流媒体技术

网络带宽
制约带宽的三个因素： 1、服务端接入带宽 2、客户端接入带宽 3、从服务端到客户端 之间的带宽
宽带网络的现状和未来
中国宽带网络发展迅速、宽带到户已经不是梦想 宽带网上的应用相对滞后，还处于探索阶段
视频点播、网络电视、网上音乐台、远程医疗、远程 教育等业务应用前景光明
在宽频互联网上，基于WEB、实时传输、信息安全加 密、数据存贮等技术的宽带商务系统将把宽频业务推 向大众
MMS (Microsoft Media Server)微软的媒体服务器
如果安装正确，在浏览器中输入如下格式的地址，即会调用 RealOne Player播放指定的视频。 rtsp://192.168.10.100:554/real9video.rm 这里采用RTSP连接方式进行播放的，其中 “192.168.10.100”是服务器的IP地址，“554”是端口号，而 real9video.rm就是媒体文件的文件名。 对于ASF、WMV之类的媒体文件，需要通过“mms //服务器IP地址:1755/目录名/文件名”方式来播放。
流媒体的三大平台公司
1 概述 流媒体 (Streaming Media)是一种新兴的网络传输技术, 在互联网上实时顺序地传输和播放视/音频等多媒体内 容的连续时基数据流，流媒体技术包括流媒体数据采集、 视/音频编解码、存储、传输、播放等领域。 一般来说，流包含两种含义，广义上的流是使音频和视 频形成稳定和连续的传输流和回放流的一系列技术、方 法和协议的总称，我们习惯上称之为流媒体系统；而狭 义上的流是相对于传统的下载－回放（DownloadPlayback）方式而言的一种媒体格式，它能从Internet 上获取音频和视频等连续的多媒体流，客户可以边接收 边播放，使时延大大减少。
流媒体服务器

流媒体传输协议 流式传输的实现需要合适的传输协议。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来传输实时多媒体数据。

（1）实时传输协议RTP （Real time Transport Protocol） 与RTCP （Real time Control Protocol） RTP是用以传输实时视/音数据，1995年11月22 日,IETF通过并成为推荐标准 （RFC1889、RFC1890) 。 RTP通常使用UDP来传送数据，但RTP也可以在TCP或 ATM等其他协议上工作。 RTCP：实时控制协议。和RTP捆绑一起的传输控制 协议，提供时间信息和实现流同步，主要用以声音同步 和Qos管理等。
流媒体服务器的硬件配置（网络）

三是网络 为了从每个服务器获得最佳效果，网络连接应该采用专 用的交换式以太网段，并考虑使用多网卡，其中一个网 卡专用来向客户端提供流媒体，另一个网卡专门负责远 程管理、监视、复制、从编码服务器获得数据流，以及 流的分发，使得当客户网段流量出现饱和时，不会影响 到对服务器的远程管理；
目录
流媒体的兴起和简单应用
流媒体和流媒体技术的概念 流媒体系统的组成 流媒体传输协议 流媒体文件格式的分类 单播、组播、点播、广播技术
流媒体的应用
流媒体的兴起和简单应用
在20世纪80年代后期，被称为20世纪最伟大发
明之一的Internet出现，改变了一直利用纸张传 递信息的方式，采用更加快捷，方便的网络来 传输信息，整个世界变得密切起来了。
RTCP(Real-Time Control Protocol)：实时控制协议。
RTSP(Real-Time Streaming Protocol)：实时流控协议。
流媒体和流媒体技术的概念
Stream
Media、 窜流（音乐、影片） 线上电影、线上音乐 On-line，宽频、……
工程系统的组成
•服务器端（Server） •网管系统(NMS)
•制作工具(Tools)
•播放器(Player)
流媒体技术 流媒体传输流程
流媒体的具体传输流程如图所示： Web浏览器
HTTP/TCP


Web服务器


流媒体播放器
控制信息 RTSP/TCP(UDP) 数据流 RTP/UDP
商都宽频
百度在线音乐
流媒体简单来说就是应用流技术在网络上传输的 多媒体文件，而流技术就是把连续的影象和声音信息 经过压缩处理后放上网站服务器。 用户一边下载一边观看、收听，而不需要等整个 压缩文件下载到自己机器后才可以观看的网络传输技 术。
流媒体技术先在使用者端的电脑上创造一个缓冲 区，于播放前预先下载一段资料作为缓冲，于网路实 际连线速度小于播放所耗用资料的速度时，播放程序 就会取用这一小段缓冲区内的资料，避免播放的中断， 也使得播放品质得以维持。
来自百度文库
(2) 实时流协议RTSP 实时流协议RTSP由Real Networks和Netscape共 同提出，该协议定义了一对多应用程序如何有效通过 IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于 RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成数据传输。 HTTP与RTSP相比，HTTP传送HTML，而RTP传送 的是多媒体数据。HTTP请求由客户机发出，服务器 作出响应；使用RTSP时，客户机和服务器都可以发 出请求，即RTSP可以是双向的。
超过音频流量。这表明巨大的无形的P2P文件共享 网络正在被用来分发电视节目和电影(IDG报告)
互联网宽带“对等广播”（“peercasting”）的
兴起
它对视听媒体的影响就像互联网对印刷媒体的影响
一样
媒体网Medianet观念的兴起 知识产权保护问题 正在发展不用集中服务器的VoD
Real Video:一开始便定位于视频流应用，最新版本可 支持在1Mbps的带宽上传送接近DVD质量的影片
网络实时传输协议简介
RTVP（the Resource Reservation Protocol ）：资源保留协议 RTP（Realtime Transport Protocol）：实时传输协议。


与下载方式相比, 流式传输具有显著的优点：一方面 大大地缩短了启动延时,同时也降低了对缓存容量的 需求；另一方面，又可以实现现场直播形式的实时 数据传输，这是下载等方式无法实现的，同时有助 于保护多媒体数据的著作权。

P2P开创网络媒体新时代
2004年6月是互联网历史上的分水岭，视频流量首次
流媒体服务器的硬件配置（内存）


二是内存 当CPU、磁盘和网络I/O都不是系统的瓶颈时，添加足够 多的RAM给Windows Media服务器，可以增加同时响应 客户端的数量，但由于微软媒体服务并不使用系统内存 来保存文件系统数据，所以增加更多的内存无法解决因 磁盘I/O问题而产生的瓶颈。 对于高可用的媒体服务器，最佳内存配置为1Gb。
随着频宽的改善，WWW协议的出现，以及
NetScape的大量风行，图片大量的出现在各大 网站。依照静态媒体（文字、图片）进化到动 态媒体（音乐、影片）的历史进程来说，线上 音乐，线上电视是理所当然的。
在线音乐或影片的不通畅 原因： 1宽频问题 实际中的网络速度是理论上值的10 % -30%之间 2不稳定的连接速度 网络服务端、线路、接受端不稳定性

宽带流媒体平台典型规划工程规划图
工程实现的功能
• VOD服务：利用WEB浏览页的格式，为用户提供操作简单方便、界面 友好的视频点播功能。 • NVOD服务：利用IBS 的直播服务软件来实现NVOD服务，可以用于 NVOD服务和网络电视音乐台的直播 • 网络电视功能：利用实时压缩编码设备，完成对卫星电视节目的数字编 码，实现节目的直播 • 网络音乐频道：系统将提供实时音频压缩工具，可以将电台节目进行实 时压缩和传送. • 网管功能： 完成用户的管理、节目的管理、网络的管理、资源管理等功 能
流媒体服务器的硬件配置（磁盘）

四是磁盘 由于磁盘输出性能对于流媒体点播是至关重要的因素， 所以必须优化磁盘的“读”性能，为此可以采用由高转 速、低延迟硬盘组成的阵列系统，增加磁盘阵列控制器 上的缓存，提高控制器访问相同数据的性能。
流媒体服务器的硬件配置

同时，由于流媒体服务器的负载比其它应用服务 器更大，因此，流媒体服务器以水平扩展模式为 设计原则，由多台服务器来分担网络的负载，避 免当仅有一台高端服务器时，因无法分担网络负 载而产生瓶颈，消除“单点故障”问题，提高系 统的整体可靠性。在方案设计时，除了考虑计算 流媒体文件的动态大小，以满足后端存储适应点 播的需求，以及考虑数据存储流量对网络性能的 影响之外，还要考虑并发任务对系统平台的要求。
流媒体系统结构 现存流媒体解决方案采用的技术是多样的，但 其体系结构的本质是相近的。 流媒体的体系构成：①编码工具：用于创建、 捕捉和编辑多媒体数据，形成流媒体格式；②流媒体 数据；③服务器：存放和控制流媒体的数据；④网络： 适合多媒体传输协议甚至实时传输协议的网络；⑤播 放器：供客户端浏览流媒体文件（通常是独立的播放 器和ActiveX方式的插件）。

（3）资源预订协议RSVP
（Resource Reserve
Protocol） 由于音频和视频数据流比传统数据对网络 的延时更敏感，要在网络中传输高质量的音频、 视频信息，除带宽要求之外，还需其他更多的 条件。RSVP是Internet上的资源预订协议，使 用RSVP预留一部分网络资源（即带宽），能 在一定程度上为流媒体的传输提供QoS。
1. 部署流媒体服务
2.安装流媒体服务
通过“添加删除程序”安装流媒体服务 通过“管理您的服务器”安装流媒体服
务
3.创建流媒体发布点
管理工具Windows
Media Server右击发
布点添加发布点 发布点类型选“点播” 在“源”设置多媒体文件的位置 在“公告”可见播放多媒体文件的URL使 用mms协议
4. 测试流媒体服务
用Web浏览器，在地址栏输入发布流媒体
的网站的URL。 用Windows Media Player ，用mms访问流 媒体服务器上的流媒体文件的URL。
流媒体服务器的硬件配置（处理器）

由于流媒体应用对服务器硬件的占用情况比较复杂，因 此，选择流媒体服务器需特别关注以下硬件资源。 一是处理器 如果服务器的处理能力已可以满足要求，这时，增加更 多的处理器也不能明显提高服务器的吞吐量，虽然微软 媒体服务可以从1路系统扩展到8路系统，但当超过2颗 CPU时，性能的增加幅度逐渐减小，投资回报比开始降 低。
多媒体压缩标准
1988年ISO组织了一批媒体专家于1990年制定
了图象标准JPEG (Joint Picture Experts Group 联 合图象专家组) 1992年制定了MPEG标准 (Moving Picture Experts Group 运动图象专家组) 1996年制定了MPEG-2，针对高清晰度电视的 需要而提出。 1999年制定了MPEG-4，超低码率压缩标准。
网上视音频业务的技术难点
大量高质量的服务在有限的带宽上传送
实时视频数据在IP网络上传送如何保证服务质量
网上视音频业务的主要相关技术
视频压缩技术：不同的应用采用不同的压缩技术在码率 和图象质量间得到平衡
网络实时传送技术：应用层的控制协议，用于预留系统 资源、检测网络状况、控制视/音频实时到达等
视音频压缩技术简介
MPEG-1: 码率(1.5Mbps)、广泛应用于VCD；120分 钟节目约需1.2GB MPEG-2:码率(3~15Mbps)、广泛应用于DVD；120分 钟节目约需4~8GB空间，但图象清晰度佷高
MPEG-4:支持可变速码率，可以利用很窄的带宽通 过帧重建技术压缩和传输数据，从而能以最少的数 据获得最佳的图像质量 ，其质量高于SVCD接近 DVD,面向娱乐和欣赏方面的市场,120分钟节目只需 600MB