【摘 要】互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生使得 流媒體技術(shù)與我們的生活息息相關(guān)。本文將對流式傳輸?shù)奶攸c、流媒體系統(tǒng)的組成進行介紹，并重點闡述流式傳輸協(xié)議。

【關(guān)鍵詞】流媒體；啟動延時；RTP；傳輸控制；流媒體協(xié)議

中圖分類號：TP18 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-8283(2009)03-0102-01

0 引言

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)帶寬得到很大的改善，可以達到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 。由此，流媒體技術(shù)應(yīng)運而生。

1 流媒體技術(shù)

流媒體技術(shù)是指在發(fā)送端和接收端之間以獨立于網(wǎng)絡(luò)負載的以給定速率傳輸音頻、視頻信息的一種傳輸技術(shù)。流媒體具有隱含的時間維、傳輸?shù)膶崟r性和等時性、高吞吐量等特點。因特網(wǎng)由于存在帶寬不足、服務(wù)質(zhì)量控制機制較弱等局限性，難以滿足流媒體的實時性要求，為此因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)制定了一系列支持流媒體實時傳輸和服務(wù)質(zhì)量控制的協(xié)議，如 RTP、RSVP、RTCP等。流式傳輸中聲音、影像等通過網(wǎng)絡(luò)向用戶 機進行連續(xù)、實時傳送，用戶不必等到整個文件全部下載完畢，而只需經(jīng)過幾秒或十幾秒的啟動延時即可進行觀看。

流媒體技術(shù)是一種使用流式傳輸連續(xù)的時基媒體的技術(shù)。流式傳輸方式是將視頻、音頻等其他媒體壓縮為一個個壓縮包，由視頻服務(wù)器向用戶計算機連續(xù)、實時傳送，只需要在用戶端緩存足夠可播放的視頻容量就可以開始播放。

流媒體系統(tǒng)由編碼工具、流媒體數(shù)據(jù)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、播放器組成。

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)備進行流媒體的制作。它包括了一系列的工具，從獨立的視頻、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)并具有高度的可擴展性、兼容性，支持標(biāo)準的接口。這種系統(tǒng)配置能滿足上千小時的視頻數(shù)據(jù)存儲，實現(xiàn)片源的海量存儲。

④網(wǎng)絡(luò)。即適合多媒體傳輸協(xié)議甚至是實時傳輸協(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 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時音頻和視頻直播和點播，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，流式媒體播放器可以自動偵測視頻服務(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 最多的播放器有美國Real Networks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。

2 傳輸質(zhì)量控制

傳輸質(zhì)量控制是制約流媒體服務(wù)性能的最重要因素，也是流媒體運營商首要關(guān)心的問題。具體來說，可以歸結(jié)為在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬條件下，系統(tǒng)如何支持盡可能多的并發(fā)用戶數(shù)?如何保證端到端的流媒體QoS?

流媒體業(yè)務(wù)是一種寬帶業(yè)務(wù)，對于網(wǎng)絡(luò)帶寬、抖動、延遲和丟包率都有較高的要求。為了在只提供“盡力而為”服務(wù)的IP網(wǎng)絡(luò)中能夠提供較好的QoS，目前流媒體領(lǐng)域已發(fā)展了幾種較為成熟的帶寬適應(yīng)和質(zhì)量控制技術(shù)。

智能流技術(shù)：所謂智能流技術(shù)，就是系統(tǒng)能夠自動檢測網(wǎng)絡(luò)狀況并將視、音頻流的屬性調(diào)整到最佳，使用戶收到與其連接速度相符的媒體流，從而獲得最佳的用戶體驗。

分流(splitting)技術(shù)：分流技術(shù)一般只在作網(wǎng)絡(luò)直播時候使用。發(fā)送服務(wù)器通過UDP單播、UDP組播等方式將直播媒體流發(fā)送到分布在各地的多個接收服務(wù)器，客戶端可以就近訪問服務(wù)器獲得較高質(zhì)量的媒體流，同時減少帶寬使用。發(fā)送服務(wù)器與接收服務(wù)器之間由高速鏈路連接。分流技術(shù)分推(push)和拉(pull)兩種模式，目前微軟Media Services和RealSystem都支持分流技術(shù)。

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(CDN)技術(shù)：CDN是近幾年才發(fā)展起來的新技術(shù)，它作為基礎(chǔ)IP網(wǎng)絡(luò)之上的一個內(nèi)容疊加網(wǎng)，通過引入主動內(nèi)容管理、全局負載均衡和內(nèi)容緩存等技術(shù)。

緩存(caching)技術(shù)：由于互聯(lián)網(wǎng)是以斷續(xù)的異步包傳輸為基礎(chǔ)，一個實時媒體流或媒體文件在傳輸中將被分成多個包傳輸。由于網(wǎng)絡(luò)的延時、抖動等因素，包到達客戶端的順序和延遲可能不一樣，可能出現(xiàn)先發(fā)的包后到的情況，因此需要緩存系統(tǒng)來彌補網(wǎng)絡(luò)延遲和抖動的影響，以保證數(shù)據(jù)包的順序正確以及不會因為網(wǎng)絡(luò)暫時擁塞而出現(xiàn)播放停頓的現(xiàn)象。

3 流媒體協(xié)議

流媒體協(xié)議是流媒體技術(shù)的一個重要組成部分，也是基礎(chǔ)組成部分。因特網(wǎng)工程任務(wù)組的主要工作是設(shè)計各種協(xié)議來規(guī)范與 世界標(biāo)準化組織，現(xiàn)已設(shè)計出幾種支持流媒體的傳輸協(xié)議。

①RSVP(資源預(yù)留協(xié)議)。該協(xié)議促使流數(shù)據(jù)的接收者主動請求數(shù)據(jù)流路徑上的路由器，并為該數(shù)據(jù)流保留一定的資源(即帶寬)，從而保證一定的服務(wù)質(zhì)量。RSVP是一個在IP上承載的信令協(xié)議，它允許路由器 任何一端上終端系統(tǒng)或主機在彼此之間建立保留帶寬路徑，為網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸預(yù)定和保證服務(wù)質(zhì)量。

②RTP(實時傳輸協(xié)議)。用于Internet上針對多媒體數(shù)據(jù)流的傳輸。RTP協(xié)議為數(shù)據(jù)提供了具有實時特征的端對端傳送服務(wù)，如在組播或單播網(wǎng)絡(luò)服務(wù)下的交互式視頻音頻或模擬數(shù)據(jù)。程序通常在UDP上運行RTP以便使用其多路結(jié)點和校驗服務(wù)。RTP可以與其他適合的底層網(wǎng)絡(luò)或傳輸協(xié)議一起使用。如果底層網(wǎng)絡(luò)提供組播方式，那么RTP可以使用該組播表傳輸數(shù)據(jù)到多個目的地。

③RTCP(實時傳輸控制協(xié)議)。實現(xiàn)通過客戶端對服務(wù)器上的音視頻流做播放、錄制等操作請求。該協(xié)議通過RTSP協(xié)議實現(xiàn)了在客戶端應(yīng)用程序中對流式多媒體 的播放、暫停、快進、錄制和定位等操作。RTP和RTCP一起提供流量控制和擁塞控制服務(wù)。

④RTSP(實時流協(xié)議)。建立并控制一個或幾個時間同步的連續(xù)流媒體，如音頻和視頻。盡管連續(xù)媒體流與控制流交叉是可能的，但RTSP 本身并不發(fā)送連續(xù)流，換言之，RTSP充當(dāng)多媒體服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)遠程控制。RTSP 提供了一個可擴展框架，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)(如音頻與視頻)的受控、按需傳送。數(shù)據(jù)源包括實況數(shù)據(jù)與存儲的剪輯。RTSP 用于控制多個數(shù)據(jù)發(fā)送會話，提供了選擇發(fā)送通道(如UDP、組播UDP與TCP等)的方式，并提供了選擇基于RTP的發(fā)送機制的 。

4 總結(jié)

隨著流媒體技術(shù)的不斷發(fā)展以及網(wǎng)民對流媒體的需求的增加，流媒體技術(shù)將會日臻成熟并穩(wěn)步發(fā)展。

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