流媒体技术基础PPT课件

.,1,Chapter2流媒体技术基础,.,2,本章内容,WindowsMedia应用系统RealMedia应用系统QuickTime应用系统其他应用系统,.,3,在Internet和Intranet上实现基于流技术的数字媒体（音频、视频）的传输制作、发布和播放软件与Windows9x/NT/2000/XP集成在一起核心是ASF,2.1WindowsMedia,.,4,2.1.1WindowsMedia技术平台概述,1.基于组件的方案构成以一系列模块组件为中心,WindowsMediaTools,WindowsMediaServices,Network,WindowsMediaPlayer,.,5,2.1.1WindowsMedia技术平台概述,2.WindowsMedia的应用方式广播电影和特别节目广告音乐教育团体通信个人使用,.,6,2.1.2WindowsMedia技术基本概念,WindowsMedia：指与某个MicrosoftWindowsMedia技术名称一起使用的商标名。WindowsMediaService：指在网上驻留和发布基于WindowsMedia的流内容的WindowsMedia技术。WindowsMediaServer：指运行WindowsMedia服务的服务器。WindowsMediaStream：指WindowsMedia服务器通过网络发布的现场或点播的基于WindowsMedia的内容。,.,7,2.1.2WindowsMedia技术基本概念,WindowsMediaSDK：指基于WindowsMedia技术的软件开发工具包（SDK）。WindowsMediaTools：指用于为WindowsMedia服务创建基于WindowsMedia的内容的一套工具。WindowsMediaEncoder：指捕获音频、视频；编写数字形式的脚本数据；压缩音频和视频数据；并将它们保存到WindowsMedia格式文件或通过网络传送流所使用的WindowsMedia技术。WindowsMediaCodec：指WindowsMedia技术使用的音频或视频压缩/解压缩（编解码器）算法。更明确地说，它可以指MicrosoftWindowsMedia音频编解码器或MicrosoftWindowsMedia视频编解码器。,.,8,2.1.2WindowsMedia技术基本概念,WindowsMediaAudioCodec：指WindowsMedia技术使用的音频压缩/解压缩（编解码器）算法。WindowsMediaVideoCodec：指WindowsMedia技术使用的视频编解码算法。WindowsMediaFormat：指WindowsMedia技术（或包含WindowsMedia技术许可证的第三方产品）在编著、存储、编辑、发布、流传输、或播放基于时间线的内容时所使用的格式。,.,9,2.1.2WindowsMedia技术基本概念,WindowsMedia格式文件：指用WindowsMedia技术创建的文件，它包含按WindowsMedia格式保存的音频、视频、或脚本数据。文件扩展名：.asf，.wma，.wmvWindowsMedia格式化的内容：指用WindowsMedia技术或包含WindowsMedia技术许可证的第三方产品创建的基于时间的媒体内容。,.,10,2.1.2WindowsMedia技术基本概念,WindowsMediaMetafiles：指用WindowsMedia技术创建的文件，它包含可扩展标记语言（XML）语法形式的元数据。元数据可以包含诸如WindowsMedia-格式化的文件的URL，它所指媒体的标题、版权以及作者，或者WindowsMedia-格式化的文件的开始时间和持续时间的信息。文件扩展名：.asx，.wax，.wvxWindowsMediaPlayer：指播放WindowsMedia格式的文件或再现基于WindowsMedia的内容的WindowsMedia技术。,.,11,2.1.2WindowsMedia技术基本概念,DigitalRightsManagement：指用于保护媒体内容和管理访问权限的技术。通过实现这项技术，能够维护媒体内容副本所有者的一个列表，还可以在发布的每张内容上放置数字签名。,.,12,2.1.3WindowsMedia组件,1.WindowsMediaTools包括创建工具和编辑工具MediaEncoder：将实时或存储的音频、视频内容转换为ASF流，然后通过WindowsMediaServer在网络中传送。MediaAuthor：为合成并同步视频和图像文件提供一个图形界面；能够在创建.asf文件之前预览模拟的结果；支持多目标宽带和脚本命令。,.,13,VidToASF：此命令行实用工具将.vid或.mov文件转换成.asf文件；可以使用命令行选项来指定添加标记，调用URL，以及执行脚本命令的脚本文件。WavToASF：此命令行实用工具将.wav或.mp3文件转换成.asf文件；可以使用命令行选项来指定添加标记，调用URL，以及执行脚本命令的脚本文件。WindowsMediaPresenter：插件工具；配合WindowsMediaEncoder将PowerPoint演示文稿转换成.asf流。,.,14,ASFIndexer：此图形工具用于编辑.asf文件；对已有的.asf文件添加索引、属性和标记并裁剪.asf文件的开始和结束部分。ASFChop：编辑.asf文件的命令行实用工具；向.asf文件中添加标记、脚本以及属性，或者从.asf文件中删除时间区间。ASFCheck：验证.asf文件的格式；识别.asf文件内部的问题并修复其中的一些。,.,15,2.1.3WindowsMedia组件,2.WindowsMediaServer对外提供ASF流媒体的网络发布服务保证文件的保密性以及文件不能被未授权下载使每个使用者以最佳影像品质浏览网页具有多种文件发布形式和监控管理功能,.,16,包括两大基本服务模块：UnicastService为客户提供点对点连接式服务按用户的参与程度：On-DemandUnicast：可以控制播放的过程BroadcastUnicast：只能观看播放StationService对外提供广播式服务,.,17,2.1.3WindowsMedia组件,3.WindowsMediaPlayer可以接收并播放来自WindowsMediaServer的流，播放电影剪辑、网站音乐视频、公司演示文稿，以及其它更多的内容。播放大多数流行格式的音频和视频。读取并执行.asf文件中的脚本命令。接收脚本命令、标记和元数据，如剪辑标题、作者和版权为在Internet上观看现场新闻播放WindowsMedia广播和点播的内容。播放网站上的电影剪辑和音乐视频。,.,18,2.1.4ASF简介,ASF是一种数据格式，音频、视频、图像以及控制命令脚本等多媒体信息通过这种格式，以网络数据包的形式传输，实现流式多媒体内容发布。使用MPEG-4压缩算法体积小ASF格式的视频中可带有命令代码，用户指定在到达视频或音频的某个时间后触发某个事件或操作。,.,19,1.ASF的特征可扩展的媒体类型ASF文件允许制造者很容易地定义新的媒体类型部分下载特定的有关播放部件的信息能够存储在ASF文件头部分，这些信息能够为客户机用来找到合适的所需的播放部件的版本（如果没有在客户机上安装）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”之间的依赖关系流的优先级化现代的多媒体传输系统能够动态地调整以适应网络资源紧张的情况多语音目录信息,.,20,2.1.5WindowsMedia9系列音频编解码器,1.WindowsMediaAudio9所享有的音质比先进的WindowsMediaAudio8所提供的音质还高20%对可变比特率（VBR）音频的支持，保证了可通过更小的文件来提供更高的质量可以在计算机、CD-R或超过120种与WindowsMedia兼容的设备上存储比以往更多的音乐与早期版本的WindowsMediaAudio兼容的解码器向后兼容，因此，可以在早期版本的播放机、操作系统和电子设备上播放新的内容,.,21,2.WindowsMediaAudio9Professional第一个用于Web的数字环绕声编解码器配备了高保真硬件和5.1声道环绕声的计算机能在立体声或5.1声道（甚至7.1声道）环绕声中捕获高清晰度音频（24比特/96-KHz采样），从而实现了以128到768Kbps的速率进行流式播放或传递下载后播放的内容用户无需128Kbps的立体声MP3文件，就可以尽享5.1声道音频提供的可媲美相同比特率的出众保真性能如果用户尝试使用新的5.1声道、24比特、96kHz采样率性能播放文件，但没有支持多声道或高清晰度声音的系统或声卡，播放质量将无缝地下降（例如，降低到16比特、2声道立体声），以便用户获得系统可提供的最佳播放体验。,.,22,3.WindowsMediaAudio9Lossless用于存档收藏的CD可以将CD中的曲目复制为这种无损格式，以实现高效存储然后，将曲目转换为基于WindowsMediaAudio9的CD进行播放,.,23,4.WindowsMediaAudio9Voice到目前为止，低比特率编解码器已经针对音乐或声音进行了优化但这种混合模式的声音和音乐编解码器能够提供极其出色的音质，可用于低比特率流式处理（不到20Kbps）。,.,24,5.WindowsMediaAudio9VBRVBR模式意味着实现最佳音质所需的平均比特率更低、文件也更小。VBR可应用于WindowsMediaAudio9和WindowsMediaAudio9Professional编解码器。WindowsMediaAudio9Lossless编解码器始终使用VBR。对于低比特率的流式处理和设备（例如CD和DVD播放机），可使用限制峰值模式。,.,25,2.1.6WindowsMedia9系列视频编解码器,1.WindowsMediaVideo9与WindowsMediaVideo8编解码器相比，质量提高大约15%到50%（最高比特率下的画质提高最多）；确保可在任何比特率下提供无与伦比的视频质量。Eg.WindowsMediaVideo（WMV）9文件的大小通常只有同等质量的MPEG-4文件的一半。,.,26,2.WindowsMediaVideo9AdvancedProfile一种随WindowsMediaPlayer10、WindowsMediaFormat9.5SDK和更新的编解码器安装程序包一起提供的新的编解码器。主要功能包括改进的交织支持和传输格式独立性。在运行WindowsMediaPlayer10的计算机上的使用效果最佳，也可以在WindowsMediaPlayer7或更高版本的计算机上使用。若要将此编解码器与WindowsMediaEncoder9系列一起使用，必须安装WindowsMediaPlayer10。AdvancedProfile编解码器将在解码器中显示一个选项。使用9系列视频编解码器的以前版本，内容生成器可以提供渐进的内容，所采用的数据速率低到MPEG-2编解码器的三分之一，并且仍获得与MPEG-2相同的质量。,.,27,2.WindowsMediaVideo9AdvancedProfile内容生成器和广播器现在可以通过交织的内容在编码效率上获得同样的改进。传输格式独立性使得WindowsMediaVideo9AdvancedProfile可以通过并非基于WindowsMedia的系统提供，例如基于标准的广播基础结构（通过本机MPEG-2传输流）或无线基础结构（通过RTP），甚至是DVD。,.,28,3.WindowsMediaVideo9Screen进行演示或在培训时示范如何使用计算机。即使CPU的配置相对普通，可以更好地处理位图图像和屏幕动作。,.,29,4.WindowsMediaVideo9Image通过平移和缩放效果将静态图像转换为全屏（640 x480）视频。添加交叉渐隐过渡，创建完全编辑的视频剪辑效果。在低达每秒20千比特（Kbps）的数据速率下传递结果。使用固定比特率（CBR）或单步可变比特率（VBR）模式压缩的这些文件可轻松地进行共享。,.,30,5.WindowsMediaVideo9ImageV2通过平移、缩放和各种转换效果将静态图像转换为视频。通过将这些过渡与平移、缩放和同时淡入淡出相结合，创建几乎没有数目限制的效果。可以在低达每秒20千比特（Kbps）的数据速率下传递结果。使用固定比特率（CBR）或单步可变比特率（VBR）模式压缩的这些文件可轻松地进行共享。与以前版本不兼容。,.,31,6.WindowsMediaVideo9VBR模式WindowsMediaVideo9编解码器可以查找较复杂的部分，并在最需要的地方分配更多的比特（例如，动作多的序列），从而以较小的平均文件大小来实现最佳质量。WindowsMediaVideo9支持限制峰值的VBR模式，这样，用户可以指定允许的最高比特率，低比特率连接和设备（如DVD播放机）也可利用VBR的优势。,.,32,7.广播就绪编解码器级的本机隔行扫描支持可确保在广播传递应用（例如，机顶盒或TV传递）中实现最佳质量。8.基于硬件的WindowsMedia视频加速利用支持DirectX视频加速(DxVA)技术的新一代显卡，体验全面提升的性能。有了这些显卡，基于WindowsMediaVideo的内容的呈现就可以由显卡处理器分担，从而使播放更平滑，使更高分辨率的视频播放成为可能。这种分担模式为其他任务留出了更多的计算资源。,.,33,2.1.7WindowsMedia版权管理技术,核心组件：WindowsMediaRightManagerWindowsMedia版权管理器9系列包括：服务器和软件开发包保护媒体文件的回放SDK制作用于加密和分发许可证的程序,.,34,2.2RealMedia,1.制作端产品RealProducerBasic和Plus版将普通格式的音频、视频或动画媒体文件通过压缩转换为RealServer能进行流式传输的流格式文件。提供两种编码格式选择：HTTP和SureStream。2.服务器端产品RealServerBasic、Plus、Intranet和Professional版本提供流式服务。代理软件RealSystemProxy提供专用的、安全的流媒体服务代理，能使ISPs等服务商有效降低带宽需求。3.客户端产品RealPlayerBasic和Plus版既可以独立运行，也能作为插件在浏览器中运行。,2.2.1RealSystem系统组成,.,35,2.2.2RealMedia文件格式,RealAudio：传输接近CD音质的音频数据RealVideo：传输不间断的视频数据RealFlash：高压缩比的动画格式RealMedia文件格式；使RealSystem可以通过各种网络传送高质量的多媒体内容。1.加标志的文件格式使用四字符编码来标识文件元素。基本部件是块（chunk）每个块包括：指明块标识符的四字符编码；块中限定数据大小的32位数值；数据块部分。依类型的不同，上层的块可以包含子对象。,.,36,2.2.3RealSystem中的数据通信,RealProducer,RealServer,RealPlayer,TCP,UDP,TCP,UDP,.,37,RealPlayer播放过程,2.2.4RealSystem系统中RTSP通信,RAM,.,38,RTP,.,39,2.2.5RealServer中的多播技术,将一个现场直播流同时传递给多个客户端，而无需为每一客户的连结发送一个单独的数据流，客户端只需连结到这个数据流，而不是连结到RealServer，从而降低带宽的使用,.,40,2.2.6RealServer中的分流技术,一般用于网络直播Transmitter（发送服务器）通过UDP单播、UDP组播和TCP将直播媒体流发送到分布在各地的多个接收服务器，客户端可以就近访问服务器获得较高质量的媒体流减少带宽使用Transmitter与Receiver（接收服务器）之间由高速链路连接。,.,41,2.2.7SureStream,存在问题：通过低速率调制解调器与Internet连接；限制发布媒体质量或连接人数。解决方法：一、服务器减少发送给客户端的数据而阻止再缓冲，在RealSystem5.0中，称为“视频流瘦化”；二、根据不同连接速率创建多个文件，根据用户连接，服务器发送相应文件。SureStream技术：一、确立一个编码框架，允许不同速率的多个流同时编码，合并到同一个文件中；二、采用一种复杂客户/服务器机制探测带宽变化。,.,42,二、RMCS如何构成？RMCS提供了四个组件功能用以保护、传送和执行媒体文件，包括：1RealSystemPackager：内容供应商用其对媒体文件进行打包、加密或者进行分发和广播。2RealSystemLicenseServer：处理访问请求和对加密媒体文件进行许可处理的HTTP服务器。3MediaCommerceUpgradeforRealPlayer：可以识别加密的Real格式文件（*.rms）的客户端软件。4RealSystemServerPlugin：服务器端