论文—流媒体的工作原理

流媒体技术的工作原理及其应用

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日期：2012、12、12

摘要

本文介绍了流媒体的一些基本特征，阐述了流媒体的概念，流式传输的两种方法，还分两部分详细介绍了流媒体技术的工作原理以及流媒体在人们生活中的应用。最后对流媒体做了简要的总结和展望。

关键词

流媒体

流媒体的工作原理

流媒体技术应用

Abstract

This article first introduces the characters of streaming media. The definition of steaming media and two methods of stream transmission are related in the article too. There are two parts in the main article, used to introduce the operating principle and the adhibition of streaming media. Finally, the article makes a brief summary and discusses a technical application .

Keywords

streaming media

operating principle of streaming media ;

adhibition of streaming media.

引言：在网络发展迅速的现代，流媒体得到越来越广泛的应用。说起流媒体，

一些人可能会自然而然的认为它和我们平时所说的报纸杂志、广播电视等媒体有关系，其实，所谓的流媒体同我们通常所指的媒体一点关系也没有，它只是一个技术名词。流媒体又叫流式媒体，它是指商家用一个视频传送服务器把节目当成数据包发出，传送到网络上。用户通过解压设备对这些数据进行解压后，节目就会像发送前那样显示出来。这个过程的一系列相关的包称为“流”。流媒体实际指的是一种新的媒体传送方式，而非一种新的媒体。流媒体技术全面应用后，人们在网上聊天可直接语音输入；如果想彼此看见对方的容貌、表情，只要双方各有一个摄像头就可以了；在网上看到感兴趣的商品，点击以后，讲解员和商品的影像就会跳出来；更有真实感的影像新闻也会出现。

与单纯的下载方式相比，这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式不仅使启动延时大幅度地缩短，而且对系统缓存容量的需求也大大降低。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。实现流式传输有两种方法：实时流式传输、顺序流式传输。

一般来说，如为实时广播，或使用流式传输媒体服务器，或应用实时流协议（RTSP）等，即为实时流式传输。如使用超文本传输协议（HTTP）服务器，文件即通过顺序流发送。采用哪种传输方法可以根据需要进行选择。

经过半年的流媒体课程学习，在这篇文章中，我将对流媒体的工作原理和主要应用进行讨论。

一、流媒体技术的原理

1、流式传输的实现需要合适的传输协议。

在流式传输的实现方案中，一般采用HTTP／TCP来传输控制信息，用实时传输协议／用户数据报协议（RTP／UDP）来传输实时数据。

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/TCP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A/VHelper程序，使用HTTP 从Web服务器检索相关参数对Helper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1所示。

图1.流式传输的基本原理

2、流式传输需要缓存。

因为Internet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。

二、流媒体技术的主要应用

随着互联网的迅猛发展和普及流媒体业务正变得日益流行。流媒体技术广泛用于多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等互联网信息服务的方方面面。流媒体技术的应用将为网络信息交流带来革命性的变化，对人们的工作和生活将产生深远的影响。下面就以流媒体在视频监控中的应用简要介绍流媒体技术在人们生活中的应用。

1、流媒体技术在视频监控中的应用

视频监控是广电行业的一个重要领域，随着通信技术和多媒体技术的发展，嵌入式视频监控摄像系统得到了非常广泛的应用，也随着人们对视频监控的要求越来越高，视频监控摄像系统呈现出数字化、网络化等特点，伴随着近年来流媒体技术的发展，实时视频摄像的发展也得到了很好的促进。

嵌入式技术是一种采用处理器与嵌入式操作系统并加上所需要的应用程序软件，实现计算机一些功能的非pc设备。嵌入式操作系统采用linux操作系统，流媒体系统由流媒体服务器和客户端组成，其中流媒体服务器是主要部分。由流媒体的特点知，流媒体技术非常适合现场事件，它使得随机访问和快进或快退观看内容成为现实。在很大程度上使人们对视频监控的使用更加方便。