【毕业学位论文】（Word原稿）开发MPEG-4主从架构于影音串流技术之研究-義守大學资讯管理研究所

义 守 大 学 资 讯 管 理 研 究 所 硕 士 论 文 开发 从架构于影音串流技术之研究 A a 究生 ： 林毓庆 指导教授 ： 陈孟峰 博士 共同指导教授 ： 王隆仁 博士 中华民国九十二年六月 开发 从架构于影音串流技术之研究 A a 究 生：林毓庆 导教授：陈孟峰博士 隆仁博士 守 大 学 资 讯 管 理 研 究 所 硕 士 论 文 A of 2003 华民国九十二年六月 I 开发 从架构于影音串流技术之研究 研究生：林毓庆 指 导 教 授 ：陈孟峰 博士 共同指导教授：王隆仁 博士 义守大学资讯管理研究所硕士班 中文摘要 影音串流技术 (着通讯网路而蓬勃发展，其发展的目的在于如何透过通讯网路即时传送多媒体的视讯与音讯资料，而用户端不需要等待档案下载完毕，即能立即播放，节省用户端冗长的等待时间及庞大的暂存空间。而 准提出高压缩率且编码效率较好的影音压缩技术，并制订串流传输服务的框架，支援超低位元率及低延迟的视讯，因此可以配合较多的通讯网路应用，以提供更优势的串流传播。 本论文提出一种能够透过网际网路播放 并提出一个可以用于 的媒体播放器 (使能够透过网际网路从影音串流伺服器 (载及播放视讯与音讯。并且为了达到视讯与音讯的同步播放之目的，建立以音讯播放时间为基础的同步机制，同时利用 式将视讯资料流与音讯资料流合并，以 档案结构进行串流传输，最后，于媒体播放器透过声音缓冲器 (机制完成影音同步的播放效果，并且针对 动式场景呈现进行模拟 。 关键词： 音串流技术、主从架构、媒体播放器、串流伺服器 a r. b s tr ac t An is It in A an In it t to of it be to of a a In to an VI is in a is 谢 两年的硕士班生涯里，我过着非常丰富及充满回忆的研究时光，完成论文的整个过程，经历了许多值得回味的挑战、煎熬以及喜悦，如今终于到了致谢的这一刻，要感谢的人甚多，谢谢他们在这段日子里的关心及协助。 首先要感谢恩师 王 隆仁博士的细心指导，引领我进入数位影像与通讯网路的领域，适时的给予研究方向及启发，使我体认到做学问的态度与方法，对于论文研究的循循善诱、谆谆指正，是本论文能够圆满完成的关键所在。此外，还要感谢 杨志钦博士在我初入研究所时，带领我在管理学门的领域做了许多研究，并且在学习态度上给予意见与鼓励。同时还要感谢 陈孟峰博士、 谢文雄博士以及 杨崇宏博士，对本论文的指导与建议，让内容更加完善严谨。也要感谢资管所老师们的关心与教导，使我不断的成长与进步，在这里我真诚的感谢他们，这些关怀与帮助都是我最宝贵的回忆。 其次要感 谢我们资管所的全体同学，大家的感情就如同一个大家庭，每个人互相扶持及关怀，相信每个人都会永远记得在研究室熬夜到天亮的辛苦模样，尤其是进辉、清俊、夏颢、娴梓、文杰、沛原、敏峰、瀚威、孟廷、守维等这群研究伙伴，与我相互砥砺与成长，让整个研究室充满欢笑及温暖的气氛。 最后，衷心的感谢我的家人一直以来默默的支持与关心，使我能够全心的投入论文的撰写与学术研究，这也是我硕士生涯里最大的原动力。在此谨向这些给予我支持与帮助的人，聊表诚挚的谢意与祝福。 林毓庆 谨志 2003/6/30 于义守资管 智慧型资讯系统研究室 容目录 中文摘要 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 致謝 . 错误 !未定义书签。 內容目錄 . 错误 !未定义书签。 圖目錄 . 错误 !未定义书签。 表目錄 . 错误 !未定义书签。 第 1章 緒論 . 错误 !未定义书签。 究背景 . 错误 !未定义书签。 機與目的 . 错误 !未定义书签。 文架構 . 错误 !未定义书签。 第 2章 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 輸層 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 步層 . 错误 !未定义书签。 系統解碼模組 (. 错误 !未定义书签。 時序模組 (. 错误 !未定义书签。 緩衝模組 ( . 错误 !未定义书签。 縮層 . 错误 !未定义书签。 場景描述 (. 错误 !未定义书签。 物件描述架構（ . 错误 !未定义书签。 第 3章 . 错误 !未定义书签。 流傳輸技術 . 错误 !未定义书签。 流排程機制 . 错误 !未定义书签。 流傳輸協定 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未 定义书签。 V . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 第 4章 . 错误 !未定义书签。 計之考量 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 第 5章 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 動式媒體檔之實作 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 第 6章 實作展示 . 错误 !未定义书签。 作環境 . 错误 !未定义书签。 作範例 . 错误 !未定义书签。 示範例一 . 错误 !未定义书签。 示範例二 . 错误 !未定义书签。 第 7章 結論與未來研究 . 错误 !未定义书签。 論 . 错误 !未定义书签。 來研究 . 错误 !未定义书签 。 參考文獻 . 错误 !未定义书签。 目录 圖 2. 错误 !未定义书签。 圖 2. 错误 !未定义书签。 圖 2. 错误 !未定义书签。 圖 2統解碼模組之緩衝架構 . 错误 !未定义书签。 圖 2用時間資訊於解碼與合成的過程 . 错误 !未定义书签。 圖 2統解碼模組流程圖 . 错误 !未定义书签。 圖 2. 错误 !未定义书签。 圖 2. 错误 !未定义书签。 圖 2件描 述架構關聯圖 . 错误 !未定义书签。 圖 3滑串流排程 . 错误 !未定义书签。 圖 3. 错误 !未定义书签。 圖 3A) . 错误 !未定义书签。 圖 3B) . 错误 !未定义书签。 圖 3C) . 错误 !未定义书签。 圖 3D) . 错误 !未定义书签。 圖 3E) . 错误 !未定义书签。 圖 3F) . 错误 !未定义书签。 圖 3. 错误 !未定义书签。 圖 3. 错误 !未定义书签。 圖 3料傳輸的通訊架構 . 错误 !未定义书签。 圖 4. 错误 !未定义书签。 4. 错误 !未定义书签。 圖 4. 错误 !未定义书签。 圖 4. 错误 !未定义书签。 圖 4. 错误 !未定义书签。 圖 4O . 错误 !未定义书签。 圖 4. 错误 !未定义书签。 圖 4. 错误 !未定义书签。 圖 4放器與串流伺服器之傳輸頻道的建立 . 错误 !未定义书签。 圖 5檔案格式 . 错误 !未定义书签。 圖 5. 错误 !未定义书签。 圖 5. 错误 !未定义书签。 圖 5核心類別 . 错误 !未定义书签。 圖 6動式 A) . 错误 !未定义书签。 圖 6動式 B) . 错误 !未定义书签。 圖 6選視訊 A) . 错误 !未定义书签。 圖 6選視訊 B) . 错误 !未定义书签。 圖 6選視訊 C) . 错误 !未定义书签。 圖 6選視 訊 D) . 错误 !未定义书签。 圖 6選視訊 E) . 错误 !未定义书签。 目录 表 3流播放平台比較表 . 错误 !未定义书签。 表 5. 错误 !未定义书签。 表 5. 错误 !未定义书签。 表 5. 错误 !未定义书签。 1 第 1章 绪论 1 . 1 研究背景 由于多媒体的内容兼具娱乐性及多样性，因此多媒体一直是使用者最喜爱的方式，随着网际网路的盛行、社会多元化的发展，资讯的取得变得容易且多样化，所以多媒体内容的呈现方式愈渐重要。 媒体表现方式已经不能满足使用者的需求，因此 的 作小组定义了新一代标准 提供多媒体更丰富的互动、传输以及呈现，本论文将遵循 准来进行 从架构于影音串流技术之研究。 1 . 2 动机与目的 随着资讯科技与宽频网路的蓬勃 发展，资讯产物已经成为现代人不可缺少的一部份。在这样的环境下，社会也不断朝多元化发展，而人们也开始追求更便利且人性化的科技应用，期待未来形成一个科技的新世纪。 因此资讯科技的应用，已经不同过往只是拿来增加工作效率或企业发展的工具，现今则是期望利用资讯科技来改变人们的生活品质，例如拥有更强烈的多媒体视听享受，透过网际网路达到世界无距离的应用。基于这样种种的理由，企业组织等研究机构开始发展新的技术与规格，以提供现今社会的需求，并且开始产生良性的竞争，不断研发新的应用与技术。 在多媒体应用领域中，影音的呈现是目前 人们最熟悉也最热门的重心。从过去电视的发展开始改变人类的社会，资讯的传递变的极为快速且重要，随着时代的改变，人们已经从被动的取得资讯，转变成主动且积极的需求资讯。又因为网际网路发达及普及的原因，人们开始将旧有的资讯传输管道重新定位，并提出许多新的科技应用，而影音传递管道及呈现的改变，也是近年社会发展及研究的重点， 准也就因应而生。 2 目前市场上资讯产品应用里，最为热门的技术之一。举凡手机、数位相机、 最新的科技产品，都争先恐后的应用 术来开发影音多媒体的新功能。在网 际网路的应用领域里， 音串流传输的技术研发则是另一个企业激烈竞争的战场。目前有非常多的企业组织加入开发音串流的多媒体应用，以提供较为完整的影音串流主从架构之企业为例，就包括 三大企业，同时也分别为市场上的主流，不过每家公司都采用自订的 特有的档案格式及系统架构，因此对于 媒体呈现的支援度有异，例如大部份都没有支援互动式场景呈现的能力，而且支援的影音编码亦不相同。 因此本论文目的是提出一种 能够透过网际网路播放 且开发一个支援 术特色的媒体播放器，如透过网际网路下载及播放 视讯与音讯，或是呈现物件化的互动式场景应用，并且解决透过网际网路串流播放所造成的影音同步问题。并且在伺服端建立视讯与音讯的混合器，提供影音资料随着不同需求而采用适当的编码格式进行传递，同时提供串流传输时，其影音同步播放的机制。在开发的过程之中，也将详细分析 准的建立与影音串流传输的技术及通讯协定，并且比较市场上影音串流主从架构的发展状况。 1 . 3 论文架构 本论文共 分为七章，第一章为绪论，简介本论文研究的背景、动机及目的。从第二章开始介绍本论文研究的相关知识与技术。在第二章里，对 准做了详细的介绍，针对此规格的重要部份进行阐述，并分析说明 统架构的重要观念。在第三章里，则探讨 流技术之相关研究，并分析比较市场上影音串流主从架构的发展状况，做为开发 音串流主从架构的参考。第四章为本论文的研究重点，提出一个影音同步机制，并利用这个机制建立 音串流主从架构之开发模型。在第五章里，对本研究所 3 开发的主从架构分别进行模拟 。在第六章里，实作展示 范例。最后第七章里，则为本论文之结论，说明未来可能发展和改善方向。 4 第 2章 M - 4 标准 2 . 1 M P E G - 4 架构 数位影像压缩技术从储存媒体专用的 展到播送媒体专用的 初只局限在移动体通讯的64超低位元率通讯媒体，后来由于网际网路的流行以及数位电视的即将兴起， EC( 议制定了 国际标准，最初命名为极低位元率下的影音编码（ ，到了 1994年又更名为影音物件编码（ ，因此代表着拥有极低位元率及物件等特性的编码标准，其适用的范圄主要为下列三大领域 3： 数位电视 ( 互动式图形应 用程式 ( 互动式多媒体 (of to 立一个完整的数位影音内容平台，提供了编码、描述及存取影音物件等多项优势，拥有比 如串流化的传输 (物件化的编辑与存取 (使用者互动 (利用这些特性，使得数位影像处理技术，由原来的行动多媒体通讯和电话 /路等的互动式视讯电话，扩展到网际网路上的视讯串流、播送的内容编辑等。 准与先前的 准有相当大的差异，过去是以整个画面为基础的动画影像压缩技术，而 提供一套以影音物件 (为基础的场景呈现方式 (5 可针对自然 (合成 (各种不同压缩编码方式的多媒体资料，同时呈现在同一个场景 (当中。透过影音物件的方式，使用者对于影音资讯能够做到更加复杂的互动，不再只是单纯的播放、暂停、终止等简单的动作。而 准主要是由六个部份所组成： 4496 4496 4496 4496 4496 4496 第一部份为系统层次，制定场景描述 (多工传输(同步处理 (缓冲管理 (智慧财产管理等机制。 第二部份为视讯压缩层次，制定自然及合成视讯物件的编码，包括视讯压缩 (静态影像压缩 (人脸模型合成技术 (图学影像合成技术 ( 第三部份为音讯压缩层次，制定自然及合成音讯物件的编码，包括低频宽语音压缩的 般音讯压缩技术 (合成音讯压缩 (文字语音对应 ( 第四部份为一致性测试，用来检查有安装标准的 品是否有符合准。 第五部份为参考软体，提供模拟及验证标准的