流媒体

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。

互联网的迅猛发展和普及,为流媒体业务发展提供了强大的市场动力，流媒体业务正变得日益流行。

流媒体技术广泛用于多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、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信息服务的方方面面。

流媒体又叫流式媒体，它是指厂商用一个视频传送服务器把节目当成数据包发出，传送到网络上，用户通过解压设备对这些数据进行解压后，节目就会像发送前那样显示出来。

这个过程的一系列相关的包称为“流”。

因此，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。

流媒体与常规视频媒体之间的不同在于，流媒体可以边下载边播放，“流”的重要作用体现在可以明显地节省时间，由于常规视频媒体文件比较大，并且只能下载下来后才能播放，因此下载需要很长的时间，妨碍了信息的流通。

流式传输基本原理流媒体实现的关键技术就是流式传输。

流式传输定义很广泛，现在主要指通过网络传送媒体(如视频、音频)的技术的总称。

其特定含义为通过Internet 将影视节目传送到PC机。

实现流式传输有两种方法：实时流式传输(Realtime Streaming)和顺序流式传输(progressive Streaming)。

一般说来，如视频为实时广播，使用流式传输媒体服务器，或应用如RTSP的实时协议，即为实时流式传输。

如使用HTTP服务器，文件即通过顺序流式传输。

当然，流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。

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。

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。

实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器，其基本原理如图1所示。

流媒体播放方式单播在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道，从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机,这种传送方式称为单播。

每个用户必须分别对媒体服务器发送单独的查询,而媒体服务器必须向每个用户发送所申请的数据包拷贝。

这种巨大冗余首先造成服务器沉重的负担，响应需要很长时间，甚至停止播放，管理人员也需购买硬件和带宽来保证一定的服务质量。

组播IP组播技术构建一种具有组播能力的网络，允许路由器一次将数据包复制到多个通道上。

采用组播方式，单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连续数据流而无延时。

媒体服务器只需要发送一个信息包，而不是多个。

所有发出请求的客户端共享同一信息包。

信息可以发送到任意地址的客户机，减少网络上传输信息包的总量。

网络利用效率大大提高，成本也大为下降。

点播点播连接，是客户端与服务器之间的主动的连接。

在点播连接中，用户通过选择内容项目来初始化客户端连接。

用户可以开始、停止、后退、快进或暂停流。

点播连接提供了对流的最大控制，但这种方式由于每个客户端各自连接服务器，却会迅速用完网络带宽。

广播广播，指的是用户被动接收流。

在广播过程中，客户端接收流，但不能控制流。

例如，用户不能暂停、快进或后退该流。

广播方式中数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有用户。

实现与组成一般而言，流媒体系统大致包括几个部分：转档/转码工具(Encoder)用于压缩转档；服务器(Server)管理并传送大量多媒体内容；编码器(Scripter)可整合多媒体，并以互动方式呈现；播放器(Player)在用户端的PC 上呈现串流的内容；另外，还有许多不同的多媒体制作工具(Content-creation Tool)。

当一个网站提供VOD的串流内容时，需要使用转档/转码工具，将一般的多媒体文件进行高品质、适合网络上串流的压缩，再将转好的文件传送到服务器端传输。

若网站要提供的是转播服务，则需要在空中将音频及视频内容截取后，直接传到服务器端，并由服务器放送出去，而直播式的传送可以透过Unicast 或Multicast来实现。

一个完整的流媒体平台，包括流服务应用软件、集中分布式视频系统、视频业务管理媒体发布系统、视频采集制作端系统、媒体内容检索系统、数字版权管理(DRM)、媒体存储系统、客户端系统等重要组成部分。

媒体服务器硬件平台视频服务器把存储在存储系统中的视频信息以视频流的形式通过网络接口发送给相应的客户，响应客户的交互请求，保证视频流的连续输出。

视频信息具有同步性要求，一方面必须以恒定的速率播放，否则引起画面的抖动，如MPEG-1视频标准要求以1.5Mb/s左右的速度播放视频流；另一方面，在视频流中包含的多种信号必须保持同步，如画面的配音必须和口型相一致。

另外，视频具有数据量大的特点，一个经MPEG-1压缩的90分钟的电影，长度约为1GB，它在存储系统上的存放方式，直接影响视频服务器提供的交互服务，如快进和快倒等功能的实现。

视频服务器必须解决视频流特性提出的要求。

视频服务器的工作模式，是当服务器响应客户的视频流后，从存储系统读入一部分视频数据到对应于这个视频流的特定的缓存中，然后此缓存中的内容送入网络接口，发送到客户。

当一个新的客户请求视频服务时，服务器根据系统资源的使用情况，决定是否响应此请求。

系统的资源包括存储I/O的带宽、网络带宽、内存大小和CPU的使用率。

目前有三种类型的视频服务器结构：通用主机方法最早的通用视频服务器采用计算机主机来实现其功能，它运行在一个标准的操作系统上，如UNIX系统，硬件由一系列众多的视频磁盘阵列组成。

视频服务器的主要功能是存储、选择、传送大量的数据，却很少进行数据处理。

因此，将主机作为视频服务器，既不利于发挥主机的主要功能，又增加了系统的成本，因为必须提供大量的并非必须的硬件和软件。

因此，有必要研究具有专门功能、结构简单的视频服务器。

紧耦合多处理机按照视频服务器功能要求，制作出大量完成某项指令或专门功能的硬件单元，然后将相关单元组合成相应的专用系统。

这些系统有的擅长创建静止图像，有的是数据库管理器，还有的是网络设备和其它动态视频的数据库。

最后将这些系统级联起来构成紧耦合多处理机实现的视频服务器。

这种服务器费用低、性能高、功能强，具有解决专项问题的特征，但节目受到一定的限制，扩展性较差。

调谐视频服务器调谐视频服务器的主板由一个有独特微码的嵌入式仿真器控制。

磁盘控制器、A TM打包器和记账计算机接口都利用这些极高速的仿真器来提供它们的功能和各功能块间的通讯。

调谐视频服务器的结构是可扩展的，只要在主板中插入更多的服务通路，就可以达到扩容的目的。

视频平台流媒体领域的巨大市场前景，使得众多厂商倾力投入其中，此领域展开了激烈的竞争。

RealNetworks公司的RealSystemRealNetworks公司是网上流式视音频解决方案的提供商,提供从制作端、服务器端到客户端的所有产品。

它的客户端播放器Realplayer的全球注册人数已经超过了1.6亿人。

ReaNetworks公司最新的网上流式视音频解决方案叫RealSystem IQ。

它容易安装，在高低带宽均可提供良好的视音频质量。

作为流媒体领域的主导厂商之一，ReaNetworks公司占领了很大的网上流式视音频点播市场。

微软公司的Windows MediaWindows Media的前身是微软公司的Netshow产品，随着流媒体的广泛应用，推出了整套的流媒体制作、发布和播放产品，其服务器端的Windows Media Server产品在Windows NT Server Pack 4上可以安装，并且集成在Windows 2000 Server中。

Windows Media产品的一大特点是，其制作、发布和播放软件与Windows NT/2000/9x集成在一起，不需要额外购买。

微软的流视频解决方案在微软视窗平台上是免费的，制作端与播放器的视音频质量都上佳，而且易于使用。

在预算紧张时，采用微软的流视频解决方案是个不错的方案。

IBM公司的VideoChargeIBM VideoCharger是IBM 内容管理软件包(IBM Content Manager)的重要一员，它与IBM DB2 Digital Library 和管理多媒体内容的IBM DB2 Universal Database for managing multimedia content通用数据库紧密集成，能通过企业内部网或互联网向多个用户桌面传送高质量的实时音频和视频数据流视频信号，而用户可以通过传统的浏览器如IE或Netscape观看视频。

IBM内容管理器产品的设计是，用来帮助人们全方位管理今天e化商务的数字信息，从垂直的商务应用，到客户服务、ERP和供应链管理。

作为Content Manager 的组件之一，VideoCharger支持基于最新标准的技术，可把多媒体内容组织到一体化的平台上，并支持点播，广播和实时压缩播放。