流媒体技术研究

 

                           
                              流媒体技术研究

                                      曹娟娟
                         （邢台学院信息科学与技术系，河北邢台  054001）

   摘要：在本文中，我们对流媒体的相关知识进行了简单地综述，为流媒体研究的初学者提供了参考依据，我们的综述主要围绕流媒体的概
念、系统构成、传输格式、传输协议以及技术特征等来展开。
   关键词：流媒体；系统构成；传输格式；技术特征
   中图分类号：G434     文献标识码：A    文章编号：1003-9767（2011）01-0125-02

   流媒体产生于美国，又被称为流式媒体，是指采用流式传输的方             (4) 媒体播放器。播放器就是将数字资料转换成人能直接感受到
式在网络上进行播放的媒体格式，供应商将一个视频传送至服务器，  的影音资料，被我们看见或听见。在流媒体技术中常用的播放器有
然后服务器把视频当成数据包发出，传送到网络上，用户通过解压设  Windows Media Player、暴风影音等，它们的功能就像我们常见的CD
备对这些数据进行解压，之后，视频就会像发送前那样显示出来，这  机、电视机，播放出影音资料。
个过程的一系列相关的数据包被称为“流”。媒体的作用就是充当交              (5)  多媒体制作技术。我们常见的媒体播放经常比较单一，文
流的介质，传统的媒体都是把需要的文件直接交给使用者，而流媒体  字、图片、声音等，多媒体将这些单一的媒体方式有机的结合起来，
技术是将文件分割为“流动”的小文件集合。我们在实际生活中已经  可以提供一个全方位的环境氛围，使人能够更好地理解要传到的信
是开始应用流媒体技术了，比如：我们在网上视频语言聊天，我们在  息。多媒体技术和计算机技术及网络技术的结合，现在已经发展到教
视频网站上在线观看视频都是利用了流媒体技术。除了个人使用外一  育、商业、军事等领域。流媒体技术中利用多媒体来展示信息数据使
些公司如惠普公司对产品研发人员以及销售人员的培训都是通过网络  得流媒体技术在应用中更加人性化。
视频进行的。利用流媒体技术可以大大提高交流的实时性。

                                         3.流媒体传输的主要格式
1.流媒体的概念                                    流媒体文件是依托于计算机存储并可以在网络上传送的多媒体文
   在流媒体技术中，最基本的思想就是将大的文件分割为一个个很  件，一般都采用高压缩音视频编码后，按播放时间的先后顺序存储，
小的文件，然后压缩打包在网络中连续实时传送。就像我们看视频不  而且为了快速定位，大都存在索引信息。下面我们将对常见的流媒体
再需要像之前那样将视频完全下载下来在看，我们可以在网上一边下  格式[4]进行阐述和说明。
载一边观看，而视频的其他部分则在我们看的同时下载，从而实现了              (1)   Realnetwork公司的RM 、RMVB 以及RA格式。1995年，
实时观看。这对于大容量的文件的使用提供了方便。实现流媒体传输  RealNetworks公司设计的RealAudio Player播放器是最早的可以播放
必须满足以下三个条件：                              流式音频的播放器，之后，该公司对RealAudio Player播放器进行了
   (1) 在传输前文件必须被合理分割，压缩打包，这样大的文件就  改进，使得其也可以播放流式视频。在1999年该公司设计开发了Real
变成了一个个小的文件，便于传输。这是后期传输的基础；               Jukebox软件，通过将RealAudio Player与Real Jukebox进行合并，在
   (2) 在流媒体传输中，因为我们在使用时文件仍然在下载，所以  2000年推出了RealOne多媒体播放器。
刚下载的文件必须放在一个提前规定好的存储空间中，这个过程就是              RM格式的特点就是在保持良好画质的前提下可以使文件尽可能
缓存，即我们常说的缓冲。这样才能使用户可以连续地得到文件；            的小，用户可以使用RealOne播放器对其进行播放。另外，RM格式的
   (3) 我们在现实生活中的交流要求我们使用相同的语言，了解我  一个重要特点就是可以进行实时播放，即不用通过下载就可以进行在
们所使用语言的语义等，在网络中交流也是如此，我们必须使用一种  线收听或者观看的音视频。
实现商议好的，统一的方式来交流，这样才能在网络中传输各种各样              RMVB格式是RM格式的升级格式。
的数据并识别。这种通用的“流语言”就是网络协议。在流媒体传输              RA格式是RealNetworks公司所开发的一种新型流式音频文件格
中常应用的是HTTP/TCP、TP/UDP协议，通过这些协议来传输数据。  式，RA格式的音频文件需要Realplayer来播放，其文件格式的体积相
   现在已经应用的流媒体技术有视频聊天、远程教育、网络游戏对  对较小。
战平台等等，这些应用大大方便了人们的生活。                       (2) Apple公司的QuickTime以及MOV格式。其中MOV格式没有固
                                         定的轨道，可以随着计算机的改变而发生变化，这样实用性更强。
2.流媒体系统的组成部分                                (3) Microsoft公司的ASF、WMV、WMA、AVI、MPEG、MPG以
   一般而言，流媒体系统大致包含以下五个组件：转档/转码工  及DAT格式。其中，AVI格式对视音组合起来，进行有损压缩，源文
具、编码服务器、流媒体服务器、媒体播放器以及多媒体制作技术。  件损失较大，造成视音质量不好，但在光盘中使用的比较广。
对于一个典型的流媒体系统而言，其主要的组件包括以下五个部分：              (4) Micromedia公司的SWF、MTS 、AAM 以及AAS格式。其中
   (1)  转档/转码工具。该工具就是将要传输的文件分割为小的文  WMV格式与MP3格式都是音频播放格式，但WMV格式压缩比大，但
件，然后压缩打包；分割压缩可以大大减少传输的字节数，从而增大  音质质量也比较好，是一种比较新的音频播放方式。
传输速率。
   (2)  编码服务器。就是将人所能识别的语言的表达方式，如图  4.流媒体的传输协议
片、文字转换为机器能识别的代码，这样才能实现在机器之间的传               在现实生活中我们交流有着一种默契，就是我们明白对方的一
输。完成这种转换的就是编码服务器，它按照已制定好的转换规则完  句话是什么意思，这种默契就是一种暗藏的协议，这是我们交流的
成编码。                                     规则。在网络传输交流中同样需要这样的协议，以使网络交流顺畅
   (3)  流媒体服务器。媒体交流就像是生活中现实交流是需要平台  进行。常用的流媒体传输协议[5]包含以下六种：RSVP协议、RTP协
的，平台就是交流的场所和交流实际发生的物理平台。在流媒体技术  议、RTCP协议、MMS协议、RTSP协议以及MIME协议。
中服务器就是起到了平台的作用，没有服务器交流就无法进行。                (1) RSVP协议，即资源预留协议。这种协议规定的工作方式就是

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                                       信息与电脑 
计算机工程应用技术                        China Computer&Communication                 2011年1月刊

在文件中设立节点，建立剩余文件的预留途径，当文件传输遇到节点  而在流式传输中，压缩率可以是多种。为满足不同的应用需求，可以
时文件就按照节点处的预留途径找到剩余的文件继续传输。RSVP是  对一个流媒体文件采用多种压缩率进行压缩。
以IP为载体的，这样就可以在宽带中传播，并可以通过路由器在网络                (4) 获取流媒体文件的成本较低。流媒体文件容量小，网络传输
上一段建立宽带途径。                                  的速度快，下载流媒体文件方便、快捷、耗费的网络费用较低。
   (2) RTP协议，即实时传输协议。RTP协议常应用于流媒体技术，           (5) 方便的锁定用户。流媒体在传输过程中的实时性和连续性保
比较适合单播方式，现在已经应用于IP电话业中。                     证了流媒体可以方便快速的锁定用户的相关信息。流媒体的这一特性
   (3) RTCP协议，即实时传输控制协议。这种协议的一个特征就是  在远程教育中彰显的尤为重要。
可以得到数据传输的情况，并且根据通路的拥堵情况进行调节，减轻                 (6) 没有固定的标准指导流媒体这种新兴媒体的发展，这一特性
网络传输的堵塞。                                    促进了流媒体的发展。
   (4)   MMS协议，即微软媒体服务器协议。微软为了满足自己推            (7) 用户可以主动地选择流媒体的内容。对于传统的影视内容用
出的媒体播放方式，而专门针对Windows Media单播服务设计的该协  户只可以被动的接受，用户不可以发挥主观的创造性去改变它们的内
议，这样就可以在播放器中加入一个链接，这样就可以直接得到网络  容。而对于流媒体，由于其内容的丰富性以及面向用户的开放性，用
上的数据。                                       户可以指挥、操控流媒体为自己服务。流媒体的这一特性可以给用户
   (5) RTSP协议，即实时流协议。该协议中服务器和主机之间是可  带来诸如下面的便利：满足浏览者的需求及不断增长的兴趣；浏览者
以互相传送数据的，并且更加适合实时交流。RTSP更具有实用性，  更容易记忆流媒体的内容；浏览者可以通过多种途径接受流媒体的信
在线进行数据的处理，所以应用比较广泛。                         息等等。
   (6) MIME协议，即多目因特网电子邮件扩展协议。即多目因特网            (8)  流媒体的内容可以颠倒。传统媒体的内容是固定不变的，并
电子邮件扩展协议。该协议允许传送的文件格式非常多，如jpg 、gif          且顺序不允许改变。而流媒体的内容是可以颠倒的，流媒体的这种特
以及png等图象格式以及HTML等文本格式都可以传输。在网络传输  性更加符合用户的需求。
中比较常用的代码是ASCII码，一般的文件也都是使用ASCII码进行编            (9) 允许多种媒体内容同时播放。传统得媒体仅能够同时播放同
辑，但仍然有大量的文件不是使用ASCII码编辑，在传播中就必须依  一种内容的媒体，而流媒体允许多种媒体内容同时播放，这样就可以
赖MIME协议。同时，MIME具有很大的可拓展性，这样用户就可以  同时发挥多种媒体的效果，给用户带来感官以及视觉上的便利。
根据自己的需求进行一定的改动使得该协议适合自己的使用需求。               参考文献：
5 流媒体技术的特征                                     [1]王震.  流媒体技术的应用研究[J].  计算机工程.   2004,   30(S1):
   较之传统的媒体，流媒体具有自己独特的特征，也正是这些特征  373-377.
使得流媒体成为当前最具活力的媒体之一，下面我们将对这些特征进                 [2]王亚琴, 董彦荣,  薄静仪. 流媒体传输协议与应用[J]. 办公自动化.
行详细地说明，这些特征包括：                              2009, 12(24): 35-39.
   (1) 信息的流式传输。流式传输是指将整个的媒体信息经过特殊              [3]齐蕾.  流媒体技术在校园网中的应用[J]. 中国科技信息.   2005,
的压缩方式分解成一个一个的压缩包，通过服务器向客户端的主机连  17(12): 21.
续、实时的传输。流式传输的优势在于缓解了网络的压力，并且降低                 [4]马建林.  流媒体技术在数字图书馆中的应用[J].  中国科技信息.
了用户对缓存的要求。流式传输的边下载、便输出的方法可以缩减用  2005, 75(16): 86-87.
户的等待时间，提高了媒体信息传输的效率。                           [5]高蕾. 基于流媒体技术的实时授课系统[J].  中国科技信息. 2005,
   (2)  媒体传输的多样性。传统的传输方式支持的媒体格式非常  425(13): 207.
少，例如AVI、MOV等格式，使用这些媒体格式存储的多媒体数据容
量较大，不宜于传输。而流式传输支持更加广泛的媒体传输格式，例                 作者简介：
如RM、RA、MPEG以及ASF等格式，而使用这些媒体格式存储的多              曹娟娟（1980—），女，河北邢台人，硕士，主要研究方向：人
媒体数据容量较小，更加宜于传输。                            工智能、机器学习
   (3)  多种压缩率。在传统的影视文件中，压缩率一般是固定的，

   综上所述，电子病历的推进，不仅仅给病历的使用和管理带来方  2009(1) ：72—73 ．
便，更重要的是它能较好地提高临床作业效率、提高对病人的服务质                 [2] 穆鹏义．电子病历系统的五大技术难点及解决方案 [J]     中国数
量，推动医疗事业的发展。它将有效地促进医院信息化的发展，将来  字医学，2008 ，3(3) ：70—72
更有可能实现跨医院跨区域的病历数据的共享，远程诊疗，科研中大                 [3] 顾裕，严建良，黄健琳．电子病历的质量管理现状及发展对策
规模医疗数据分析等，虽然现在还存在着许多不足，但是我们坚信，  [J] 中国医院，2007 ．11(4)：42-43 ．
在医疗卫生建设高速发展的今天，电子病历的运用必然会不断地发展                 [4]  赵晓华．电子病历在应用中注意的问题 [J] ．职业与健康，
和完善。                                        2003(8) ：119-120．

                                               [5]  昊伟斌，载辉，彭传薇．电子病历系统与手工书写入院记录的

参考文献：                                       效率对比研究．中华医院管理杂志，2006.22(4):255-258.

                                               [6] 王炳胜，王景明，苏小刚．电子病历质量问题及对策．解放军
   [1]  王勇．电子病历的法律地位与技术保障 [J] 中国医疗设备，
                                            医院管理杂志，2008,15(8):768-769

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