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综述：流媒体技术
http://www.sina.com.cn 2000/01/11 14:53 电脑报

　　
　　信息技术的革命和发展，使得由比特组成的数字媒体改变着传统信息传播方式，迅速成为人们生活中实实在在、不可或缺的第四媒体。而流媒体（Stream Media）正逐渐成为其中一颗闪亮的明星。

　　流动的新媒体在网络上传输音／视频（A/V）等多媒体信息，目前主要有下载和流式传输两种方案。采用下载方式，用户必须考虑两个因素：对客户端的存储需求和播放启动延时。因为A/V文件一般都较大，所以需要的存储容量也较大；同时由于网络带宽的限制，下载常常要花数分钟甚至数小时。

　　流式传输则把声音、影像或动画等信息由音视频服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输的系统中，用户不必等到整个文件全部下载完毕，而只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行观看。当音频、视频等媒体文件在客户机上播放时，文件的剩余部分将在后台从服务器内继续下载。流式传输不仅使启动延时成十倍、百倍地缩短，而且不需要太大的缓存容量。在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体就称为流媒体。显然，流媒体实现的关键技术就是流式传输。

　　流媒体技术原理:

　　1.流式传输的实现途径与过程。

　　首先，多媒体数据必须进行预处理才能适合流式传输，这是因为目前的网络带宽对多媒体巨大的数据流量来说还显得远远不够。预处理主要包括两方面：一是降低质量；二是采用先进高效的压缩算法。

　　其次，流式传输的实现需要缓存。这是因为Internet是以包传输为基础进行断续的异步传输。数据在传输中它们要被分解为许多包，由于网络是动态变化的，各个包选择的路由可能不尽相同，故到达客户端的时间延迟也就不等。为此，使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响，并保证数据包的顺序正确，从而使媒体数据能连续输出，而不会因网络暂时拥塞使播放出现停顿。

　　再次，流式传输的实现需要合适的传输协议。WWW技术是以HTTP协议为基础的，而HTTP又建立在TCP协议基础之上。由于TCP需要较多的开销，故不太适合传输实时数据。在流式传输的实现方案中，一般采用HTTP/TCP 来传输控制信息，而用RTP/UDP来传输实时声音数据。

　　2.支持流媒体传输的网络协议

　　（1）实时传输协议RTP（Real－timeTransportProtocol，一种用于Interne t上针对多媒体数据流的一种传输协议）。

　　（2）实时传输控制协议RTCP(Real－timeTransportControlProtocol，和 RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务)。

　　（3）实时流协议RTSP(RealTimeStreamingProtocol，定义了一对多的应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据)。

　　（4）RSVP协议(ResourceReserveProtocol，正在开发的Internet上的资源预订协议)。

　　3.识别流媒体类型的途径——MIME

　　Web服务器和Web浏览器如何识别流媒体并进行相应的处理呢？答案是MIME。MIME是Multip urposeInternet MailExtensions（通用因特网邮件扩展）的缩略词。它不仅用于电子邮件，还能用来标记在Internet上传输的任何文件类型。

　　Web服务器和Web浏览器都基于HTTP协议，而HTTP都内建有MIME。HTTP正是通过MIME标记 Web上繁多的多媒体文件格式。

　　4.浏览器对流媒体的支持。

　　首先，浏览器通过MIME来识别流媒体的类型，并调用相应的程序或Plug－in来处理；其次，Micros oft IE4.0和Netscape 4.0这两个最常用的浏览器都提供了丰富的内建流媒体支持。

　　新型的流式视频格式到目前为止，Internet上使用较多的流式视频格式主要是以下三种：RealNetw orks公司的RealMedia、Apple计算机公司的QuickTime以及Microsoft公司的Adva nced Streaming Format (ASF)。

　　1. RealMediaRealNetworks公司所制定的音频视频压缩规范称为RealMedia，是目前在Internet上相当流行的跨平台的客户/服务器结构的多媒体应用标准，它采用音频/视频流和同步回放技术来实现在Intranet上全带宽地提供最优质的多媒体，同时也能够在Internet上以28.8Kbps的传输速率提供立体声和连续视频。RealMedia包括三类文件：

　　RealAudio、RealVideo及RealFlash。RealAudio用来传输接近CD音质的音频数据，RealVideo用来传输连续视频数据，而RealFlash则是RealNetworks公司与Macr omedia公司新近合作推出的一种高压缩比的动画格式。

　　2. QuickTimeApple计算机公司的QuickTime是数字媒体领域事实上的工业标准，可以通过Internet提供实时的数字化信息流、工作流与文件回放功能，它由三个不同部分所组成：QuickTime电影 (Movie)文件格式、QuickTime媒体抽象层以及QuickTime内置媒体服务系统。QuickTime 电影文件格式定义了存储数字媒体内容的标准方法，使用这种文件格式不仅可以存储单个的媒体内容(如视频帧或音频采样) ，而且能保存对该媒体作品的完整描述；QuickTime媒体抽象层是一种综合性的媒体软件架构，它定义了软件工具和应用程序如何访问QuickTime内置媒体服务系统，以及如何通过硬件提升QuickTime的关键性能；而Qui ckTime内置媒体服务系统则可作为软件开发工具的基础，帮助软件开发商和用户充分利用QuickTime的技术优势。

　　3. Advanced Streaming FormatMicrosoft公司推出的Advanced Streaming Format (ASF，高级流格式)，是一个独立于编码方式的，在Internet上实时传播多媒体的技术标准，Microsoft公司希望用ASF取代QuickTime之类的技术标准以及WAV、AVI之类的文件扩展名，并打算将ASF用作将来的Windows版本中所有多媒体内容的标准文件格式。ASF的主要优点包括：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、环境独立性、丰富的流间关系以及扩展性等。

　　流媒体的未来流媒体服务系统显然不同于网络文件服务系统。从功能实现上看，流媒体网络服务系统和传统的网络文件服务系统虽然有许多相似之处，尤其强调对数据对象的共享使用和追求最大化的数据吞吐率，但是，前者更为强调对高速、稳定和连续的访问流支持，强调对同步的支持，从而确保媒体数据的按时到达。

　　由于当前的流媒体服务系统存在着对连续性、实时性的严格要求以及对数据的巨量需要，所以正如图像用户对计算机的影响一样，流媒体服务系统也将对计算机的硬件和软件设计产生重大影响。

　　(肖恺)

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			综述：流媒体技术 http://www.sina.com.cn 2000/01/11 14:53 电脑报　　　　信息技术的革命和发展，使得由比特组成的数字媒体改变着传统信息传播方式，迅速成为人们生活中实实在在、不可或缺的第四媒体。而流媒体（Stream Media）正逐渐成为其中一颗闪亮的明星。　　流动的新媒体在网络上传输音／视频（A/V）等多媒体信息，目前主要有下载和流式传输两种方案。采用下载方式，用户必须考虑两个因素：对客户端的存储需求和播放启动延时。因为A/V文件一般都较大，所以需要的存储容量也较大；同时由于网络带宽的限制，下载常常要花数分钟甚至数小时。　　流式传输则把声音、影像或动画等信息由音视频服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输的系统中，用户不必等到整个文件全部下载完毕，而只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行观看。当音频、视频等媒体文件在客户机上播放时，文件的剩余部分将在后台从服务器内继续下载。流式传输不仅使启动延时成十倍、百倍地缩短，而且不需要太大的缓存容量。在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体就称为流媒体。显然，流媒体实现的关键技术就是流式传输。　　流媒体技术原理: 　　1.流式传输的实现途径与过程。　　首先，多媒体数据必须进行预处理才能适合流式传输，这是因为目前的网络带宽对多媒体巨大的数据流量来说还显得远远不够。预处理主要包括两方面：一是降低质量；二是采用先进高效的压缩算法。　　其次，流式传输的实现需要缓存。这是因为Internet是以包传输为基础进行断续的异步传输。数据在传输中它们要被分解为许多包，由于网络是动态变化的，各个包选择的路由可能不尽相同，故到达客户端的时间延迟也就不等。为此，使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响，并保证数据包的顺序正确，从而使媒体数据能连续输出，而不会因网络暂时拥塞使播放出现停顿。　　再次，流式传输的实现需要合适的传输协议。WWW技术是以HTTP协议为基础的，而HTTP又建立在TCP协议基础之上。由于TCP需要较多的开销，故不太适合传输实时数据。在流式传输的实现方案中，一般采用HTTP/TCP 来传输控制信息，而用RTP/UDP来传输实时声音数据。　　2.支持流媒体传输的网络协议　　（1）实时传输协议RTP（Real－timeTransportProtocol，一种用于Interne t上针对多媒体数据流的一种传输协议）。　　（2）实时传输控制协议RTCP(Real－timeTransportControlProtocol，和 RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务)。　　（3）实时流协议RTSP(RealTimeStreamingProtocol，定义了一对多的应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据)。　　（4）RSVP协议(ResourceReserveProtocol，正在开发的Internet上的资源预订协议)。　　3.识别流媒体类型的途径——MIME 　　Web服务器和Web浏览器如何识别流媒体并进行相应的处理呢？答案是MIME。MIME是Multip urposeInternet MailExtensions（通用因特网邮件扩展）的缩略词。它不仅用于电子邮件，还能用来标记在Internet上传输的任何文件类型。　　Web服务器和Web浏览器都基于HTTP协议，而HTTP都内建有MIME。HTTP正是通过MIME标记 Web上繁多的多媒体文件格式。　　4.浏览器对流媒体的支持。　　首先，浏览器通过MIME来识别流媒体的类型，并调用相应的程序或Plug－in来处理；其次，Micros oft IE4.0和Netscape 4.0这两个最常用的浏览器都提供了丰富的内建流媒体支持。　　新型的流式视频格式到目前为止，Internet上使用较多的流式视频格式主要是以下三种：RealNetw orks公司的RealMedia、Apple计算机公司的QuickTime以及Microsoft公司的Adva nced Streaming Format (ASF)。　　1. RealMediaRealNetworks公司所制定的音频视频压缩规范称为RealMedia，是目前在Internet上相当流行的跨平台的客户/服务器结构的多媒体应用标准，它采用音频/视频流和同步回放技术来实现在Intranet上全带宽地提供最优质的多媒体，同时也能够在Internet上以28.8Kbps的传输速率提供立体声和连续视频。RealMedia包括三类文件：　　RealAudio、RealVideo及RealFlash。RealAudio用来传输接近CD音质的音频数据，RealVideo用来传输连续视频数据，而RealFlash则是RealNetworks公司与Macr omedia公司新近合作推出的一种高压缩比的动画格式。　　2. QuickTimeApple计算机公司的QuickTime是数字媒体领域事实上的工业标准，可以通过Internet提供实时的数字化信息流、工作流与文件回放功能，它由三个不同部分所组成：QuickTime电影 (Movie)文件格式、QuickTime媒体抽象层以及QuickTime内置媒体服务系统。QuickTime 电影文件格式定义了存储数字媒体内容的标准方法，使用这种文件格式不仅可以存储单个的媒体内容(如视频帧或音频采样) ，而且能保存对该媒体作品的完整描述；QuickTime媒体抽象层是一种综合性的媒体软件架构，它定义了软件工具和应用程序如何访问QuickTime内置媒体服务系统，以及如何通过硬件提升QuickTime的关键性能；而Qui ckTime内置媒体服务系统则可作为软件开发工具的基础，帮助软件开发商和用户充分利用QuickTime的技术优势。　　3. Advanced Streaming FormatMicrosoft公司推出的Advanced Streaming Format (ASF，高级流格式)，是一个独立于编码方式的，在Internet上实时传播多媒体的技术标准，Microsoft公司希望用ASF取代QuickTime之类的技术标准以及WAV、AVI之类的文件扩展名，并打算将ASF用作将来的Windows版本中所有多媒体内容的标准文件格式。ASF的主要优点包括：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、环境独立性、丰富的流间关系以及扩展性等。　　流媒体的未来流媒体服务系统显然不同于网络文件服务系统。从功能实现上看，流媒体网络服务系统和传统的网络文件服务系统虽然有许多相似之处，尤其强调对数据对象的共享使用和追求最大化的数据吞吐率，但是，前者更为强调对高速、稳定和连续的访问流支持，强调对同步的支持，从而确保媒体数据的按时到达。　　由于当前的流媒体服务系统存在着对连续性、实时性的严格要求以及对数据的巨量需要，所以正如图像用户对计算机的影响一样，流媒体服务系统也将对计算机的硬件和软件设计产生重大影响。　　(肖恺)

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