九乡新闻网魔翼的杀手:流媒体技术研究
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/27 20:22:15
流媒体技术研究
曹娟娟（邢台学院信息科学与技术系，河北邢台 054001）
摘要：在本文中，我们对流媒体的相关知识进行了简单地综述，为流媒体研究的初学者提供了参考依据，我们的综述主要围绕流媒体的概
念、系统构成、传输格式、传输协议以及技术特征等来展开。
关键词：流媒体；系统构成；传输格式；技术特征 流媒体产生于美国，又被称为流式媒体，是指采用流式传输的方式在网络上进行播放的媒体格式，供应商将一个视频传送至服务器，然后服务器把视频当成数据包发出，传送到网络上，用户通过解压设备对这些数据进行解压，之后，视频就会像发送前那样显示出来，这个过程的一系列相关的数据包被称为“流”。媒体的作用就是充当交流的介质，传统的媒体都是把需要的文件直接交给使用者，而流媒体技术是将文件分割为“流动”的小文件集合。我们在实际生活中已经是开始应用流媒体技术了，比如：我们在网上视频语言聊天，我们在视频网站上在线观看视频都是利用了流媒体技术。除了个人使用外一些公司如惠普公司对产品研发人员以及销售人员的培训都是通过网络视频进行的。利用流媒体技术可以大大提高交流的实时性。1.流媒体的概念
在流媒体技术中，最基本的思想就是将大的文件分割为一个个很小的文件，然后压缩打包在网络中连续实时传送。就像我们看视频不再需要像之前那样将视频完全下载下来在看，我们可以在网上一边下载一边观看，而视频的其他部分则在我们看的同时下载，从而实现了实时观看。这对于大容量的文件的使用提供了方便。实现流媒体传输必须满足以下三个条件：
(1) 在传输前文件必须被合理分割，压缩打包，这样大的文件就变成了一个个小的文件，便于传输。这是后期传输的基础；(2) 在流媒体传输中，因为我们在使用时文件仍然在下载，所以刚下载的文件必须放在一个提前规定好的存储空间中，这个过程就是缓存，即我们常说的缓冲。这样才能使用户可以连续地得到文件；(3) 我们在现实生活中的交流要求我们使用相同的语言，了解我们所使用语言的语义等，在网络中交流也是如此，我们必须使用一种实现商议好的，统一的方式来交流，这样才能在网络中传输各种各样的数据并识别。这种通用的“流语言”就是网络协议。在流媒体传输
中常应用的是HTTP/TCP、TP/UDP协议，通过这些协议来传输数据。现在已经应用的流媒体技术有视频聊天、远程教育、网络游戏对
战平台等等，这些应用大大方便了人们的生活。2.流媒体系统的组成部分
一般而言，流媒体系统大致包含以下五个组件：转档/转码工具、编码服务器、流媒体服务器、媒体播放器以及多媒体制作技术。
对于一个典型的流媒体系统而言，其主要的组件包括以下五个部分：(1) 转档/转码工具。该工具就是将要传输的文件分割为小的文件，然后压缩打包；分割压缩可以大大减少传输的字节数，从而增大传输速率。(2) 编码服务器。就是将人所能识别的语言的表达方式，如图片、文字转换为机器能识别的代码，这样才能实现在机器之间的传输。完成这种转换的就是编码服务器，它按照已制定好的转换规则完成编码。(3) 流媒体服务器。媒体交流就像是生活中现实交流是需要平台的，平台就是交流的场所和交流实际发生的物理平台。在流媒体技术中服务器就是起到了平台的作用，没有服务器交流就无法进行。(4) 媒体播放器。播放器就是将数字资料转换成人能直接感受到的影音资料，被我们看见或听见。在流媒体技术中常用的播放器有Windows Media Player、暴风影音等，它们的功能就像我们常见的CD机、电视机，播放出影音资料。(5) 多媒体制作技术。我们常见的媒体播放经常比较单一，文字、图片、声音等，多媒体将这些单一的媒体方式有机的结合起来，可以提供一个全方位的环境氛围，使人能够更好地理解要传到的信
息。多媒体技术和计算机技术及网络技术的结合，现在已经发展到教育、商业、军事等领域。流媒体技术中利用多媒体来展示信息数据使得流媒体技术在应用中更加人性化。3.流媒体传输的主要格式
流媒体文件是依托于计算机存储并可以在网络上传送的多媒体文件，一般都采用高压缩音视频编码后，按播放时间的先后顺序存储，
而且为了快速定位，大都存在索引信息。下面我们将对常见的流媒体格式[4]进行阐述和说明。
(1) Realnetwork公司的RM、RMVB以及RA格式。1995年，RealNetworks公司设计的RealAudio Player播放器是最早的可以播放流式音频的播放器，之后，该公司对RealAudio Player播放器进行了改进，使得其也可以播放流式视频。在1999年该公司设计开发了ReaJukebox软件，通过将RealAudio Player与Real Jukebox进行合并，在2000年推出了RealOne多媒体播放器。RM格式的特点就是在保持良好画质的前提下可以使文件尽可能的小，用户可以使用RealOne播放器对其进行播放。另外，RM格式的一个重要特点就是可以进行实时播放，即不用通过下载就可以进行在线收听或者观看的音视频。RMVB格式是RM格式的升级格式。 RA格式是RealNetworks公司所开发的一种新型流式音频文件格式，RA格式的音频文件需要Realplayer来播放，其文件格式的体积相对较小。
(2) Apple公司的QuickTime以及MOV格式。其中MOV格式没有固定的轨道， 可以随着计算机的改变而发生变化，这样实用性更强。
(3) Microsoft公司的ASF、WMV、WMA、AVI、MPEG、MPG以及DAT格式。其中，AVI格式对视音组合起来，进行有损压缩，源文件损失较大，造成视音质量不好，但在光盘中使用的比较广。
(4) Micromedia公司的SWF、MTS、AAM以及AAS格式。其中WMV格式与MP3格式都是音频播放格式，但WMV格式压缩比大，但音质质量也比较好，是一种比较新的音频播放方式。4.流媒体的传输协议
在现实生活中我们交流有着一种默契，就是我们明白对方的一句话是什么意思，这种默契就是一种暗藏的协议，这是我们交流的规则。在网络传输交流中同样需要这样的协议，以使网络交流顺畅进行。常用的流媒体传输协议[5]包含以下六种：RSVP协议、RTP协议、RTCP协议、MMS协议、RTSP协议以及MIME协议。
(1) RSVP协议，即资源预留协议。这种协议规定的工作方式就是在文件中设立节点，建立剩余文件的预留途径，当文件传输遇到节点时文件就按照节点处的预留途径找到剩余的文件继续传输。RSVP是以IP为载体的，这样就可以在宽带中传播，并可以通过路由器在网络上一段建立宽带途径。
(2) RTP协议，即实时传输协议。RTP协议常应用于流媒体技术，比较适合单播方式，现在已经应用于IP电话业中。
(3) RTCP协议，即实时传输控制协议。这种协议的一个特征就是可以得到数据传输的情况，并且根据通路的拥堵情况进行调节，减轻网络传输的堵塞。
(4) MMS协议，即微软媒体服务器协议。微软为了满足自己推出的媒体播放方式，而专门针对Windows Media单播服务设计的该协议，这样就可以在播放器中加入一个链接，这样就可以直接得到网络上的数据。
(5) RTSP协议，即实时流协议。该协议中服务器和主机之间是可以互相传送数据的，并且更加适合实时交流。RTSP更具有实用性，在线进行数据的处理，所以应用比较广泛。
(6) MIME协议，即多目因特网电子邮件扩展协议。即多目因特网电子邮件扩展协议。该协议允许传送的文件格式非常多，如jpg、gif以及png等图象格式以及HTML等文本格式都可以传输。在网络传输中比较常用的代码是ASCII码，一般的文件也都是使用ASCII码进行编辑，但仍然有大量的文件不是使用ASCII码编辑，在传播中就必须依赖MIME协议。同时，MIME具有很大的可拓展性，这样用户就可以根据自己的需求进行一定的改动使得该协议适合自己的使用需求。
5 流媒体技术的特征较之传统的媒体，流媒体具有自己独特的特征，也正是这些特征使得流媒体成为当前最具活力的媒体之一，下面我们将对这些特征进行详细地说明，这些特征包括：
(1) 信息的流式传输。流式传输是指将整个的媒体信息经过特殊的压缩方式分解成一个一个的压缩包，通过服务器向客户端的主机连续、实时的传输。流式传输的优势在于缓解了网络的压力，并且降低了用户对缓存的要求。流式传输的边下载、便输出的方法可以缩减用户的等待时间，提高了媒体信息传输的效率。
(2) 媒体传输的多样性。传统的传输方式支持的媒体格式非常少，例如AVI、MOV等格式，使用这些媒体格式存储的多媒体数据容量较大，不宜于传输。而流式传输支持更加广泛的媒体传输格式，例如RM、RA、MPEG以及ASF等格式，而使用这些媒体格式存储的多媒体数据容量较小，更加宜于传输。
(3) 多种压缩率。在传统的影视文件中，压缩率一般是固定的，而在流式传输中，压缩率可以是多种。为满足不同的应用需求，可以对一个流媒体文件采用多种压缩率进行压缩。
(4) 获取流媒体文件的成本较低。流媒体文件容量小，网络传输的速度快，下载流媒体文件方便、快捷、耗费的网络费用较低。
(5) 方便的锁定用户。流媒体在传输过程中的实时性和连续性保证了流媒体可以方便快速的锁定用户的相关信息。流媒体的这一特性在远程教育中彰显的尤为重要。
(6) 没有固定的标准指导流媒体这种新兴媒体的发展，这一特性促进了流媒体的发展。
(7) 用户可以主动地选择流媒体的内容。对于传统的影视内容用户只可以被动的接受，用户不可以发挥主观的创造性去改变它们的内容。而对于流媒体，由于其内容的丰富性以及面向用户的开放性，用户可以指挥、操控流媒体为自己服务。流媒体的这一特性可以给用户带来诸如下面的便利：满足浏览者的需求及不断增长的兴趣；浏览者更容易记忆流媒体的内容；浏览者可以通过多种途径接受流媒体的信息等等。
(8) 流媒体的内容可以颠倒。传统媒体的内容是固定不变的，并且顺序不允许改变。而流媒体的内容是可以颠倒的，流媒体的这种特性更加符合用户的需求。
(9) 允许多种媒体内容同时播放。传统得媒体仅能够同时播放同一种内容的媒体，而流媒体允许多种媒体内容同时播放，这样就可以同时发挥多种媒体的效果，给用户带来感官以及视觉上的便利。
参考文献：
[1]王震. 流媒体技术的应用研究[J]. 计算机工程. 2004, 30(S1): 373-377.
[2]王亚琴, 董彦荣, 薄静仪. 流媒体传输协议与应用[J]. 办公自动化. 2009, 12(24): 35-39.
[3]齐蕾. 流媒体技术在校园网中的应用[J]. 中国科技信息. 2005, 17(12): 21.
[4]马建林. 流媒体技术在数字图书馆中的应用[J]. 中国科技信息. 2005, 75(16): 86-87.
[5]高蕾. 基于流媒体技术的实时授课系统[J]. 中国科技信息. 2005, 425(13): 207.
作者简介：
曹娟娟（1980—），女，河北邢台人，硕士，主要研究方向：人工智能、机器学习
曹娟娟（邢台学院信息科学与技术系，河北邢台 054001）
摘要：在本文中，我们对流媒体的相关知识进行了简单地综述，为流媒体研究的初学者提供了参考依据，我们的综述主要围绕流媒体的概
念、系统构成、传输格式、传输协议以及技术特征等来展开。
关键词：流媒体；系统构成；传输格式；技术特征 流媒体产生于美国，又被称为流式媒体，是指采用流式传输的方式在网络上进行播放的媒体格式，供应商将一个视频传送至服务器，然后服务器把视频当成数据包发出，传送到网络上，用户通过解压设备对这些数据进行解压，之后，视频就会像发送前那样显示出来，这个过程的一系列相关的数据包被称为“流”。媒体的作用就是充当交流的介质，传统的媒体都是把需要的文件直接交给使用者，而流媒体技术是将文件分割为“流动”的小文件集合。我们在实际生活中已经是开始应用流媒体技术了，比如：我们在网上视频语言聊天，我们在视频网站上在线观看视频都是利用了流媒体技术。除了个人使用外一些公司如惠普公司对产品研发人员以及销售人员的培训都是通过网络视频进行的。利用流媒体技术可以大大提高交流的实时性。1.流媒体的概念
在流媒体技术中，最基本的思想就是将大的文件分割为一个个很小的文件，然后压缩打包在网络中连续实时传送。就像我们看视频不再需要像之前那样将视频完全下载下来在看，我们可以在网上一边下载一边观看，而视频的其他部分则在我们看的同时下载，从而实现了实时观看。这对于大容量的文件的使用提供了方便。实现流媒体传输必须满足以下三个条件：
(1) 在传输前文件必须被合理分割，压缩打包，这样大的文件就变成了一个个小的文件，便于传输。这是后期传输的基础；(2) 在流媒体传输中，因为我们在使用时文件仍然在下载，所以刚下载的文件必须放在一个提前规定好的存储空间中，这个过程就是缓存，即我们常说的缓冲。这样才能使用户可以连续地得到文件；(3) 我们在现实生活中的交流要求我们使用相同的语言，了解我们所使用语言的语义等，在网络中交流也是如此，我们必须使用一种实现商议好的，统一的方式来交流，这样才能在网络中传输各种各样的数据并识别。这种通用的“流语言”就是网络协议。在流媒体传输
中常应用的是HTTP/TCP、TP/UDP协议，通过这些协议来传输数据。现在已经应用的流媒体技术有视频聊天、远程教育、网络游戏对
战平台等等，这些应用大大方便了人们的生活。2.流媒体系统的组成部分
一般而言，流媒体系统大致包含以下五个组件：转档/转码工具、编码服务器、流媒体服务器、媒体播放器以及多媒体制作技术。
对于一个典型的流媒体系统而言，其主要的组件包括以下五个部分：(1) 转档/转码工具。该工具就是将要传输的文件分割为小的文件，然后压缩打包；分割压缩可以大大减少传输的字节数，从而增大传输速率。(2) 编码服务器。就是将人所能识别的语言的表达方式，如图片、文字转换为机器能识别的代码，这样才能实现在机器之间的传输。完成这种转换的就是编码服务器，它按照已制定好的转换规则完成编码。(3) 流媒体服务器。媒体交流就像是生活中现实交流是需要平台的，平台就是交流的场所和交流实际发生的物理平台。在流媒体技术中服务器就是起到了平台的作用，没有服务器交流就无法进行。(4) 媒体播放器。播放器就是将数字资料转换成人能直接感受到的影音资料，被我们看见或听见。在流媒体技术中常用的播放器有Windows Media Player、暴风影音等，它们的功能就像我们常见的CD机、电视机，播放出影音资料。(5) 多媒体制作技术。我们常见的媒体播放经常比较单一，文字、图片、声音等，多媒体将这些单一的媒体方式有机的结合起来，可以提供一个全方位的环境氛围，使人能够更好地理解要传到的信
息。多媒体技术和计算机技术及网络技术的结合，现在已经发展到教育、商业、军事等领域。流媒体技术中利用多媒体来展示信息数据使得流媒体技术在应用中更加人性化。3.流媒体传输的主要格式
流媒体文件是依托于计算机存储并可以在网络上传送的多媒体文件，一般都采用高压缩音视频编码后，按播放时间的先后顺序存储，
而且为了快速定位，大都存在索引信息。下面我们将对常见的流媒体格式[4]进行阐述和说明。
(1) Realnetwork公司的RM、RMVB以及RA格式。1995年，RealNetworks公司设计的RealAudio Player播放器是最早的可以播放流式音频的播放器，之后，该公司对RealAudio Player播放器进行了改进，使得其也可以播放流式视频。在1999年该公司设计开发了ReaJukebox软件，通过将RealAudio Player与Real Jukebox进行合并，在2000年推出了RealOne多媒体播放器。RM格式的特点就是在保持良好画质的前提下可以使文件尽可能的小，用户可以使用RealOne播放器对其进行播放。另外，RM格式的一个重要特点就是可以进行实时播放，即不用通过下载就可以进行在线收听或者观看的音视频。RMVB格式是RM格式的升级格式。 RA格式是RealNetworks公司所开发的一种新型流式音频文件格式，RA格式的音频文件需要Realplayer来播放，其文件格式的体积相对较小。
(2) Apple公司的QuickTime以及MOV格式。其中MOV格式没有固定的轨道， 可以随着计算机的改变而发生变化，这样实用性更强。
(3) Microsoft公司的ASF、WMV、WMA、AVI、MPEG、MPG以及DAT格式。其中，AVI格式对视音组合起来，进行有损压缩，源文件损失较大，造成视音质量不好，但在光盘中使用的比较广。
(4) Micromedia公司的SWF、MTS、AAM以及AAS格式。其中WMV格式与MP3格式都是音频播放格式，但WMV格式压缩比大，但音质质量也比较好，是一种比较新的音频播放方式。4.流媒体的传输协议
在现实生活中我们交流有着一种默契，就是我们明白对方的一句话是什么意思，这种默契就是一种暗藏的协议，这是我们交流的规则。在网络传输交流中同样需要这样的协议，以使网络交流顺畅进行。常用的流媒体传输协议[5]包含以下六种：RSVP协议、RTP协议、RTCP协议、MMS协议、RTSP协议以及MIME协议。
(1) RSVP协议，即资源预留协议。这种协议规定的工作方式就是在文件中设立节点，建立剩余文件的预留途径，当文件传输遇到节点时文件就按照节点处的预留途径找到剩余的文件继续传输。RSVP是以IP为载体的，这样就可以在宽带中传播，并可以通过路由器在网络上一段建立宽带途径。
(2) RTP协议，即实时传输协议。RTP协议常应用于流媒体技术，比较适合单播方式，现在已经应用于IP电话业中。
(3) RTCP协议，即实时传输控制协议。这种协议的一个特征就是可以得到数据传输的情况，并且根据通路的拥堵情况进行调节，减轻网络传输的堵塞。
(4) MMS协议，即微软媒体服务器协议。微软为了满足自己推出的媒体播放方式，而专门针对Windows Media单播服务设计的该协议，这样就可以在播放器中加入一个链接，这样就可以直接得到网络上的数据。
(5) RTSP协议，即实时流协议。该协议中服务器和主机之间是可以互相传送数据的，并且更加适合实时交流。RTSP更具有实用性，在线进行数据的处理，所以应用比较广泛。
(6) MIME协议，即多目因特网电子邮件扩展协议。即多目因特网电子邮件扩展协议。该协议允许传送的文件格式非常多，如jpg、gif以及png等图象格式以及HTML等文本格式都可以传输。在网络传输中比较常用的代码是ASCII码，一般的文件也都是使用ASCII码进行编辑，但仍然有大量的文件不是使用ASCII码编辑，在传播中就必须依赖MIME协议。同时，MIME具有很大的可拓展性，这样用户就可以根据自己的需求进行一定的改动使得该协议适合自己的使用需求。
5 流媒体技术的特征较之传统的媒体，流媒体具有自己独特的特征，也正是这些特征使得流媒体成为当前最具活力的媒体之一，下面我们将对这些特征进行详细地说明，这些特征包括：
(1) 信息的流式传输。流式传输是指将整个的媒体信息经过特殊的压缩方式分解成一个一个的压缩包，通过服务器向客户端的主机连续、实时的传输。流式传输的优势在于缓解了网络的压力，并且降低了用户对缓存的要求。流式传输的边下载、便输出的方法可以缩减用户的等待时间，提高了媒体信息传输的效率。
(2) 媒体传输的多样性。传统的传输方式支持的媒体格式非常少，例如AVI、MOV等格式，使用这些媒体格式存储的多媒体数据容量较大，不宜于传输。而流式传输支持更加广泛的媒体传输格式，例如RM、RA、MPEG以及ASF等格式，而使用这些媒体格式存储的多媒体数据容量较小，更加宜于传输。
(3) 多种压缩率。在传统的影视文件中，压缩率一般是固定的，而在流式传输中，压缩率可以是多种。为满足不同的应用需求，可以对一个流媒体文件采用多种压缩率进行压缩。
(4) 获取流媒体文件的成本较低。流媒体文件容量小，网络传输的速度快，下载流媒体文件方便、快捷、耗费的网络费用较低。
(5) 方便的锁定用户。流媒体在传输过程中的实时性和连续性保证了流媒体可以方便快速的锁定用户的相关信息。流媒体的这一特性在远程教育中彰显的尤为重要。
(6) 没有固定的标准指导流媒体这种新兴媒体的发展，这一特性促进了流媒体的发展。
(7) 用户可以主动地选择流媒体的内容。对于传统的影视内容用户只可以被动的接受，用户不可以发挥主观的创造性去改变它们的内容。而对于流媒体，由于其内容的丰富性以及面向用户的开放性，用户可以指挥、操控流媒体为自己服务。流媒体的这一特性可以给用户带来诸如下面的便利：满足浏览者的需求及不断增长的兴趣；浏览者更容易记忆流媒体的内容；浏览者可以通过多种途径接受流媒体的信息等等。
(8) 流媒体的内容可以颠倒。传统媒体的内容是固定不变的，并且顺序不允许改变。而流媒体的内容是可以颠倒的，流媒体的这种特性更加符合用户的需求。
(9) 允许多种媒体内容同时播放。传统得媒体仅能够同时播放同一种内容的媒体，而流媒体允许多种媒体内容同时播放，这样就可以同时发挥多种媒体的效果，给用户带来感官以及视觉上的便利。
参考文献：
[1]王震. 流媒体技术的应用研究[J]. 计算机工程. 2004, 30(S1): 373-377.
[2]王亚琴, 董彦荣, 薄静仪. 流媒体传输协议与应用[J]. 办公自动化. 2009, 12(24): 35-39.
[3]齐蕾. 流媒体技术在校园网中的应用[J]. 中国科技信息. 2005, 17(12): 21.
[4]马建林. 流媒体技术在数字图书馆中的应用[J]. 中国科技信息. 2005, 75(16): 86-87.
[5]高蕾. 基于流媒体技术的实时授课系统[J]. 中国科技信息. 2005, 425(13): 207.
作者简介：
曹娟娟（1980—），女，河北邢台人，硕士，主要研究方向：人工智能、机器学习