流媒體技術的應用研究

流媒體隨著網絡的發展、寬帶的普及，流媒體技術被業界廣泛看好。微軟董事長Bill Gates曾經對此進行了專門演講，宣布了流媒體是微軟看好的新方向。并且展示了Windows Movie Maker軟件，通過該軟件用戶可以將影像文件進行編輯和發布。自從那起，流媒體業界就開始發生了鋪天蓋地的變化。許多公司都開始研發流媒體技術，讓其適用于不同的技術平臺。不少服務器公司也在系統中捆綁了流媒體服務器軟件。

一、流媒體傳輸協議

流式傳輸的實現需要合適的傳輸協議。TCP需要較多的開銷，故不太適合傳輸實時數據。在流式傳輸的實現方案中，一般采用HTTP/TCP來傳輸控制信息，而用RTP/UDP來傳輸實時多媒體數據。

1、實時傳輸協議RTP與RTCP

RTP是用于Internet/Intranet針對多媒體數據流的一種傳輸協議。RTP被定義為在一對一或一對多傳輸的情況下工作，其目的是提供時間信息和實現流同步。RTP通常使用UDP來傳送數據，但RTP也可以在TCP或ATM等其他協議上工作。當應用程序開始一個RTP會話時將使用兩個端口：一個給RTP，一個給RTCP。RTP本身并不能為按順序傳送數據包提供可靠的傳送機制，也不提供流量控制或擁塞控制，它依靠RTCP提供這些服務。RTCP和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務。RTP和RTCP配合使用，它們能以有效的反饋和最小的開銷使傳輸效率最佳化，因而特別適合傳送網上的實時數據。

2、實時流協議RTSP

實時流協議RTSP是由RealNetworks和Netscape共同提出的，該協議定義了一對多應用程序如何有效地通過IP網絡傳送多媒體數據。RTSP在體系結構上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成數據傳輸。HTTP與RTSP相比，HTTP傳送HTML，而RTP傳送的是多媒體數據。HTTP請求由客戶機發出，服務器作出響應；使用RTSP時，客戶機和服務器都可以發出請求，即RTSP可以是雙向的。

3、資源預訂協議RSVP

由于音頻和視頻數據流比傳統數據對網絡的延時更敏感，要在網絡中傳輸高質量的音頻、視頻信息，除帶寬要求之外，還需其他更多的條件。RSVP是Internet上的資源預訂協議，使用RSVP預留一部分網絡資源（即帶寬），能在一定程度上為流媒體的傳輸提供QoS。

二、常見流媒體文件格式

1、 RealSystem的RealMedia文件格式　

RealNetworks公司的RealMedia包括RealAudio、RealVideo和RealFlash三類文件，其中RealAudio用來傳輸接近CD音質的音頻數據，RealVideo用來傳輸不間斷的視頻數據，RealFlash則是RealNetworks公司與Macromedia公司新近聯合推出的一種高壓縮比的動畫格式RealMedia文件格式的引入了，它使得RealSystem可以通過各種網絡傳送高質量的多媒體內容。第三方開發者可以通過RealNetworks公司提供的SDK將它們的媒體格式轉換成RealMedia文件格式。

2、微軟高級流格式ASF簡介

Microsoft公司的Windows Media的核心是ASF（Advanced Stream Format）。微軟將ASF 定義為同步媒體的統一容器文件格式。ASF是一種數據格式，音頻、視頻、圖像以及控制命令腳本等多媒體信息通過這種格式，以網絡數據包的形式傳輸，實現流式多媒體內容發布?！?ASF最大優點就是體積小，因此適合網絡傳輸，使用微軟公司的最新媒體播放器（Microsoft Windows Media Player）可以直接播放該格式的文件。用戶可以將圖形、聲音和動畫數據組合成一個ASF格式的文件，當然也可以將其他格式的視頻和音頻轉換為ASF格式，而且用戶還可以通過聲卡和視頻捕獲卡將諸如麥克風、錄像機等等外設的數據保存為ASF格式。另外，ASF格式的視頻中可以帶有命令代碼，用戶指定在到達視頻或音頻的某個時間后觸發某個事件或操作。

3、 QuickTime電影(Movie)文件格式

Apple公司的QuickTime電影文件現已成為是數字媒體領域的工業標準。QuickTime電影文件格式定義了存儲數字媒體內容的標準方法，使用這種文件格式不僅可以存儲單個的媒體內容(如視頻幀或音頻采樣)，而且能保存對該媒體作品的完整描述；QuickTime文件格式被設計用來適應為與數字化媒體一同工作需要存儲的各種數據。因為這種文件格式能用來描述幾乎所有的媒體結構，所以它是應用程序間（不管運行平臺如何）交換數據的理想格式。QuickTime文件格式中媒體描述和媒體數據是分開存儲的，媒體描述或元數據（meta-data）叫做電影（movie）,包含軌道數目、視頻壓縮格式和時間信息。同時movie包含媒體數據存儲區域的索引。媒體數據是所有的采樣數據，如視頻幀和音頻采樣，媒體數據可以與QuickTime movie存儲在同一個文件中，也可以在一個單獨的文件或者在幾個文件中。

三、建立流媒體服務器實例（Real Serve）

RealNetworks 流服務器端軟件，用它可以在網上發布Real格式的Audio、Video文件，以流格式(RTSP協議)進行網上傳輸播放，不必擔心rm文件被下載。 要實現網上流視頻的點播與直播，在硬件之上需要安裝一個服務器端軟件，這個就是Real Server。

1、組建多媒體播放系統的組網環境

多媒體播放系統的組網環境要求由主從結構或者對等結構組網的若干臺多媒體電腦,帶聲卡、音響、耳塞、麥克風等發聲設備,并不受有盤網絡和無盤網絡的限制。而服務器操作系統要求Windows NT、Windows 2000Professional 、Win2000 Server，服務器要求指定有固定 IP 地址或者是 Intranet 的虛擬 IP地址，工作站端要求裝Realplayer7.0以上的版本。

2、下載、安裝Real Server9.0

目前Real server已經有了9.0版，我們介紹的Real Server通過在線注冊獲得注冊碼可以免費使用一年，但在局域網內只允許25人同時使用。下載完備以后直接雙擊下載的文件，就可以自解壓安裝了。在“License File Location”下面填寫上解壓后保存的目錄與文件名，這步很重要，服務器端能否使用就全靠它了。 點擊“Next”,選擇安裝目錄、接受協議后，要求填寫用戶名(Usename)和密碼(Password)，因為安裝的Realserver是一套影音服務器軟件，有系統管理者(Administrator)的登錄進行管理，在這里我們把username 和 password都設置為“test”。記住它，等一下安裝成功啟動“Helix Server Administrator”時要用它來登錄。　再點“Next”會彈出一個對話框，讓鍵入一個端口號，這個端口將授權給PNA聯接，這個聯接地址以“PNA://”開頭。下面的“7070”是安裝默認的PNA聯接端口號，不要改它，緊接著在后面的安裝中要設置RTSP聯接、HTTP聯接、MMS聯接的端口號，這些都不要改它，以默認的為好?！∽詈笠徊皆凇癐nstall Helix Server a NT servce”前面一定要打上勾。

3、啟動服務器

啟動服務器之前,先確保局域網網絡是否接通、每一臺工作站是否安裝有Realplayer媒體播放軟件，最好用7.0以上的版本。 首先，點擊服務器桌面上的Helix Server圖標，啟動Helix Server，程序是在DOS窗口中運行的，首次運行完成后不能自動關閉程序，要手動關閉，以后再啟動運行完成后會自動關閉的。

4、啟動管理器

服務器桌面上另一個名為Helix Server Administrator圖標，是對整個播放系統進行服務管理的一個系統程序。填寫好密碼點擊“確定”后彈出啟動IE瀏覽器，出現對播放系統進行全部管理的五項基本內容:ServerSetup(建立服務)、Security(安全性) 、Logging & Monitoring(登陸及管理)、Broadcasting(網絡廣播)、Content Management(內容管理)。

5、播放系統測試

點擊管理項的第一項“ServerSetup”后下拉出一些細項目，點擊其中的“Media Samples(媒體實例)”，例如我們雙擊“Play SMIL Sample 2 ”彈出Realplayer播放器窗口，開始時會在播放器的底部看到“正在聯接”和“正在緩沖”并且在時間不斷的跳動,這說明整個系統安裝聯接成功。

6、工作端的連接　

在工作站中我們同樣啟動Realplayer，在播放器的“位置”后輸入“rtsp://計算機名:554/africag2/africa.smi”，“回車”，當我們同樣在播放器的底部看到“正在聯接”和“正在緩沖”并且在時間不斷的跳動時，那么整個系統才算大功告成,播放文件默認存入路徑在Helix Server安裝目錄下的Content子目錄，可以將rm格式的影片存放該目錄下，然后在客戶機Realplayer中播放器的位置輸入rtsp://計算機名/影片名.rm,就可以慢慢的欣賞影片了。

四、結束語

流媒體由于自身的特色，將應用于各個領域。近年來，流媒體的應用明顯可以在互聯網上直接看到。遠程教育、視頻點播、直播節目都是最貼近用戶，此外對于商業用戶視頻會議將是一個新的熱點。 (c001)