网络流媒体技术的应用模式分析

陈潜

(福州外语外贸学院 福建 福州 350202)

网络流媒体技术的应用模式分析

陈潜

(福州外语外贸学院 福建 福州 350202)

作为信息技术中重要的技术构成要素之一，多媒体技术为广大用户提供了丰富的感官体验，其也令网络的虚拟世界增添了更多的色彩。在多媒体技术中流媒体技术属于是一种网络化的视频技术，这项技术的出现很好的实现了视频的网络在线播放，极大的方便了用户。

网络；流媒体技术；应用模式；分析

伴随着信息技术的高速发展，流媒体技术的定义与概念也在发生着深刻的改变。流媒体技术已经不再仅仅只是一种单一的流形式媒体（视频）传输技术，在不断的发展、演化过程中，它衍生出了更多种类和形式的技术，这些技术的出现很好了契合了流形式传输的网络通信、多媒体数据采集、多媒体数据压缩、多媒体数据存储等方面的应用，而这些应用已经开始发展成为一个产业。在这样的背景下，从实际情况上来看，流媒体已经成为因特网上媒体信息传递与应用的主流，它的出现更高的实现了沟通、传播的多向性，使得媒体文件的传播不再受时间、空间等方面因素的限制。

1.关于流媒体与流媒体技术的概述

1.1 流媒体的概念

流媒体(Stream Media)主要指的是，在Internet中采用流式传输技术的连续时基媒体，其常见的媒体形式包括了音频、视频、动画或其他多媒体。但是实际上在具体的应用中其还是以视频为主（当然动画、音频等也占有一定的份额），因此在提高流媒体和流媒体技术时，人们更容易联想到还是视频这种媒体形式。传统的流媒体格式有微软的.asf、. rm、.ra、.rmvb、.mov等，当然现在比较流行的.flv、.mp4等也都算得上是流媒体形式的文件格式。

1.2 流媒体技术的概念

所谓流媒体技术实际上指的就是将连续的影像和声音信息 （文件）经过一定的压缩处理放到web服务器端，让用户通过浏览器登录浏览的形式实现文件的一边下载一边收看、收听，流媒体技术的应用，改变了传统音视频文件播放需要用户将整个多媒体文件下载完成才可以即时观看的情况。而作为一种解决多媒体播放的“软技术”，流媒体技术其本身并不是单一性的技术，其在具体的应用中实际上它融合了多种技术，这些技术涉及了媒体数据的采集、压缩、存储、传输以及通信等多个方面。

2.流媒体技术应用的优势与新形式

2.1 流媒体技术应用的优势

因特网最大的特点在于其具有交互性、不间断传输，但是在流媒体技术出现的年代，多媒体文件的传输却显得有些困难，因为很多的多媒体文件（主要是视频文件）所占容量通常是很大的，这些文件需要在用户下载后存储到本地硬盘中才能播放，而这个过程一般需要很长时间。而流媒体技术的出现很好的改变了上述的这种状况，流媒体处理过的多媒体文件其不需要下载完整个文件就可以实现文件（视频）的播。实际上流媒体播放的文件也是通过下载的形式实现的播放，只不过是一种一边下载一边播放的形式，这种播放的形式下，网上点播或观看实况电影、电视等就成为了可能。

2.2 流技术的新形式

早期的web流媒体应用考虑到了Internet的连接的不稳定性，很多时候为了实现播放的流畅性，更多时候选择了降低媒体信息质量的形式来提升加载的速度，从而获得相对而言较好的用户体验。但是随着智能流技术的出现，这样的情况得到了很好的改观。智能流技术主要是通过两种途径来达到带宽和视频质量之间的有效协调。首先,智能流技术需要确立一个基本的编码框架，在该框架下允许不同速率的多个文件流进行同时编码，并在编码后合并成一个文件。其次，智能流技术,采用一种相对而言更为复杂的c/s机制来对带宽的变化进行测定。最后，为了实现更好的用户体验，在编码记录不同速率媒体数据、形成单一文件的基础上（该文件被称之为智能流文件），当客户端发出请求后，其可以将其具体的带宽容量发送到服务器端，流媒体服务器可以根据客户的实际带宽情况将（智能）流文件分段的传送到客户端，客户端实现文件的边下载边播放。通过这种模式，用户得到的是比较优质的文件传输效果，而文件的制作人员也就仅仅只需要对文件压缩一次、管理员也只需要维护一个单一文件，媒体服务器来负责根据实际的带宽自动切换。智能的流媒体技术，为Internet上根据具体的带宽情况，来发送高质量媒体文件提供了重要、可靠的保证，其应用也将越发的广泛。

3.流媒体系统的基本架构模式

对于一个基本的流媒体系统而言，其主要包括编码器、服务器和播放器三个部分，下面将会对这三个部分具体应用中的工作模式进行探究。

3.1 编码器

流媒体系统编码器负责对原始的音、视频数据实施压缩、编码，当然这种压缩和编码都是在一定格式和一定标准下进行的。具体编码的方式，分为实时型和非实时型两种，常用的音频编码形式或者说是音频编码器为MP3等，而视频编码器的种类可能更多一些，常见的主要有MPEG4、H.261、H.263和H.264等，而目前最为流行的H.264视频编码器，其无论是从编码效率还是具体媒体文件的图像质量上来看其与其他编码器相比都具有绝对优优势。

3.2 服务器与播放器

在流媒体系统中，服务器（流媒体服务器）负责将编码的媒体数据封装成RTP数据包，并将媒体信息以RTP数据包的形式发送到网络中。具体为：服务器每次从播放的节目中获取其中的一帧数据，然后将其分成几个RTP数据包，并在数据包中添加相应的时间戳和序列号，一般情况下属于同一帧的数据包是具有相同时戳的。当数据包到达其所应该播放的时间点后，服务器便就会自动将相应的这音视频数据包发送出去，接着再去读取下一帧数据、打包、传送，循环往复，直到整个文件传送完毕。

而在客户端主要是借助播放器每次从数据包的头部读取数据，从具体的时戳中获得某一帧的播放时间，接着进行音、视频的同步处理；在同步处理后，将数据发送到解码器中解，而,解码后的数据信息则被送入一个具有循环读取功能的缓存中进入等待态。在该帧信息的播放时间到达时，解码数据则会从缓存中取出，送入到计算机的显示设备中进行显示、播放。

4.流媒体的主要应用领域及形式

4.1 视频点播

视频点播（VOD）技术最早应用应用于卡拉OK点播，随着计算机网络技术的发展，VOD技术逐渐与流媒体技术融合。因为流媒体本事是经过了特殊的压缩编码的媒体形式，其本身就是为网络传输而设计的，其中采用了一些先进的负载均衡技术，对于实现音视频的网络点播功能是完全没有问题的。而随着相应技术的发展，大规模的并发点播请求进行下进行分布式处理的点播环境也是能够实现的。

4.2 在线直播

目前，在线直播或者说是网络直播是网络视频领域的新兴产业，其发展实际是离不开流媒体技术的支持的。流媒体技术为在线直播提供了良好的音、视频效果保证。而在线直播业务，除了常见的娱乐功能之外在教学和电视节目转播等领域也得到了广泛应用。在网络直播领域，目前流媒体技术与Multicast技术的结合在降低服务器端负荷的同时更极大程度的节省了网络带宽。

4.3 视频会议

视频会议也是目前流媒体技术应用中的一种，流媒体实现了点对点的通信,如可视电话、视频会议等。在实际应用中，只要一台已经接入Internet的计算机和一个摄像头实际上就能实现了世界上任何地点的任何人进行音、视频的通信。从实际效益来看，在基于流技术的视频会议的应用中，人、财、物等方面的成本得到了极大的节省，这也成为流媒体技术应用的典型成功案例之一。

4.4 远程教学

远程教育与教学是对传统教育、教学模式的重要补充，其突破了“面授”的局限，实现了学习者空间、时间上的解放。实际上上面提到各种应用模式也都能应用在远程教学领域，而多媒体交互教学的技术也多为流媒体,像RealSystem、Flash、Shockwave等技术就经常应用到远程教育和教学当中。

4.5 IPTV

IPTV也就是交互式网络电视，其也是流媒体技术应用的一种模式，IPTV是利用流媒体通过宽带网络传输数字电视信号给用户。这一应用，有效的将电视、网络和PC三个领域充分的整合到了一起。IPTV主要有组播或者广播方式和视频点播(VOD)方式两类形式。IPTV是基于现在互联网的方式来实现服务器和用户之间的连接，因此其也能获得一些互联网领域的服务，实现了对传统电视功能的更新和扩充。

4.6 其他

流媒体的应用模式实际上还有很多种，其中主要包括无线流媒体技术、以及P2P技术中的应用。其中无线网络技术和流媒体技术的融合实现了无线流媒体，用户获得流媒体信息的形式、方式则变得更为的自由。而P2P技术也可以和流媒体技术结合并应用到相应领域中。每个流媒用户都可以作为一个P2P节点,建立相应的连接来分享媒体数据信息，这种模式能有效减少服务器的负担和提高每个用户的媒体质量。

5.小结

从实际的流媒体技术应用的实际情况上来看，其已经成为因特网上多媒体应用的主流，其很好的实现了沟通和传播的多向性，使传播不再受到时间和空间的限制。诸多的基于流媒体技术的应用极大的方便了用户，也为新的技术的出现提供了很大的支持。

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［2］杨武.流媒体技术的研究及其在网络教学系统中的应用[D].电子科技大学, 2004.

［3］李光清.流媒体技术的应用和发展趋势述论[J].甘肃联合大学学报(自然科学版),2007,06:78-81.

［4］马健.流媒体技术在网络教学中的应用[J].中国西部科技,2011,21:40-41.

The application of network streaming media technology pattern analysis

ChengQian
（FuZhou college of foreign studies and trade FuJian Fuzhou 350202）

As one of the important technical components in the information technology,multimedia technology provides customers with rich sensory experience,it also makes the network virtual world added more color.In multimedia technology belongs to the stream media technology is a kind of network video technology,the emergence of this technology is very good for video online,greatly convenient for the user.

Network;Streaming media technology;Application mode;Analysis of the

TN80

A

2095-7327（2017）-08-0153-02

陈潜（1975.5—），男，汉族，福建永泰人，本科学历，福州外语外贸学院副教授，研究方向为数据库技术。