第四章 配置流媒体服务器.docx
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第四章配置流媒体服务器
第四章配置流媒体服务器
第一节流媒体技术概述
一、流媒体
所谓流媒体是指采用流式传输的方式在Internet/Intranet播放的媒体格式,如音频、视频或多媒体文件。
流媒体在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,在计算机中对数据包进行缓存并使媒体数据正确地输出。
流媒体的数据流随时传送随时播放,只是在开始时有些延迟。
显然,流媒体实现的关键技术就是流式传输,流式传输主要指将整个音频和视频及三维媒体等多媒体文件经过特定的压缩方式解析成一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机顺序或实时传送。
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。
与单纯的下载方式相比,这种对多媒体文件边下载边播入的流式传输方式不仅使启动延时大幅度地缩短,而且对系统缓存容量的需求也大大降低,极大地减少用户用在等待的时间。
流媒体可以边下载边播放,流媒体最大的特点在于互动性,这也是互联网最具吸引力的地方。
二、流媒体系统的组成
流媒体系统包括以下5个方面的内容:
1.编码工具:
用于创建、捕捉和编辑多媒体数据,形成流媒体格式
2.流媒体数据
3.服务器:
存放和控制流媒体的数据
4.网络:
适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议的网络
5.播放器:
供客户端浏览流媒体文件
三、流媒体技术的实现过程
按照内容提交的方式,流媒体可以分为两种:
实况流媒体广播(即Web广播)和由用户按需访问的存档的视频和音频。
不论是哪一种类型的流媒体,其实现从摄制原始镜头到媒体内容的回放都要经过一定的过程。
下文以RealMedia为例来说明流媒体的制作、传输和使用的过程:
(1)、采用视频捕获装置对事件进行录制;
(2)、对获取的内容进行编辑,然后利用视频编辑硬件和软件对它进行数字化处理;
(3)、经数字化的视频和音频内容被编码为流媒体(.rm)格式。
(4)、媒体文件或实况数据流被保存在安装了流媒体服务器软件的宿主计算机上;
(5)、用户点击网页请求视频流或访问流内容的数据库;
(6)、宿主服务器通过网络向最终用户提交数字化内容;
(7)、最终用户利用桌面或移动终端上的显示媒体内容的播放程序(如Realplayer)进行回放和观看。
四、几种流媒体协议
RTCP/RTP:
RTP(Real-timeTransportProtocol)国交互式音频、视频等具有实时特征的数据提供端到端的传送服务。
如果底层网络支持多播,RTP还可使用多播向多个目的端点发送数据。
RTP协议包含两个密切相关的部分,即负责传送具有实时特征的多媒体数据的RTP和负责反馈控制、监测QoS和传递相关信息的RTCP(Real-timeTransportControlProtocol)。
在RTP数据包的头部中包含了一些重要的字段使接收端能够对收到的数据包恢复发送时的定时关系和进行正确的排序以及统计包丢失率等。
RTCP是RTP的控制协议,它周期性地与所有会话的参与者进行通信,并采用和传送数据包相同的机制来发送控制包。
值得注意的是,RTP协议本身并不提供任何QoS必须由下层网络来保证。
但是通过RTCP控制包可以为应用程序动态提供网络的当前信息,据此可对RTP的数据收发作相应调整使之最大限度地利用网络资源。
RSVP:
IETF的资源预留协议RSVP(ResourceReservationProtocol)是网络中预留所需资源的传送通道建立和控制的信令协议,它能根据业务数据的QoS要求和带宽资源管理策略进行带宽资源分配,在IP网上提供一条完整的路径。
通过预留网络资源建立从发送端到接收端的路径,使得IP网络能提供接近于电路交换质量的业务。
即在面向无连接的网络上,增加了面向连接的我;它既利用了面向无连接网络的多种业务承载能力,又提供了接近面向连接网络的质量保证。
但是RSVP没有提供多媒体数据的传输能力,它必须配合其它实时传输协议来完成多媒体通信服务。
RTSP:
时流协议(RTSP)是用于控制具有实时特征数据传输的应用层协议。
它提供了一个可扩展的框架以控制、按需传送实时数据,如音频、视频等,数据源既可以是实况数据产生装置,也可以是预先保存的媒体文件。
该协议致力于控制多个数据传送会话,提供了一种在UDP、组播UDP和TCP等传输通道之间进行选择的方法,也为选择基于RTP的传输机制提供了方法。
RTSP可建立和控制一个或多个音频和视频连续媒体的时间同步流。
虽然在可能的情况下,它会将控制流插入连续媒体流,但它本身并不发送连续媒体流。
因此,RTSP用于通过网络对媒体服务器进行远程控制。
尽管RTSP和HTTP有很多类似之处,但不同于HTTP,RTSP服务器维护会话的状态信息,从而通过RTSP的状态参数可对连续媒体流的回放进行控制(如暂停等)。
MMS:
MMS是MicrosoftMediaServicesProtocol(微软流媒体服务协议)的简称,是微软定义的一种流媒体传输协议,是连接WindowsMedia单播服务器的默认方法。
五、流媒体格式
到目前为止,Internet上使用较多的流媒体格式主要有RealNetworks公司的RealMedia、Apple公司的QuickTime和Microsoft公司的Windows Media。
RealMedia:
RealNetworks公司的RealMedia包括RealAudio、RealVideo和RealFlash三类文件。
其中RealAudio用来传输接近CD音质的音频数据;RealVideo用来传输不间断的视频数据;RealFlash则是RealNetworks公司与Macromedia公司新近联合推出的一种高压缩比的动画格式。
QuickTime:
Apple公司的QuickTime于1991年登台亮相,是Apple公司面向专业视频编辑、Web网站创建和CD-ROM内容制作领域开发的多媒体技术平台,QuickTime支持几乎所有主流的个人计算平台,是数字媒体领域事实上的工业标准,是创建3D动画、实时效果、虚拟现实、A/V和其他数字流媒体的重要基础。
WindowsMedia:
Microsoft公司的Windows Media的核心是ASF(Advanced Stream Format)。
ASF是一种数据格式,音频、视频、图像以及控制命令脚本等多媒体信息通过这种格式,以网络数据包的形式传输,实现流式多媒体内容发布。
其中,在网络上传输的内容就称为ASF Stream。
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。
除了上述流媒体技术的三种主要格式外,流媒体技术还有Macromedia的Shockwave Flash技术,用户通过这一技术可以方便地在Web页面中加入图像、动画以及交互式界面等操作。
此外,在Shockwave Flash中还采用了矢量图形技术,使得文件下载播放速度明显提高。
近日,Macromedia又成功地推出了Shockwave for Authorware、Shockwave for Director技术 ,并对它们进行了优化,同时推出了Streaming Shockwave, 即通过流的方式使用户在客户端实现一边下载一边播放的功能,节省了等待的时间。
六、流媒体技术的发布方式
1.单播:
在客户端域流媒体服务器之间建立一条单独的数据通道,从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机。
每个用户必须对流媒体发送单独的请求,而流媒体服务器必须向每个用户发送其申请的数据包。
2.广播:
流媒体服务器发送流媒体数据,用户被动接收。
在广播过程中,客户端只能接收流媒体数据而不能控制,这有些类似电视节目的播放。
3.多播:
利用IP多播技术构建的一种具有多播能力的网络。
在多播网络中,路由器会一次将数据包复制到多个数据通道上。
采用多播方式,单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连续数据流,而且没有时间延迟。
4.点播:
客户端主动连接服务器,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、暂停、快进、后退或停止流媒体文件。
点播方式提供了对流媒体文件的最大控制。
七、流媒体技术的主要应用
流媒体是指在Internet上以数据流的方式实时发布音频、视频多媒体内容的媒体,而流媒体技术则是在IP网络上发布多媒体数据流的技术。
流媒体技术有别于传统播放技术由客户端从服务器下载完整的文件后进行播放,而是采用了流式传输方式,将整个多媒体文件压缩解析成多个压缩包,向客户端实时地顺序传送,用户可以一边解压播放前面传送过来的压缩包,一边下载后续的压缩包,从而节省了时间。
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新闻出版、证券、娱乐、电子商务、远程培训、视频会议、远程教育、远程医疗等互联网信息服务的方方面面,它的应用将为网络信息交流带来革命性的变化,流媒体技术改变了传统互联网的呆板形象,丰富了互联网的功能,成为一种有强大吸引力的新媒体。
流媒体技术的主要应用:
1.1视频点播
随着计算机技术的发展,流媒体技术越来越广泛地应用于视频点播?
穴VOD?
雪系统。
现在,很多大型的新闻娱乐媒体,如中央电视台和一些地方电视台等,都在互联网上提供基于流媒体技术的节目。
目前VOD技术逐渐趋于完善,VOD技术广泛应用于局域网及有线电视网。
流媒体的视频直播应用突破了网络带宽的限制,实现了在低带宽的环境下的高质量影音传输,其中的智能流技术保证不同连接速率下的用户,可以得到不同质量的影音效果。
但音视频文件的大容量仍然阻碍了VOD技术的进一步发展。
由于服务器端不仅需要大容量的存储系统,同时还要承担大量数据的传输,因而服务器根本无法支持大规模的点播。
同时,由于局域网中的视频点播覆盖范围小,用户也无法通过Internet等网络媒介收听或观看局域网中的节目。
1.2视频会议
市场上采用流媒体技术作为核心技术的视频会议系统并不占多数。
视频会议是流媒体技术的一个商业用途,采用流媒体格式传送音视频文件,使用者不必等待整个影片传送完毕就可以实时、连续地观看,虽然在画面质量上有一些损失,但就一般的视频会议来讲,并不需要很高的图像质量。
当然,流媒体技术并不是视频会议的必须选择,但为视频会议的发展起了重要的推动作用。
通过流媒体进行点对点的通信,最常见的就是可视电话。
只要两端都有一台接入Internet的电脑和一个摄像头,在世界任何地点都可以进行音视频通信。
此外,大型企业可以利用基于流媒体的视频会议系统来组织跨地区的会议和讨论。
1.3远程教育
电脑的普及、多媒体技术的发展以及Internet的迅速崛起,给远程教育带来了新的机遇。
越来越多的远程教育网站开始采用流媒体作为主要的网络教学方式。
在远程教学过程中,最基本的要求就是将信息从教师端传到远程的学生端,需要传送的信息可能是多元的,如视频、音频、文本、图片等。
将这些信息从一端传送到另一端是实现远程教学需要解决的问题,在当前网络带宽的限制下,流式传输将是最佳选择。
学生在家通过一台计算机、一条电话线、一个调制解调器就可以参加远程教学。
教师也无须另外做准备,授课的方法基本与传统授课方法相同,只不过面对的是摄像头和计算机而已。
使用流媒体的VOD技术还可以进行交互式教学,达到因材施教的目的。
像Realtem、Flash、Shockwave等技术就经常应用到网络教学中。
学生可以通过网络共享学习经验。
大型企业可以利用基于流媒体技术的远程教育对员工进行培训。
1.4Internet直播
随着宽带网的不断普及和流媒体技术的不断发展。
冲浪者能够在Internet直接收看体育赛事、商贸展览等,厂商可以借助网上直播形式将自己的产品和活动传遍全世界。
网络带宽问题的改善促进了Internet直播的发展,Internet直播已经从实验阶段走向实用,并能够提供较满意的音视频效果。
流媒体技术的发展,实现了在低带宽环境下提供高质量的音视频信息;保证不同连接速率下的用户能够得到不同质量的音视频效果;减少服务器端的负荷,同时最大限度地节省带宽。
在Internet直播中充当着重要角色。
1.5校园视频网
校园网的建设近几年来也逐渐呈现出蓬勃向上的态势,随着多媒体技术的不断发展,特别是多媒体传输技术的突破,使网络多媒体教学得以实现。
现在已经有成熟的产品,用来组建校园视频网,提供实时广播、定时广播、视频点播三种通信模式。
八、常用流媒体服务器产品简介
1.WindowsMediaServices:
微软产品,WindowsServer2003自带的一项网络服务。
2.HelixServer:
比较流行支持多平台、多种流媒体格式。
第二节使用WindowsMediaService搭建流媒体服务器
一、安装WindowsMediaServices服务器
1.单击【开始】-【设置】-【控制面板】-【添加或删除程序】-【添加/删除Windows组件】
2.选择【WindowsMediaServices】,单击【下一步】
3.单击【详细信息】...
4.完成安装
二、创建点播发布点
1.单击【开始】-【程序】-【管理工具】-【WindowsMediaServices】
2.右键单击【发布点】,选择【添加发布点(向导)】
3.单击【下一步】按钮
4.输入发布点名称
5.选择要传输的内容类型
6.选择【点播发布点】,单击【下一步】
7.设置点播源文件所在的目录位置
8.选择内容播放方式
9.选择是否进行单播日志记录
10.发布点摘要
11.完成
三、创建广播发布站点
1.单击【开始】-【程序】-【管理工具】-【Windows Media Services】
2.右键单击【发布点】,选择【添加发布点(向导)】,单击下一步
3.输入发布点名称,单击【下一步】按钮
4.选择【目录中的文件】
5.选择【广播发布点】
6.设定广播发布点的传递类型
7.指定广播源文件所在的目录
8.选择播放方式
9.选择是否启用日志记录
10.发布点摘要
11.完成
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