的客戶機(jī)的目的地址。此外，實(shí)現(xiàn)流式傳輸一般都需要專用服務(wù)器和播放器。2.5流媒體的傳輸方法2.5.1使用標(biāo)準(zhǔn)的Web服務(wù)器，把聲音數(shù)據(jù)和電視數(shù)據(jù)傳輸?shù)矫襟w播放器(1)先下載后播放—用Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)獲取多媒體文獻(xiàn)的最簡(jiǎn)樸方法有：a).把聲音或影視文獻(xiàn)放到Web服務(wù)機(jī)上b).在Web服務(wù)機(jī)上創(chuàng)建包含媒體文獻(xiàn)所在地址的網(wǎng)頁(yè)，媒體文獻(xiàn)所在地址稱為“統(tǒng)一資源地址(URL)”，如快播c).通過(guò)Web瀏覽器把媒體文獻(xiàn)下載到客戶機(jī)上。d).啟動(dòng)媒體播放器播放媒體文獻(xiàn)，如迅雷看看圖1使用Web服務(wù)器先下載后播放的多媒體播放過(guò)程(2)邊流邊播—用Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)用Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的邊流邊播系統(tǒng),預(yù)先要做的事情a).將聲音和影視數(shù)據(jù)壓縮成適合特定網(wǎng)絡(luò)帶寬的單個(gè)媒體文獻(xiàn)b).將媒體文獻(xiàn)和它的播放說(shuō)明文獻(xiàn)放到Web服務(wù)機(jī)上c).在Web服務(wù)機(jī)上創(chuàng)建包含媒體文獻(xiàn)所在地址(URL)的網(wǎng)頁(yè)。圖2使用Web服務(wù)器邊下載邊播放的多媒體播放過(guò)程2.5.2使用單獨(dú)的流媒體服務(wù)器，把聲音數(shù)據(jù)和電視數(shù)據(jù)傳輸?shù)矫襟w播放器，即邊流邊播—用流媒體服務(wù)器實(shí)現(xiàn)媒體文獻(xiàn)放在安裝有流媒體服務(wù)器的服務(wù)機(jī)上，但包含媒體文獻(xiàn)所在地址(URL)的網(wǎng)頁(yè)仍然要放到Web服務(wù)機(jī)上。流媒體服務(wù)器是用于傳輸聲音和影視文獻(xiàn)的專用軟件，如RealSystemServers，QuickTimeStreamingServer和Windows200XSever中的WindowsMediaServices附注：Web服務(wù)器和流媒體服務(wù)器可放在同一服務(wù)機(jī)上圖3使用流媒體服務(wù)器的流媒體播放過(guò)程3流媒體的應(yīng)用Internet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(chǎng)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（VOD）、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)、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。流媒體技術(shù)的應(yīng)用將為網(wǎng)絡(luò)信息交流帶來(lái)革命性的變化，對(duì)人們的工作和生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。下面介紹流媒體技術(shù)在電話視頻會(huì)議、視頻聲音點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教育、Internet直播等四方面的應(yīng)用。3.1電話視頻會(huì)議市場(chǎng)上的視頻會(huì)議系統(tǒng)有很多，這些產(chǎn)品基本上都支持TCP／IP協(xié)議，但采用流媒體技術(shù)作為核心技術(shù)的系統(tǒng)并不占多數(shù)。視頻會(huì)議技術(shù)上涉及到數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)榷囗?xiàng)技術(shù)。流媒體技術(shù)為視頻會(huì)議的發(fā)展起了重要的推動(dòng)作用。采用流媒體格式傳送音視頻文獻(xiàn)，解決了使用者觀看前的等待問(wèn)題，還達(dá)成了即時(shí)的效果。雖然在畫面質(zhì)量上有一些損失，但就一般的視頻會(huì)議來(lái)講，并不需要很高的圖像質(zhì)量。視頻會(huì)議是流媒體技術(shù)的一個(gè)商業(yè)用途，通過(guò)流媒體會(huì)議的舉辦方和與會(huì)者可以實(shí)現(xiàn)面對(duì)面的遠(yuǎn)程視頻會(huì)議，最常見(jiàn)的就是可視電話。只要兩端都有一臺(tái)接入Internet的電腦和一個(gè)攝像頭，在世界任何地點(diǎn)都可以進(jìn)行音視頻通信。此外，大型公司可以運(yùn)用基于流媒體的視頻會(huì)議系統(tǒng)來(lái)組織跨地區(qū)的會(huì)議和討論。例如，美國(guó)第二大證券交易商從1998年開(kāi)始，采用StarlightNetwork公司提供的流技術(shù)方案，為其分布在全球500多個(gè)城市和地區(qū)的分公司經(jīng)紀(jì)人和投資征詢員實(shí)時(shí)提供到桌面的財(cái)經(jīng)新聞，使他們的客戶獲取更多的投資利潤(rùn)。例如：網(wǎng)絡(luò)視頻辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（V-OA）圖4網(wǎng)絡(luò)視頻辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（V-OA）視頻聲音點(diǎn)播最初的視頻點(diǎn)播應(yīng)用于卡拉OK點(diǎn)播，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，VOD技術(shù)逐漸應(yīng)用于局域網(wǎng)及有線電視網(wǎng)，此時(shí)的VOD技術(shù)趨于完善，但音視頻文獻(xiàn)的龐大容量仍然阻礙了VOD技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。由于服務(wù)器端不僅需要大容量的存儲(chǔ)系統(tǒng)，同時(shí)還要承擔(dān)大量數(shù)據(jù)的傳輸，因而服務(wù)器主線無(wú)法支持大規(guī)模的點(diǎn)播。同時(shí)，由于局域網(wǎng)中的視頻點(diǎn)播覆蓋范圍小，用戶也無(wú)法通過(guò)Internet等網(wǎng)絡(luò)媒介收聽(tīng)或觀看局域網(wǎng)中的節(jié)目。由于以下的因素使得基于流媒體技術(shù)的VOD完全可以從局域網(wǎng)轉(zhuǎn)向Internet。①流媒體通過(guò)了特殊的壓縮編碼后很適合在Internet上傳輸；②客戶端采用瀏覽器方式進(jìn)行點(diǎn)播，基本無(wú)需維護(hù)；③采用先進(jìn)的機(jī)群技術(shù)可以對(duì)大規(guī)模的并發(fā)點(diǎn)播請(qǐng)求進(jìn)行分布式解決，使其能適應(yīng)大規(guī)模的點(diǎn)播環(huán)境。隨著寬帶網(wǎng)和信息家電的發(fā)展，流媒體技術(shù)會(huì)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于視頻點(diǎn)播系統(tǒng)。目前，很多大型的新聞娛樂(lè)媒體，如國(guó)外的CNN、CBS以及央視、北京電視臺(tái)等，都在Internet上提供基于流媒體技術(shù)的節(jié)目。從調(diào)查結(jié)果來(lái)看，國(guó)內(nèi)最大的幾個(gè)視頻網(wǎng)站，如優(yōu)酷、土豆、迅雷看看、六間房、奇異等都提供了大量視頻給用戶在線觀看，然而只有少數(shù)網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用流媒體技術(shù)，提供應(yīng)用戶高清視頻在線觀看功能。遠(yuǎn)程教育電腦的普及、多媒體技術(shù)的發(fā)展以及Internet的迅速崛起，給遠(yuǎn)程教育帶來(lái)了新的機(jī)遇。遠(yuǎn)程教育的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段，重要以圖片和文字為重要載體，學(xué)習(xí)者通過(guò)Web瀏覽器獲取這些信息。第二階段以Web數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，增長(zhǎng)了音頻素材、flash課件等。學(xué)生可以通過(guò)BBS、電子郵件的方式與老師進(jìn)行離線式的雙向交流。第三階段是以流媒體技術(shù)為基礎(chǔ)的流式傳輸階段，重要特性是可以使音頻信息邊下載邊播放。目前在國(guó)內(nèi)，僅有為數(shù)不多的幾所高校在遠(yuǎn)程教育中采用了流媒體技術(shù)。相信在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、高質(zhì)量的流媒體點(diǎn)播系統(tǒng)將有迅速發(fā)展，并逐漸成為校園網(wǎng)應(yīng)用的主流?，F(xiàn)在來(lái)看，可以在Internet上進(jìn)行多媒體交互教學(xué)的技術(shù)多為流媒體技術(shù)，如RealSystem、Flash、Shockwave等技術(shù)就經(jīng)常被應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中。除了實(shí)時(shí)教學(xué)外，大型公司可以運(yùn)用基于流媒體技術(shù)的遠(yuǎn)程教育對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)，不僅可以運(yùn)用視頻和音頻，計(jì)算機(jī)屏幕的圖形捕獲也可以被用流的方式傳送給學(xué)員。現(xiàn)在微軟公司自己內(nèi)部就大量使用了其自己的流技術(shù)產(chǎn)品作為其全球各分公司間員工培訓(xùn)和交流的手段。隨著網(wǎng)絡(luò)及流媒體技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的遠(yuǎn)程教育網(wǎng)站開(kāi)始采用流媒體作為重要的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式。例如：數(shù)字化視頻圖書館圖5數(shù)字化視頻圖書館教學(xué)網(wǎng)站：圖6天津教學(xué)網(wǎng)站目前國(guó)內(nèi)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程視頻教育的應(yīng)用還不是很廣泛，但是應(yīng)用流媒體技術(shù)誕生的視頻教育網(wǎng)站已經(jīng)不斷出現(xiàn)在我們眼前。國(guó)內(nèi)最著名的視頻教育網(wǎng)是中國(guó)教師教育視頻網(wǎng)，我們經(jīng)常接觸到的一些免費(fèi)的視頻學(xué)習(xí)網(wǎng)站大多數(shù)并沒(méi)有提供很強(qiáng)的交互功能，但也能滿足學(xué)習(xí)者的基本規(guī)定。Internet直播隨著Internet技術(shù)的發(fā)展和普及以及網(wǎng)民越來(lái)越多，Internet上直接受看體育賽事、重大慶典、商貿(mào)展覽成為很多網(wǎng)民的愿望，而很多廠商希望借助網(wǎng)上直播的形式將自己的產(chǎn)品和活動(dòng)傳遍全世界。這些需求促成了Internet直播的形成，并且隨著寬帶網(wǎng)的不斷普及和流媒體技術(shù)的不斷改善，Internet直播已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)階段走向?qū)嵱?，并可以提供較滿意的音視頻效果。流媒體技術(shù)在Internet直播中充當(dāng)著重要角色，重要表現(xiàn)在以下方面：①流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在低帶寬環(huán)境下提供高質(zhì)量的音視頻信息；②像Real公司的SureStream這樣的智能流媒體技術(shù)可以保證不同連接速率下的用戶可以得到不同質(zhì)量的音視頻效果；③流媒體的Multicast（多址廣播）技術(shù)可以大大減少服務(wù)器端的負(fù)荷，同時(shí)最大限度地節(jié)省帶寬。無(wú)論從技術(shù)上還是從市場(chǎng)上考慮，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)直播是流媒體眾多應(yīng)用中最成熟的一個(gè)。已有很多公司提供網(wǎng)上直播服務(wù)，每年一度的《春節(jié)晚會(huì)》就提供網(wǎng)上現(xiàn)場(chǎng)直播。圖6為使用WindowsMediaPlayer的現(xiàn)場(chǎng)直播節(jié)目。圖7直播網(wǎng)絡(luò)教室的播放過(guò)程流媒體在行業(yè)中的應(yīng)用前景政府行業(yè)4.1.1政府機(jī)構(gòu)、事業(yè)單位部分地區(qū)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)網(wǎng)絡(luò)新聞直播，點(diǎn)播；內(nèi)部培訓(xùn)部分地區(qū)的氣象局和環(huán)保局遠(yuǎn)程交互式視頻和數(shù)據(jù)會(huì)議；會(huì)議記錄4.1.2與各種網(wǎng)絡(luò)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)合提供在線新聞直播、時(shí)事焦點(diǎn)點(diǎn)播、在職培訓(xùn)、會(huì)議記錄點(diǎn)播4.1.3視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)直播、記錄和回放音視頻通訊、數(shù)據(jù)會(huì)議、實(shí)況轉(zhuǎn)播、記錄、點(diǎn)播圖84.2教育行業(yè) a)大部分高校里已經(jīng)使用的多媒體案例有：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、音視頻課件點(diǎn)播、多媒體課件制作b)部分高校使用的多媒體案例有：網(wǎng)絡(luò)討論式實(shí)時(shí)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)直播、衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)播互聯(lián)網(wǎng)視頻服務(wù)2023年8月12日，樂(lè)視網(wǎng)成為全球第一家上市的互聯(lián)網(wǎng)視頻服務(wù)提供商；2023年6月12日，樂(lè)視網(wǎng)率先全球分紅；2023年6月，三星攜百視通全產(chǎn)品線推廣互聯(lián)網(wǎng)視頻服務(wù)。香港候鳥(niǎo)電子媒體有限公司圖9香港候鳥(niǎo)電子媒體有限公司的網(wǎng)上視頻節(jié)目在部隊(duì)里的應(yīng)用1、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，例如：借助于部隊(duì)的IP專網(wǎng)，通過(guò)GTS集群對(duì)接網(wǎng)關(guān)，與軍隊(duì)原有的模擬集群、數(shù)字集群等系統(tǒng)可以互通互聯(lián)，也可以與新的數(shù)字集群系統(tǒng)互聯(lián)互通，并最終實(shí)現(xiàn)了部署一套多媒體調(diào)度平臺(tái)來(lái)把各種通信系統(tǒng)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)整合到一起，實(shí)現(xiàn)有線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的融合調(diào)度，語(yǔ)音、數(shù)據(jù)系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，及與衛(wèi)星、NGN、PSTN、GSM、CDMA、WIFI、城域網(wǎng)等其它網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。2、超遠(yuǎn)距離訪問(wèn)，比如短信指令、視頻會(huì)議，單兵視頻回傳、視頻轉(zhuǎn)發(fā)分發(fā)、大屏幕電視墻（視頻調(diào)度臺(tái)可將視頻轉(zhuǎn)至電視墻）3、多客戶端使用4、異常視頻監(jiān)測(cè)報(bào)警其它：軍事多媒體模擬演練、大型數(shù)據(jù)庫(kù)，攝影和圖像解決結(jié)論流媒體技術(shù)的發(fā)展具有廣闊的前景，流媒體技術(shù)在當(dāng)今是網(wǎng)絡(luò)多媒體發(fā)展的趨勢(shì)，具有可擴(kuò)展與合理運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)帶寬的特點(diǎn)。流媒體的興起和發(fā)展為信息社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)了千載難逢的機(jī)遇，推動(dòng)信息化的進(jìn)一步加深，牽動(dòng)著時(shí)代的迅猛發(fā)展?，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用流媒體也是順應(yīng)現(xiàn)代教育的需要。并且人們也普遍看好技術(shù)未來(lái)的發(fā)展，網(wǎng)站巨頭Yahoo公司創(chuàng)始人楊致遠(yuǎn)曾指出，鑒于網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量日益增長(zhǎng)，公司高度重視流媒體技術(shù)的時(shí)候到了。他說(shuō)：“從初期發(fā)展向大規(guī)模應(yīng)用的過(guò)渡已基本完畢，我們相信，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播多媒體信息的條件已經(jīng)成熟，流媒體技術(shù)騰飛的時(shí)刻即將到來(lái)。”本文對(duì)流媒體技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀做了初步研究和探究，認(rèn)為流媒體技術(shù)的應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了更強(qiáng)大的技術(shù)支撐。通過(guò)本次的論文看到了流媒體的許多好處，流媒體的應(yīng)用，提高了人們的工作方式，也使人們的生活更具有活力動(dòng)力。但流媒體目前還存在著局限性之處，在教育醫(yī)療軍事等方面還不成熟，但是相信不用太久，流媒體在這些方面的發(fā)展和應(yīng)用也將逐漸成熟完善。參考資料[1]流媒體技術(shù)的原理、應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)代電信科技20230302[2]寧礦鳳流媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究20231101[3]周德福流媒體技術(shù)在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育2023（02）：60-62[4]伏宏彬，蔣海燕，葉建軍多媒體課件及其發(fā)展概況成都紡織高等?？茖W(xué)校校報(bào)2023（7）：16-17[5]網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)大全上海交通大學(xué)信息中心[6]《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》林福宗[7]淺析網(wǎng)絡(luò)影視流媒體陳潔、祝成琦、陳博楠[8]寬帶網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)及應(yīng)用李軍技術(shù)總監(jiān)天津七所信息技術(shù)有限公司[9]王傳萌淺談網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)科技信息論壇2023年第13期[10]黨子奇互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代我國(guó)流媒體技術(shù)的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)財(cái)富,InternetFortune,編輯部郵箱2023年04期[11]李芳論網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)電腦知識(shí)與技術(shù)Vol.5No.21July2023[12]流媒體技術(shù)研究背景及現(xiàn)狀前景百度百科2023-08-12[13]同三維視頻網(wǎng)流媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì).com2023-6-18

二、多媒體理論1.數(shù)據(jù)編碼（mpeg-4或mpeg-7）2.網(wǎng)絡(luò)多媒體傳輸技術(shù)3.多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)（基于內(nèi)容的檢索技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)）參考網(wǎng)站：1.網(wǎng)絡(luò)世界在線版2.宇風(fēng)多媒體關(guān)于MPEG-4編碼技術(shù)在寬帶接入日益普及的環(huán)境下，在網(wǎng)上觀看、下載電影成為很多用戶非常熟悉的應(yīng)用。壓縮電影的背后是MPEG-4技術(shù)，而MPEG-4背后有一條不平凡的發(fā)展道路。

運(yùn)動(dòng)圖像專家組——這個(gè)名稱對(duì)很多讀者來(lái)說(shuō)還很陌生，但提到它的英文簡(jiǎn)稱MPEG（MovingPictureExpertsGroup），便幾乎是盡人皆知了。MPEG是從屬于ISO/IEC的一個(gè)專家工作組，重要負(fù)責(zé)為數(shù)字音視頻編碼算法開(kāi)發(fā)和制定標(biāo)準(zhǔn)。家族兄弟的誕生

MPEG組織始建于1988年，并于1992年制定出MPEG0-1標(biāo)準(zhǔn)，它能將視頻數(shù)據(jù)壓縮成1～2Mbps的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流，工業(yè)產(chǎn)品VCD機(jī)和MP3播放器都是以該標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)衍生出來(lái)的。隨后的1994年，該組織制定出MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，它是為了獲得更高的分辨率（720×486）、提供廣播級(jí)視頻和CD品質(zhì)的音頻而產(chǎn)生的高質(zhì)量音\o"視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)"視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率在3～10Mbps，它也是數(shù)字電視、DVB和DVD所遵循的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。

隨著研究工作的進(jìn)一步發(fā)展，ISO又公布了“超低比特率活動(dòng)圖像和語(yǔ)音壓縮標(biāo)準(zhǔn)”，排序MPEG-4。1998年10月批準(zhǔn)第一版，1994年4月又公布了第二版及其校驗(yàn)?zāi)Ｐ停╒M）。MPEG-4\o"正式編號(hào)"正式編號(hào)是ISO/IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)14496，它是一種新型的多媒體標(biāo)準(zhǔn)。與前標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)重要區(qū)別就在于，它是一個(gè)\o"基于對(duì)象"基于對(duì)象的視頻編碼壓縮標(biāo)準(zhǔn)，它所定義的碼率控制的目的就是獲得在給定碼率下的最優(yōu)質(zhì)量，它為互聯(lián)網(wǎng)上傳輸高質(zhì)量的多媒體視頻提供了很好的技術(shù)平臺(tái)。

MPEG-4從封閉到開(kāi)放

1998年微軟開(kāi)發(fā)了第一個(gè)在PC上使用的MPEG-4編碼器，它涉及MSMPEG4V1、MSMPEG4V2、MSMPEG4V3的系列編碼內(nèi)核。其中V1和V2用來(lái)制作AVI文獻(xiàn)，一直到現(xiàn)在它都作為Windows的默認(rèn)組件。但是V1和V2的編碼質(zhì)量不是很好，一直到MSMPEG4V3才開(kāi)始有好轉(zhuǎn)，畫質(zhì)有了顯著的進(jìn)步。但是微軟卻將這個(gè)視頻編碼內(nèi)核封閉，僅僅使其應(yīng)用于WindowsMedia流媒體技術(shù)上，也就是我們熟悉的ASF流媒體文獻(xiàn)中。ASF文獻(xiàn)雖然有一些優(yōu)勢(shì)，但是由于過(guò)度封閉不能被編輯，末得到廣泛的應(yīng)用。這便激起了視頻黑客和致力于鉆研視頻編碼的高手的強(qiáng)烈反映，這些小組不僅破解了微軟的視頻編碼，并且通過(guò)他們的修改，一種新的視頻編碼誕生了——那就是廣為流傳的MPEG編碼器DivX3.11。

DivX采用了MS的MPEGV3，改良后并加入自己功能稱之為DivX3.11，也是目前互聯(lián)網(wǎng)上普通采用的MPEG-4編碼器之一。不久，DivX流傳紅得發(fā)紫，幾乎成了業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。但是問(wèn)題同樣不久出現(xiàn)了，DivX的基礎(chǔ)技術(shù)是非法盜用微軟的，微軟聲稱將對(duì)所有推動(dòng)DivX發(fā)展的人和公司進(jìn)行追究?？墒荄ivX技術(shù)的發(fā)明者之一羅達(dá)（\o"rota"rota）當(dāng)時(shí)正全面申請(qǐng)將DivX合法化，這是基于DivX雖然是從Window中而出來(lái)的，但卻沒(méi)有用過(guò)任何微軟的技術(shù)。他更組建新公司DivXNetworks全力推廣DivX，看來(lái)DivX（俗稱壓縮電影）蓬勃發(fā)展的大潮是勢(shì)不可擋了。

標(biāo)準(zhǔn)大門重新關(guān)閉

然而，看來(lái)任何吸引眼球的故事在關(guān)鍵時(shí)刻都會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)折，DivX的發(fā)展竟也不能脫離這一俗套。就在DivX順利發(fā)展，DivX的技術(shù)逐漸成熟，商機(jī)無(wú)限的時(shí)候，\o"一臺(tái)好戲"一臺(tái)好戲上演了。DivXNetworks成立初衷就是擺脫微軟的技術(shù)封閉，因而發(fā)起一個(gè)完全開(kāi)放源碼的項(xiàng)目，名為“ProjectMayo”，目的是開(kāi)發(fā)一套全新的、開(kāi)放源碼的MPEG-4編碼軟件。由于它完全符合ISOMPEG標(biāo)準(zhǔn)，又是完全開(kāi)放源代碼，OpenDivXCODEC吸引了很多軟件、視頻高手參與，不久便開(kāi)發(fā)出具有更高性能的編碼器Encore2等等。就在DivX最輝煌的時(shí)期，DXN公司忽然封閉了DivX的源代碼，并在Encore2的基礎(chǔ)上發(fā)布了自有產(chǎn)品DivX4。本來(lái)DXN早就給自己留了后門，DivX采用的是L\o"GPL協(xié)議"GPL協(xié)議，而不是GPL協(xié)議。雖說(shuō)它們都是公共許可證協(xié)議，保障自由使用和修改軟件或源碼的權(quán)利，但\o"LGPL"LGPL允許私有，DXN就是運(yùn)用這一協(xié)議出其不意地“涮”了所有人一道。

Xvid的復(fù)仇

就像好萊塢復(fù)仇電影那樣，所有被DXN公司狠狠涮了一回的軟件、視頻團(tuán)隊(duì)另起門戶，逐漸重新聚攏開(kāi)發(fā)力量，高舉復(fù)仇大旗。他們?cè)贠penDivX版本基礎(chǔ)上，再次開(kāi)發(fā)出一種新的MPEG-4編碼核心——XviD，名字的順序和\o"dvix"dvix剛好相反。僅僅從名字就可以看出Xvid充滿了復(fù)仇的力量。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，Xvid已經(jīng)基本上與DXN公司的最新版本DivX5接近，甚至尚有所超越。它可以在保持DivX5畫質(zhì)的基礎(chǔ)上，大大縮短壓縮時(shí)間，被認(rèn)為是目前最快的MPEG-4編碼。除此之外，Xvid還吸取了前車之鑒，依照GPL發(fā)布，也就是說(shuō)，誰(shuí)要是想做成產(chǎn)品而不開(kāi)放源碼是非法的。跌宕起伏的故事講完了，從技術(shù)和應(yīng)用上來(lái)說(shuō)，MPEG是非常好的壓縮技術(shù)，甚至有人說(shuō)它是21世紀(jì)數(shù)字視頻壓縮的標(biāo)準(zhǔn)，由于從MPEG-4衍生出來(lái)的格式很多，并且各大電影廠商也對(duì)MPEG-4技術(shù)存有戒心，雖然在互聯(lián)網(wǎng)上可以找到基于MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量電影節(jié)目，但實(shí)際支持MPEG-4技術(shù)的硬件產(chǎn)品不是很多。例如很多MPEG-4解碼卡支持ISOMPEG4和DivX，但卻不兼容微軟公司的WMV，直到Snazzi推出Snazzi*DV

\o"Avio"Avio，全面兼容MPEG-4的WMV、DivX和Xvid格式。這是一款性價(jià)比極高的MPEG-4實(shí)時(shí)編解碼卡。今天，我們終于有幸用硬件實(shí)時(shí)制作高畫質(zhì)的MPEG-4格式的電影了，隨著科技的飛速發(fā)展，相信此后會(huì)有更多MPEG-4硬件產(chǎn)品可供我們選用。MPEG-4的春天就要來(lái)了。

MPEG-4編碼技術(shù)-MPEG-4與其它編碼的比較MPEG-4視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)與MPEG-1/2及其與H.26X的比較MPEG-1/2/4視頻壓縮和H.26X視頻壓縮技術(shù)都是以DCT(離散全余弦變換)為基礎(chǔ)。但它們又各有不同的特點(diǎn)。\o"MPEG-4視頻編碼技術(shù)及在多媒體通信中的應(yīng)用"[1]

MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)制定重要針對(duì)1.5Mbps以下數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字存儲(chǔ)媒質(zhì)運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它用于在CD-ROM上存儲(chǔ)同步和彩色運(yùn)動(dòng)視頻信號(hào)。采用SIF標(biāo)準(zhǔn)互換格式(對(duì)于NTSC制式為352×240，對(duì)于PAL制式為352×288)的圖像進(jìn)行壓縮，每秒可以播放30幀，具有CD音質(zhì)。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)追求的是CCIR601建議的圖像質(zhì)量DVB、HDTV和DVD等制定的3～10Mbps高質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的編碼標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-2可用于為廣播、有線電視網(wǎng)、電纜網(wǎng)絡(luò)以及衛(wèi)星直播(DirectBroadcastSatellite)提供廣播級(jí)的數(shù)字視頻。H.261的制定是合用于ISDN網(wǎng)的寬帶傳輸，它提供了P×64kbit/s的視聽(tīng)業(yè)務(wù)用的視頻編解碼。H.263是合用于PSTN(公用電話網(wǎng))的窄帶通信信道的視頻編碼建議，可用于可視電話極低碼率的編解碼器，它是H.261的重要發(fā)展。MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)提供用于通信的新方式，其核心是基于內(nèi)容的AV信息存儲(chǔ)及操作，支持交互性、高壓縮比及能用存儲(chǔ)性。同時(shí)它在結(jié)構(gòu)上具有適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，以適應(yīng)軟硬件的迅速發(fā)展，及時(shí)融入新的技術(shù)。由于將內(nèi)容和交互性作為MPEG-4的核心，就不再把具體的碼率范圍作為特別的規(guī)定，但低碼率仍然是其一項(xiàng)基本內(nèi)容，它在極低碼率的傳輸上與H.263具有一定的相似性，但是它也支持高質(zhì)量的視頻語(yǔ)音通信。所以，MPEG-4提供了一個(gè)更為廣闊的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，更符合于多媒體通信的發(fā)展趨勢(shì)，具有更廣闊的應(yīng)用前景。多媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)——流媒體1概述流媒體(StreamingMedia)是一種新興的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)時(shí)順序地傳輸和播放視/音頻等多媒體內(nèi)容的連續(xù)時(shí)基數(shù)據(jù)流，流媒體技術(shù)涉及流媒體數(shù)據(jù)采集、視/音頻編解碼、存儲(chǔ)、傳輸、播放等領(lǐng)域。一般來(lái)說(shuō)，流包含兩種含義，廣義上的流是使音頻和視頻形成穩(wěn)定和連續(xù)的傳輸流和回放流的一系列技術(shù)、方法和協(xié)議的總稱，我們習(xí)慣上稱之為流媒體系統(tǒng)；而狹義上的流是相對(duì)于傳統(tǒng)的下載－回放（Download-Playback）方式而言的一種媒體格式，它能從Internet上獲取音頻和視頻等連續(xù)的多媒體流，客戶可以邊接受邊播放，使時(shí)延大大減少。在網(wǎng)絡(luò)上傳播多媒體信息重要有兩種方式:下載和流式傳輸。下載方式是傳統(tǒng)的傳輸方式，指在播放之前,用戶下載多媒體文獻(xiàn)至本地,通常這類文獻(xiàn)容量較大,依據(jù)目前的網(wǎng)絡(luò)帶寬條件,需要較長(zhǎng)時(shí)間,并且對(duì)本地的存儲(chǔ)容量也有一定的規(guī)定,這就限制了PDA等低存儲(chǔ)容量設(shè)備的使用。流式傳輸則把多媒體信息通過(guò)服務(wù)器向用戶實(shí)時(shí)地提供,采用這種方式時(shí),用戶不必等到整個(gè)文獻(xiàn)所有下載完畢,而只需通過(guò)幾秒或幾十秒的啟動(dòng)時(shí)延即可播放,之后，客戶端邊接受數(shù)據(jù)邊播放。與下載方式相比,流式傳輸具有顯著的優(yōu)點(diǎn)：一方面大大地縮短了啟動(dòng)延時(shí),同時(shí)也減少了對(duì)緩存容量的需求；另一方面，又可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)直播形式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，這是下載等方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)有助于保護(hù)多媒體數(shù)據(jù)的著作權(quán)。2流媒體技術(shù)2.1緩存技術(shù)Internet以包傳輸為基礎(chǔ)進(jìn)行斷續(xù)的異步傳輸，實(shí)時(shí)A/V源或存儲(chǔ)的A/V文獻(xiàn)在傳輸中被分解為許多包，由于網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)變化的，各個(gè)包選擇的路由也許不盡相同，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)包有也許后到。為此，使用緩存系統(tǒng)來(lái)填補(bǔ)延遲和抖動(dòng)的影響，并保證數(shù)據(jù)包的順序?qū)Φ模瑥亩姑襟w數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出，而不會(huì)由于網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)擁塞使播放出現(xiàn)停頓。通常高速緩存所需容量并不大，由于高速緩存使用環(huán)形鏈表結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)丟棄已經(jīng)播放的內(nèi)容，流可以重新運(yùn)用空出的高速緩存空間來(lái)緩存后續(xù)尚未播放的內(nèi)容。2.2流媒體傳輸流程流媒體的具體傳輸流程如下：（1）Web瀏覽器與Web服務(wù)器之間使用HTTP/TCP互換控制信息,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(lái)。（2）用HTTP從Web服務(wù)器檢索相關(guān)數(shù)據(jù)，A/V播放器進(jìn)行初始化。（3）從Web服務(wù)器檢索出來(lái)的相關(guān)服務(wù)器的地址定位A/V服務(wù)器。（4）A/V播放器與A/V服務(wù)器之間互換A/V傳輸所需要的實(shí)時(shí)控制協(xié)議。（5）一旦A/V數(shù)據(jù)到達(dá)客戶端，A/V播放器就可以播放了。2.3媒體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)存流媒體解決方案采用的技術(shù)是多樣的，但其體系結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是相近的。流媒體的體系構(gòu)成：①編碼工具：用于創(chuàng)建、捕獲和編輯多媒體數(shù)據(jù)，形成流媒體格式；②流媒體數(shù)據(jù)；③服務(wù)器：存放和控制流媒體的數(shù)據(jù)；④網(wǎng)絡(luò)：適合多媒體傳輸協(xié)議甚至實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)；⑤播放器：供客戶端瀏覽流媒體文獻(xiàn)（通常是獨(dú)立的播放器和ActiveX方式的插件）。2.4流媒體傳輸協(xié)議流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)需要合適的傳輸協(xié)議。TCP需要較多的開(kāi)銷，故不太適合傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方案中，一般采用HTTP/TCP來(lái)傳輸控制信息，而用RTP/UDP來(lái)傳輸實(shí)時(shí)多媒體數(shù)據(jù)。（1）實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP與RTCPRTP是用于Internet/Intranet針對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議。RTP被定義為在一對(duì)一或一對(duì)多傳輸?shù)那闆r下工作，其目的是提供時(shí)間信息和實(shí)現(xiàn)流同步。RTP通常使用UDP來(lái)傳送數(shù)據(jù)，但RTP也可以在TCP或ATM等其他協(xié)議上工作。當(dāng)應(yīng)用程序開(kāi)始一個(gè)RTP會(huì)話時(shí)將使用兩個(gè)端口：一個(gè)給RTP，一個(gè)給RTCP。RTP自身并不能為按順序傳送數(shù)據(jù)包提供可靠的傳送機(jī)制，也不提供流量控制或擁塞控制，它依靠RTCP提供這些服務(wù)。RTCP和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務(wù)。RTP和RTCP配合使用，它們能以有效的反饋和最小的開(kāi)銷使傳輸效率最佳化，因而特別適合傳送網(wǎng)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。（2）實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP是由RealNetworks和Netscape共同提出的，該協(xié)議定義了一對(duì)多應(yīng)用程序如何有效地通過(guò)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完畢數(shù)據(jù)傳輸。HTTP與RTSP相比，HTTP傳送HTML，而RTP傳送的是多媒體數(shù)據(jù)。HTTP請(qǐng)求由客戶機(jī)發(fā)出，服務(wù)器作出響應(yīng)；使用RTSP時(shí)，客戶機(jī)和服務(wù)器都可以發(fā)出請(qǐng)求，即RTSP可以是雙向的。（3）資源預(yù)訂協(xié)議RSVP由于音頻和視頻數(shù)據(jù)流比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)更敏感，要在網(wǎng)絡(luò)中傳輸高質(zhì)量的音頻、視頻信息，除帶寬規(guī)定之外，還需其他更多的條件。RSVP是Internet上的資源預(yù)訂協(xié)議，使用RSVP預(yù)留一部分網(wǎng)絡(luò)資源（即帶寬），能在一定限度上為流媒體的傳輸提供QoS。3流媒體發(fā)展現(xiàn)狀I(lǐng)nternet/Intranet上使用較多的流媒體技術(shù)重要有RealNetworks公司的RealSystem，Microsoft公司的WindowsMediaTechnology和Apple公司的QuickTime，它們是流媒體傳輸系統(tǒng)的主流技術(shù)。3.1RealSystemRealSystem由媒體內(nèi)容制作工具RealProducer、服務(wù)器端RealServer、客戶端軟件（ClientSoftware）3部分組成，其流媒體文獻(xiàn)涉及RealAudio，RealVideo，RealPresentation和RealFlash4類文獻(xiàn)，分別用于傳送不同的文獻(xiàn)。RealSystem采用SureStream技術(shù)，自動(dòng)地并連續(xù)地調(diào)整數(shù)據(jù)流的流量以適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用中的各種不同網(wǎng)絡(luò)帶寬需求，輕松實(shí)現(xiàn)視音頻和三維動(dòng)畫的回放。Real流式文獻(xiàn)采用RealProducer軟件進(jìn)行制作，一方面把源文獻(xiàn)或?qū)崟r(shí)輸入變?yōu)榱魇轿墨I(xiàn)，再把流式文獻(xiàn)傳輸?shù)椒?wù)器上供用戶點(diǎn)播。由于RealSystem的技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定，美國(guó)在線（AOL），ABC，AT&T，Sony等公司和網(wǎng)上重要電臺(tái)都使用RealSystem向世界各地傳送實(shí)時(shí)影音媒體信息以及實(shí)時(shí)的音樂(lè)廣播。3.2WindowsMediaTechnologyWindowsMediaTechnology是Microsoft提出的信息流式播放方案，旨在Internet和Intranet上實(shí)現(xiàn)涉及音頻、視頻信息在內(nèi)的多媒體流信息的傳輸。其核心是ASF（AdvancedStreamFormat）文獻(xiàn)，ASF是一種包含音頻、視頻、圖像以及控制命令、腳本等多媒體信息的數(shù)據(jù)格式，通過(guò)提成一個(gè)個(gè)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包在Internet上傳輸，實(shí)現(xiàn)流式多媒體內(nèi)容發(fā)布，因此，我們把在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膬?nèi)容就稱為ASFStream。ASF支持任意的壓縮/解壓縮編碼方式，并可以使用任何一種底層網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，具有很大的靈活性。WindowsMediaTechnology由MediaTools，MediaServer和MediaPlayer工具構(gòu)成。MediaTools是整個(gè)方案的重要組成部分，它提供了一系列的工具幫助用戶生成ASF格式的多媒體流（涉及實(shí)時(shí)生成的多媒體流）；MediaServer可以保證文獻(xiàn)的保密性，不被下載，并使每個(gè)使用者都能以最佳的影片品質(zhì)瀏覽網(wǎng)頁(yè)，同時(shí)具有多種文獻(xiàn)發(fā)布形式和監(jiān)控管理功能；MediaPlayer則提供強(qiáng)大的流信息的播放功能。3.3QuickTimeQuickTime是一個(gè)非常老牌的媒體技術(shù)集成，是數(shù)字媒體領(lǐng)域事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。之所以說(shuō)集成這個(gè)詞是由于QuickTime事實(shí)上是一個(gè)開(kāi)放式的架構(gòu)，包含了各種各樣的流式或者非流式的媒體技術(shù)。QuickTime是最早的視頻工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，1999年發(fā)布的QuickTime4.0版本開(kāi)始支持真正的流式播放。由于QuickTime自身也存在著平臺(tái)的便利(MacOS)，因此也擁有不少的用戶。QuickTime在視頻壓縮上采用的是SorensonVideo技術(shù)，音頻部分則采用QDesignMusic技術(shù)。QuickTime最大的特點(diǎn)是其自身所具有的包容性，使得它是一個(gè)完整的多媒體平臺(tái)，因此基于QuickTime可以使用多種媒體技術(shù)來(lái)共同制作媒體內(nèi)容。同時(shí)，它在交互性方面是三者之中最佳的。例如，在一個(gè)QuickTime文獻(xiàn)中可同時(shí)包含midi、動(dòng)畫gif、flash和smil等格式的文獻(xiàn)，配合QuickTime的WiredSprites互動(dòng)格式，可設(shè)計(jì)出各種互動(dòng)界面和動(dòng)畫。QuickTime流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是需要3個(gè)軟件的支持，QuickTime播放器、QuickTime編輯制作、QuickTimeStreaming服務(wù)器。3.4流媒體技術(shù)在國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀流媒體技術(shù)已廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)、視頻點(diǎn)播、收費(fèi)播放等，在公司一級(jí)的應(yīng)用涉及電子商務(wù)、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、視頻會(huì)議、客戶支持等。在國(guó)內(nèi)，流媒體技術(shù)在國(guó)外成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大應(yīng)用，諸如網(wǎng)上現(xiàn)場(chǎng)直播、網(wǎng)上教育系統(tǒng)、網(wǎng)上手術(shù)數(shù)字化直播系統(tǒng)等，他們的體系結(jié)構(gòu)是類似的。4存在問(wèn)題互動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)平臺(tái)流媒體技術(shù)不是一種單一的技術(shù)，它是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及視/音頻技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)流媒體技術(shù)，需要解決流媒體的制作、發(fā)布、傳輸及播放等方面的問(wèn)題，而這些問(wèn)題則需要運(yùn)用視音頻技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)解決，具體如下：4.1流媒體制作技術(shù)方面解決的問(wèn)題在網(wǎng)上進(jìn)行流媒體傳輸，所傳輸?shù)奈墨I(xiàn)必須制作成適合流媒體傳輸?shù)牧髅襟w格式文獻(xiàn)。因這通常格式存儲(chǔ)的多媒體文獻(xiàn)容量十分大，若要在現(xiàn)有的窄帶網(wǎng)絡(luò)上傳輸則需要花費(fèi)十分長(zhǎng)的時(shí)間，若遇網(wǎng)絡(luò)繁忙，還將導(dǎo)致傳輸中斷。此外，通常格式的流媒體也不能按流媒體傳輸協(xié)議進(jìn)行傳輸。因此，對(duì)需要進(jìn)行流媒體格式傳輸?shù)奈墨I(xiàn)應(yīng)進(jìn)行預(yù)解決，將文獻(xiàn)壓縮生成流媒體格式文獻(xiàn)。這里應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是選用適當(dāng)?shù)膲嚎s算法進(jìn)行壓縮，這樣生成的文獻(xiàn)容量較小。二是需要向文獻(xiàn)中添加流式信息。4.2流媒體傳輸方面需解決的問(wèn)題流媒體的傳輸需要合適的傳輸協(xié)議，目前在Internet上的文獻(xiàn)傳輸大部分都是建立在TCP協(xié)議的基礎(chǔ)上，也有一些是以FTP傳輸協(xié)議的方式進(jìn)行傳輸，但采用這些傳輸協(xié)議都不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)方式的傳輸。隨著流媒體技術(shù)的進(jìn)一步研究，目前比較成熟的流媒體傳輸一般都是采用建立在UDP協(xié)議上的RTP/RTSP實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議。為什么要在UDP協(xié)議而不在UDP協(xié)議上進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸呢？這是由于UDP和TCP協(xié)議在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的可靠性有很大的區(qū)別。TCP協(xié)議中包含了專門的數(shù)據(jù)傳送校驗(yàn)機(jī)制，當(dāng)數(shù)據(jù)接受方收到數(shù)據(jù)后，將自動(dòng)向發(fā)送方發(fā)出確認(rèn)信息，發(fā)送方在接受到確認(rèn)信息后才繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)，否則將一直處在等待狀態(tài)。而UDP協(xié)議則不同，UDP協(xié)議自身并不能做任何校驗(yàn)。由此可以看出，TCP協(xié)議注重傳輸質(zhì)量，而UDP協(xié)議則注重傳輸速度。因此，對(duì)于對(duì)傳輸質(zhì)量規(guī)定不是很高，而對(duì)傳輸速度則有很高的規(guī)定的視音頻流媒體文獻(xiàn)來(lái)說(shuō)，采用UDP協(xié)議則更合適。

4.3流媒體的傳輸過(guò)程中需要緩存的支持由于Internet是以包為單位進(jìn)行異步傳輸?shù)?，因此多媒體數(shù)據(jù)在傳輸中要被分解成許多包，由于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟环€(wěn)定性，各個(gè)包選擇的路由不同，所以到達(dá)客戶端的時(shí)間順序也許發(fā)生改變，甚至產(chǎn)生丟包的現(xiàn)象。為此，必須采用緩存技術(shù)來(lái)糾正由于數(shù)據(jù)到達(dá)順序發(fā)生改變而產(chǎn)生的混亂狀況，運(yùn)用緩存對(duì)到達(dá)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行對(duì)的排序，從而使視音頻數(shù)據(jù)能連續(xù)對(duì)的地播放。緩存中存儲(chǔ)的是某一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在緩存中存放的時(shí)間是暫時(shí)的，緩存中的數(shù)據(jù)也是動(dòng)態(tài)的，不斷更新的。流媒體在播放時(shí)不斷讀取緩存中的數(shù)據(jù)進(jìn)行播放，播放完后該數(shù)據(jù)便被立即清除，新的數(shù)據(jù)將存入到緩存中。因此，在播放流媒體文獻(xiàn)時(shí)并不需占用太大的緩存空間。4.4流媒體播放方面需解決的問(wèn)題流媒體播放需要瀏覽器的支持。通常情況下，瀏覽器是采用mime來(lái)辨認(rèn)各種不同的簡(jiǎn)樸文獻(xiàn)格式，所有的Web瀏覽器都是基于http協(xié)議，而http協(xié)議都內(nèi)建有mime。所以Web瀏覽器可以通過(guò)http協(xié)議中內(nèi)建的mime來(lái)標(biāo)記Web上眾多的多媒體文獻(xiàn)格式，涉及各種流媒體格式。5結(jié)束語(yǔ)流媒體技術(shù)廣泛應(yīng)用在多媒體新聞發(fā)布、網(wǎng)上演示、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、實(shí)時(shí)視頻會(huì)議等互聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展決定了流媒體市場(chǎng)的廣闊前景，流媒體技術(shù)的應(yīng)用將為網(wǎng)絡(luò)信息交流帶來(lái)革命性的變化，對(duì)人們的工作和生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與多媒體技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)不是對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行界面上的包裝，而是從多媒體數(shù)據(jù)與信息自身的特性出發(fā)，考慮將其引入到數(shù)據(jù)庫(kù)中之后而帶來(lái)的有關(guān)問(wèn)題。多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，要解決三個(gè)難題。第一是信息媒體的多樣化，不僅僅是數(shù)值數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)，要擴(kuò)大到多媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、組織、使用和管理。第二要解決多媒體數(shù)據(jù)集成或表現(xiàn)集成，實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)之間的交叉調(diào)用和融合，集成粒度越細(xì)，多媒體一體化表現(xiàn)才越強(qiáng)，應(yīng)用的價(jià)值也才越大。第三是多媒體數(shù)據(jù)與人之間的交互性。沒(méi)有交互性就沒(méi)有多媒體，要改變傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢的被動(dòng)性，能以多媒體方式積極表現(xiàn)。1、研究開(kāi)發(fā)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題：a多媒體數(shù)據(jù)模型多媒體數(shù)據(jù)模型重要采用關(guān)系數(shù)據(jù)模型的擴(kuò)充和采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法。由于用傳統(tǒng)的關(guān)系模型難以描述多媒體信息和定義對(duì)多媒體數(shù)據(jù)對(duì)象的操作，目前在關(guān)系模型擴(kuò)充方面除了引入抽象數(shù)據(jù)類型外，較多的采用語(yǔ)義模型的方法。關(guān)系模型重要描述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，而語(yǔ)義模型則重要表達(dá)數(shù)據(jù)的語(yǔ)義，語(yǔ)義模型的層次高于關(guān)系模型，后者可以作為前者的基礎(chǔ)。目前的研究表白，采用面向?qū)ο蟮姆椒▉?lái)描述和建立多媒體數(shù)據(jù)模型是較好的方法，面向?qū)ο蟮闹匾拍钌婕皩?duì)象、類、方法、消息、封裝和繼承等，可以方便地描述復(fù)雜的多媒體信息。b數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮由于多媒體數(shù)據(jù)，如聲音、圖像及視頻等數(shù)據(jù)量大，存貯和傳輸需要很大的空間和時(shí)間，因此必須考慮對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，壓縮方法要考慮到復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)速度及壓縮質(zhì)量等問(wèn)題。c多媒體數(shù)據(jù)的存貯管理和存取方法目前常用的有分頁(yè)管理、B+樹(shù)和Hash方法等。在多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)中還要引入基于內(nèi)容的檢索方法、矢量空間模型信息索引檢索技術(shù)、超位檢索技術(shù)及智能索引技術(shù)等。d多媒體信息的再現(xiàn)及良好的用戶界面在多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)中應(yīng)提供多媒體宿主語(yǔ)言調(diào)用，還應(yīng)提供對(duì)聲音、圖像、圖形和動(dòng)態(tài)視頻的各種編輯和變換功能。e分布式技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬有較高的規(guī)定，需要相應(yīng)的高速網(wǎng)絡(luò)，此外還要解決數(shù)據(jù)集成、異構(gòu)多媒體數(shù)據(jù)語(yǔ)言查詢、調(diào)度和共享等問(wèn)題。2、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)研究動(dòng)態(tài)（1997年）本期專題:多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)隨著多媒體技術(shù)的興起,多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)運(yùn)而生。毫無(wú)疑問(wèn),這是比通常的數(shù)據(jù)庫(kù)要復(fù)雜得多的技術(shù)。國(guó)外從80年代中期開(kāi)始對(duì)它進(jìn)行研究,我國(guó)也有不少研究機(jī)構(gòu)正在進(jìn)行這方面的工作。為了促使我國(guó)有自主版權(quán)的國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件盡快走上產(chǎn)業(yè)化的道路,結(jié)合863/CIM和MRPⅡ的應(yīng)用,國(guó)家科委今年初實(shí)行數(shù)據(jù)庫(kù)公開(kāi)招標(biāo),優(yōu)勝者將與MRPⅡ捆綁,在全國(guó)廠礦公司中推廣應(yīng)用。華中理工大學(xué)達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫(kù)與多媒體技術(shù)研究所研制的多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)DM2在本次招標(biāo)中奪魁。隨著信息社會(huì)的到來(lái),信息解決的需求越來(lái)越高,許多復(fù)雜的應(yīng)用對(duì)象,如CAD、CAM、GIS等應(yīng)用中涉及到大量的圖形、圖像、文字、聲音、動(dòng)畫等多媒體數(shù)據(jù)類型,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),如數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)模型、操作語(yǔ)言、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取途徑、檢索機(jī)制以及網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳遞等都不能適應(yīng)復(fù)雜應(yīng)用對(duì)象的應(yīng)用需求。這種需求促使了新技術(shù)的產(chǎn)生,這就是多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)。多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。多媒體數(shù)據(jù)的特點(diǎn)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)解決中所解決的數(shù)據(jù)類型重要是整型、實(shí)型、布爾型和字符型,而多媒體數(shù)據(jù)解決中的數(shù)據(jù)類型除了上述常規(guī)數(shù)據(jù)類型外,還要解決圖形、圖像、聲音、文字及動(dòng)畫等復(fù)雜數(shù)據(jù)類型。多媒體數(shù)據(jù)與常規(guī)數(shù)據(jù)有許多差別,我們從以下幾方面進(jìn)行比較:1.數(shù)據(jù)量常規(guī)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較小,而多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量巨大,兩者之間的差別可大到幾千、幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)倍。例如,一個(gè)100兆的硬盤可以存放一個(gè)中檔規(guī)模的常規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù),而同一空間只能存放10分鐘的電視節(jié)目。2.數(shù)據(jù)長(zhǎng)度常規(guī)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項(xiàng)一般是幾個(gè)字節(jié)或幾十個(gè)字節(jié),因此,在組織存儲(chǔ)時(shí)一般采用定長(zhǎng)記錄解決,使存取方便,存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸清楚。而多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量大小是可變的,且無(wú)法預(yù)先估計(jì)。例如,一個(gè)人的自傳可小到幾十個(gè)文字,也可大到幾萬(wàn)個(gè)文字;CAD中所用的圖紙可簡(jiǎn)樸到一個(gè)零件圖,也可復(fù)雜到一部機(jī)器的設(shè)計(jì)圖。這種數(shù)據(jù)不也許用定長(zhǎng)來(lái)存儲(chǔ),因此,在組織數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)就比較麻煩,其結(jié)構(gòu)和檢索解決都與常規(guī)數(shù)據(jù)不同樣。3.數(shù)據(jù)模型對(duì)于常規(guī)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō),可用定長(zhǎng)記錄來(lái)存儲(chǔ),因而可以構(gòu)導(dǎo)致一張張的二維表,每表即一個(gè)關(guān)系,每行是一個(gè)元組,每列表達(dá)一屬性,每個(gè)數(shù)據(jù)都是不可再分的原子數(shù)據(jù),所以,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸明了。而多媒體數(shù)據(jù)相應(yīng)的是一個(gè)復(fù)雜對(duì)象,這些復(fù)雜對(duì)象通常具有層次結(jié)構(gòu)關(guān)系。4.數(shù)據(jù)定義及操作傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),如Oracle、Sybase等,解決的是規(guī)范關(guān)系,即每個(gè)元組由定長(zhǎng)的屬性值組成,而每個(gè)屬性值又是不可再分的原子數(shù)據(jù),因而對(duì)這些規(guī)范關(guān)系可方便地定義并施行各種標(biāo)準(zhǔn)操作,如投影、選擇、聯(lián)接和各種集合運(yùn)算,從而可為用戶提供簡(jiǎn)明的數(shù)據(jù)視圖以及簡(jiǎn)樸方便而功能強(qiáng)大的SQL語(yǔ)言,因而受到用戶的青睞。而多媒體數(shù)據(jù)無(wú)論是描述語(yǔ)言、數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言或存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取途徑等都不能適應(yīng)傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。5.聲音與視頻同步6.數(shù)據(jù)傳送多媒體數(shù)據(jù),無(wú)論是聲音媒體還是視頻媒體,都規(guī)定連續(xù)傳送或輸出,否則將導(dǎo)致嚴(yán)重失真,大大影響效果,使用戶無(wú)法接受。這就規(guī)定計(jì)算機(jī)的解決速度、I/O、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)傳送的帶寬及軟件算法等要比解決常規(guī)數(shù)據(jù)高一個(gè)檔次。面對(duì)CAD、CAM、GIS以及交通管理、城市規(guī)劃、市政建設(shè)、辦公自動(dòng)化、房地產(chǎn)管理、旅游、測(cè)繪、地震、公安、消防等眾多的應(yīng)用領(lǐng)域所涉及到的圖形、圖像、文字、動(dòng)畫等多媒體數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)顯得蒼白無(wú)力,以至完全不能適應(yīng)。因此,必須重新研制相應(yīng)的多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。二、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)研究動(dòng)態(tài)國(guó)外從80年代中期就已開(kāi)始了對(duì)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的研究。人們發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)有一個(gè)主線的出發(fā)點(diǎn),就是它企圖用一個(gè)統(tǒng)一的模式、統(tǒng)一的框架來(lái)描述、組織、解決客觀世界的所有對(duì)象,凡是滿足這種模式和框架的對(duì)象就可接納解決,否則就加以改造,改造不了的就排斥在外,而在改造的過(guò)程中又不可避免地丟掉了許多語(yǔ)義信息。但對(duì)多媒體數(shù)據(jù)類型就無(wú)法解決,也無(wú)法改造。這種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)框架將客觀世界中的絕大多數(shù)對(duì)象都排斥在外。解決這些復(fù)雜對(duì)象最科學(xué)的方法就是根據(jù)客觀世界的本來(lái)面貌,分門別類地描述和解決客觀世界的各種對(duì)象。這就是80年代初發(fā)展起來(lái)的面向?qū)ο蠹夹g(shù)。它以自然、直觀、科學(xué)的思維模式去看待、描述、定義、解決現(xiàn)實(shí)世界,把世界當(dāng)作是由對(duì)象組成的大系統(tǒng),而對(duì)象包含了靜態(tài)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)行為和約束條件三大要素,通過(guò)引進(jìn)封裝、繼承、對(duì)象、消息超類子類等概念,科學(xué)地描述各種對(duì)象及其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)和聯(lián)系,從而使許多復(fù)雜甚至無(wú)法解決的問(wèn)題都變得相對(duì)簡(jiǎn)樸。面向?qū)ο蠹夹g(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展,兩者的結(jié)合促使了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的誕生。研究表白,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)是解決多媒體數(shù)據(jù)較為科學(xué)的方法和工具,它可以方便靈活地解決圖形、圖像、聲音、文字、動(dòng)畫等多媒體信息,特別是具有層次結(jié)構(gòu)的復(fù)雜的對(duì)象,如GIS。1.國(guó)外研究動(dòng)態(tài)國(guó)外對(duì)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的研究分為兩大類型。(1)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的研究①研究方法有三種方法可以實(shí)現(xiàn)OODB?！U(kuò)充關(guān)系數(shù)據(jù)模型。關(guān)系DB已積累了相稱成功的經(jīng)驗(yàn),并為工業(yè)界廣泛接受。將成熟的關(guān)系DB與OODB方法結(jié)合起來(lái),可減少研制工作量,縮短研制周期。美國(guó)的POSTGRES系統(tǒng)即用此法研制。這種方法的弱點(diǎn)是仍不能支持一些面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)義,并且由于保存了關(guān)系DB的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)而犧牲了一些OODB的特性,其性能、效率很難有實(shí)質(zhì)性提高?！ぴ贠O語(yǔ)言中嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)功能而形成OODB。該方法的關(guān)鍵是如何在OO語(yǔ)言中增長(zhǎng)持久性對(duì)象的存儲(chǔ)管理。一般以Smalltalk、C++為語(yǔ)言擴(kuò)充OODB。采用此方法研制的OODB有Gestone、Orion、Ontos、O2和Exodus等系統(tǒng)。使用此方法的困難在于視圖、程序員界面標(biāo)準(zhǔn)化,且受面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的限制?！ら_(kāi)發(fā)全新的數(shù)據(jù)模型,從底層實(shí)現(xiàn)OODB系統(tǒng)。該方法一方面建立一個(gè)包含OODB核心概念的數(shù)據(jù)模型,設(shè)計(jì)相應(yīng)的語(yǔ)言及相應(yīng)的OODBMS核心。其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清楚、效率高。VeranObjectTechnology公司的Euevsant系統(tǒng)是用此方法實(shí)現(xiàn)的。此方法的缺陷是難度大,一方面缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模式及形式化理論,另一方面在查詢優(yōu)化、視圖及數(shù)據(jù)庫(kù)工具方面仍為空白。②理論及形式化研究初期的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)研究重要集中在建造復(fù)雜對(duì)象的模型方面。在擴(kuò)展關(guān)系代數(shù)理論、嵌套關(guān)系、復(fù)雜對(duì)象演算等方面的研究取得了相應(yīng)的研究成果,為構(gòu)造復(fù)雜對(duì)象模型建立了模式化的理論框架,為OODB的設(shè)計(jì)和理論研究打下了基礎(chǔ)。③OODB的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和商品化系統(tǒng)在OODB的理論和形式化研究的基礎(chǔ)上,1986年起,大量的研究工作側(cè)重于實(shí)驗(yàn)型OODB及復(fù)雜對(duì)象操作語(yǔ)言的設(shè)計(jì)。美國(guó)及歐洲的許多公司及大學(xué)研制了一些實(shí)驗(yàn)型的OODB的原型系統(tǒng)。下面是一些典型的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng):·惠普公司的IRIS系統(tǒng);·SeruioLogic公司的Gemstone系統(tǒng);·ObjectStoreDesign公司的ObjectStore系統(tǒng);·OntoLogic公司的Ontos系統(tǒng);·MCC公司的Orion系統(tǒng);·法國(guó)的O2系統(tǒng);·美國(guó)的Postgres系統(tǒng)。這些系統(tǒng)大都被開(kāi)發(fā)成商品化的OODB,并推向市場(chǎng),在功能和性能方面顯示了其強(qiáng)大的生命力。然而,迄今為止,OODB的市場(chǎng)并不抱負(fù),遠(yuǎn)未被廣大用戶所接受。究其因素,一方面用戶已十分熟悉關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的各種使用方式,而對(duì)OODB仍知之甚少,這種習(xí)慣勢(shì)力仍需連續(xù)一段時(shí)間;另一方面,OODB自身仍存在一些未能解決的問(wèn)題,歸納起來(lái)有如下幾點(diǎn):·缺少通用數(shù)據(jù)模型;·缺少理論基礎(chǔ);·缺少和諧的用戶界面與工具環(huán)境;·缺少有力的查詢優(yōu)化。(2)對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)充對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行簡(jiǎn)樸擴(kuò)充,使之具有最簡(jiǎn)樸的多媒體功能,如Oracle、Sybase等都擴(kuò)充了長(zhǎng)字段類型,可達(dá)成2GB空間,以存放各種多媒體數(shù)據(jù),如聲音、文字等,但這種擴(kuò)充僅僅是將多媒體數(shù)據(jù)以字符形式存儲(chǔ),而并未解決多媒體信息的檢索及解決。此外,這些系統(tǒng)還進(jìn)行了支持多媒體功能的擴(kuò)充。例如Oracle7.0有文本和視頻兩個(gè)服務(wù)器及一個(gè)源程序編輯工具集MediaObject。文本服務(wù)器是一個(gè)可伸縮的文本數(shù)據(jù)庫(kù),采用了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的索引,擴(kuò)展了文本功能,如提取文本數(shù)據(jù)、搜索短語(yǔ)及獨(dú)立單詞、進(jìn)行模糊查詢等。視頻服務(wù)器可以存儲(chǔ)數(shù)字化的壓縮視頻、音頻數(shù)據(jù),并支持所有流行壓縮格式的視頻解壓縮,提供API,可與多媒體創(chuàng)作工具進(jìn)行互操作。MediaObject用于創(chuàng)建和執(zhí)行多媒體應(yīng)用,是一個(gè)客戶/服務(wù)器方式下運(yùn)營(yíng)的創(chuàng)作工具集。Sybase開(kāi)發(fā)了一個(gè)IntermediaArchitecture的多媒體開(kāi)發(fā)工具。Informix引入了BLOBS數(shù)據(jù)類型,用戶可把2GB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在BLOB域中。因此,我們可以這樣來(lái)概括國(guó)際上OODB的研究現(xiàn)狀:OODB的理論研究和實(shí)踐活動(dòng)十分活躍,是90年代乃至2023年計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中最具有生命力的熱門研究課題。在理論研究方面,對(duì)于形式化描述和語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)已取得重大進(jìn)展;在實(shí)踐方面,OODB也從原型走向產(chǎn)品。但就總體而言面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)仍在發(fā)展之中,理論研究仍未取得令人滿意的結(jié)果,其產(chǎn)品也遠(yuǎn)未被廣大用戶所接受。然而,沒(méi)人懷疑它的強(qiáng)大的生命力和未來(lái)的前景,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)仍是一個(gè)方興未艾的研究方向。2.國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)面對(duì)這種情況,我國(guó)的多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)到底走什么樣的道路?我們不能等面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)完全成熟后再使用,何況上述的許多原型及產(chǎn)品化的OODB并不是個(gè)個(gè)都支持多媒體功能,即使支持,其支持限度也差別很大。因此,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的研究應(yīng)用采用了三種途徑(1)在已有的關(guān)系DB上建立多媒體MIS及GIS。這種方法的最大問(wèn)題是效率很低。(2)國(guó)外數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的新版已擴(kuò)充了一定的多媒體功能。但由于這些系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)仍然是關(guān)系模型的,因此,運(yùn)用它們開(kāi)發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)其多媒體功能十分有限。(3)將關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)與面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的理論與技術(shù)相結(jié)合,一方面運(yùn)用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)已有的成熟技術(shù),另一方面將面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的部分技術(shù)擴(kuò)展進(jìn)去,使之具有面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的一些基本功能。華中理工大學(xué)達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫(kù)與多媒體技術(shù)研究所研制的地圖數(shù)據(jù)