流媒体技术基础

,单击此处编辑母版标题样式,第二章 流媒体技术基础,2.1 Windows Media,2.2 Real Media,2.3 QuickTime,2.4 其他流媒体技术Flash流格式动画,2.1 Windows Media,Windows Media Technology是Microsoft提出的信息流式播放方案，旨在Internet和Intranet上实现包括音频、视频信息在内的多媒体流信息的传输。,其,技术核心,是ASF（Advanced Stream Format 高级流格式）文件，ASF是一种包含音频、视频、图像以及控制命令、脚本等多媒体信息的数据格式，通过分成,一个个的网络数据包,在Internet上传输，实现流式多媒体内容发布，因此，我们把在网络上传输的内容就称为ASF Stream。,ASF支持任意的压缩/解压缩编码方式，并可以使用任何一种底层网络传输协议，具有很大的灵活性。,2.1.1 Windows Media 技术平台概述,Windows Media 技术平台由,Media Tools,，,Media Server,和,Media Player,工具构成。,1）,Media Tools,是整个方案的重要组成部分，它提供了一系列的工具帮助用户生成和编辑ASF格式的多媒体流（包括实时生成的多媒体流）；,2）,Media Server,可以保证文件的保密性，不被下载，并使每个使用者都能以最佳的影片品质浏览网页，同时具有多种文件发布形式和监控管理功能；,3）,Media Player,则提供强大的流信息的播放功能。,1.Windows Media工具创建、编辑工具；,2.Windows Media服务器单播、组播（广播）；,3.Windows Media播放。,创建工具：,生成ASF格式的多媒体流,编辑工具：,Media播放,将实时或存储的视频、音频内容转化,为ASF流，经服务器在网络中传送。,编码：Media Encoder,创作：Media Author演示音频,转换：VidToAsf、WavToAsf,声音、电影文件Asf格式,对ASF格式的流信息进行编辑与管理后期制作工具，ASF Check、ASF Chop用于检验、修复或新增与删除asf要素。,可以播放单播、组播（广播）提供的内容,2.1.2 Windows Media 组件,2.1.3 ASF格式,ASF是一种数据格式，音频、视频、图形、动画以及控制命令脚本等多媒体信息通过此格式，以网络数据包的形式传输，实现流式多媒体内容发布。,ASF的技术特点:,主要视频部分采用MPEG-4压缩算法；,音频部分采用WMA算法；,压缩比和视、音频的质量均好。,ASF最大的,优点,就是,体积小、适合网络传输。,特点：,(1)可扩展的媒体类型（ASF文件允许制作者很容易的定义新的媒体格式类型）。,(2)部件下载（具有特定的有关播放的信息，这些信息能够为客户机找到合适的所需的播放部件）。,(3)可伸缩的媒体类型（ASF是设计用来表示可伸缩的媒体类型的“带宽”之间的依赖关系）。,(4)流的优先级化（ASF允许制作者有效的表达他们的意见（有关媒体的优先级）甚至在可伸缩媒体类型出现的情况下也可以）。,(5)多语言（ASF设计支持多语言）。,(6)目录信息（ASF提供可继续扩展的目录信息的功能）。,ASF文件格式,：,ASF 格式文件基本的组织单元称为,ASF对象,，其结构包括：,全球唯一的,对象标识符,（Object ID）16B=128位；,对象大小,（Object Size）8B=64位；,和,可变长的对象数据,（Object Data）XB。,ASF文件逻辑上是由三个高层对象组成:,头对象,（Header Object）,数据对象,(Data Object)和,索引对象,(Index Object),ASF文件的三个高层对象,ASF连接对象,头对象,头对象,数据对象,索引对象,其他对象,ASF 头对象,在ASF的三个高层对象中，头对象是唯一包含其他ASF 对象的对象。头对象可能包含以下对象：,文件属性对象全局文件属性。,流属性对象定义一个媒体流和其属性。,内容描述对象包含所有目录信息。,部件下载对象提供播放部件信息。,流组织对象逻辑上把多个媒体流组织在一起。,可伸缩对象定义媒体流之间的可伸缩的关系。,优先级对象定义相关流的优先级。,相互排斥对象定义排斥关系如语言选择。,媒体相互依赖对象定义混合媒体流之间的相互依赖关系。,级别对象根据W3C PICS定义文件的级别。,索引参数对象提供必要的信息以重建ASF文件的索引。,ASF数,据,据对象,数据对象,包,包含一个ASF,文,文件的所,有,有多媒体,数,数据。多,媒,媒体数据,以,以ASF,数,数据单元,的,的形式存,储,储，每一,个,个ASF,数,数据单元,都,都是可变,长,长的，且,包,包含的数,据,据必须是,同,同一种媒,体,体流。,ASF索,引,引对象,ASF索,引,引对象包,含,含一个嵌,入,入ASF,文,文件的多,媒,媒体数据,的,的基于时,间,间的索引,。,。,2.2Real Media,1、Real Networks公,司,司是世界,领,领先的网,上,上流式视,音,音频解决,方,方案的提,供,供者，提,供,供从制作,端,端、服务,器,器端到客,户,户端的所,有,有产品。,它,它的客户端播,放,放器Realplayer的全球注册,人,人数已经达到4亿人。,ReaNetworks,公,公司最新,的,的网上流,式,式视音频,解,解决方案,叫,叫RealSystem IQ，其优点是容易安装，在高低带宽,均,均可提供良好,的,的视音频,质,质量，但价格较贵。作为流,媒,媒体领域,的,的主导厂,商,商，Rea Networks公司,凭,凭借其优,秀,秀的技术,占领了,一,一多半的,网,网上流式,视,视音频点,播,播市场。,RealMedia发展的,时,时间比较,长,长，因此,具,具有很多,先,先进的设,计,计，例如,：,：,可伸缩视,频,频技术：可以根,据,据用户计,算,算机速度,和,和链接质,量,量而自动,调,调整媒体,的,的播放质,量,量。,两次编码,技,技术：可通过,对,对媒体内,容,容进行预,扫,扫描，再,根,根据扫描,的,的结果来,编,编码从而,提,提高编码,质,质量。,自适应流,技,技术：可通过,一,一个编码,流,流提供自,动,动适合不,同,同带宽用,户,户的流播,放,放。,2.2.1 Real system系统组,成,成,RealSystem由媒体内容,制,制作工具RealProducer、服务器端RealServer、客户端软,件,件（ClientSoftware,）,）3部分组,成,成。,RealSystem采,用,用SureStream技术，自动地,并,并持续地,调,调整数据,流,流的流量,以,以适应实,际,际应用中,的,的各种不,同,同网络带,宽,宽需求，,轻,轻松实现,视,视音频和,三,三维动画,的,的回放。,2.2.2 Real Media,文,文件格式,在Real Media,规,规范中主,要,要包括三,类,类文件：,RealAudio：传输,接,接近CD,音,音质的音,频,频数据,RealVideo：传输,不,不间断的,视,视频数据,RealFlash：高压,缩,缩比的动,画,画格式RealMedia,文件格式,；,；使RealSystem,可,可以通,过各种网,络,络传送高,质,质量的多,媒,媒体,内容。,1.加,标,标志的文,件,件格式,使用四字,符,符编码来,标,标识文件,元,元素。,文件的基,本,本部件是,块,块（chunk）,每个块包,括,括下面字,段,段：,ID:指,明,明块标识,符,符的四字,符,符编码；Size:块,中,中限定数,据,据大小的32位数,值,值；Data:数据块,部,部分。,依类型的,不,不同，上,层,层的块可,以,以包含子,对,对象。,2.报,头,头部分,一般情况,下,下，RealMedia,的,的报头部,分,分有下面,四,四种：,RealMedia文件报,头,头RealMedia,文,文件的第,一,一个块,属,属性报,头,头（PropertiesHeader,）,）媒,体,体属性报,头,头（MediaProperties Header）,内,内容描,述,述报头（ContentDescriptionHeader）,RealMedia 文件,报,报头以后,，,，其它报,头,头的出现,可,可以任何,次,次序。,3.数,据,据部分（DataSection,）,）,由数据部,分,分报头和,后,后面排列,的,的媒体数,据,据包组成,。,。,数据块报,头,头标志数,据,据块的开,始,始，媒体,数,数据包是,流,流媒体数,据,据的数,据包。,4.索,引,引部分（Index Section）,由描述索,引,引区内容,的,的索引块,报,报头和一,串,串索引记,录,录组成,2.2.3 Real System中的数,据,据通信,Real,Producer,Real,Server,Real,Player,TCP,UDP,TCP,UDP,RealPlayer,播,播放过程,RAM,2.2.4 Real System 系统,中,中 RTSP 通,信,信,RTP,RTSP Server,TCP控制信道,单工UDP信道,(provide media data),全双工UDP信道,(provide synchronization),Odd Port,RTSP Client,Even Port,Odd Port,RDT,RTSP Server,TCP控制信道,单工UDP信道,(provide media data),单工UDP重发请求,服务器端口,缺省值：554,RTSP Client,2.2.5 Real Server中的多,播,播技术,将一个现场直播,流,流同时传递,给,给多个客,户,户端，而,无,无需为每,一,一客户的,连,连结发送,一,一个单独,的,的数据流,客户端,只,只需连结,到,到这个数,据,据流，而,不,不是连结,到,到 Real Server，从而,降,降低带宽,的,的使用。,为了利用,多,多播技术,的,的优势，,在,在服务器,和,和客户端,之,之间的所,有,有设备必,须,须是支持,多,多播技术,的,的，包括,路,路由器、,交,交换机和,其,其他的网,络,络设备。,一般用在Intranet,环,环境中。,1.Back-ChannelMulticast（反向,信,信道多播,）,）,在客户端,和,和服务器,之,之间保持,一,一个用于,统,统计和控,制,制信息交,互,互的控制,信,信息,双向传输,RTSP,或,或PNA,协,协议：提,供,供验证和,连,连接统计,功,功能,2.ScalableMulticast（可伸,缩,缩多播）,无控制信,道,道,用户统计,只,只能在多,播,播结束或,用,用户停止,播,播出或关,闭,闭Real Player,时,时进行,单向传输,UPL格,式,式,SDP（,会,会话描述,协,协议）,2.2.6 Real Server中的分,流,流技术,一般用于,网,网络直播,Transmitter（,发,发送服务,器,器）通过UDP单,播,播、UDP组播和TCP,将直播媒,体,体流发送,到,到分布在,各,各地的多,个,个接收服,务,务器，客,户,户,端可以就,近,近访问服,务,务器获得,较,较高质量,的,的媒体流,。,。,减少带宽,使,使用,Transmitter与Receiver,（,（接收服,务,务器）之,间,间由高速,链,链路连接,。,。,2.2.7 Sure Stream,存在问题,：,：通过低,速,速率调制,解,解调器与Internet,连,连接；限,制,制发布媒,体,体质量或,连,连接人数,。,。,解决方法,：,：一、服,务,务器减少,发,发送给客,户,户端的数,据,据而阻止,再,再缓冲，,在,在Real System5.0,中,中，称为