网站直播技术准备.docx

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1、网站直播技术准备网上直播之所以被看好，是因为它本身有很多优势。网上直播涉及的领域、传播范围都 是其他媒体无法比拟的。各式各样的社会活动都可以借助于网上现场直播的方式传遍全世 界，大大地降低了新闻直播的门槛，而且，网上直播不需太多的投入。如果对影像质量要求 不高的话，网上直播只要有一个小小的数字摄像头就行了。仅此两点就足以看出网上直播潜 在的巨大商业价值。更为重要的是，作为一种崭新的传播渠道，网上直播有极强的现场感和 交互性，给网民带来一种全新的交流模式。电台或电视台在进行现场直播时，为了提高节目 的互动性，往往同时开设现场热线电话。但电话的作用毕竟有限，能够通过电话参与节目的 受众往往非常少，

2、但通过网络，几十万人可以同时交流和互动，对受众的吸引力自然也会更 大。随着技术的发展，网上直播显然会有更大的发展空间。一、流式传输的基础在网络上传输音/视频等多媒体信息目前主要有下载和流式传输两种方案。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，所以这种处理方法延迟也很大。流式传输时，声音、影像或动画等时基媒体由音 视频服务器向用户计算机的连续、实时传送，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。当声音等时基媒体在客户机上播放时，文件 的剩余部分将在后台从服务器内继续下载。流式不仅使启动延时成

3、十倍、百倍地缩短，而且 不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户必须等待整个文件全部从Internet上下载才能 观看的缺点。流媒体指在InterneVIntranet中使用流式传输技术的连续时基媒体,如：音频、视频或 多媒体文件。流式媒体在播放前并不下载整个文件，只将开始部分内容存入内存，流式媒体 的数据流随时传送随时播放，只是在开始时有一些延迟。流媒体实现的关键技术就是流式传 输。流式传输定义很广泛，现在主要指通过网络传送媒体(如视频、音频)的技术总称。其 特定含义为通过Internet将影视节目传送到PC机。实现流式传输有两种方法：实时流式传 输(Realtime streaming )

4、和顺序流式传输(progressive streaming )o 一般说来,如视频为 实时广播，或使用流式传输媒体服务器，或应用如RTSP的实时协议，即为实时流式传输。 如使用HTTP服务器，文件即通过顺序流发送。采用那种传输方法依赖你的需求。当然，流 式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。1 .顺序流式传输顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可观看再线媒体，在给定时刻，用户 只能观看已下载的那部分，而不能跳到还未下载的前头部分，顺序流式传输不象实时流式传 输在传输期间根据用户连接的速度做调整。由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文 件，也不需要其他特殊协议，它经常被称作HTTP流式

5、传输。顺序流式传输比较适合高质量 的短片段，如片头、片尾和广告，由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的，这种方法 保证电影播放的最终质量。这意味着用户在观看前，必须经历延迟，对较慢的连接尤其如此。对通过调制解调器发布短片段，顺序流式传输显得很实用，它允许用比调制解调器更高 的数据速率创建视频片段。尽管有延迟，毕竟可让你发布较高质量的视频片段。顺序流式文件是放在标准HTTP或FTP服务器上,易于管理,基本上与防火墙无关。 顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的视频，如：讲座、演说与演示。它也不支持 现场广播，严格说来，它是一种点播技术。2 .实时流式传输实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络

6、连接配匹，使媒体可被实时观看到。实时流与HTTP流式传输不同,他需要专用的流媒体服务器与传输协议。 实时流式传输总是实时传送，特别适合现场事件，也支持随机访问，用户可快进或后退以观 看前面或后面的内容。理论上，实时流一经播放就可不停止，但实际上，可能发生周期暂停。实时流式传输必须配匹连接带宽，这意味着在以调制解调器速度连接时图象质量较差。 而且，由于出错丢失的信息被忽略掉，网络拥挤或出现问题时，视频质量很差。如欲保证视 频质量，顺序流式传输也许更好。实时流式传输需要特定服务器,如QuickTime Streaming Server. RealSerVer与WindOWSMediaSerVer。

7、这些服务器允许你对媒体发送进行更多级 别的控制，因而系统设置、管理比标准HTTP服务器更复杂。实时流式传输还需要特殊网络 协议，如:RTSP (Realtime Streaming PrOtOCOI)或 MMS (Microsoft Media Server)o 这些协 议在有防火墙时有时会出现问题，导致用户不能看到一些地点的实时内容。二、流媒体技术原理流式传输的实现需要缓存。因为Intemet以包传输为基础进行断续的异步传输，对一个 实时A/V源或存储的A/V文件,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，甚至先发的数

8、据包还 有可能后到。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，而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿。通常高速缓存所需容 量并不大，因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据：通过丢弃已经播放的内容，流可以 重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续尚未播放的内容。流式传输的实现需要合适的传输协议。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。流式传输的过程一般是这样的：用户选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务 器之间使用HTTP/TC

9、P交换控制信息，以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来;然后客户机上的Web浏览器启动AZVHeIper程序,使用HTTP从Web服务器检索相关参 数对HeIPer程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索 相关的服务器地址。A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流控制协议（RTSP ）,以交换A/V传输所需的 控制信息。与CD播放机或VCRS所提供的功能相似，RTSP提供了操纵播放、快进、快倒、 暂停及录制等命令的方法。A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序 （一般可认为客户程序等同于Helper程序），一旦A/V数据抵达

10、客户端，A/V客户程序即 可播放输出。需要说明的是,在流式传输中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与 A/V服务器建立联系，是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A/VHelper程序 所在客户机的目的地址。实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器，其基本原理如图图3.1流式传输基本原理三、流媒体播放方式1 .单播在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道，从一台服务器送出的每个数据 包只能传送给一个客户机,这种传送方式称为单播。每个用户必须分别对媒体服务器发送单 独的查询,而媒体服务器必须向每个用户发送所申请的数据包拷贝。这种巨大冗余首先造成 服务器沉重

11、的负担，响应需要很长时间，甚至停止播放；管理人员也被迫购买硬件和带宽来 保证一定的服务质量。2 .组播I P组播技术构建一种具有组播能力的网络，允许路由器一次将数据包复制到多个通道 上。采用组播方式，单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连续数据流而无延时。媒体 服务器只需要发送一个信息包，而不是多个；所有发出请求的客户端共享同一信息包。信息 可以发送到任意地址的客户机，减少网络上传输的信息包的总量。网络利用效率大大提高， 成本大为下降。3 .点播与广播点播连接是客户端与服务器之间的主动的连接。在点播连接中，用户通过选择内容项目 来初始化客户端连接。用户可以开始、停止、后退、快进或暂停流。点播

12、连接提供了对流的 最大控制，但这种方式由于每个客户端各自连接服务器，却会迅速用完网络带宽。广播指的是用户被动接收流。在广播过程中，客户端接收流，但不能控制流。例如，用户不 能暂停、快进或后退该流。广播方式中数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有用户。 使用单播发送时，需要将数据包复制多个拷贝，以多个点对点的方式分别发送到需要它的那 些用户，而使用广播方式发送，数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有用户，而不管 用户是否需要，上述两种传输方式会非常浪费网络带宽。组播吸收了上述两种发送方式的长 处，克服了上述两种发送方式的弱点，将数据包的单独一个拷贝发送给需要的那些客户。组 播不会复制数据包的

13、多个拷贝传输到网络上，也不会将数据包发送给不需要它的那些客户， 保证了网络上多媒体应用占用网络的最小带宽。四、流媒体文件格式1 .压缩媒体文件格式压缩格式有时被称为压缩媒体格式，包含了描述一段声音和图象的同样信息，尽管它的文件大小被处理得更小。很明显，压缩过程改变了数据位的编排。在压缩媒体文件再次成为 媒体格式前，其中数据需要解压缩。由于压缩过程自动进行，并内嵌在媒体文件格式中，通 常我们在存储文件时没有注意到这点。该过程如所示。表3.1列举一些视频和音频文件格式。LargoFileSizeSmallerFileSizeStandardMedia FileFormatCompressionSo

14、ftwareorHardwareCompressedMedia FileFormat表3.1常用视频、音频压缩文件类型文 件格式 扩展名(Video/Audio)媒体类型与名称压缩情况MovQuicktime Video V2.0可以MpgMPEG 1 Video有mp3MPEG Layer 3 Audio有WavWave Audio没有AifAudio Interchange Format没有SndSound Audio File Format没有AuAudio File Format (Sun OS)没有AviAudio Video Interleaved可以VI-O(MicrosoftW

15、in)2 .流式文件格式流式文件格式经过特殊编码，使其适合在网络上边下载边播放，而不是等到下载完整个 文件才能播放。可以在网上以流的方式播放标准媒体文件，但效率不高。将压缩媒体文件编 码成流式文件，必须假如一些附加信息，如计时、压缩和版权信息。编码过程如图3.3所示。 表3.2列举了常用的流式文件类型。Stream Encoding Software or HardwareStandardMedia FileFormatSmaller Filo SizeEfficient Streamable Data, = = =Streaming Media Filo Format表3.2常用流式文件格式文件格式扩展(Vid60/AUdiO)媒体类型与名称AsfAdvanced Streaming Format. (Microsoft).RmReal Video/Audio 文件(Progressive Networks).RaReal Audio 文件(Progressive Networks).RpReal Pix 文件(Progressive Networks).RtReal Text 文件(Progressive Networks).SwfShock Wave Flash (Macromedia).VivViv