■李大志 李 玉

一、概述

流媒體技術(shù)也稱流式媒體技術(shù)。所謂流媒體技術(shù)就是把連續(xù)的影像和聲音信息經(jīng)過(guò)壓縮處理后放到發(fā)布服務(wù)器上，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽(tīng)，而不要等整個(gè)壓縮文件下載到自己的計(jì)算機(jī)上才可以觀看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。該技術(shù)先在使用者端的計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建一個(gè)緩沖區(qū)，在播放前預(yù)先下一段數(shù)據(jù)作為緩沖，在網(wǎng)絡(luò)實(shí)際連線速度小于播放所耗的速度時(shí)，播放程序就會(huì)取用一小段緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，這樣可以避免播放的中斷，也使得播放品質(zhì)得以保證。

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)題則需要利用視音頻技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)解決。

流媒體技術(shù)能夠在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)傳播和播放同時(shí)進(jìn)行的實(shí)時(shí)工作模式?，F(xiàn)如今主流流媒體技術(shù)主要有：Adobe公司的 Flash Media Server（Flash Video）， 微軟公司的Windows Media Server，RealNetworks公司的RealSystem。其中Flash Media Server形成的文件極小、加載速度極快，使得網(wǎng)絡(luò)觀看視頻文件成為可能，現(xiàn)在各大媒體門(mén)戶網(wǎng)站主要采用的就是該流媒體技術(shù)。

流媒體服務(wù)器的選擇主要是看客戶端播放軟件的裝機(jī)率和各大瀏覽器的兼容問(wèn)題來(lái)考慮，其中FLV（Flash Video）流媒體格式是隨著Flash MX的推出而發(fā)展而來(lái)的一種新興的視頻格式。FLV文件體積小巧，清晰的FLV視頻1分鐘在1MB左右，一部電影在100MB左右，是普通視頻文件體積的1/3。再加上CPU占有率低、視頻質(zhì)量良好等特點(diǎn)使其在網(wǎng)絡(luò)上盛行，并且可以跨平臺(tái)，各大瀏覽器客戶端基本都安裝了Flash插件，保證了流媒體視頻可以不受限制地觀看。

二、網(wǎng)站應(yīng)用

網(wǎng)站可以更有效地突破地域限制將廣播電視臺(tái)的節(jié)目資源對(duì)外延伸。而且網(wǎng)站提供的點(diǎn)播服務(wù)根據(jù)用戶的需要播放相應(yīng)的音頻視頻節(jié)目，從根本上改變了用戶過(guò)去被動(dòng)式看電視的不足。目前通過(guò)流媒體技術(shù)網(wǎng)站主要可以提供以下幾種服務(wù)。

1.廣播、電視節(jié)目網(wǎng)絡(luò)同步直播

以前當(dāng)?shù)氐膹V播電視節(jié)目只能局限于當(dāng)?shù)匦盘?hào)覆蓋范圍內(nèi)，但是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供高質(zhì)量的寬帶流媒體信息可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷的同步網(wǎng)絡(luò)直播。

2.廣播、電視節(jié)目豐富的內(nèi)容點(diǎn)播

音視頻網(wǎng)站最具特色的地方就在于它的視頻新聞點(diǎn)播的時(shí)效性和豐富性，它能做到在電視新聞直播結(jié)束后就可以在網(wǎng)上進(jìn)行點(diǎn)播，從而為那些錯(cuò)過(guò)收看時(shí)間的人們帶來(lái)便利。

3.廣播、電視節(jié)目的網(wǎng)上互動(dòng)

可以通過(guò)網(wǎng)站配合節(jié)目宣傳舉辦以網(wǎng)絡(luò)座談形式為主的觀眾見(jiàn)面會(huì)，網(wǎng)友可以通過(guò)聊天室和演播室的嘉賓互動(dòng)聊天，同時(shí)可以收看到以流媒體形式直播的演播室圖像信息。而這些視頻資料是從演播室的布置，包括嘉賓的進(jìn)場(chǎng)就開(kāi)始直播的，而且是先于電視節(jié)目的播出，這種新穎的形式和有趣的互動(dòng)受到節(jié)目部門(mén)和網(wǎng)民的好評(píng)。

三、系統(tǒng)功能

網(wǎng)站方面通過(guò)流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)音頻視頻的網(wǎng)上直播錄播，滿足了節(jié)目宣傳的需要，同時(shí)也擴(kuò)大了本地媒體的對(duì)外影響，通過(guò)流媒體技術(shù)的應(yīng)用主要實(shí)現(xiàn)了以下功能：

1.擴(kuò)大傳播范圍

通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)音視頻的直播點(diǎn)播不受傳統(tǒng)廣播電視覆蓋范圍的限制，可以超越更廣大的地理空間，進(jìn)行全球化傳播，使各個(gè)頻道、各個(gè)頻率獲取受眾的機(jī)會(huì)更加平等而廣泛。

2.超強(qiáng)多媒體性

網(wǎng)上的視頻音頻的直播點(diǎn)播同時(shí)還可以結(jié)合文字、圖片等多種傳播載體，可使信息傳播的豐度和厚度大為增強(qiáng)。

3.互動(dòng)性

雙向交流使得網(wǎng)上廣播突破了傳統(tǒng)廣播電視“我播你聽(tīng)”的被動(dòng)模式，使觀眾可以隨時(shí)按照自己的意愿調(diào)整收聽(tīng)收看的過(guò)程。

4.可檢索性

網(wǎng)上點(diǎn)播的技術(shù)優(yōu)勢(shì)使得電臺(tái)電視臺(tái)建立起自己的網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)成為可能，同時(shí)也為聽(tīng)眾對(duì)廣播電視節(jié)目資源的搜尋檢索提供了必要的條件，音視頻節(jié)目資源成為可查詢、可檢索的信息資料。

四、系統(tǒng)架構(gòu)

圖1

流媒體服務(wù)相關(guān)的服務(wù)器應(yīng)當(dāng)是根據(jù)用戶和節(jié)目數(shù)量的需要自行配置、安裝調(diào)試的。流媒體服務(wù)器端網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1。

1.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

將所有音視頻編碼服務(wù)器與管理服務(wù)器置于一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的千兆以太網(wǎng)內(nèi)，這樣的布局不僅可以加大編碼服務(wù)器的安全系數(shù)，同時(shí)也使視頻節(jié)目的上傳更加穩(wěn)定快速。由于可能需要錄制的節(jié)目播出時(shí)間比較集中，導(dǎo)致在編碼結(jié)束后文件的上傳比較密集，使用620K碼流來(lái)錄制一檔1個(gè)小時(shí)的新聞節(jié)目，編碼后的文件一般在180M左右，相對(duì)音頻節(jié)目來(lái)說(shuō)較大的視頻文件的傳輸將占用更多的帶寬，讓所有視頻編碼服務(wù)器與管理服務(wù)器處于一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的以太網(wǎng)內(nèi)，同時(shí)在兩臺(tái)發(fā)布服務(wù)器上安裝雙網(wǎng)卡，可以減輕同時(shí)上傳多個(gè)大文件時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的壓力，確保直播錄播系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。

廣播電視各套節(jié)目信號(hào)源匯聚到編碼服務(wù)器的聲卡或采集卡后，根據(jù)需要錄制的節(jié)目制作錄制計(jì)劃，按照計(jì)劃啟動(dòng)編碼任務(wù)，編碼完成后將文件通過(guò)以太網(wǎng)以FTP的形式上傳至點(diǎn)播發(fā)布服務(wù)器上，再由點(diǎn)播發(fā)布服務(wù)器對(duì)外發(fā)布。由于音頻節(jié)目的錄制采用64K的碼流，因此在一臺(tái)P4的機(jī)器上可同時(shí)負(fù)載3-5路節(jié)目的編碼仍然能夠保證錄制和上傳節(jié)目的質(zhì)量。

2.軟件需求

雖然微軟公司也提供了針對(duì)網(wǎng)上直播點(diǎn)播的服務(wù)組件，但是現(xiàn)在有部分瀏覽器例如Firefox、Google Chrome等并不支持觀看。因此我們采用Adobe公司的Flash Media Server來(lái)搭建音視頻直播點(diǎn)播系統(tǒng)，它不但可以發(fā)布FlV格式的流媒體同時(shí)也支持通過(guò)H.264壓縮的高清視頻。

直播編碼服務(wù)器。我們采用Adobe Media Encoder軟件來(lái)進(jìn)行在線音視頻編碼，然后實(shí)時(shí)傳遞給直播服務(wù)器發(fā)布。Adobe Media Encoder編碼軟件支持H.264而且性能穩(wěn)定，同時(shí)支持多路視頻實(shí)時(shí)壓縮，是Adobe公司專為網(wǎng)絡(luò)流媒體開(kāi)發(fā)的編碼軟件。

點(diǎn)播編碼服務(wù)器。所有自動(dòng)編碼上傳程序都是自行編寫(xiě)的，編碼器采用的是開(kāi)源ffmpeg編碼庫(kù)。ffmpeg是音視頻的分離、轉(zhuǎn)換、編碼解碼及流媒體的完全解決方案，其中最重要的就是libavcodec庫(kù)。它被mplayer或者xine使用作為解碼器。首先，根據(jù)需要安排不同的計(jì)劃任務(wù)錄制各類節(jié)目，并自動(dòng)上傳，然后通過(guò)程序定制使用ffmpeg編碼器自動(dòng)進(jìn)行編碼，轉(zhuǎn)換為指定的流媒體格式，最后上傳到發(fā)布服務(wù)器發(fā)布。實(shí)現(xiàn)全程無(wú)人值守，并且能夠支持遠(yuǎn)程Web管理。

Web服務(wù)器采用的則是較為常用的Internet Information Services（IIS，互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)），基于Windows 2008 R2 系統(tǒng)的IIS7.5為網(wǎng)站提供了更加安全更加穩(wěn)定的服務(wù)。

3.硬件要求

視頻直播編碼服務(wù)器可以同時(shí)負(fù)載支持2-3路以H.264編碼、620K碼流的直播編碼，可以實(shí)現(xiàn)非常清晰的圖像質(zhì)量，而音頻直播編碼服務(wù)器可以同時(shí)負(fù)載錄制 3-5路64Kb/s碼流的直播節(jié)目。

發(fā)布服務(wù)器在用戶許可證和帶寬允許的情況下，能夠滿足近300人的同時(shí)在線。視頻文件采用620Kb/s的碼流進(jìn)行壓縮，音頻文件采用64Kb/s的碼流進(jìn)行壓縮，不僅能獲得較好的質(zhì)量，同時(shí)也能使更多用戶能同時(shí)觀看。具體的音頻視頻碼率可以根據(jù)節(jié)目質(zhì)量要求及帶寬條件自行調(diào)整。

在視頻采集卡的選擇上，經(jīng)過(guò)測(cè)試可以使用View Cast的Osprey采集卡，它能在捕獲電視質(zhì)量的視頻后以每秒30幀進(jìn)行非壓縮重現(xiàn)，該卡作為在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行視頻會(huì)議、電影制作、網(wǎng)絡(luò)攝像及其它數(shù)字影像服務(wù)應(yīng)用已被廣泛應(yīng)用。

我們選用的View Cast公司產(chǎn)品主要是因?yàn)樗腥缦聝?yōu)勢(shì)：能夠在一個(gè)系統(tǒng)里可同時(shí)使用多卡；在最小的CPU利用率下，采集全幀視頻可達(dá)到30幀/秒；支持更流行的視頻和音頻APIS；專業(yè)的視頻連接器增強(qiáng)了可靠性和靈活性；在低速率下，提升了聲音采集；價(jià)格適中。

在音頻采集卡的選擇上我們也是要求能夠在一個(gè)系統(tǒng)里可同時(shí)使用多塊卡，并且能夠在最小的CPU利用率下，實(shí)現(xiàn)最好的音質(zhì)效果。當(dāng)然對(duì)于Internet上發(fā)布和傳輸?shù)囊纛l流不需要過(guò)高的碼流，但是要在一臺(tái)機(jī)器上同時(shí)負(fù)載多路音頻壓縮，對(duì)于聲卡的要求也相對(duì)較高，經(jīng)過(guò)多次測(cè)試我們最終選定了能夠在確保音頻輸出質(zhì)量的情況對(duì)系統(tǒng)資源的使用也相對(duì)較為寬松的創(chuàng)新聲卡。

五、未來(lái)前景

對(duì)于新聞媒體來(lái)說(shuō)，流媒體帶來(lái)了機(jī)遇，也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

流媒體技術(shù)將過(guò)去傳統(tǒng)媒體的“推”式傳播，變?yōu)槭鼙姷摹袄笔絺鞑?，受眾不再是被?dòng)地接受來(lái)自廣播電視的節(jié)目，而是在自己方便的時(shí)間里接收自己需要的信息。這將在一定程度上提高受眾的地位，使他們?cè)谛侣剛鞑ブ姓加兄鲃?dòng)權(quán)，也使他們的需求對(duì)新聞媒體的活動(dòng)產(chǎn)生更為直接的影響。

流媒體技術(shù)的廣泛運(yùn)用也將模糊廣播、電視與網(wǎng)絡(luò)之間的界限，網(wǎng)絡(luò)既是廣播電視的輔助者與延伸者，也將成為它們的有力的競(jìng)爭(zhēng)者。利用流媒體技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)將提供新的音視頻節(jié)目樣式，也將形成新的經(jīng)營(yíng)方式，例如收費(fèi)的點(diǎn)播服務(wù)。發(fā)揮傳統(tǒng)媒體的優(yōu)勢(shì)，利用網(wǎng)絡(luò)媒體的特長(zhǎng)，保持媒體間良好的競(jìng)爭(zhēng)與合作，是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展之路，也是未來(lái)傳統(tǒng)媒體的發(fā)展之路。