计算机技术与媒体欣赏.doc

哈尔滨师范大学计算机媒体技术与视频欣赏 题目 基于网络多媒体的流媒体技术学生 李仁杰 指导教师 赵松 年级 2008专业 计算机工程与应用 系别 信息工程系 学院 计算机科学与信息工程学院哈尔滨师范大学2011年 12月基于网络多媒体的流媒体技术摘要:流式传输方式是流媒体技术的关键,流媒体技术可用于网络上的视频会议,视频点播,视频直播,视频监控,远程监控等。实践表明流式传输不仅使启动延时成十倍、百倍地缩短而且不需要客户机有太大的缓存容量。关键词:流媒体;网络视频监控;IP;压缩编码随着社会信息化的发展,网络越来越受到大家的普遍关注。Internet网的种种应用,都影响着人们的工作作和生活,推动社会经济的发展,从而形成一个和能源、材料一样成为当今社会的三大支柱产业之一。而流媒体技术(streaming media)作为Internet网的应用之一,自诞生以来,就注定要被广泛应用。流媒体技术和市场前景已受到业界的普遍关注,各大著名的公司都在调整自己的战略方向,为使自己在流媒体市场中占取有利地位。从用户的角度来看,根据收视率调查的权威机构尼尔逊发布的数字,单就1999年来看,在网上访问流式媒体内容的人数足足增加了65%,显示对丰富媒体的需求必将推动整体架构的革新。预计在不久的将来,内容供应商将运用各种高新技术来满足网络用户日益挑剔的要求1。而不同媒体之间汇集融合更有助于多方面接触大众,达成传播目标。可见,流式媒体的增长是必然的,它将成为驱动下一波互联网成长的主要力量。1 流媒体技术流媒体是多媒体在网络应用中的一种模式。在互联网上的视音频服务器将声音、图像或动画等媒体文件从服务器向客户端实时连续传输时,用户不必等待全部媒体文件下载完毕,而只需延迟几秒或十几秒,就可以在用户的计算机上播放,而文件的其余部分则由用户计算机在后台继续接收,直至播放完毕或用户中止操作。这种技术使用户在播放视音频或动画等媒体的等待时间成百倍地减少,而且不需要太多的缓存。1) 流媒体的组成 一般来说,一个完整的流媒体的系统包括以下几个组成部分:(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,这可以由宽带视频和音频硬件接口的计算机和运行其上的制作软件共同完成。(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或实时传输协议的网络。(5)播放器:供客户端浏览流媒体文件。2)流媒体的优点(1)由于不需要将全部数据下载,因此等待时间可以大大缩短。(2)由于流文件往往小于原始文件的数据量,并且用户也不需要将全部流文件下载到硬盘,而节省了大量的磁盘空间。2流媒体的技术特征2.1采用流式传输1) 顺序流式传输顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可观看在线媒体,在给定时刻,用户只能观看已下载的那部分,而不能跳到还未下载的前头部分,顺序流式传输不象实时流式传输在传输期间根据用户连接的速度做调整。由于标准的http服务器可发送这种形式的文件,也不需要其他特殊协议,它经常被称作http流式传输。顺序流式传比较适合高质量的短片段,由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的,故可保证电影播放的最终质量。这意味着用户在观看前,必须经历延迟,对较慢的连接尤其如此。2) 实时流式传输实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接配匹,使媒体可被实时观看到。实时流式传输与http流式传输不同,需要专用的流媒体服务器与传输协议。实时流式传输必须配匹连接带宽,这意味着在以调制解调器速度连接时图像质量较差,而且,由于出错丢失的信息被忽略掉,网络拥挤或出现问题时,视频质量很差。如欲保证视频质量,顺序流式传输更好。实时流式传输需要特定服务器,如quicktime streaming server realserver与windows media server。这些服务器允许对媒体发送进行更多级别的控制,因而系统设置、管理比标准http服务器更复杂。实时流式传输还需要特殊网络协议,如:rtsp(realtime streaming protocol)或mms(microsoft media server)。2.2 压缩解码压缩编码技术是流媒体技术体系中的关键技术3。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,将原有多媒体文件转化为具有流格式的流媒体。根据以上特点,流媒体数据必须进行处理才适合流式传输,它的主要工作包括:1)采用高效的压缩算法减小文件尺寸。2)向文件中加入流信息。现在网络上的视频点播,视频直播,视频监控,远程监控,视频会议都是以流媒体为技术基础的。3流媒体应用类型1) 网络视频监控系统网络视频监控技术根据传输方式可以分为模拟传输、网络数字传输4。在网络数字传输方式中又分为电话线、DDN、ISDN、光纤、无线传输、VSAT卫星线路等,在各种网络中可能采用不同的连接方式,有的在同一网中都可能存在几种不同的传输方式。视频编码和解码是在视频监控系统中非常重要的一个环节,重要就是压缩和传输数据,现在网络上最常使用的就是MPEG-45,6。MPEG-4的发展目的是基于IP的视频传送,其最大优点是考虑了网络的传输问题,而且可在压缩品质和压缩量上取得最佳平衡,以确保传输时的流畅。MPEG-4利用很窄的带宽,通过帧重建技术来压缩和传输数据,以求利用最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG-4不再将图像看成是一个矩形像素阵列的序列,把音频看成是一个多声道或单声道的声音,而是深入到组成一个场景的视频、音频对象的语义中去,对不同的主体采用不同的编码方式。因此MPEG-4是完全基于对象的一种编码方式。2) 网络远程教学远程实时教学系统是网络教育的核心组成部分,它为整个网络教育提供基础的教学系统及环境。在远程教学过程中,最基本的要求是将信息从教师端传递到远程的学生端,需要传递的信息可能是多元化的,这其中包括各种类型的数据:如视频、音频、文本、图片等。一般来说在IP网上开展教学活动,需要解决音频、视频流信息的传递及它们与数据之间的同步这2个基本问题。4 结语流媒体在高科技发展的现代社会将成为新的生机,它弥补了计算机网络的视频、音频方面的不足,并且流媒体同步技术的实现解决了视频,音频与实时播放的同步问题,相信在不久随着网络技术的不断完善,流媒体在网络中必将有广阔的发展前景。参考文献1余勇昌,宋宜昌.流媒体技术的原理应用及展望J.现代电信科技, 2003,(7):14.2陆蕙西,俞时权,刘煜海.流式媒体集成课件的实现J.微型电脑应用, 2001,(4):3943.3曹莉华,胡晓峰.视频压缩编码标准的进展J.世界网络与