1、流媒体技术及其在宽带网络中的应用与发展(上) 摘要 文章介绍了流媒体的概念与特点，深入分析了流媒体系统及其关键技术，研究了流媒体技术在宽带网络中的应用及在国内外的发展情况，对流媒体技术在发展中遇到的问题做了说明。 还针对我国目前的宽带网络现状，提出了流媒体技术的应用和发展建议。 在宽带网络建设中，人们逐渐认识到宽带应用才是真正支撑宽带网络发展的力量源泉，也是宽带网络经营者的效益来源。基于中、高速网络的流媒体（Streaming Media）技术由此诞生，它的诞生和发展推动了互联网整体架构的革新，同时赋予宽带应用更多的娱乐性和互动性。目前在中国的宽带网络市场上，基于不同压缩编码方式的 MPEG-
2、1，MPEG-2，REAL ，WMT ，QuickTime 等各种流媒体技术的产品成了宽带网络的宠儿，日益受到人们的关注。一、流媒体的概念与特点 流媒体是指运用可变带宽技术，在数据网络上按时间先后次序传输和播放的连续音/视频数据的一种格式。流媒体在播放前只将部分内容缓存，并不下载整个文件，在数据流传送的同时，用户可在计算机上利用相应的播放器或其它的硬件、软件对压缩的动画、视音频等流式多媒体文件解压后进行播放，这样就节省了下载等待时间和存储空间，使时延大大减少，而多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。 流媒体数据流具有连续性、实时性、时序性三大特点，具有严格的前后时序关系。二、流媒体系
3、统及其关键技术 1.流媒体系统的组成 流媒体系统包括音/视频源的编码/ 解码、存储、流媒体服务器、媒体流传输网络、用户端播放器 5 个部分，原始音/ 视频流经过编码和压缩后，形成媒体文件存储，媒体服务器根据用户的请求把媒体文件传递到用户端的媒体播放器。 2.流媒体文件格式 流媒体文件是将一个资料（动画、影音等）分段传送，用户不必等待整个内容传送完毕，就可以观看到即时、连续的内容，甚至可以随时暂停、快进、快倒。由于不同公司发展的文件格式不同，传送的方式也有所差异，以下是目前流行的几种流媒体文件格式。 （1）Real Networks 公司的.rm 视频影像格式和.ra 的音频格式 Real Ne
4、tworks 公司的 Real System 由媒体内容制作工具 Real Producer、服务器端 Real Server、客户端软件（Client Software）组成，其流媒体文件包括Real Audio，Real Video，Real Presentation 和 Real Flash。RealAudio 和Real Video 中所采用的自适应流（Sure Stream）技术是 Real Networks 公司具有代表性的技术，可自动并持续地调整数据流的流量以适应实际应用中的各种不同网络带宽需求，轻松地在网上实现视、音频和三维动画的回放。Real 格式具有极高的压缩比和很好的传输
5、能力，其流式文件采用 Real Producer 软件进行制作，将源文件或实时输入变为流式文件，再把流式文件传输到服务器上供用户点播。服务器端软件为Real Server 8，具有网络管理功能，支持广泛的媒体格式与流媒体商业模式。客户端播放器 Real Player 的全球注册人数已经超过了 1.6 亿人，占据了 60%的网上视频流点播市场。 由于其成熟、稳定的技术性能，互联网巨人美国在线（AOL），ABC， AT&T，Sony 和 Time Life 等公司和网上主要电台都使用 Real System 向世界各地传送实时影音媒体信息以及实时的音乐广播。在我国，大量的影视、音乐点播和春节晚会、
6、昆明世博会开幕式的网上直播都采用了 Real System 系统。 （2）Microsoft 公司的.asf 格式 微软公司也推出了一整套包括流媒体制作（Media Tools）、发布（Media Server）和播放软件（ Me?鄄 dia Player）的信息流式播放方案 Microsoft Media Technology。Media Tools 提供了一系列的工具帮助用户生成 ASF 格式的多媒体流（包括实时生成的多媒体流），是整个方案的重要组成部分，它分为创建工具和编辑工具两种，创建工具主要用于生成 ASF 格式的多媒体流，包括 Media Encoder，Author，Vid To
7、 ASF，Wav To ASF，Presenter 五个工具；编辑工具主要对 ASF 格式的多媒体流信息进行编辑与管理，包括后期制作编辑工具 ASF Indexer 与 ASF Chop，以及对 ASF 流进行检查并改正错误的 ASF Check。ASF 是一种包含音频、视频、图像以及控制命令、脚本等多媒体信息在内的数据格式，通过分成一个个的网络数据包在 Internet 上传输，实现流式多媒体内容发布。ASF 支持任意的压缩解压缩编码方式，并可以使用任何一种底层网络传输协议，具有很大的灵活性。Media Server 可以保证文件的保密性，不被下载，并使每个使用者都能以最佳的影片品质浏览网页
8、，具有多种文件发布形式和监控管理功能。Media Player 则提供强大的流信息的播放功能，不仅用于 Web 方式播放，还可以用于在浏览器以外的地方播放影音文件。 微软公司将 Microsoft Media 技术捆绑在 Win?鄄 dows 2000 中，具有方便、先进、集成、低费用等特点。此外，ASF 还将被用作 Windows 版本中多媒体内容的标准文件格式，这无疑将对 Internet，特别是流式技术的应用和发展产生重大影响。但目前在整体解决方案方面和 Real Networks 的软件相比还有差距，且只能在微软平台上使用。 （3）Apple 公司的 QuickTime Apple 公
9、司于 1991 年开始发布 QuickTime，它几乎支持所有主流的个人计算平台和各种格式的静态图像文件、视频和动画格式，是创建 3D 动画、实时效果、虚拟现实、AV 和其他数字流媒体的重要基础。 QuickTime 包括服务器 QuickTime Streaming Server、带编辑功能的播放器QuickTime Player（免费）、制作工具 QuickTime 4 Pro、图像浏览器 Picture Viewer 以及使 Internet 浏览器能够播放 QuickTime 影片的 QuickTime 插件。QuickTime 4 支持两种类型的流：实时流和快速启动流。使用实时流的
10、Quick?鄄Time 影片必须从支持 QuickTime 流的服务器上播放，是真正意义上的流媒体，使用实时传输协议（RTP）来传输数据。快速启动影片可以从任何 Web Server 上播放，使用超文本传输协议（HTTP）或文件传输协议（FTP）来传输数据。 目前，FOX 新闻在线、 FOX 体育在线、BBC WORLD、气象频道 （Weather Channel）等机构都加入 QuickTime 内容供应商行列，使用 QuickTime 技术制作实况转播节目。通过好莱坞影视城（ ）检索到的许多电影新片片段，也都是以 QuickTime 格式存放的。 （4）其他 除了上述 3 种主要格式外，在
11、多媒体课件和动画方面的流媒体技术还有Macromedia 的 Shockwave 技术和 MeataCreation 公司的 Meta Stream 技术等。通过 Macromedia 的 Shockwave 技术可以方便地在 Web 页面中加入图像、动画以及交互式界面等操作。Shockwave 与 Macromedia 产品紧密联系在一起，包括Flash，Shockwave for Authorware，Shockwave for Director 等技术。 MetaStream 3D 的图形设计软件是 Ray Dream Studio 5 以及 Ray Dream 3D，可以方便地在网上创建、发布及浏览被缩放的 3D 图形，它具有小文件量及流传输的特点，比其它任何一种已存在的 Internet 3D 技术压缩率都高，主要应用于游戏开发厂商、页面设计者、电子商务、科学研究者、专业设计者等。 此外，MPEG-4 被认为是对抗微软向媒体市场进军的一种技术。MPEG-4 将块头很大的数字文件压缩成较小的文件，以便在互联网上进行传输，并提供交互功能，使影视节目具有在当今只有互联网网站和视频游戏才能提供的交互性。 作者：梁晓辉 游志胜
