流媒体技术简介

流媒体技术简介

流媒体技术（Streaming Media Technology）是为解决以Internet为代表的中低带宽网络上多媒体信息（以视音频信息为重点）传输问题而产生、发展起来的一种网络新技术。采用流媒体技术，能够有效地突破低比特率接入Internet方式下的带宽瓶颈，克服文件下载传输方式的不足，实现多媒体信息在Internet上的流式传输。Microsoft、Intel、apple、RealNetworks等公司在流媒体技术的发展、应用等方面都具有很强的实力。

一、流媒体技术原理

1．流媒体

"流媒体"的概念包括以下两个层面。其一，流媒体是计算机网络（尤其是中低带Internet／Intranet）上需要实时传输的多媒体文件，比如声音、视频文件。在传输前需要压缩处理成多个压缩包，并附加上与其传输有关的信息（比如，控制用户端播放器正确播放的必要的辅助信息），形成实时数据流。数据流最大的特点是允许播放器及时反应而不用等待整个文件的下载。其二，流媒体是对多媒体信息进行"流化"处理，是一种解决问题的方式，可以使视频等对实时性要求严格的多媒体文件在Internet／Intranet上在既无下载等待需求又不占用客户端硬盘空间的情况下保证实时播放。

目前Internet上比较流行的流媒体有RealNetworks的Realmedia、Microsoft的WindowsMedia以及Apple公司的Quicktime，它们包括不同的媒体内容，具有不同的流格式（StreamingFormat），都有专用的播放器。以目前网上最常见的RealMedia为例，其中包括RealVideo、RealAudio、RealFlash（RealNetworks公司与Macromedia公司新近合作推出的一种高压缩比动画格式），专用播放器是RealPlayer。传输过程中通过MIME （MultiPurposeInternetMailExtensions，多用途邮件扩展）识别流媒体类型。

2.流媒体技术体系的关键技术--压缩编码技术

压缩编码技术是流媒体技术体系中的关键技术。压缩编码的基本原理是采用一定的编码方式，将文件的数据结构进行重组，一方面，去掉一些重复或占而不用的空间，以达到减小文件尺寸的目的；另一方面，将文件分成压缩包，形成数据流，将原有的多媒体文件转化为具有流格式的流媒体。

例如，Microsoft采用MPEG4（最新版本为版本3）视频压缩编码算法，能够基于视频内容编码，生成ASF格式流媒体，同时支持多带宽、高带宽视频压缩编码，可以针对不同的网络环境生成包含几种不同传输速率数据流的视频流，为高级流技术的运用提供了可能性。

3．流式传输

以视频文件为例，压缩处理后的视频文件被分成一些小片段（CliP），当用户端发出请求后，由服务器向用户端连续、实时传送这些小片段，用户端利用解压设备（播放器）对压缩过的视频片段解压后进行播放和观看。在用户端播放小片段之前，这些小片段已经存入用户机的内存，而在播放前一片段的同时，后续片段继续在后台从服务端以

稳定的速率向用户端发送，不影响前台播放，所以理论上播放前的延时主要是由于接收、处理第一片段引起的，一旦开始播放就能保证连续性和稳定性，视频片段很小，用户机能够即时反应，延时就比文件下载方式下的延时小得多，而且不占用用户机的硬盘空间。

（1）遵循一定的网络协议流式传输的实现需要合适的传输协议，主要包括：实时传输协议RTP（RealtimeTransportProtocol．针对Internet上实时多媒体数据流的一种传输协议）；实时传输控制协议RTCP（RealtimeTransportControlProtocol，和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务）；实时流协议RTSP（RealTimeStreaminsProtocol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）；预留资源协议RSVP （ResourceReserveProtocol，正在开发的Internet上资源预订协议人。

（2）采用高级流技术Realsystem的自适应流（SureStream）技术、WindowsMediaTechnology的智能流（IntelligentStream）技术属于高级流技术。高级流技术的采用，使服务器（Realserver或WindowsMediaServer）与播放器（Realplayer

或Windowsmediaplaver）之间可以根据网络带宽进行动态地沟通、调整。

服务端编码工具可以对同一多媒体数据按多种压缩比率进行编码，同时生成适应不同网络带宽需求的多种传输速率的数据流，并集成在一路多媒体节目流中，当播放器连接到一个能提供多速率数据流的节目流服务器时，服务器会自动诊测该播放器的连接速度，并按该速度提供节目流中与之匹配的数据流。当播放器的网络连接中出现数据包丢失现象时，服务器就会转向发送更低带宽的数据流。转向低带宽数据流会导致节目质量一定程度的下降。虽消除了抖动但需重新连接等不足。当播放器的连接速度上升后，服务器又会自动转向提供更高带宽的数据流，而且这中间的转变过程是瞬时完成的，节目的接收没有中断或间隔。因此，尽管用户接收的是同一个多媒体节目流，但由于他们各自的网络环境不同，理论上的播放效果并不一样。

二、流媒体技术软件产品

1．流媒体技术软件简介

通过软件技术的优化，形成流媒体技术软件产品，充分发挥现有普通硬件环境和网络的潜力，在降低投资成本的同时增强系统的性能，这是目前流媒体技术市场的发展趋势。流媒体技术软件产品的研制是RealNetworks和Microsoft两家公司在流媒体技术领域的竞争焦点，目前Real－Networks推出的流媒体技术软件体系是Helix，Microsoft 推出的软件体系是WindowsMediaTools，已集成在Windows2000中。两种软件体系中都包含了多个软件工具。

（1）编码软件产生的多媒体数据流可以是多媒体流文件，也可以是直播数据流。以文件形式传输少量多媒体信息，可以直接利用web服务器，如果传输直播数据流或大容量多媒体流文件，必须使用安装了专用服务器软件，有流媒体专用服务器。

（2）编码软件和服务器软件可以集成在一台性能优良的计算机上，也可以分别安装在不同的计算机上，如果分离使用，可以增加流媒体技术系统工作的稳定性。

2．流媒体技术软件应用