- 流媒體技術(shù)在校園網(wǎng)中的應(yīng)用及前景展望 推薦度：
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流媒體技術(shù)
流媒體技術(shù)
一、 流媒體簡(jiǎn)介
1、流媒體的出現(xiàn)
長(zhǎng)期以來(lái)，由于受到網(wǎng)路帶寬的限制，互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)都是以文字、圖片之類(lèi)的靜態(tài)內(nèi)容為主，而那些音頻、視頻數(shù)據(jù)很難在網(wǎng)上發(fā)布，因?yàn)橐话惴菈嚎s的廣播級(jí)品質(zhì)視頻需要160Mbps的網(wǎng)絡(luò)帶寬；非壓縮CD音質(zhì)的音頻則需要大約2.8Mbps的網(wǎng)絡(luò)帶寬。目前大部分網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的帶寬還只是56Kbps，這與音頻、視頻的傳播要求相差甚遠(yuǎn)。網(wǎng)絡(luò)帶寬很難在短期內(nèi)得到迅速提升，因此要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上音頻、視頻傳播就必須在傳播文件本身下功夫，這樣就出現(xiàn)了流媒體(Streaming media)。所謂流媒體是指采用流式傳輸?shù)姆绞皆贗nternet播放的媒體格式，而流式傳輸方式則是將整個(gè)A/V及3D等多媒體文件經(jīng)過(guò)特殊的壓縮方式分成一個(gè)個(gè)壓縮包，由視頻服務(wù)器向用戶(hù)計(jì)算機(jī)連續(xù)、實(shí)時(shí)傳送。
流媒體技術(shù)的開(kāi)發(fā)創(chuàng)意是從傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議對(duì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送信息的控制方法中得到的。當(dāng)我們通過(guò)TCP/IP協(xié)議下載文件時(shí)，服務(wù)器會(huì)按照一定的次序?qū)⑽募殖扇舾蓚�(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)包，然后依次發(fā)送出去。而客戶(hù)端的程序會(huì)將這些數(shù)據(jù)包重新組裝起來(lái)，最終形成和原來(lái)完全一樣的完整的文件。這時(shí)候，我們就可以對(duì)這個(gè)文件進(jìn)行任何可能的操作了。流技術(shù)則不然。流技術(shù)能夠按照特定的順序?qū)⑽募l(fā)送出去，而播放程序則可以邊接收數(shù)據(jù)邊播放他們。
2、流媒體形式簡(jiǎn)介
目前，在Internet/Intranet上提供流媒體服務(wù)的軟件中應(yīng)用廣泛、成熟的產(chǎn)品還不多。 根據(jù)媒體形式的不同，流媒體可分為如下五類(lèi)：
1）、流式音頻。網(wǎng)上流式音頻主要有數(shù)字化聲音、音樂(lè)和語(yǔ)音識(shí)別三種形式，如ToolVox,RealAudio,Crescendo MIDI等。
2）、流式視頻。如VDO Net公司的VDO Live，CISCO公司的IP/TV， XING Technology公司的StreamWorks等。
3）、流式動(dòng)畫(huà)。如Macromedia公司的FLASH矢量動(dòng)畫(huà)。
4）、流式圖象。新推出的RealPlayer G2支持RealPix流式圖象文件格式。
5）、流式文本。新推出的RealPlayer G2支持RealText流式文本文件格式。
二、流媒體實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)---流式傳輸
流式傳輸?shù)亩x很廣泛，現(xiàn)在主要指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送媒體（如視頻、音頻等）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)。
1、 流式傳輸?shù)姆绞?/p>
實(shí)現(xiàn)流式傳輸有兩種方法：順序流式傳輸（progressive streaming）和實(shí)時(shí)流式傳輸（Realtime streaming）。
1)、順序流式傳輸（progressive streaming）
順序流式傳輸是順序下載，在下載文件的同時(shí)用戶(hù)可觀看再線(xiàn)媒體，在給定時(shí)刻，用戶(hù)只能觀看已下載的那部分，而不能跳到還未下載的前頭部分，順序流式傳輸不象實(shí)時(shí)流式傳輸在傳輸期間根據(jù)用戶(hù)連接的速度做調(diào)整。由于標(biāo)準(zhǔn)的HTTP服務(wù)器可發(fā)送這種形式的文件，也不需要其他特殊協(xié)議，它經(jīng)常被稱(chēng)作HTTP流式傳輸。順序流式傳輸比較適合高質(zhì)量的短片段，如片頭、片尾和廣告，由于該文件在播放前觀看的部分是無(wú)損下載的，這種方法保證電影播放的最終質(zhì)量。這意味著用戶(hù)在觀看前，必須經(jīng)歷延遲，對(duì)較慢的連接尤其如此。
順序流式文件是放在標(biāo)準(zhǔn)HTTP 或 FTP服務(wù)器上，易于管理，基本上與防火墻無(wú)關(guān)。順序流式傳輸不適合長(zhǎng)片段和有隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)要求的視頻，如：講座、演說(shuō)與演示。它也不支持現(xiàn)場(chǎng)廣播，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，它是一種點(diǎn)播技術(shù)。
2）、實(shí)時(shí)流式傳輸（Realtime streaming）
實(shí)時(shí)流式傳輸總是實(shí)時(shí)傳送，特別適合現(xiàn)場(chǎng)事件，也支持隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)，用戶(hù)可快進(jìn)或后退以觀看前面或后面的內(nèi)容。理論上，實(shí)時(shí)流一經(jīng)播放就可不停止，但實(shí)際上，可能發(fā)生周期暫停。
實(shí)時(shí)流式傳輸必須配匹連接帶寬，這意味著在以調(diào)制解調(diào)器速度連接時(shí)圖象質(zhì)量較差。而且，由于出錯(cuò)丟失的信息被忽略掉，網(wǎng)絡(luò)擁擠或出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，視頻質(zhì)量很差。如欲保證視頻質(zhì)量，順序流式傳輸也許更好。實(shí)時(shí)流式傳輸需要特定服務(wù)器，如QuickTime Streaming Server、RealServer與Windows Media Server。這些服務(wù)器允許你對(duì)媒體發(fā)送進(jìn)行更多級(jí)別的控制，因而系統(tǒng)設(shè)置、管理比標(biāo)準(zhǔn)HTTP服務(wù)器更復(fù)雜。實(shí)時(shí)流式傳輸還需要特殊網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如：RTSP (Realtime Streaming Protocol)或MMS (Microsoft Media Server)。這些協(xié)議在有防火墻時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致用戶(hù)不能看到一些地點(diǎn)的實(shí)時(shí)內(nèi)容。
2、流式傳輸?shù)脑?/p>
1）流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)途徑與過(guò)程
首先，多媒體數(shù)據(jù)必須進(jìn)行預(yù)處理才能適合流式傳輸，這是因?yàn)槟壳暗木W(wǎng)絡(luò)帶寬對(duì)多媒體巨大的數(shù)據(jù)流量來(lái)說(shuō)還顯得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。預(yù)處理主要包括兩方面：一是降低質(zhì)量；二是采用先進(jìn)高效的壓縮算法。
其次，流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)需要緩存。這是因?yàn)镮nternet是以包傳輸為基礎(chǔ)進(jìn)行斷續(xù)的異步傳輸。數(shù)據(jù)在傳輸中它們要被分解為許多包，由于網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)變化的，各個(gè)包選擇的路由可能不盡相同，故到達(dá)客戶(hù)端的時(shí)間延遲也就不等。為此，使用緩存系統(tǒng)來(lái)彌補(bǔ)延遲和抖動(dòng)的影響，并保證數(shù)據(jù)包的順序正確，從而使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出，而不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)擁塞使播放出現(xiàn)停頓。
再次，流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)需要合適的傳輸協(xié)議。WWW技術(shù)是以HTTP協(xié)議為基礎(chǔ)的，而HTTP又建立在TCP協(xié)議基礎(chǔ)之上。由于TCP需要較多的開(kāi)銷(xiāo)，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)聲音數(shù)據(jù)。 2） 、支持流媒體傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議
A、實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP與RTCP
RTP： 實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（Real－timeTransportProtocol）一種用于Internet上針對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議。
RPCP： 實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議(Real－timeTransportControlProtocol)和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務(wù)。
RTP是用于Internet上針對(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)多的傳輸情況下工作，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)議之上工作。當(dāng)應(yīng)用程序開(kāi)始一個(gè)RTP會(huì)話(huà)時(shí)將使用兩個(gè)端口：一個(gè)給RTP，一個(gè)給RTCP。RTP本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)。通常RTP算法并不作為一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)層來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是作為應(yīng)用程序代碼的一部分。
實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議RTCP和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務(wù)。在RTP會(huì)話(huà)期間，各參與者周期性地傳送RTCP包。RTCP包中含有已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等統(tǒng)計(jì)資料，因此，服務(wù)器可以利用這些信息動(dòng)態(tài)地改變傳輸速率，甚至改變有效載荷類(lèi)型。RTP和RTCP配合使用，它們能以有效的反饋和最小的開(kāi)銷(xiāo)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)。 B、 時(shí)流協(xié)議RTSP
RTSP：實(shí)時(shí)流協(xié)議 (RealTimeStreamingProtocol) 定義了一對(duì)多的應(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)。
實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP(RealTimeStreamingProtocol)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完成數(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(hù)機(jī)發(fā)出，服務(wù)器作出響應(yīng)；使用RTSP時(shí)，客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器都可以發(fā)出請(qǐng)求，即RTSP可以是雙向的。
C、資源預(yù)訂協(xié)議RSVP協(xié)議
RSVP：資源預(yù)訂協(xié)議(ResourceReserveProtocol )正在開(kāi)發(fā)的Internet上的資源預(yù)訂協(xié)議。
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，除帶寬要求之外，還需其他更多的條件�！∈褂肦SVP預(yù)留一部分網(wǎng)絡(luò)資源（即帶寬），能在一定程度上為流媒體的傳輸提供方便
3） 、識(shí)別流媒體類(lèi)型的途徑--MIME
Web服務(wù)器和Web瀏覽器如何識(shí)別流媒體并進(jìn)行相應(yīng)的處理呢？答案是MIME。MIME是MultipurposeInternet MailExtensions（通用因特網(wǎng)郵件擴(kuò)展）的縮略詞。它不僅用于電子郵件，還能用來(lái)標(biāo)記在Internet上傳輸?shù)娜魏挝募?lèi)型。Web服務(wù)器和Web瀏覽器都基于HTTP協(xié)議，而HTTP都內(nèi)建有MIME。HTTP正是通過(guò)MIME標(biāo)記Web上繁多的多媒體文件格式。
流式傳輸?shù)倪^(guò)程一般是這樣的：
1、 用戶(hù)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(lái)
2、 然后客戶(hù)機(jī)上的Web瀏覽器啟動(dòng)A/VHelper程序，使用HTTP從Web服務(wù)器檢索相關(guān)參數(shù)對(duì)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(lèi)型或與A/V檢索相關(guān)的服務(wù)器地址。
3、 A/VHelper程序及A/V服務(wù)器運(yùn)行實(shí)時(shí)流控制協(xié)議（RTSP），以交換A/V傳輸所需的控制信息。與CD播放機(jī)或VCRs所提供的功能相似，RTSP提供了操縱播放、快進(jìn)、快倒、暫停及錄制等命令的方法。
4、 A/V服務(wù)器使用RTP/UDP協(xié)議將A/V數(shù)據(jù)傳輸給A/V客戶(hù)程序（一般可認(rèn)為客戶(hù)程序等同于Helper程序），一旦A/V數(shù)據(jù)抵達(dá)客戶(hù)端，A/V客戶(hù)程序即可播放輸出。
需要說(shuō)明的是，在流式傳輸中，使用RTP/UDP和RTSP/TCP兩種不同的通信協(xié)議與A/V服務(wù)器建立聯(lián)系，是為了能夠把服務(wù)器的輸出重定向到一個(gè)不同于運(yùn)行A/VHelper程序所在客戶(hù)機(jī)的目的地址。實(shí)現(xiàn)流式傳輸一般都需要專(zhuān)用服務(wù)器和播放器，其基本原理如圖一所示。
三、流媒體的播放方式
1、 單播
在客戶(hù)端與媒體服務(wù)器之間需要建立一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)通道，從一臺(tái)服務(wù)器送出的每個(gè)數(shù)據(jù)包只能傳送給一個(gè)客戶(hù)機(jī),這種傳送方式稱(chēng)為單播。每個(gè)用戶(hù)必須分別對(duì)媒體服務(wù)器發(fā)送單獨(dú)的查詢(xún),而媒體服務(wù)器必須向每個(gè)用戶(hù)發(fā)送所申請(qǐng)的數(shù)據(jù)包拷貝。這種巨大冗余首先造成服務(wù)器沉重的負(fù)擔(dān)，響應(yīng)需要很長(zhǎng)時(shí)間，甚至停止播放；管理人員也被迫購(gòu)買(mǎi)硬件和帶寬來(lái)保證一定的服務(wù)質(zhì)量。
2、 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。采用組播方式，單臺(tái)服務(wù)器能夠?qū)资f(wàn)臺(tái)客戶(hù)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，而不是多個(gè)；所有發(fā)出請(qǐng)求的客戶(hù)只需連結(jié)到這個(gè)數(shù)據(jù)流而不是連結(jié)到視頻服務(wù)器，從而降低帶寬的使用。網(wǎng)絡(luò)利用效率大大提高，成本大為下降。
3、 點(diǎn)播與廣播
點(diǎn)播連接是客戶(hù)端與服務(wù)器之間的主動(dòng)的連接。在點(diǎn)播連接中，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。
使用單播發(fā)送和廣播方式發(fā)送的方式會(huì)非常浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬，組播吸收了上述兩種發(fā)送方式的長(zhǎng)處，克服了上述兩種發(fā)送方式的弱點(diǎn)，組播不會(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。
四、流媒體的文件格式
1、 壓縮媒體文件格式
壓縮格式有時(shí)被稱(chēng)為壓縮媒體格式，包含了描述一段聲音和圖象的同樣信息，盡管它的文件大小被處理得更小。很明顯，壓縮過(guò)程改變了數(shù)據(jù)位的編排。在壓縮媒體文件再次成為媒體格式前，其中數(shù)據(jù)需要解壓縮。由于壓縮過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行，并內(nèi)嵌在媒體文件格式中，通常我們?cè)诖鎯?chǔ)文件時(shí)沒(méi)有注意到這點(diǎn)。該過(guò)程如圖二所示。
2、 流式文件格式
流式文件格式經(jīng)過(guò)特殊編碼，使其適合在網(wǎng)絡(luò)上邊下載邊播放，而不是等到下載完整個(gè)文件才能播放。可以在網(wǎng)上以流的方式播放標(biāo)準(zhǔn)媒體文件，但效率不高。將壓縮媒體文件編碼成流式文件，必須假如一些附加信息，如計(jì)時(shí)、壓縮和版權(quán)信息。編碼過(guò)程如圖三所示。表一列舉了常用的流式文件類(lèi)型。
3、媒體發(fā)布格式
媒體發(fā)布格式不是壓縮格式，也不是傳輸協(xié)議，其本身并不描述視聽(tīng)數(shù)據(jù)，也不提供編碼方法。媒體發(fā)布格式是視聽(tīng)數(shù)據(jù)安排的唯一途徑，物理數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)緊要，我們僅需要知道數(shù)據(jù)類(lèi)型和安排方式。以特定方式安排數(shù)據(jù)有助于流式多媒體的發(fā)展，因?yàn)槲覀兿Ｍ幸粋�(gè)開(kāi)放媒體發(fā)布格式為所有商業(yè)流式產(chǎn)品應(yīng)用，為應(yīng)用不同壓縮標(biāo)準(zhǔn)和媒體文件格式格式的媒體發(fā)布提供一個(gè)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)方法。我們也可從以相同格式同步不同類(lèi)型流中獲益。 總有一天，單個(gè)媒體發(fā)布格式能包含不同類(lèi)型媒體的所有信息，如計(jì)時(shí)、多個(gè)流同步、版權(quán)和所有人信息。實(shí)際視聽(tīng)數(shù)據(jù)可位于多個(gè)文件中，而由媒體發(fā)布文件包含的信息控制流的播放。常用媒體發(fā)布格式如表二所示。
五、媒體服務(wù)器
1、媒體服務(wù)器的硬件平臺(tái)
視頻服務(wù)器的工作模式是當(dāng)服務(wù)器響應(yīng)客戶(hù)的視頻流后，從存儲(chǔ)系統(tǒng)讀入一部分視頻數(shù)據(jù)到對(duì)應(yīng)于這個(gè)視頻流的特定的緩存中，然后此緩存中的內(nèi)容送入網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到客戶(hù)。當(dāng)一個(gè)新的客戶(hù)請(qǐng)求視頻服務(wù)時(shí)，服務(wù)器根據(jù)系統(tǒng)資源的使用情況，決定是否響應(yīng)此請(qǐng)求。系統(tǒng)的資源包括存儲(chǔ)I/O的帶寬、網(wǎng)絡(luò)帶寬、內(nèi)存大小和CPU的使用率。
1) 、目前有三中類(lèi)型的視頻服務(wù)器結(jié)構(gòu)：
A、通用主機(jī)方法
最早的通用視頻服務(wù)器采用計(jì)算機(jī)主機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，它運(yùn)行在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)上，如UNIX系統(tǒng)，硬件由一系列眾多的的視頻磁盤(pán)陣列組成。視頻服務(wù)器的主要功能是存儲(chǔ)、選擇、傳送大量的數(shù)據(jù)，卻很少進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。因此，將主機(jī)作為視頻服務(wù)器既不利于發(fā)揮主機(jī)的主要功能，有增加了系統(tǒng)的成本，因?yàn)楸仨毺峁┐罅康牟⒎潜仨毜挠布蛙浖�。因此，有必要研究具有�?zhuān)門(mén)的功能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的視頻服務(wù)器。
B、緊耦合多處理機(jī)
按照視頻服務(wù)器功能要求，制作出大量完成某項(xiàng)指令或?qū)ｉT(mén)功能的硬件單元，然后將相關(guān)單元組合成相應(yīng)的專(zhuān)用系統(tǒng)。這些系統(tǒng)有的擅長(zhǎng)創(chuàng)建靜止圖象，有的是數(shù)據(jù)庫(kù)管理器，還有的是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和其它動(dòng)態(tài)視頻的數(shù)據(jù)庫(kù)。最后將這些系統(tǒng)級(jí)聯(lián)起來(lái)構(gòu)成緊耦合多處理機(jī)實(shí)現(xiàn)的視頻服務(wù)器。這種服務(wù)器費(fèi)用低、性能高、功能強(qiáng)，具有解決專(zhuān)項(xiàng)問(wèn)題的特征，但節(jié)目受到一定的限制，擴(kuò)展性較差。
C、調(diào)諧視頻服務(wù)器
調(diào)諧視頻服務(wù)器的主板有一個(gè)有獨(dú)特微碼的嵌入式仿真器控制。磁盤(pán)控制器、ATM打包器和記帳計(jì)算機(jī)接口都利用這些極高速的仿真器來(lái)提供它們的功能和各功能塊間的通訊。仿真器是通過(guò)特殊的寄存器總線(xiàn)和微碼緊密耦合的。調(diào)諧視頻服務(wù)器的結(jié)構(gòu)是可擴(kuò)展的。只要在主板中插入更多的服務(wù)通路，就可以達(dá)到擴(kuò)容的目的。
2、 視頻服務(wù)器的軟件平臺(tái)
網(wǎng)絡(luò)視頻平臺(tái)包括媒體內(nèi)容制作、發(fā)行與管理模塊、用戶(hù)管理模塊、視頻服務(wù)器。內(nèi)容制作涉及視頻采集、編碼。發(fā)行模塊負(fù)責(zé)將節(jié)目提交到網(wǎng)頁(yè)，或?qū)⒁曨l流地址郵寄給用戶(hù)。內(nèi)容管理主要完成視頻存儲(chǔ)、查詢(xún)；節(jié)目不多時(shí)可使用文件系統(tǒng)，當(dāng)節(jié)目量大，就必須編制數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。用戶(hù)管理可能包括用戶(hù)的登記和授權(quán)。視頻服務(wù)器將內(nèi)容通過(guò)點(diǎn)播或直播的方式播放。對(duì)范圍廣、用戶(hù)多的播放，可在不同區(qū)域的中心（如中國(guó)華東上海、華北北京、華中武漢等）建立相應(yīng)的分發(fā)中心，協(xié)同完成播放。此外，對(duì)商業(yè)站點(diǎn)，還應(yīng)包括計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等。網(wǎng)絡(luò)視頻播放的結(jié)構(gòu)如圖三所示。
1）任務(wù)服務(wù)(Session Service)
建立和維持客戶(hù)和服務(wù)器之間的通信通道；為特定的客戶(hù)設(shè)備管理一系列的服務(wù)器資源；每一個(gè)客戶(hù)設(shè)備只分配一個(gè)任務(wù)。
2）內(nèi)容服務(wù)(Content Service)
其操作過(guò)程如下：
⑴、 為當(dāng)前的一個(gè)或多個(gè)視頻主題查詢(xún)內(nèi)容；
⑵、 容服務(wù)返回一個(gè)與所需要的視頻內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的"assetcookie"；
⑶、 客戶(hù)把"assetcookie"交給流服務(wù),準(zhǔn)備視頻內(nèi)容"流化"
⑷、 流服務(wù)用節(jié)目解析器解析出"assetcookie"；
⑸、 流服務(wù)定位MDS中所關(guān)聯(lián)的節(jié)目?jī)?nèi)容；
⑹、 流服務(wù)指引"視頻泵""流出"節(jié)目?jī)?nèi)容到客戶(hù)端。
3）流服務(wù)（StreamService）
流服務(wù)指引"視頻泵"（VideoPump）以實(shí)時(shí)流的形式分發(fā)數(shù)據(jù)（MPEG-1或MPEG-2傳輸流）到客戶(hù)端；同"視頻泵"一起執(zhí)行VCR控制功能（暫停、繼續(xù)、快進(jìn)、快退）；客戶(hù)端通過(guò)媒體網(wǎng)絡(luò)（MediaNet）以流（MediaNetStream）的形式接收BLOB數(shù)據(jù)；
-BLOB（BinaryLargeOBject）二進(jìn)制大對(duì)象，如bitmap（位圖）、imagestills（靜止畫(huà)面）及客戶(hù)需要下載供本地訪(fǎng)問(wèn)的一些存儲(chǔ)在VS中的數(shù)據(jù)，以可靠方式傳輸（通過(guò)MN），而實(shí)時(shí)視頻流的傳輸往往被認(rèn)為是不可靠的（如圖五）。
4）媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)（MediaDataStoreService-MDS）
進(jìn)行文件管理（創(chuàng)建、存儲(chǔ)、修改、刪除）及目錄管理功能；當(dāng)"視 頻泵"(videopump)要"播"一個(gè)視頻文件時(shí)，它先給MDS目錄服務(wù)器（MDSDirectoryServer）發(fā)一個(gè)消息打開(kāi)文件，然后從該目錄服務(wù)器得到這個(gè)文件的磁盤(pán)布局?jǐn)?shù)據(jù)；由于影像文件都很大，視頻服務(wù)器采用RAID（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）存儲(chǔ)影像文件；所有用來(lái)存儲(chǔ)影像節(jié)目文件的磁盤(pán)稱(chēng)作一個(gè)卷（volume）,每個(gè)卷都有一個(gè)TOC（table of contents），存儲(chǔ)卷里面的文件及它們?cè)诖疟P(pán)陣列的位置，TOC的大小決定了一個(gè)卷能存儲(chǔ)文件的個(gè)數(shù)；AStripe是卷上所有磁盤(pán)同樣大小的一塊存儲(chǔ)空間；Striping是把一個(gè)文件分散成片（塊）存儲(chǔ)在不同的磁盤(pán)上，可以減少單塊盤(pán)的訪(fǎng)問(wèn)次數(shù)和時(shí)間，以利于并發(fā)流的處理；存儲(chǔ)節(jié)目時(shí)，先存tableofcontents（如文件的大小、創(chuàng)建的時(shí)間、在磁盤(pán)陣列中的位置等），然后橫跨磁盤(pán)連續(xù)地存儲(chǔ)，每一塊盤(pán)上存一個(gè)stripe，當(dāng)寫(xiě)完第一個(gè)RAID后，繼續(xù)下一個(gè)RAID，當(dāng)寫(xiě)到最后一個(gè)RAID的最后一塊硬盤(pán)時(shí)，又從第一個(gè)RAID寫(xiě)起。當(dāng)最后一個(gè)stripe沒(méi)寫(xiě)滿(mǎn)時(shí)，會(huì)留下空的小塊，下次寫(xiě)盤(pán)時(shí)，又從下一個(gè)RAID開(kāi)始寫(xiě)盤(pán)；因?yàn)椴捎肦AID存儲(chǔ)機(jī)制，當(dāng)硬盤(pán)出現(xiàn)故障，不影響視頻服務(wù)器正常運(yùn)行，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。視頻服務(wù)器還支持"熱插拔"（hot－swap）磁盤(pán)。
5）文件（節(jié)目）上傳和下載（FTPService）
視頻服務(wù)器提供遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)MDS的能力，即mdsftp。遠(yuǎn)程客戶(hù)計(jì)算機(jī) 運(yùn)行FTP即可上傳和下載視頻服務(wù)器中的MDS文件（影像節(jié)目文件），如圖六所示。
視頻服務(wù)器還提供遠(yuǎn)程兩臺(tái)視頻服務(wù)器之間上傳和下載MDS文件（影 像節(jié)目文件）的能力，這特別適合分布式大規(guī)模VOD系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
6）RTSP服務(wù)
RTSP（RealTimeStreamingProtocol）服務(wù)處理客戶(hù)與服務(wù)器之間的 通信任務(wù)；接收客戶(hù)基于RTSP協(xié)議的請(qǐng)求；把請(qǐng)求映射為適當(dāng)?shù)幕诿襟w網(wǎng)絡(luò)（MN）的視頻服務(wù)器呼叫；執(zhí)行呼叫到合適的視頻服務(wù)器進(jìn)程；轉(zhuǎn)發(fā)視頻服務(wù)器應(yīng)答并返回給客戶(hù)如圖七。
六、未來(lái)屬于流媒體
人們常說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)是一場(chǎng)革命，實(shí)際上在流媒體全面發(fā)展之前，這場(chǎng)革命是不徹底的。沒(méi)有流媒體的互聯(lián)網(wǎng)無(wú)聲無(wú)影,所謂"虛擬的世界"的說(shuō)法名與實(shí)相去太遠(yuǎn)。流媒體技術(shù)全面應(yīng)用后，人們?cè)诰W(wǎng)上聊天就不必用文字表達(dá)自己的語(yǔ)言了，直接語(yǔ)音輸入就行了。如果想彼此看見(jiàn)對(duì)方的容貌、表情，只要雙方各有一個(gè)攝像頭就可以了；電子商務(wù)的貨品展示也不再限于圖片的二維觀看了，看到感興趣的商品，點(diǎn)擊后，就會(huì)有講解員和商品的影像出現(xiàn)，可以達(dá)到與現(xiàn)實(shí)完全一致的展示效果，而且你可以與講解員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交流；網(wǎng)上新聞也不僅僅只能用文字和圖片表達(dá)，更有真實(shí)感的影像新聞也會(huì)出現(xiàn)。非但如此，流媒體還將給互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)全新的內(nèi)容，如網(wǎng)絡(luò)電視、網(wǎng)絡(luò)影院、網(wǎng)上教育等。 流媒體發(fā)端于美國(guó)，目前的流媒體技術(shù)都源于美國(guó)，而且美國(guó)的帶寬比國(guó)內(nèi)豐富得多，因此流媒體在美國(guó)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。像如今在美國(guó)如火如荼的MP3.COM就是得益于流媒體技術(shù). 網(wǎng)絡(luò)電視,相對(duì)于傳統(tǒng)電視，它的優(yōu)勢(shì)是：
第一，提升電視臺(tái)的形象，在國(guó)內(nèi)眾多的電視臺(tái)網(wǎng)站中，能夠把電視臺(tái)最大的優(yōu)勢(shì)資源－－視頻節(jié)目在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行全面應(yīng)用的電視臺(tái)并不多，網(wǎng)絡(luò)電視能夠馬上提升電視臺(tái)的國(guó)內(nèi)國(guó)際形象。
第二，網(wǎng)絡(luò)電視是一個(gè)全互動(dòng)的電視概念，它是雙向的，對(duì)電視臺(tái)和觀眾的溝通反饋起著非常大的作用，傳統(tǒng)電視這方面是相當(dāng)弱的，基本上，它是單向的。
第三，網(wǎng)絡(luò)電視除了能在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行廣播外，它還能讓全世界的網(wǎng)民對(duì)電視節(jié)目進(jìn)行點(diǎn)播，想看什么就看什么，想什么時(shí)候看就什么時(shí)候看。傳統(tǒng)電視能做到這一點(diǎn)嗎？不能。
第四，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬越來(lái)越寬，電信寬帶網(wǎng)，廣電寬帶網(wǎng)和城域網(wǎng)等等寬帶網(wǎng)的鋪設(shè)，在互聯(lián)網(wǎng)欣賞廣播級(jí)的電視節(jié)目不再是一件遙遠(yuǎn)的事情�，F(xiàn)在在小范圍內(nèi)已經(jīng)有應(yīng)用，這個(gè)時(shí)候建立網(wǎng)絡(luò)電視是一個(gè)非常前瞻性的事情，搶占未來(lái)的制高點(diǎn)。這時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)電視不再是電視臺(tái)的一個(gè)補(bǔ)充，而是可以完全以一個(gè)獨(dú)立的電視臺(tái)形式運(yùn)營(yíng)存在。
可以預(yù)見(jiàn)，隨著廠商對(duì)流媒體技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，、以及用戶(hù)對(duì)流媒體需求的增加，流媒體技術(shù)定會(huì)更上層樓。
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