流媒體技術(shù)-流媒體技術(shù)及多媒體數(shù)據(jù)格式.ppt

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1、流媒體技術(shù)及多媒體數(shù)據(jù)格式,霍佳斌15933621781,流媒體的含義,流媒體的廣義與狹義之分 一般來說，流媒體包含兩種含義: 廣義上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，客戶可以邊接收邊播放，使時延大大減少。,流媒體的含義,StreamingMedia，是一種可以使音頻、視頻和其他多媒體能在Internet及Intrannet上以實時的、無需下載等待的方式進行播放的技術(shù)。 如

2、優(yōu)酷、土豆、56、愛奇藝、新浪播客,流媒體的含義,推式傳播to拉式傳播,流媒體的含義,影響1：提高用戶地位，使用戶在傳播中占據(jù)主導(dǎo)權(quán)；（自主時間，自主選擇） 影響2：用戶的需求對媒體活動產(chǎn)生直接影響；,流媒體的特點,在網(wǎng)絡(luò)上傳輸音視頻(AV)等多媒體信息， 目前主要有下載和流式傳輸兩種方式。 如果采用下載方式下載一個AV文件， 常常要花數(shù)分鐘甚至數(shù)小時。 這主要是由于AV文件一般都較大， 所需的存儲容量也較大； 再加上網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制， 所以這種方法延遲很大。 流式傳輸則把聲音、 影像或動畫等時基媒體通過音視頻服務(wù)器向用戶終端連續(xù)、 實時地傳送。 采用這種方式時， 用戶不必等到整個文件全部下載完

3、畢， 而只需經(jīng)過幾秒或幾十秒的啟動延時即可進行播放和觀看。 此時多媒體文件的剩余部分將在后臺從服務(wù)器內(nèi)繼續(xù)下載。 與下載方式相比， 流式傳輸大大地縮短了啟動延時， 同時也降低了對緩存容量的 需求。,流媒體的特點,1、啟動延時大幅度縮短； 2、對系統(tǒng)緩存容量的需求大大降低； 3、流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)有特定的實時傳輸協(xié)議（RTSP）； 4、直播延遲聲畫不對位等問題；,流媒體的實現(xiàn)原理,由于目前的網(wǎng)絡(luò)帶寬還不能完全滿足巨大的AV、 3D等多媒體數(shù)據(jù)流量的要求， 所以在流媒體通信技術(shù)中， 應(yīng)首先對AV、 3D等多媒體文件數(shù)據(jù)進行預(yù)處理后才能進行流式傳輸。 它主要包括降低質(zhì)量和采用先進、 高效的壓縮算法兩個方

4、面。 其次， 與下載方式相比， 盡管流式傳輸大大降低了對系統(tǒng)緩存容量的要求， 但它的實現(xiàn)仍需要緩存， 這是因為Internet是以包傳輸為基礎(chǔ)進行斷續(xù)的異步傳輸?shù)摹?流媒體的實現(xiàn)原理,流媒體的實現(xiàn)原理,數(shù)據(jù)在傳輸中要被分解為許多包， 但網(wǎng)絡(luò)又是動態(tài)變化的， 各個包選擇的路由可能不盡相同， 故到達用戶計算機的時間延遲也就不同。 所以使用緩存系統(tǒng)來彌補延時和抖動的影響， 并保證數(shù)據(jù)包傳輸順序的正確， 使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出， 不會因網(wǎng)絡(luò)暫時擁堵而出現(xiàn)播放停頓。 在整個的傳輸和控制過程中， 必須采用一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來實現(xiàn)流式傳輸， 為用戶提供可靠服務(wù)質(zhì)量保證。 ,流媒體的實現(xiàn)原理,1. 預(yù)處理 多

5、媒體數(shù)據(jù)必須進行預(yù)處理才能適合流式傳輸， 這是因為目前的網(wǎng)絡(luò)帶寬相對多媒體巨大的數(shù)據(jù)流量來說還顯得遠遠不夠。 預(yù)處理主要包括兩方面： 一是采用先進高效的壓縮算法； 二是加入一些附加信息把壓縮媒體轉(zhuǎn)為適合流式傳輸?shù)奈募袷健?其技巧在于壓縮原始的A/V內(nèi)容， 使其能夠在窄帶或?qū)拵ǖ郎弦粤鞯姆绞絺鹘o用戶。 預(yù)處理在編碼器內(nèi)完成。 編碼方式的選擇可以是多種多樣的。,流媒體的實現(xiàn)原理,Microsoft、 RealNetworks、 Apple Computer以及其他各方均提供關(guān)于編碼、 流式傳送以及客戶觀看等方面的、 享有專用權(quán)的方案。 常規(guī)視頻編碼速度的范圍從20 kb/s到目前的300 kb

6、/s， 并且有望達到1 Mb/s及以上的速度。 音、視頻編碼器在功能上有相當大的差別。,流媒體的實現(xiàn)原理,最終的編碼資料可以利用文本、 圖形、 腳本形式進行多路傳輸， 并且放在能夠?qū)崿F(xiàn)流的方式的文件結(jié)構(gòu)中。 也就是意味著該文件有時間標記以及其他易于實現(xiàn)流的方式的特點， 然后再在客戶端進行解碼。 編碼過程應(yīng)該綜合考慮不同編碼速度的定制性能、 包損失的容錯性與網(wǎng)絡(luò)的帶寬波動、 最低速度下好的A/V品質(zhì)、 編碼流式傳送的成本、 流的控制以及其他方面。 ,網(wǎng)絡(luò)帶寬限制造成媒體流動不暢,流媒體的實現(xiàn)原理,制約帶寬的三個因素： 1、服務(wù)端接入帶寬 2、客戶端接入帶寬 3、從服務(wù)端到客戶端之間的帶寬,流媒體

7、的實現(xiàn)原理,網(wǎng)上視音頻業(yè)務(wù)的技術(shù)難點 大量高質(zhì)量的服務(wù)在有限的帶寬上傳送 實時視頻數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)絡(luò)上傳送如何保證服務(wù)質(zhì)量,流媒體的實現(xiàn)原理,2. 支持流媒體傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議 （1） 實時傳輸協(xié)議(RTP， Real-time Transport Protocol)： 在Internet上針對多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議。 （2） 實時傳輸控制協(xié)議(RTCP， Real-time Transport Control Protocol)： 和RTP一起提供流量控制和擁塞控制的服務(wù)。 （3） 實時流協(xié)議(RTSP， Real-time Streaming Protocol)： 定義了一對多的應(yīng)用程序如何有

8、效地通過IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)。 （4） 資源預(yù)訂協(xié)議(RSVP， Resource Reserve Protocol)： Internet上的資源預(yù)訂協(xié)議。 為多媒體數(shù)據(jù)流傳輸預(yù)留一部分網(wǎng)絡(luò)資源（即帶寬）， 在一定程度上為流媒體的傳輸提 供QOS。,流媒體的播放方式,傳統(tǒng)方式弊端 1) http、ftp下載使用標準的http、ftp協(xié)議，但由于多媒體信息容量巨大，下載多媒體文件需要幾分鐘或幾個小時的時間，甚至幾天，但下來之后很可能發(fā)現(xiàn)根本沒用。 2)這些被下載的文件還必須在下載前制作完成，放在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，不可能觀看網(wǎng)上現(xiàn)場直播。 3) 現(xiàn)場球賽直播的重要性,流媒體的播放方式,1. 單播 在

9、客戶端與媒體服務(wù)器之間需要建立一個單獨的數(shù)據(jù)通道，從一臺服務(wù)器送出的每個數(shù)據(jù)包只能傳送給一個客戶機，這種傳送方式稱為單播。 每個用戶必須分別對媒體服務(wù)器發(fā)送單獨的查詢，而媒體服務(wù)器必須向每個用戶發(fā)送所申請的數(shù)據(jù)包拷貝。這種巨大冗余會造成服務(wù)器的負擔沉重， 響應(yīng)的時間過長， 甚至停止播放； 管理人員為保證一定的服務(wù)質(zhì)量， 必須配置合適的硬件和帶寬。 ,流媒體的播放方式,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)制到多個通道上。 采用組播方式， 單臺服務(wù)器能夠?qū)资f臺客戶機同時發(fā)送連續(xù)數(shù)據(jù)流而無延時。 媒體服務(wù)器只需要發(fā)送一個信息包， 而不是多個， 所有發(fā)出請

10、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上， 減少網(wǎng)絡(luò)上傳輸信息包的總量。 網(wǎng)絡(luò)利用效率大大提高， 成本大為下降。 ,流媒體的播放方式,3. 點播與廣播 點播連接是客戶端與服務(wù)器之間的主動連接。 在點播連接中， 用戶通過選擇內(nèi)容項目來初始化客戶端連接。 用戶可以開始、 停止、 后退、 快進或暫停流。 點播連接提供了對流的最大控制， 但這種方式由于每個客戶端都各自連接服務(wù)器， 因而會迅速用完網(wǎng)絡(luò)帶寬。 廣播指的是用戶被動接收流。 在廣播過程中， 客戶端接收流， 但不能控制流。 例如， 用戶不能暫停、 快進或后退流。 廣播方式中數(shù)據(jù)包的單獨一個拷貝將發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶。,流媒

11、體的播放方式,使用單播發(fā)送時， 需要將數(shù)據(jù)包復(fù)制多個拷貝， 以多個點對點的方式分別發(fā)送到需要它的那些用戶， 而使用廣播方式發(fā)送， 數(shù)據(jù)包的單獨一個拷貝將發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶， 而不管用戶是否需要， 上述兩種傳輸方式會非常浪費網(wǎng)絡(luò)帶寬。 組播吸收了上述兩種發(fā)送方式的長處， 克服了上述兩種發(fā)送方式的弱點， 將數(shù)據(jù)包的單獨一個拷貝發(fā)送給需要的那些客戶。 組播不會復(fù)制數(shù)據(jù)包的多個拷貝傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上， 也不會將數(shù)據(jù)包發(fā)送給不需要它的那些客戶， 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。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成 一般而言流媒體系統(tǒng)大致包括： 媒體內(nèi)容制作、 媒體內(nèi)容管理、 用戶管理、

12、視頻服務(wù)器和客戶端播放系統(tǒng)。 媒體內(nèi)容制作包括媒體采集與編碼。 媒體內(nèi)容管理主要完成媒體存儲、 查詢及節(jié)目管理、 創(chuàng)建和發(fā)布。 用戶管理涉及用戶的登記、 授權(quán)、 計費和認證。 視頻服務(wù)器管理媒體內(nèi)容的播放。 客戶端播放系統(tǒng)主要負責在用戶端的PC上呈現(xiàn)比特流的內(nèi)容。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,1 媒體內(nèi)容制作 媒體內(nèi)容制作模塊可進行Stream的制作與生成。 它包括了從獨立的視頻、 聲音、 圖片、 文字組合到制作豐富的流媒體的一系列的工具， 這些工具產(chǎn)生的Stream文件可以存儲為固定的格式， 供發(fā)布服務(wù)器使用。 它還可以利用視頻采集設(shè)備， 實時向媒體服務(wù)器提供各種視頻流， 提

13、供實時的多媒體信息的發(fā)布服務(wù)。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,轉(zhuǎn)檔/轉(zhuǎn)碼軟件： 可將普通格式的音頻、 視頻或動畫媒體文件通過壓縮轉(zhuǎn)換為流服務(wù)器進行流式傳輸?shù)牧鞲袷轿募?它是最基本的制作軟件， 實際也就是一個編碼器 （Encoders）。常見的軟件有 Real Producer、 Windows Media Encoder。 流媒體編輯軟件： 對流媒體文件進行編輯， 常與轉(zhuǎn)檔/轉(zhuǎn)碼軟件捆綁在一起。 合成軟件： 利用合成軟件， 可以將各類圖片、 聲音、 文字、 視頻、 幻燈片或網(wǎng)頁同步， 并合成為一個流媒體文件。 常見的軟件有RealSlidshow、 RealPresenter、 Windows

14、 Media Author等。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,2 媒體內(nèi)容管理 媒體內(nèi)容管理包括流媒體文件的存儲、 查詢及節(jié)目管理、創(chuàng)建和發(fā)布。節(jié)目不多時可使用文件系統(tǒng)， 當節(jié)目量大時， 就必須使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 1） 視頻業(yè)務(wù)管理媒體發(fā)布系統(tǒng) 視頻業(yè)務(wù)管理媒體發(fā)布系統(tǒng)包括廣播和點播的管理，節(jié)目管理， 創(chuàng)建、 發(fā)布及計費認證服務(wù)， 提供定時按需錄制、 直播、 傳送節(jié)目的解決方案， 管理用戶訪問及多服務(wù)器系統(tǒng)負載均衡調(diào)度的服務(wù)。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,2） 媒體存儲系統(tǒng) 由于要存儲大容量的影視資料， 因此媒體存儲系統(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， 訪問共享數(shù)據(jù)， 高速傳輸外界請

15、求數(shù)據(jù)， 并具有高度的可擴展性、 兼容性， 支持標準的接口。 這種系統(tǒng)配置能滿足上千小時的視頻數(shù)據(jù)的存儲， 實現(xiàn)大量片源的海量存儲。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,3） 媒體內(nèi)容自動索引檢索系統(tǒng) 媒體內(nèi)容自動索引檢索系統(tǒng)能對媒體源進行標記， 捕捉音頻和視頻文件并建立索引， 建立高分辨率媒體的低分辨率代理文件， 從而可以用于檢索、 視頻節(jié)目的審查、 基于媒體片段的自動發(fā)布， 形成一套強大的數(shù)字媒體管理發(fā)布應(yīng)用系統(tǒng)。 索引和編碼： 允許同時索引和編碼， 使用先進的技術(shù)實時處理視頻信號， 而且可以根據(jù)內(nèi)容自動地建立一個視頻數(shù)據(jù)庫（或索引）。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,媒體分析軟件： 可以實時地根據(jù)屏幕的文本來識

16、別。 實時語音識別可以用來鑒別口述單詞、 說話者的名字和聲音類型， 而且還可以感知出屏幕圖像的變化， 并把收到的信息歸類成一個視頻數(shù)據(jù)庫。 媒體分析軟件還可以感知到視覺內(nèi)容的變化， 可以智能化地把這些視頻分解成片段并產(chǎn)生一系列可以瀏覽的關(guān)鍵幀圖像， 也可以從視頻信號中識別出標題文字或是語音文本， 同時可以識別出視頻中的人像。 通過聲音識別， 該軟件可以將聲音信號中的話語、 說話者的姓名、 聲音類型轉(zhuǎn)換成可編輯的文本。 用戶使用這些信息索引還可以搜索想要的視頻片段。 使用一個標準的Web瀏覽器可以檢索視頻片段。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,3 用戶管理 用戶管理主要進行用戶的登記、 授權(quán)、 計費和認證

17、。 對商業(yè)應(yīng)用來說， 用戶管理功能至關(guān)重要。 用戶身份驗證： 可以限制非法用戶使用系統(tǒng)， 只有合法用戶才能訪問系統(tǒng)。 通?？筛鶕?jù)不同的用戶身份， 提供對系統(tǒng)不同的訪問控制功能。 計費系統(tǒng)： 根據(jù)用戶訪問的內(nèi)容或時間進行相應(yīng)的費用統(tǒng)計。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,媒體數(shù)字版權(quán)加密系統(tǒng)（DRM）： 這是在互聯(lián)網(wǎng)上以一種安全方式進行媒體內(nèi)容加密的端到端的解決方案， 它允許內(nèi)容提供商在其發(fā)布的媒體或節(jié)目中對指定的時間段、 觀看次數(shù)及其內(nèi)容進行加密和保護。 服務(wù)器能鑒別和保護需要保護的內(nèi)容， DRM認證服務(wù)器支持媒體靈活的訪問權(quán)限（時間限制、 區(qū)間限制、 播放次數(shù)和各種組合）， 支持其他具有完整商業(yè)模型的D

18、RM系統(tǒng)集成。 包括訂金、 VOD、 出租、 所有權(quán)、 BtoB的多級內(nèi)容分發(fā)版權(quán)管理領(lǐng)域等， 是運營商保護內(nèi)容和依靠內(nèi)容贏利的關(guān)鍵技術(shù)保障。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,4 視頻服務(wù)器 視頻服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)視頻的核心，直接決定著流媒體系統(tǒng)的總體性能。 為了能同時響應(yīng)多個用戶的服務(wù)要求， 視頻服務(wù)器一般采用時間片調(diào)度算法。 視頻服務(wù)器為了能夠適應(yīng)實時、 連續(xù)穩(wěn)定的視頻流， 其存儲量要大， 數(shù)據(jù)率要高， 并應(yīng)具備接納控制、 請求處理、 數(shù)據(jù)檢索、 按流傳送等多種功能， 以確保用戶請求在系統(tǒng)資源下的有效服務(wù)。 存儲設(shè)備多采用SCSI接口， 以確保高速、 并行、 多重I/O總線的能力。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,

19、基于ATM的VOD系統(tǒng)， 采用的視頻服務(wù)器是以MPSR(Multi Path Self-Routing: 多路徑自選路由選擇開關(guān))為中心的寬帶視頻服務(wù)器。 這種結(jié)構(gòu)的服務(wù)器可提供即時交互式視頻點播（Interactive VOD with Instaneous Access， IVOD-I）和延時交互式視頻點播（Interactive VOD with Delayed Access， IVOD-D）兩種服務(wù)方式。 在大量用戶同時點播時， 服務(wù)器的傳輸速率很高， 同時要求其他相關(guān)設(shè)備也能支持這種高傳輸速率是很難實現(xiàn)的。,流媒體系統(tǒng)的基本構(gòu)成,5. 客戶端系統(tǒng) 流媒體客戶端系統(tǒng)支持實時音頻和視頻直

20、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。,流式技術(shù)的主要解決方案,目前主要有三大解決方案： Real Network的Real System 微軟的Windows Media Services 蘋果公司的Quick Time系列,流式技術(shù)的主要解決方案,1） RealPlayer RealNetworks公司在流媒體領(lǐng)域起步較早， 其系統(tǒng)由三個部分構(gòu)成： 捕捉媒體文件并進行壓縮編

21、碼的Real Producer或Real Encoder、 服務(wù)器系統(tǒng)Real Server和客戶端播放軟件Real Player。 ,流式技術(shù)的主要解決方案,2） Windows Media Player Microsoft公司的Windows Media系統(tǒng)包括 Windows Media Server、 Windows Media Tools和Windows Media Player三個部分。 Windows Media Player （媒體播放器）是一款能提供較強的擴展性、 靈活性和方便性的多媒體播放軟件。 它與Internet Explorer 5.0緊密集成， 與Real表現(xiàn)Pla

22、yer的功能相差無幾， 可播放絕大部分的多媒體格式文件。,流式技術(shù)的主要解決方案,3） QuickTime QuickTime是蘋果公司推出的能在計算機上播放高品質(zhì)視頻圖像的技術(shù)， 是面向?qū)I(yè)視頻編輯、 Web網(wǎng)站創(chuàng)建和CD-ROM內(nèi)容制作開發(fā)的多媒體技術(shù)平臺， 是數(shù)字媒體領(lǐng)域事實上的工業(yè)標準， 它可以通過Internet提供實時的數(shù)字化信息流、 工作流與文件回放功能。 QuickTime于1991年初次面世， 它是創(chuàng)建3D動畫、 實時效果、 虛擬現(xiàn)實、 音頻/視頻和其他數(shù)字媒體流的重要基礎(chǔ)。 它由三個不同部分組成： QuickTime電影（Movie）文件格式、 QuickTime媒體抽象層

23、及QuickTime內(nèi)置媒體服務(wù)系統(tǒng)。,流式技術(shù)的主要解決方案,QuickTime的主要特點： 具有目前最高音頻和視頻播放質(zhì)量的播放器， 內(nèi)置Web瀏覽器插件(Plug-in)技術(shù)； 支持IETF流標準以及RTP、 RTSP、 SDP、 FTP和HTTP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議； 支持多種視頻和動畫格式。 此外， 其優(yōu)秀的壓縮技術(shù)， 使操作更加簡單。 QuickTime 4.0主要由多媒體播放器（QuickTime Player）和圖片瀏覽器（Picture Viewer）、 Flash矢量動畫以及MP3音樂支持等部分組成， 它不僅提供了一個播放控制平臺， 還新増了一個類似于IE的收藏夾， QuickTi

24、me Player還支持多個窗口的同步播放。,媒體制作流程,,常見的視頻編輯軟件,（1）Adobe After Effects （簡稱AE） Adobe 公司推出的 Adobe After Effects 軟件。 Adobe After Effects 是制作動態(tài)影像設(shè)計不可或缺的輔助工具，是視頻后期合成處理的專業(yè)非線性編輯軟件。 After Effects應(yīng)用范圍廣泛，涵蓋影片、電影、廣告、多媒體以及網(wǎng)頁等，時下最流行的一些電腦游戲，很多都使用它進行合成制作。 功能強大，可開發(fā)之處太多，完全看個人發(fā)揮，給每個人有足夠的發(fā)揮空間，是做特效的主要應(yīng)用軟件。,常見的視頻編輯軟件,（2）Adobe

25、Premiere 軟件用于Mac和PC平臺，通過對數(shù)字視頻編輯處理的改進（從采集視頻到編輯，直到最終的項目輸出），已經(jīng)設(shè)計成專業(yè)人員使用的產(chǎn)品。它提供內(nèi)置的跨平臺支持以利于DV設(shè)備的大范圍的選擇，增強的用戶界面，新的專業(yè)編輯工具和與其他的Adobe應(yīng)用軟件（包括After Effects，Photoshop和GoLive）無縫的結(jié)合。目前，Premiere已經(jīng)成為桌面制作人員的數(shù)字非線性編輯軟件中的標準。 功能強大，在網(wǎng)上下載的版本也很多，教程也非常多，易于上手，而且值得研究的地方也非常多，是屬于比較大眾化的編輯軟件 。,流媒體的應(yīng)用,1 流媒體應(yīng)用類型 流媒體應(yīng)用可以根據(jù)傳輸模式、 實時性、

26、 交互性粗略地分為多種類型。 傳輸模式主要是指流媒體傳輸是點到點的方式還是點到多點的方式。 點到點的模式一般用單播 （Unicast）傳輸來實現(xiàn)。 點到多點的模式一般采用組播（Multicast）傳輸來實現(xiàn)， 在網(wǎng)絡(luò)不支持組播的時候， 也可以用多個單播傳輸來實現(xiàn)。實時性是指視頻內(nèi)容源是否實時產(chǎn)生、 采集和播放， 實時內(nèi)容主要包括實況（Live）內(nèi)容， 視頻會議節(jié)目內(nèi)容等， 而非實時內(nèi)容指預(yù)先制作并存儲好的媒體內(nèi)容。 交互性是指應(yīng)用是否需要交互， 即流媒體的傳輸是單向的還是雙向的。,流媒體的應(yīng)用,2 常見的流媒體的應(yīng)用 根據(jù)上述分類， 常見的流媒體的應(yīng)用主要有： (1) 視頻點播（VOD）。 視

27、頻點播是最常見、 最流行的流媒體應(yīng)用類型。 通常視頻點播是對存儲的非實時性內(nèi)容以單播傳輸方式實現(xiàn)， 除了控制信息外， 視頻點播通常不具有交互性。 在具體實現(xiàn)上， 視頻點播可能具有更復(fù)雜的功能。 例如， 為了節(jié)約帶寬， 可以將多個相鄰的點播要求合并成一個， 并以組播方式傳輸。 ,流媒體的應(yīng)用,(2) 視頻廣播。 視頻廣播可以看作是視頻點播的擴展， 它把節(jié)目源組織成頻道， 以廣播的方式提供。 用戶通過加入頻道收看預(yù)定好的節(jié)目。 視頻廣播不具有交互性。 (3) Internet TV。 Internet TV在提供方式上類似視頻廣播， 也是以頻道的方式提供，但是Internet TV的功能更類似于一

28、般的電視， 其節(jié)目一般也是直接來自電視節(jié)目，通過實時的編碼、壓縮制作而成。Internet TV還可以實現(xiàn)實況轉(zhuǎn)播，而且可以實現(xiàn)先進的多視角實況轉(zhuǎn)播，特別是對于體育比賽，用戶可以在不同的視角間切換， 同時相關(guān)的評論、 資料信息也可以同時傳送到用戶端的計算機上顯示。,流媒體的應(yīng)用,(4) 視頻監(jiān)視。 通過安裝在不同地點并且與網(wǎng)絡(luò)連接的攝像頭， 視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程的監(jiān)測。 與傳統(tǒng)的基于電視系統(tǒng)的監(jiān)測不同， 視頻監(jiān)測信息可以通過網(wǎng)絡(luò)以流媒體的形式傳輸， 因此， 更為方便靈活。 視頻監(jiān)視也可以應(yīng)用在個人領(lǐng)域， 例如可以遠程地監(jiān)控家里的情況。 (5) 視頻會議。 視頻會議可以是雙方的， 也可以是多

29、方的。 前者可以作為視頻電話， 視頻流媒體信息可以點到點的方式傳送。 多方的視頻會議需要多點控制單元， 需要以廣播的方式傳輸。 視頻會議是典型的具有交互性的流媒體應(yīng)用。 ,流媒體的應(yīng)用,（6） 遠程教學(xué)。 遠程教學(xué)目前應(yīng)用也比較廣泛， 而且具有很好的市場應(yīng)用前景。 遠程教學(xué)可以看作是前面多種應(yīng)用類型的綜合， 在遠程教學(xué)中， 可以采用多種模式， 甚至混合的方式實現(xiàn)。 例如， 可以采用點播的方式傳送教學(xué)節(jié)目， 以廣播的方式實況播放老師上課， 以會議的方式進行課堂交流等。 遠程教學(xué)以應(yīng)用對象明確、 內(nèi)容豐富實用、 運營模式成熟， 成為目前商業(yè)上較為成功的流媒體應(yīng)用。 ,流媒體的應(yīng)用,(7) 電視上網(wǎng)

30、。 通過指尖按遙控器， 消費者可以將互聯(lián)網(wǎng)帶到他們的電視中： 訂購食品、 在家里存錢、 搜尋信息、 玩在線游戲等。 消費者還可以在舒適的睡椅上使用電子郵件， 通過聊天和即時消息與朋友和家人聯(lián)系， 甚至可以通過遙控舉行電視會議。 (8) 音樂播放。 用戶通過音樂中心可以點播收聽系統(tǒng)提供的各類音樂節(jié)目。 (9) NVOD服務(wù)。NVOD（Near Video On Demand）準視頻點播是單向數(shù)字電視系統(tǒng)增值業(yè)務(wù)之一，是利用視頻服務(wù)器將一個數(shù)字電視節(jié)目在幾個數(shù)字通道中延時播放。利用直播服務(wù)軟件來實現(xiàn)NVOD服務(wù)，可以用于NVOD服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)電視音樂臺的直播。,流媒體的應(yīng)用,(9) 在線電

31、臺。 在線電臺將廣播電臺的實時節(jié)目轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的各個網(wǎng)絡(luò)電臺， 進行實時網(wǎng)絡(luò)發(fā)，供用戶收聽， 這將大大提高廣播電臺的覆蓋率。在節(jié)目播出后系統(tǒng)還可以將直播內(nèi)容保存為音頻文件供用戶點播。 總之， 目前基于流媒體的應(yīng)用非常多， 發(fā)展非?？臁?豐富的流媒體應(yīng)用對用戶有很強的吸引力， 在解決了制約流媒體的關(guān)鍵技術(shù)問題后， 可以預(yù)料， 流媒體應(yīng)用必然會成為未來網(wǎng)絡(luò)的主流應(yīng)用。,多媒體數(shù)據(jù)格式,圖像文件格式 在圖像數(shù)據(jù)文件中， 通常包含圖像尺寸（寬度和高度）、 顏色信息（彩色模型、 深度和調(diào)色板等）、 組織結(jié)構(gòu)（色彩平面或圖像平面）、 壓縮編碼方式、 位和字節(jié)順序（低位在前或高位在前）等信息。,多媒體數(shù)

32、據(jù)格式,1. GIF文件格式（*.GIF） GIF是圖形交換格式(Graphics Interchange Format)的英文縮寫， 是由CompuServe公司于20世紀80年代推出的一種高壓縮比的彩色圖像文件格式， 它支持的圖像顏色可以多達256色， 采用無損數(shù)據(jù)壓縮方法中壓縮效率較高的LZW(Lempel Ziv Welch)算法， 主要用于圖像文件的網(wǎng)絡(luò)傳輸。 考慮到網(wǎng)絡(luò)傳輸中的實際情況， GIF圖像格式除了一般的逐行顯示方式之外， 還增加了漸顯方式， 也就是說， 在圖像傳輸過程中，大致輪廓， 然后隨著傳輸過程的繼續(xù)而逐漸看清圖像的細節(jié)部分， 從而適應(yīng)用戶的觀賞心理， 這種方式以后也

33、被其他圖像格式所采用， 如JPEG/JPG等。 最初， GIF只是用來存儲單幅靜止圖像， 稱GIF87a， 后來， 又進一步發(fā)展成為GIF89a， 可以同時存儲若干幅靜止圖像并進而形成連續(xù)的動畫。 目前Internet上大量采用的彩色動畫文件多為這種格式的GIF文件。,多媒體數(shù)據(jù)格式,,多媒體數(shù)據(jù)格式,BMP格式為Windows下的標準位圖格式， 最大色深為24 bit， 可以不壓縮存儲， 也可以用游程長度無損壓縮方案存儲。 Windows的應(yīng)用程序“調(diào)色板”就是以這種格式存取圖像文件的。 我們可以用這種格式存取單色或256色的圖像以供Windows環(huán)境下的多媒體工具使用。 ,多媒體數(shù)據(jù)格式,

34、TIF文件格式（Tagged Image File Format） TIF文件格式是Microsoft和Aldus公司針對桌面印刷（DTP）和桌面型掃描儀的應(yīng)用而開發(fā)出來的， 有時也稱為TIFF文件格式。 TIF可支持高達24位全彩色的圖像， 而且移植性高， 很容易在PC和Macintosh機器之間交互使用。 TIF格式分黑白和彩色兩種， 記錄方式原始， 占用空間大， 但是圖像質(zhì)量好。,多媒體數(shù)據(jù)格式,JPEG文件格式（JPEG File Interchange Format） JPEG是一個名為Joint Photographic Experts Group的組織針對圖像文件空間的壓縮問題開

35、發(fā)出來的， JPG文件格式可以提高壓縮率。 當磁盤空間有限或圖像很大時， 可以考慮采用JPG格式（它的最大壓縮率可達1001）。 JPG格式屬于 R.G.B型真彩色圖像格式， 可以人為地控制圖像壓縮程度， 在保持質(zhì)量不變的情況下， 有很高的壓縮率。 一般壓縮圖像為原來圖像體積的1/5， 從而節(jié)省磁盤空間。,多媒體數(shù)據(jù)格式,聲音文件格式 1. CD格式（*.CDA） CD是當今世界上音質(zhì)最好的音頻格式， 標準CD格式音頻的采樣頻率是44.1 kHz，16位量化位數(shù)。 雖然CD音頻是采用有損壓縮， 但其音質(zhì)可以說是近似無損的， 因此，它的聲音基本上是忠于原聲的。 CD光盤可以在CD唱機中播放， 也

36、能用電腦里的各種播放軟件來重放。 一個CD音頻文件是一個*.cda文件， 這只是一個索引信息， 并不是真正的包含聲音信息， 所以不論CD音樂的長短，在電腦上看到的“*.cda文件”都是44字節(jié)長。 注意： 不能直接地復(fù)制CD格式的*.cda文件到硬盤上播放， 需要使用像EAC這樣的抓音軌軟件把CD格式的文件轉(zhuǎn)換成WAV， 如果光盤驅(qū)動器質(zhì)量過關(guān)而且EAC的參數(shù)設(shè)置得當?shù)脑挘?這個轉(zhuǎn)換過程可以做到基本上無損。,多媒體數(shù)據(jù)格式,2. Wave文件格式（*.WAV） WAV是微軟公司開發(fā)的一種聲音文件格式， 它符合 PIFF Resource Interchange File Format 文件規(guī)范

37、， 用于保存Windows平臺的音頻信息資源， 被Windows平臺及其應(yīng)用程序所支持。 “*.WAV”格式支持MSADPCM、 CCITT A-Law、 CCITT -Law等多種壓縮算法， 支持多種音頻位數(shù)、 采樣頻率和聲道， 標準格式的WAV文件和CD格式一樣， 也是44.1 kHz的采樣頻率， 16位量化位數(shù)， 支持多種音頻位數(shù)、 采樣頻率和聲道， 但其文件尺寸較大， 多用于存儲簡短的聲音片斷。 WAV格式的聲音文件質(zhì)量和CD相差無幾， 也是目前PC機上廣為流行的聲音文件格式， 幾乎所有的音頻編輯軟件都能識別WAV格式。,多媒體數(shù)據(jù)格式,3. MPEG音頻文件格式（*.MP1/*.MP

38、2/*.MP3） MPEG音頻文件的壓縮是一種有損壓縮， 根據(jù)壓縮質(zhì)量和編碼復(fù)雜程度的不同可分為三層(MPEG Audio Layer 1/2/3)， 分別對應(yīng)MP1、 MP2和MP3這三種聲音文件。 MPEG音頻編碼具有很高的壓縮率， MP1和MP2的壓縮率分別為41和61 81， 而MP3的壓縮率則高達101 121， 也就是說一分鐘CD音質(zhì)的音樂， 未經(jīng)壓縮需要10 MB存儲空間， 而經(jīng)過MP3壓縮編碼后只有1 MB左右， 同時其音質(zhì)基本保持不失真， 因此， 目前使用最多的是MP3文件格式。 ,多媒體數(shù)據(jù)格式,4. MIDI文件格式（*.MID） MIDI是Musical Instrum

39、ent Digital Interface（樂器數(shù)字接口）的縮寫。 它是由世界上主要電子樂器制造廠商建立起來的一個通信標準， 以規(guī)定計算機音樂程序電子合成器和其他電子設(shè)備之間交換信息與控制信號的方法。 MIDI文件中包含音符定時和多達16個通道的樂器定義， 每個音符包括鍵通道號、 持續(xù)時間、 音量和力度等信息。所以MIDI文件記錄的不是樂曲本身， 而是一些描述樂曲演奏過程的指令。 由于只是像記樂譜一樣記錄下演奏的符號， 所以它的體積是所有音頻格式中最小的。 嚴格地說， MIDI與上面提到的那些聲音格式不是一族， 因為它不是真正的數(shù)字化聲音， 而僅是一堆聲音或樂器符號的集合。,多媒體數(shù)據(jù)格式,M

40、IDI是目前最成熟的音樂格式， 實際上它已經(jīng)成為一種產(chǎn)業(yè)標準， 其科學(xué)性、 兼容性、 復(fù)雜程度等各方面當然遠遠超過其他聲音標準， 它的General MIDI就是最常見的通行標準。 作為音樂行業(yè)的數(shù)據(jù)通信標準， MIDI能指揮各音樂設(shè)備的運轉(zhuǎn)， 而且具有統(tǒng)一的標準格式， 能夠模仿原始樂器的各種演奏技巧， 達到其他樂器無法實現(xiàn)的演奏效果， 而且文件的長度非常小。 ,多媒體數(shù)據(jù)格式,5. WMA文件格式（*.WMA） WMA(Windows Media Audio)是Microsoft公司出品的音頻文件格式， WMA格式的音樂文件的突出特點是提供了比MP3音樂文件更大的壓縮比， 并且在音質(zhì)上也毫

41、不遜色。 關(guān)鍵是WMA格式的音樂文件， 使用Windows中提供的媒體播放器Windows Media P1ayer 78就可以支持播放， 所以只要你使用Windows，就不必擔心不能播放。 WMA的壓縮率一般都可以達到181左右， WMA的另一個優(yōu)點是內(nèi)容提供商可以通過DRM（Digital Rights Management）方案如Windows Media Rights Manager 7加入防拷貝保護。 另外， WMA還支持音頻流(Stream)技術(shù)， 適合在網(wǎng)絡(luò)上在線播放。,多媒體數(shù)據(jù)格式,視頻文件格式 AVI（*.AVI） AVI是音頻視頻交錯(Audio Video Interl

42、eaved)的英文縮寫， 是一種Windows系統(tǒng)上的低成本、 低分辨率的視頻格式。 AVI是Microsoft公司開發(fā)的一種符合RIFF文件規(guī)范的數(shù)字音頻與視頻文件格式， 原先用于Microsoft Video for Windows (簡稱VFW)環(huán)境， 現(xiàn)在已被Windows、 OS/2等多數(shù)操作系統(tǒng)直接支持。 AVI格式允許視頻和音頻交錯在一起同步播放， 支持256色和游程長度編碼， 但AVI文件并未限定壓縮標準， 因此， AVI文件格式只是作為控制界面上的標準， AVI可在160120的視窗中以15幀/s回放視頻， 并可帶有8位的聲音， 也可以在VGA或超級VGA監(jiān)視器上回放。 AV

43、I很重要的一個特點是可伸縮性， 使用AVI算法時的性能依賴于與它一起使用的基礎(chǔ)硬件。,多媒體數(shù)據(jù)格式,MPEG文件格式(*.MPEG/*.MPG/*.DAT) MPEG文件格式是運動圖像壓縮算法的國際標準， 它采用有損壓縮方法減少運動圖像中的冗余信息， 同時保證30幀/s的圖像動態(tài)刷新率， 已被幾乎所有的計算機平臺共同支持。 MPEG標準包括MPEG視頻、 MPEG音頻和MPEG系統(tǒng)(視頻、 音頻同步)三個部分， 而Video CD (VCD)、 Super VCD (SVCD)、 DVD (Digital Versatile Disk)則是全面采用MPEG技術(shù)所產(chǎn)生出來的新型消費類電子產(chǎn)品。

44、,多媒體數(shù)據(jù)格式,MPEG壓縮標準是針對運動圖像而設(shè)計的， 其基本方法是： 在單位時間內(nèi)采集并保存第一幀信息， 然后只存儲其余幀相對第一幀發(fā)生變化的部分， 從而達到壓縮的目的。 它主要采用兩個基本壓縮技術(shù)： 運動補償技術(shù)(預(yù)測編碼和插補碼)實現(xiàn)時間上的壓縮， 變換域(離散余弦變換DCT)壓縮技術(shù)實現(xiàn)空間上的壓縮。 MPEG的平均壓縮比為501， 最高可達 2001， 壓縮效率非常高， 同時圖像和音響的質(zhì)量也非常好， 并且在微機上有統(tǒng)一的標準格式， 兼容性相當好。 ,多媒體數(shù)據(jù)格式,DIVX 視頻編碼技術(shù)由 Microsoft MPEG4v3 修改而來， 使用 MPEG-4 壓縮算法， 可以說它

45、是為了打破ASF的種種協(xié)定而發(fā)展出來的。 MPEG-4 是一種新的壓縮算法， 使用這種算法的 ASF 格式可以把一部 120 分鐘長的電影（視頻文件）壓縮到 300 MB左右的視頻流， 供網(wǎng)上觀看。 其他的 DIVX 格式也可以壓縮到 600 MB左右， 但其圖像質(zhì)量比 ASF 要好很多。 DIVX 視頻播放對機器的要求也不高， CPU 只要是 300 MHz 以上、 配上 64 MB的內(nèi)存和一個 8 MB顯存的顯卡就可以流暢地播放了， 這個要求是目前出廠的任何一款計算機都能達到的。 ,多媒體數(shù)據(jù)格式,WMV文件格式（*.WMV） WMV(Windows Media Video)是Micro

46、soft公司出品的視頻格式文件， 公司希望用其取代QuickTime之類的技術(shù)標準以及WAV、 AVI之類的文件擴展名。 WMV的主要優(yōu)點包括： 本地或網(wǎng)絡(luò)回放、 可擴充的媒體類型、 部件下載、 可伸縮的媒體類型、 流的優(yōu)先級化、 多語言支持、 環(huán)境獨立性、 豐富的流間關(guān)系以及擴展性等。,多媒體數(shù)據(jù)格式,FLV FLV是FLASH VIDEO的簡稱，F(xiàn)LV流媒體格式是隨著Flash MX的推出發(fā)展而來的視頻格式。由于它形成的文件極小、加載速度極快，使得網(wǎng)絡(luò)觀看視頻文件成為可能，它的出現(xiàn)有效地解決了視頻文件導(dǎo)入Flash后，使導(dǎo)出的SWF文件體積龐大，不能在網(wǎng)絡(luò)上很好的使用等缺點。FLV文件體積

47、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)量良好等特點使其在網(wǎng)絡(luò)上盛行，目前網(wǎng)上的幾家著名視頻共享網(wǎng)站均采用FLV格式文件提供視頻，就充分證明了這一點。,多媒體數(shù)據(jù)格式,MOV格式 美國Apple公司開發(fā)的一種視頻格式，默認的播放器是蘋果的QuickTimePlayer。具有較高的壓縮比率和較完美的視頻清晰度等特點，但是其最大的特點還是跨平臺性，即不僅能支持MacOS，同樣也能支持Windows系列。 它具有跨平臺、存儲空間要求小的技術(shù)特點，而采用了有損壓縮方式的MOV格式文件，畫面效果較AVI格式要稍微好一些。

48、到目前為止，它共有 4 個版本，其中以 4.0 版本的壓縮率最好。這種編碼支持16位圖像深度的幀內(nèi)壓縮和幀間壓縮，幀率每秒10幀以上?，F(xiàn)在這種格式有些非編軟件也可以對它時行處理，其中包括ADOBE公司的專業(yè)級多媒體視頻處理軟件AFTEREFFECT和PREMIERE。,多媒體數(shù)據(jù)格式,3GP 是一種3G流媒體的視頻編碼格式，使用戶能夠發(fā)送大量的數(shù)據(jù)到移動電話網(wǎng)絡(luò)，從而明確傳輸大型文件，如音頻，視頻和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的手機。3GP是MP4格式的一種簡化版本，減少了儲存空間和較低的頻寬需求，讓手機上有限的儲存空間可以使用。 3GP是MP4格式的一種簡化版本，減少了儲存空間和較低的頻寬需求，讓手機上有限的儲

49、存空間可以使用。3GP商店多種類型的視頻文件（MPEG-4的第2部分，基于H.263器，MPEG-410部分）以及多種音頻文件格式（AMR技術(shù)的筆記本，支持AAC-LC，AMR-WB，及AMR-WB+）。3GP文件傳輸總是發(fā)生在特定的秩序-最大和最重要的字節(jié)的信息總是首先轉(zhuǎn)移。,流媒體的發(fā)展前景,三網(wǎng)融合 是指電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)在向?qū)拵ㄐ啪W(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)演進過程中，三大網(wǎng)絡(luò)通過技術(shù)改造，其技術(shù)功能趨于一致，業(yè)務(wù)范圍趨于相同，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、資源共享，能為用戶提供語音、數(shù)據(jù)和廣播電視等多種服務(wù)。三合并不意味著三大網(wǎng)絡(luò)的物理合一，而主要是指高層業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合。三網(wǎng)融合應(yīng)用廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、平安家居等多個領(lǐng)域。以后的手機可以看電視、上網(wǎng)，電視可以打電話、上網(wǎng)，電腦也可以打電話、看電視。三者之間相互交叉，形成你中有我、我中有你的格局。,