流媒体技术

流媒体技术

流媒体技术的应运而生是互联网时代发展的必然要求。媒体在网络上的传播由最初单一的文字、图片、音乐到如今的网络视频，远程对话，人们在急于寻求解决“信息多样化获取”方法的阶段，媒体技术也经过了一个尝试和升级的过程。随着互联网时代的不断兴盛，作为网络传播平台的流行媒体“流媒体”，以其“压缩、打包、传输、流式播放”的独特应用方式，为媒体的传播带来了革新式的飞跃，为人们的生活提供了高效、高品质的服务。

一、流媒体的概念、原理及其关键技术

1、概念

流媒体是指以流的方式在网络中传输音频、视频和多媒体文件的形式。流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。流媒体作为一种新的媒体传输方式，利用流式传输将视频和音频作为压缩包，由服务器向计算机用户进行实时连续的传送，以此用户只需待几秒钟的启动延时便可对视频或音频进行播放，剩下部分继续下载，无需如非流式播放那般待视频音频文件下载完全后方可播放。这一系列“流”的过程中，便捷了媒体的传播，方便了人们的生活。

2、原理

流式传输的实现需要缓存。因为Internet以包传输为

基础进行断续的异步传输，对一个实时A/V源或存储的A/V文件，在传输中它们要被分解为许多包，由于网络是动态变化的，各个包选择的路由可能不尽相同，故到达客户端的时间延迟也就不等，甚至先发的数据包还有可能后到。为此，使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响，并保证数据包的顺序正确，从而使媒体数据能连续输出，而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿。通常高速缓存所需容量并不大，因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据：通过丢弃已经播放的内容，流可以重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续尚未播放的内容。

流式传输的实现需要合适的传输协议。由于TCP需要较多的开销，故不太适合传输实时数据。流式传输的过程一般是这样的：用户选择某一流媒体服务后，Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息，以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来；然后客户机上的Web浏览器启动A/VHelper程序，使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。

A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流控制协议（RTSP），以交换A/V传输所需的控制信息。与CD播放机或VCRs所提供的功能相似，RTSP提供了操纵播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。A/V服务器使用RTP/UDP协

议将A/V数据传输给A/V客户程序（一般可认为客户程序等同于Helper程序），一旦A/V数据抵达客户端，A/V客户程序即可播放输出。

需要说明的是，在流式传输中，使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与A/V服务器建立联系，是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A/VHelper程序所在客户机的目的地址。

流媒体制作

3、关键技术

（1）编解码技术。

编解码技术需要根据流媒体业务的不同，选择与之相适应的编解码格式，目前常用的编解码格式有音频编解码格式、视频编解码格式和文件格式，例如MPEG-4、AAC、AVI等。

除此之外，编解码技术还要根据流媒体业务的需求选择不同

的标准，以此适应国际媒体传播平台，对于压缩、存储和运算要求根据移动通信终端设备的不同产生与之相适应的变化。总体来说，编解码技术随着媒体传播介质的改变而改变，是流媒体技术正常运转的关键环节之一。

（2）业务协议。

移动流媒体业务的协议栈是实现流媒体数据的高效传输的保障，主要包括RTP协议、RTCP协议、RTSP协议、SDP协议和RSVP协议。RTP是实时传输协议，它确保了“流”同步，但是单靠RTP是无法完成数据包的可靠传送的，这时就需要RTCP。RTCP是实时传输控制协议，它确保了流量或拥塞控制，实现传输效率的最优化，为实时数据的传输提供高效保证。RTSP优于RTP和RTCP，它以RTP或RTCP为基础进行一对多网络多媒体数据传送。而SDP作为会话描述协议则只负责在不同协议间进行传输消息的通知。音视频数据的高质量传输辅助协议之一便是RSVP，RSVP通过预留手段，减少音频数据流对网络的延时，一定程度上使音频数据的传播更加高效。

二、流媒体的应用现状

1、网络视频直播

网络视频直播是流媒体技术在人们生活中最普遍的应用。人们可以在低宽带，低连接速率的环境下实现影音的高

质量播放，突破时间和地域限制，随时随地获得多媒体信息。例如对地方电视台的直播电视剧和中央电视台时事新闻的播放，对球场赛事的点播观看，对明星MV的随时放映等等。

2、远程教育

远程教育实现了老师的在线授课，学生的在线答疑，解决了传统远程教育模式的单一化，学生不仅仅是被动的听，老师不再是枯燥的讲，由于音频、视频的同步，在近乎“面对面教学”的通信方式下，学生与老师共同完成了一个含有答疑系统的整体且富有交互能力的网络课堂。不仅如此，学生可以有目的的选择学科内容，反复播放，实现真实课堂无法比拟的教学环境，节省了时间提高了学习效率。远程教育不仅可以应用在学生群体，也同样可以面向广大社会群体，只要你想实现高效学习，远程教育都可以帮你圆梦。

3、视频会议

视频会议作为交互式通信业务，融合流媒体技术，对会议内容进行及时的广播和录播，实现了流媒体技术的高效利用。视频会议与远程教育有许多共通之处，突破了时间和地域限制，在富有交互能力的环境下，众流媒体用户取得了现实会议所产生的等同作用效果。不仅如此，视频会议对会议内容进行了录播和实时储蓄，确保事后会议内容的再现，流媒体用户便可以通过访问和点播回顾会议。

视频会议

三、流媒体技术的制约及应对方案

1、误码。

误码是无线传输中最容易出现的问题，无线传输不同于有线传输，它的稳定性极差，传输环境也相对低端，这就导致了误码出现频率的加大，同时无线传输条件下的误码更容易被数据包所接收。

误码最直接的危害是对视频、音频质量的影响，为了减少误码，提高视频、音频质量，首要措施便是提高信道的容错性，采用强效的编码和检验技术，核实接收到的数据，以此最大限度的减小误码率。

2、编码及压缩。

数据丢失是实时传输中常见问题之一，数据的丢失影响

着解码，这就需要采取科学、恰当的控制来减少数据丢失和丢失后对解码质量的影响。除此之外，由于网络状况是出于不断变化中的，这就对流媒体的编码或压缩提出了更高的要求，不仅在于编码格式的正确采用，还在于对网络速率的适应，只有各方面统筹兼顾才能实现实时传输的顺畅运转。

3、质量控制。

质量控制包括服务器性能和高压缩比、低运算量两个方面。只有先进的服务器性能才能适应高规模、大范围的流媒体实时传输，促进流媒体服务的传播。

流媒体技术的最大特点在于“体积小，信息量大”，要想实现体积小，就需要采用很高的压缩比。利用压缩编码算法，结合运营成本和终端的功耗程度，设计合适的压缩比，在不会大幅度提高成本的前提下，实现高压缩比、低运算量的目标。

4、终端适配和耗电问题。

如果不能实现终端与流媒体服务器的适配，那么即便是同一个节目在不同的终端上放映的效果也是大相径庭。原因在于终端的种类繁多，不同的终端对于音像、字符、格式支持的能力各有差异，要想实现终端放映的高品质效果，就需要配置合适的传送音频、视频，在两方的共同配合下完成流媒体实时传输的高效运转。

作为新兴的媒体技术形式，流媒体技术响应了互联网时代的发展要求，结合无线通信技术，实现了网络通信一体化的媒体传播方式，符合当代人们的心理需求，为人类对“数字化、现代化、高效化”的生活追求掀开新的篇章。

流媒体技术能否在未来的媒体传播领域独当一面，关键还在于技术漏洞的及时发现和填补，顺应时代发展的步伐和大众心理需求，在技术层面不断进行升级，在完善中实现流媒体技术的突破，引领网络媒体实现革新。