宽带网络流媒体技术及应用
流媒体技术的应用和安全
２ ．流媒 体 应 用 的 类 型
流媒 体 可 以根据 传 输模 式 、 实时 性 、 交互 性粗 略 的分 为多
种类 型 。传 输模 式 主要 是指 流媒 体 传输 是点 到 点的 方式 还是 点 到多 点 的 方式 。点 到 点 的模 式 一般 用 单 播 （ ｎｃｓ） Ｕ ｉ ｔ 传输 ａ 来实 现 。点到 多点 的模 式 一般 采用组 播 （ ｌｃ ｓ） 输来实 Ｍｕｔ ａｔ 传 ｉ 现 ， 网络 不支 持组播 的 时候 ， 可 以用多个 单播 传输 来实现 。 在 也 实 时性 是指 视频 内容源 是否 实 时产 生 、 采集 和播 放 的 ， 时 内 实 容 主要包 括 实况 （ ｉｅ Ｌｖ ）内容 、 频会 议节 目内容 等 ， 非实 时 视 而 内容 指 预先 制作 并 存储 好 的媒 体 内容 。交互 性 是指 应用 是否
Ｔ ｃｎ ｌｇ ｎ ｐ ｌ ｃ ｔｏ ｓ・ 术应 用 ｅｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄＡ ｐ ａ ｉｎ 技 ｉ
流媒 体 技 术 的应用 和 安全
高雪峰 （ 国电信股份 有限 公 司吴忠分 公 司 宁 夏吴忠 ７ １ ０ ） 中 ５ １ ０
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
【 要】流媒 体技 术是 基 于数 据传 输 网络 以流 的方 式传 输 多媒体 信息 的技 术 。近年 来 ． 摘 随着 宽带 网络 的 发展 和用 户需 求 的驱动 ． 流 媒体 技术 和相 关 的应 用 得到 越来 越 多的关 注 ， 认 为是未 来高 速 网络 的主流 应用 之一 。本 文从 流媒体 的概念 、 用类型 被 应 关键 技 术 、 务 系统 和传 输安全 等五 个 方面对流 媒体 技术 的应 用和安全 进 行了介 绍 。 业 【 关键 词】 媒体 ； 用层 质量 控制 流 应
流媒体技术原理、发展及应用
流媒体的定义流媒体是一种使音频、视频和其他多媒体元素在Internet及无线网络上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。
流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。
流式传输方式是将视频和音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由服务器向用户计算机连续、实时传送。
在采用流式传输方式的系统中，用户不必像非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到当中的内容，而是只需要经过几秒钟或几十秒的启动延时即可在用户计算机上利用相应的播放器对压缩的视频或音频等流式媒体文件进行播放，剩余的部分将继续进行下载，直至播放完毕。
这个过程的一系列相关的包称为“流”。
流媒体实际指的是一种新的媒体传送方式，而非一种新的媒体。
流媒体技术全面应用后，人们在网上聊天可直接语音输入；如果想彼此看见对方的容貌、表情，只要双方各有一个摄像头就可以了；在网上看到感兴趣的商品，点击以后，讲解员和商品的影像就会跳出来；更有真实感的影像新闻也会出现。
流媒体技术发端于美国。
在美国目前流媒体的应用已很普遍，比如惠普公司的产品发布和销售人员培训都用网络视频进行。
流式传输方式则是将整个A/V及3D等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。
在采用流式传输方式的系统中，用户不必像采用下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用解压设备(硬件或软件)对压缩的A/V、3D等多媒体文件解压后进行播放和观看。
此时多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。
流媒体技术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。
应用于宽带业务的流媒体技术和产品
薛念 庆 （ｉｍａＤ ｓ ｎ 公 司深 圳 代表 处 Ｓｇ ｅｉ ｓ ｇ ５８３ ） １０ １
随着宽带 市场发 展的不 断深 入 ，如何为宽 带接
Ｓｇ ｓ ｎ 公 司与众 多开发 商一 起工 作 以 ｉｍａＤｅｉ ｓ ｇ 保证 视频 流格式 的各个方 面都 符合标 准 。这 种标 准 化 （ 于 ＩＯ Ｅ Ｒ Ｓ 基 Ｓ ＭＰ Ｇ、 Ｔ Ｐ和 Ｄｉ ｃ ｈ ｗ） 证 数 ｒｔ ｏ 保 ｅＳ 字视 频 以一个 标准 的格式存 在 。 同时 ， 也保 证 了所 这 开发 的网页或播 放应 用功 能能够 与广泛 的视 频服务 器配 合 ， 这样 ， 同的编码 器 、 码器 、 不 解 网络交换 和视
用 的比特率，通 常 比特 率越 高， 表视 频质 量越高 。 代
比特 率 以 每 秒 百 万 位 （ ｂ， ） 量 ， Ｅ ． ｔ ａ Ｓ计 ＭＰ Ｇ １为 １－Ｍｂ／ ； Ｅ － ， － ３ ０ＭＰ Ｇ ２为 ４ １ — ４Ｍｂ， （ ２ Ｓ 为了保 证视频 质 量 ， 小 ４Ｍｂ／ ） 在 达到 同样 视 频 质量 的基 础 最 Ｓ；
传 统 的 因 特 网 不 能 支 持 传 输 ＭＰ Ｇ １或 Ｅ－ ＭＰ Ｇ－ Ｅ ２视频流 所需 的恒 定带 宽 。目前 ， 的宽带 网 新
络 技术 可 以在新 的 因特 网上 支持 ＭＰ Ｇ４视频 流 ， Ｅ －
这些 技术 已在全球 广泛推 广应用 。 现在 ， Ｅ ＭＰ Ｇ视频 流 已可 以通过 局 域 网 （ Ａ 、 Ｌ Ｎ） 内联 网 （ ｔ ｎ ｔ和宽 Ｉ ｒ ｅ） ｎａ
输 ＾ 输 出系统 （ ｌＩ Ｏ） 理 数 据 文件 ，ｆｅＩ ｏ ｉ ｆｅ ／ 管 ｉ ， ｌ
能够很 好地 以本 地硬件驱 动 器控 制一个 文件 ，但 若 在 网络 环 境 中 工作 就会 有 问 题 ，最 常 见 的 是 网 络
宽带网络流媒体技术的应用与发展
０ 引 言
以前人们在 网络上观看电影或收听音乐时， 须 必
先将整个影音文件下载并存储在本地计算机上 ， 然后
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 Ｒ ａ Ｎ ｔｏ ｓ 司的 ． ｌ ） ｅｌ ｅ ｒ 公 ｗｋ ｒ 视频影像格式和 ． ｉ ｌ ｒ ａ 音频格式
件（ ｌｎ Ｓｆ ａ ） Ｃｉ ｔ ｏｗ ｒ 组成 ， ｅ ｔ ｅ 其流媒体文件包括 Ｒ ａ Ａ ． ｅｌ ｕ
ｄｏ Ｒ ａ Ｖ ｄ ｏ Ｒ ａ Ｐｅｅｔ ｉｎ和 Ｒ ａ Ｆａｈ ｉ、 ｅｌ ｉｅ 、 ｅ ｌ ｒｓｎａ ｏ ｔ ｅｌ ｌ 。Ｒ ａ－ ｓ ｅｌ
８３ ６ 高科技研究计划“ 高性能信息示范 网络 ３ ｎｔ 中， Ｔｅ ” 明确提出要从宽带流媒体等典型业务人手 ， 建立一个
中的各种不同网络带宽需求 ， 轻松地在网上实现视 、 音
（ 城域 ） 宽带演示验证网络 ３ ｎｔ Ｔ ｅ 。除 了宽带 网络外 ， 流媒体技术还可 以广泛地应用于其他网络 ， 例如 ， 无线 流媒体传输是 ３ （ ３ ） Ｇ 第 代 网络的主要应用之一。在 Ｎ Ｎ 下一代网络 ） 流媒体也扮演重要的角色。流 Ｇ（ 中，
１ 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
收 稿 日期 ： ０ ６ ５２ ； 回 日期 ： ０６０ － 。 ２０ － －６ 修 ０ ２０ Ｓ格 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
全球注册人数已经超过了 １６ ． 亿人 ， 占据 了６ ％的网 ０
快。丰富的流媒体应用对用户有很强 的吸引力 ， 在解 决了制约流媒体的关键技术 问题后 ， 可以预料 ， 流媒体
宽带网应用的新技术——流媒体
（）媒 体 数 字 版 权 加 密 系 统 （ Ｒ ６ Ｄ Ｍ） 这 是 在 互 联 网 上 以 一 种 安 全 方 式 进 行 媒 体 内 容 加 密 的端 到 端 的 解 决 方 案 ， 允 许 内容 提 供 商 在 其 发 布 的媒 体 它 或 节 目中对 指 定 的 时 间 段 、 看 次 数 及 其 内容 进 行 加 密 和 观
（ ） 频 业 务 管理 媒体 发 布 系 统 ３视
该 系 统 包 括 广 播 和 点 播 的 管理 ， 目管理 ， 建 、 布 节 创 发 及 计 费 认 证 服 务 。 供 定 时按 需 录 制 、 播 、 送 节 目的解 提 直 传
ｌ 流 媒 体 系统 的 实现 与组 成
一
决 方 案 ，管 理 用 户 访 问 及 多 服 务 器 系 统 负 载 均 衡 调 度 服
保护 。
它 是 系 统 中最 重 要 的 成 分 ，要 求 流 软 件 在 最 广 的 范 围 、多 种 连 接 速 度 的 基 础 上 提 供 性 能 最 好 的 多 媒 体 效 果 ， 并具有强有力的系统管理和可伸缩性能力 ， 以及 具 有 开 放
（）媒 体 内容 自动 索 引检 索 系统 ５ 该 系 统 能 对 媒 体 源 进 行 标 记 ， 捉 音 频 和 视 频 文 件 捕
并 建 立 索 引 ，建 立 高 分 辨 率 媒 体 的 低 分 辨 率 代 理 文 件 ，
从 而 可 以 用 于 检 索 、视 频 节 目 的 审 查 、基 于 媒 体 片 段 的 自动 发 布 ，形 成 一 套 强 大 的 数 字 媒 体 管 理 发 布 应 用 系
以 后 再 洗
系 统 必 须 拥 有 良好 的 可 伸 缩性 。 着 业 务 的 增 加 和 用 随
宽带通信技术在网络传输中的应用研究
宽带通信技术在网络传输中的应用研究【引言】随着科技的飞速发展和信息社会的到来，宽带通信技术逐渐成为了现代网络传输中的核心技术之一。
它不仅提供了高速、稳定的网络连接，还为人与人、人与物、物与物之间的信息交流创造了更广阔的空间。
本文将探讨宽带通信技术在网络传输中的应用，并分析其对社会、经济的影响。
【技术背景】宽带通信技术是基于高频率传输信号的一种通信方式，通过在网络中传输多个数据信号，提供了更大的传输带宽。
相比于传统的窄带通信技术，宽带通信技术能够实现更高的传输速率和更稳定的连接，使得多媒体内容和大容量数据的传输变得更加高效。
【宽带通信技术在网络传输中的应用】1.互联网接入：宽带通信技术是实现互联网接入的基础，通过宽带接入网络，用户可以将电脑、手机等设备连接到互联网，并享受高速、稳定的网络连接。
宽带通信技术的应用使得网络上的信息获取和交流更加便捷，促进了数字化社会的发展。
2.视频流媒体：宽带通信技术为高清视频的传输提供了良好的基础。
通过宽带网络，用户可以通过各类视频平台、在线直播等方式观看高清视频内容。
这一应用在娱乐、教育、新闻等领域发挥了重要作用，并且随着VR技术的兴起，宽带通信技术的应用将进一步推动虚拟现实技术的发展。
3.远程办公和教育：宽带通信技术为远程办公和教育提供了便利。
通过宽带网络的支持，人们可以在家中或其他地点远程工作、学习，减少了时间和空间上的限制。
尤其在突发事件或自然灾害等情况下，宽带通信技术的应用可以保证信息的传递和交流，提高了社会的应急响应能力。
4.物联网：宽带通信技术为物联网的发展提供了强大的支持。
通过宽带网络，各种智能设备可以相互连接，实现信息的交互和共享。
物联网的应用覆盖了智能家居、智慧城市、智能交通等多个领域，宽带通信技术的高速传输和稳定连接为这些应用提供了可靠的基础。
【对社会、经济的影响】1.信息化推动经济发展：宽带通信技术的应用促进了信息的高速传输和共享，加速了社会的信息化进程。
宽带网络对在线视频流媒体的影响
宽带网络对在线视频流媒体的影响近年来，随着宽带网络的普及和提速，在线视频流媒体正变得越来越受欢迎。
宽带网络的快速、稳定和高质量的传输能力，显著地改变了我们获取和观看视频内容的方式。
本文将探讨宽带网络对在线视频流媒体的影响。
一、流媒体的定义和发展流媒体是一种通过互联网传输音频和视频数据的技术。
它允许用户实时地获取和播放音视频内容，而无需等待整个文件下载完毕。
流媒体技术的应用范围非常广泛，包括在线直播、视频点播、在线教育和远程会议等多个领域。
二、宽带网络使得高清视频成为可能宽带网络的普及为高清视频的传输提供了基础。
在宽带网络的支持下，用户可以流畅地观看高分辨率、高帧率的视频内容。
相较于传统的窄带网络，宽带网络能够提供更大的带宽，更快的下载速度和更低的延迟，从而确保了用户获得更好的视频观看体验。
三、宽带网络提高了视频内容的多样性和定制化宽带网络的快速传输速度使得视频内容的多样性和定制化成为可能。
在过去，由于网络带宽的限制，视频内容的选择较为有限。
而现在，在宽带网络的支持下，用户可以随时随地观看各种类型的视频内容，包括电影、电视剧、综艺节目、纪录片等。
此外，宽带网络还支持个性化推荐和定制化节目，根据用户的喜好和观看历史，为用户推荐符合其兴趣的视频内容，提供更加个性化的观看体验。
四、宽带网络促进了视频产业的发展宽带网络的普及和提速，也为视频产业的发展带来了机遇。
随着在线视频流媒体的兴起，越来越多的视频平台和内容提供商涌现出来。
这些平台和提供商通过宽带网络将丰富多样的视频内容传输到用户端，满足用户对视频的需求。
同时，视频平台的崛起也为创作者提供了更多的创作空间和机会，推动了视频产业的繁荣发展。
五、面临的挑战与未来展望随着在线视频流媒体的普及，宽带网络也面临着一些挑战。
首先，宽带网络的带宽和稳定性仍然需要不断提高，以满足用户对高清视频的要求。
其次，视频内容的版权保护和侵权问题也需要得到更好的解决，保护创作者的权益。
广播电视宽带网络中的流媒体技术
告、网络视频广告 、电子商务 、视频点播 、远程教育、远 程医疗、网络 电台、实时视频会议等互联 网的信息服务领 域。流媒体技术 的应 用将 为网络信息交流带来革命性的变
化 对人们 的工作 和生活将产生深远的影响。
传输 式 和 要格 式
流式传输 的实现需要合适 的传输协议 。在流式传输 的 实现方案中 一般采用 Ｈ Ｔ Ｔ Ｐ／Ｔ Ｐ来传输控制信 息 ，而 Ｃ 用实时传输协议 ／用户数据报协议 （ Ｔ Ｒ Ｐ／Ｕ Ｐ）来传输 Ｄ
面 的内容 。实 时流 需要 专用 的流 媒体 服务器 与传 输协议 。
特定服务器如 Ｑｕｃ ｉ ｔ ａ ｎ ｅｖ ｒ ｅｌ ｅ ｅ 与 ｉ ＴｍｅＳｒ ｍｉｅＳｒｅ Ｒ ａ Ｓｒ ｒ ｋ ｅ ｖ Ｗｉｄ ｗｓ ｄａＳｒｅ；特殊网络协议 ，如 Ｒ Ｓ ｎ ｏ ｉ ｅ ｒ Ｍｅ ｖ Ｔ Ｐ或 ＭＭＳ 。 一 支侉豫是顺序下载 ，在下载文件 的同时用户可 观看在线媒体 ，在给定时刻 用户只能观看 已下载 的那部 分 而不能跳到还未下载的前头部分 顺序流式传输不像 实 时流式传输能在 传输期间根据 用户连接 的速度做调 整。 由于标准 的 Ｈ Ｔ Ｔ Ｐ服务器可发送这种形式 的文件 也不需 要其他特殊协议 。 顺序流式文件是放在标准 Ｈ Ｔ ＩＰ或 Ｆ Ｐ Ｔ 服 务器上 ，易于管理 基本上与防火墙无关 。顺序流式传输 不适合长片段和有 随机访问要求 的视频 也不支持现场 广 播 严格说来 它是一种点播技 术。
Ｓ ｒｅ 支持 的播放格式主要是 Ｒ ｅ ｒ ｖ Ｍ。Ｒ 视频的压缩比表现 Ｍ 较 出色 将原本很大 的文件压缩到很小 ，对 画质损 失也可 以很好地控制 ，以利于在网上传播 ，并提供 了灵活 的选择
方式 。 Ｗ ｉｄ ｗｓ ｄａ 微 软公 司推 出 的 Ｗ ｉｄ ｗｓ ｄａ技 ｎ ｏ ｉ。 Ｍｅ ｎｏ ｉ Ｍｅ
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浅析宽带网络流媒体技术及应用
【摘要】本文首先介绍了流媒体技术的基础，接着重点介绍流媒体技术的应用类型，如：在视频点播、视频会议和internet直播方面的应用；还阐述了应用于流媒体系统的各种技术，最后还研究了流媒体技术在宽带网络中的应用。
【关键词】流媒体；宽带网络；技术原理；应用系统
0引言
随着互联网的普及，利用网络传输声音与视频信号的需求也越来越大。
广播电视等媒体上网后，也都希望通过互联网来发布自己的音视频节目。
从在网络上出现第一张图片到现在各种形式的网络视频、三维动画，人们的视听觉在网络上得到了很大的满足。
但人们又面临着另外一种不可避免的尴尬：在网络上看到生动清晰的媒体演示的同时，不得不为等待传输文件而花费大量时间。
为了解决这个矛盾，一种新的媒体技术应运而生，这就是流媒体技术。
人们希望互联网不再只有简单的网页浏览、文件下载等功能，更能承载实时的视、音频信息。
因此，能满足“边下载边播放”的流媒体技术应运而生并且得到快速发展，流媒体业务也被认为是未来高速宽带网的主流业务。
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。
1.流媒体的概念与特点
1.1流媒体的概念
流媒体（streaming media）是指视频、声音和数据通过实时传
输协议以连续流方式顺序从源端向目的地传输，目的地只需接收到一定数据缓存后就可以立即播放的多媒体应用。
以前人们在网络上观看电影或收听音乐时，必须先将整个影音文件下载并存储在本地计算机上，然后才可以观看。
与传统的播放方式不同，流媒体在播放前并不下载整个文件，只将部分内容缓存，使流媒体数据流边传送边播放，这样就节省了下载等待时间和存储空间。
如果将文件传输看作是一次接水的过程，过去的传输方式就像是对用户做了一个规定，必须等到一桶水接满才能使用它，这个等待的时间自然要受到水流量大小和桶的大小的影响。
而流式传输则是，打开水头龙，等待一小会儿，水就会源源不断地流出来，而且可以随接随用，因此，不管水流量的大小，也不管桶的大小，用户都可以随时用上水。
从这个意义上看，流媒体这个词是非常形象的。
流式传输不仅使启动时延大大缩短，而且不需要太大的缓存容量。
流式传输避免了用户必须等待整个文件全部下载完毕之后才能观看的缺点。
1.2流媒体三大特点
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。
1.3流媒体传输方式
2.流媒体系统及其关键技术
2.1流媒体系统的组成
2.2流媒体技术原理
流式传输的实现需要缓存。
因为一个实时音视频源或存储的音视
频文件在传输中被分解为许多数据包，而网络又是动态变化的，各个包选择的路由可能不相同，故到达客户端的时延也就不同，甚至先发的数据包有可能后到。
为此，需要使用缓存系统来消除时延和抖动的影响，以保证数据包顺序正确，从而使媒体数据能够连续输出。
通常高速缓存所需容量并不大，因为通过丢弃已经播放的内容可以重新利用空出的空间来缓存后续尚未播放的内容。
2.3流媒体应用类型
流媒体应用可以根据传输模式、实时性、交互性粗略地分为多种类型。
传输模式主要是指流媒体传输是点到点的方式还是点到多点的方式。
点到点的模式一般用单播（unicast）传输来实现。
点到多点的模式一般采用组播（multicast）传输来实现，在网络不支持组播的时候，也可以用多个单播传输来实现。
实时性是指视频内容源是否实时产生、采集和播放的，实时内容主要包括实况（live）内容，视频会议节目内容等，而非实时内容指预先制作并存储好的媒体内容。
交互性是指应用是否需要交互，即流媒体的传输是单向的还是双向的。
根据上述分类，常见的流媒体的应用主要有：
视频点播（vod）：这是最常见、最流行的流媒体应用类型。
最初的视频点播应用于卡拉ok点播，随着计算机技术的发展，vod技术逐渐应用于局域网及有线电视网。
视频会议：视频会议可以是双方的，也可以是多方的。
前者可以
作为视频电话，视频流媒体信息可以以点到点的方式传送，是典型的具有交互性的流媒体应用。
远程教学：远程教学目前应用也比较广泛，而且具有很好的市场应用前景。
远程教学可以看作是前面多种应用类型的综合，在远程教学中，可以采用多种模式，以应用对象明确、内容丰富实用、运营模式成熟，成为目前商业上较为成功的流媒体应用。
网络游戏：需要通过流媒体的方式传递游戏场景的交互游戏近年来也得到了迅速的发展。
其它的一些应用，例如虚拟现实漫游等也具有很大的发展潜力。
2.4流媒体关键技术问题
流媒体系统中，影响流媒体播放质量的3个最关键的因素是：编码和压缩的性能与效率、媒体服务器的性能、媒体流传输的质量控制。
2.4.1编码/压缩的性能
流媒体系统中的编码用于创建、捕捉和编辑多媒体数据，形成流媒体格式。
2.4.2服务器性能
流媒体系统中的媒体服务器用于存放和控制流媒体的数据。
2.4.3内容分发网络（cdn）
采用内容分发网络（cdn）可以实现应用层的质量控制机制。
除了以上提到的问题外，宽带流媒体应用还需要解决媒体同步控制、安全、数字版权管理（drm）、媒体兼容性等问题。
3.结束语
从前面的叙述中可以看出，流媒体技术包含了从服务器构架到网络协议等一系列技术，目前这些技术还在不断发展和完善中，为了解决拥塞造成的抖动和延时问题，不但要求网络有足够的带宽，还要有较好的稳定性和可伸缩性。
但是从目前的技术层面上看，流媒体技术已经初具雏形，技术的进步和用户的需求促进了流媒体应用的迅速发展。
可以预见，流媒体业务将成为宽带网络上的主流信息业务。
参考文献：
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