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  • 流媒体技术
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    2021-03-08 17:11:36

    本文介绍流媒体技术的相关知识。

    1 概述

    流媒体streaming media)技术,是指将一连串的多媒体数据压缩后,经过互联网分段发送数据,在互联网上即时传输影音,以供用户观赏的一种技术。

    在流媒体技术出现之前,人们必须要先下载多媒体内容到本地计算机,等待完整的多媒体内容下载完成之后,才能够欣赏多媒体的内容。流媒体技术的出现,使人们只需经过几秒或十几秒的启动延时即可欣赏媒体内容,而无需再等待媒体内容完全下载完成了。

    流媒体技术使得数据包可以像流水一样发送,如果不使用此技术,用户就必须先下载整个媒体文件,而后才能使用多媒体数据。通过流媒体技术,可将现场或预存于服务器上的影音传送至观看者端,当影音数据传送至观看者的计算机后,即可立即通过特定的播放软件欣赏影音数据。

    如果将媒体文件的传输看作是一次接水的过程,那么过去的媒体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,“接满一桶水”这个过程等待的时间就要受到水流量大小和桶大小的影响了。而流媒体传输则是,打开水头龙后,稍等一小会儿,水就会源源不断地流出来了,此时即可随接随用。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。从这个角度来看,“流媒体”这个词是非常形象的。

    2 流媒体(技术)的特征

    流媒体包括声音流、视频流、文本流、图像流、动画流等,在时间上连续的媒体数据。

    1. 流媒体具有较强的实时性和交互性;

    2. 通过利用流媒体技术,用户侧的媒体启动时间大幅度缩短,用户不必像以往那样“等到所有媒体内容都下载完成后上才能浏览”,而是经过一段启动延时后,立即就能欣赏媒体内容。

    3. 与传统的媒体传输方式相比,流媒体技术对客户端(用户计算机)的缓存容量要求大大降低。
    Internet 是以包传输为基础进行的异步传输,因此数据会被分解成许多包进行传输,由于每个数据包可能选择不同的路由(进行传输),所以这些数据包到达客户端(用户计算机)的时间延迟就会不同,因此在客户端就需要缓存系统来消减延迟和抖动的影响,以及保证接收到数据包的传输顺序的准确性。与传统的(完整)媒体传输方式相比,在流媒体文件的播放过程中,由于不再需要把所有的文件都放入缓存系统,因此对缓存容量的要求是很低的。

    3 流式传输

    流媒体技术的特征就是流式传输,它使得流媒体数据可以像流水一样传输。

    流式传输主要包括两种实现方式:顺序流式传输(progressive streaming)和实时流式传输(real time streaming)。需要根据具体需求决定采用哪种方式进行流式传输,下面就对这两种传输方式进行简单介绍。

    3.1 顺序流式传输

    在顺序流式传输模式下,用户在观看在线媒体的同时,也在下载文件。在这个过程中,用户只能观看已经下载完成的媒体内容,而不能直接观看未下载的部分。因此,用户会在一段延时后,才能看到服务器传送过来的媒体内容。由于标准的HTTP服务器就可以发送这种形式的媒体文件,因此流式传输也经常被称为HTTP流式传输。

    由于顺序流式传输能够较好地保证节目的播放质量,因此比较适合在网站上发布的、可供用户点播的、高质量的视频。

    顺序流式传输的文件存放在标准HTTP或FTP服务器上,易于管理,基本上与防火墙无关。

    根据以上信息,能够知道“顺序流式传输”主要提现了流媒体技术的基本功能:无需下载完整的媒体文件,即可欣赏媒体内容。

    3.2 实时流式传输

    使用实时流式传输时,必须要保证与流媒体对应的带宽,以使媒体内容可以被用户实时观看到。用户在观看过程中,可以任意观看当前媒体内容之前或后面的内容。但是在这种传输方式中,如果网络状况不理想,会导致收到的图像质量比较差。

    实时流式传输需要特定的服务器(如 Windows Media Server),这些服务器可以对媒体进行更多的控制,所以系统设置、管理比标准HTTP服务器更加复杂。

    实时流式传输还需要特殊的网络协议,如 RTSP(realtime streaming protocol) 或 MMS(microsoft media server)。防火墙有时会对这些协议进行屏蔽,导致用户看不到不实时内容。

    根据以上信息,能够知道“实时流式传输”更强度的是媒体传输的“实时性”,因此目前流行的视频直播行业,应属于“实时流式传输”功能的应用。

    4 流媒体传输的网络协议

    流媒体传输一般采用HTTP/TCP(RTCP)协议来传输控制信息,而用UDP(RTP)协议来传输实时媒体数据(TCP开销相对较大,所以不太适合传输实时数据)。

    4.1 RTP(实时传输协议)

    RTP(实时传输协议)通常用于实时数据的传输工作(一般使用UDP来传送数据)。

    当应用程序开始一个RTP会话时,将开启两个端口:一个给RTP,一个给RTCP。RTP本身并不能为“按顺序传输数据包”提供可靠的传输送制,也不提供流量控制和拥塞控制服务,而是依赖RTCP提供这些服务。通常RTP算法并不作为一个独立的网络层来实现,而是作为应用程序代码的一部分来实现的。

    4.2 RTCP(实时传输控制协议)

    RTCP(实时传输控制协议)在RTP传输实时数据时,提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间各参与者会周期性地传送RTCP包,RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包数量等统计资料,因此,服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率,甚至改变有效载荷类型。

    RTP和RTCP配合使用,能通过有效的反馈和最小的开销,使传输效率最佳化,因此特别适合在互联网上传输实时数据。

    4.3 RTSP(实时流协议)

    RTSP(实时流协议)定义了一对多模式下如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。

    RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上,它使用TCP或UDP(RTP)协议完成数据传输,如下图4.3-1(RTSP在网络体系结构中的位置)所示。

    5 流媒体系统组成

    流媒体系统包括以下五个内容:

    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:客户端通过播放器浏览流媒体文件。

    以上五个部分有些是服务器需要的,有些是客户端需要的,而且不同的流媒体标准和不同公司的解决方案中,会在有些内容上有所不同。

    6 流媒体技术涉及到的关键技术

    流媒体技术不是一个单一的技术,它是网络技术与视音频技术的有机结合。

    实现流媒体技术,需要解决流媒体的制作、发布、传输和播放等方面的问题,这些问题的解决需要利用到视音频技术和网络技术。下面具体讨论一下流媒体的这几个问题。

    6.1 流媒体的制作

    只有适合流媒体传输的流媒体格式文件才能在互联网上传输。因为一般的多媒体格式文件体积很大,因此在网络上传输时需要花费较长的时间,如果遇到网络繁忙等情况,还会造成传输中断。另外,一般格式的媒体文件也不能通过流媒体传输协议进行传输。

    因此,需要先对待传输的文件进行预处理,将文件压缩成流媒体格式文件。此处主要包括两个要点:一是选用适当的压缩算法进行压缩,确保生成的文件体积较小;二是需要向文件中添加流式信息。

    6.2 流媒体的传输

    流媒体的传输需要合适的传输协议,在Internet上进行的文件传输大部分都建立在TCP协议的基础上,也有一些是通过FTP进行传输,但采用这些传输协议都不能满足流媒体的实时传输要求。

    随着流媒体技术的深入研究,比较成熟的流媒体传输一般都是采用建立在UDP协议上的RTP/RTSP等实时传输协议。

    为何要在UDP而不在TCP上进行实时数据的传输呢?因为两者在数据传输的速度和可靠性方面有很大的区别。TCP协议中包含了专门的数据传送校验机制,当数据接收方收到数据后,会自动向发送方发出确认信息,发送方在接收到该确认信息后,才会继续传送数据,否则将一直处于等待状态;而UDP协议则不同,UDP协议本身并不做任何数据传输校验。由此可以看出:TCP协议注重传输质量,而UDP协议则注重传输速度。因此,对于那些对传输质量要求不是很高,而对传输速度有很高要求的流媒体文件来说,采用UDP协议传输更为合适。

    用户通过Web浏览器播放流媒体时,主要的交互过程如下:

    1. 用户选择流媒体服务后,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;
    2. Web浏览器启动A/V Helper程序,使用 HTTP 从Web服务器检索相关参数,然后对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;
    3. A/V Helper程序及A/V服务器运行RTSP协议,以交换A/V传输所需的控制信息。与CD播放机或VCRs所提供的功能类似,RTSP提供了控制播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法;
    4. 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A/V Helper程序);
    5. 当A/V数据抵达客户端时,A/V客户程序即可播放A/V数据了。

    需要说明的是,在流媒体传输过程中,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/V Helper程序所在客户端的目的地址。实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器。

    6.3 流媒体数据在客户端的缓存

    在流媒体传输和播放过程中,客户端的缓存技术能够确保视音频数据正确、连续地播放。

    6.3.1 纠正数据包顺序的缓存技术

    因为Interent是以包为单位进行异步传输的,因此多媒体数据在传输中要被分解成许多包,由于网络传输的不稳定性,各个包选择的路由可能不同,所以到达客户端的时间次序就可能发生改变,甚至出现丢包的现象。因此,必须采用缓存技术来纠正数据包到达次序混乱的情况,利用缓存技术对到达的数据包进行正确排序,从而使视音频数据能正确地播放。

    从技术角度来讲,纠正数据包顺序的缓存技术,属于流媒体传输过程接收侧的功能,主要目的是保证视音频内容可以正确地播放。

    6.3.2 播放缓冲区

    流媒体技术需要在客户端的计算机上创建一个缓冲区,在播放前预先下载一段多媒体数据作为缓冲,在网络实际传输速度小于媒体播放所需的速度时,播放程序就会取用一小段缓冲区内预先存储的数据,这样就可以避免播放内容的中断,保证了视频播放品质。

    在流媒体传输模式下,缓存中存储的是某一段时间内的数据,数据在缓存中存放的时间是暂时的,缓存中的数据也是动态的、不断更新的,流媒体在播放时不断读取缓存中的数据,播放完成后该数据就会被立即清除,新的数据又将存入到缓存中。因此,在播放流媒体文件时并不需要占用太大的缓存空间。

    从技术角度来讲,播放缓冲区技术,属于客户端播放器的功能,主要目的是(在不太损失实时性的前提下)保证视音频内容可以连续地播放。

    6.4 流媒体的播放

    流媒体只能在支持对应的流媒体格式的播放器(浏览器)中正常播放。

    7 流媒体服务器

    流媒体服务器是流媒体应用的核心系统,主要包括流媒体的编码、转码、分发、存储等功能,是向用户提供视频服务的关键平台。

    从播放模式方面来看,流媒体服务器的主要包括以下两种模式:

    • 以流式协议(RTP/RTSP、MMS、RTMP等)将视频文件传输到客户端,供用户在线观看,即“点播模式”;
    • 从视频采集、压缩软件接收实时视频流,再以流式协议直播给客户端,即“直播模式”。

    流媒体应用的主要性能取决于媒体服务器的性能和服务质量。因此,流媒体服务器既是流媒体应用系统的基础,也是最主要的组成部分。

    8 流媒体与传统媒体

    流媒体与传统媒体相比,区别如下:

    • 欣赏媒体内容的即时性:因为视音频文件(特别是视频文件)容量一般都很大,受到网络带宽的限制,下载一个视音频文件可能需要几分钟甚至几小时,因此导致传输媒体的欣赏时延很大;而通过利用流媒体技术,多媒体文件一边被下载一边被播放,用户可以即时地欣赏到多媒体内容了(即点即看)。此外,目前流行的视频直播相关行业,也是流媒体技术非常重要的应用场景。
    • 对客户端的存储容量要求:传统媒体需要下载完整的媒体文件,而媒体文件的容量一般都很大,所以需要占用客户端较大的存储空间;而通过利用流媒体技术,不需要占用客户端太大的缓存容量,也可以欣赏到媒体内容了。

    9 流媒体技术的应用前景

    互联网的迅猛发展和普及,为流媒体业务的发展提供了强大的市场动力,流媒体行业正在蓬勃发展。流媒体技术(及流媒体直播技术)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。不难看出,在未来,流媒体技术的应用将会为网络信息交流带来革命性的变化,也将对人们的工作和生活产生深远的影响。

     

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    一、流媒体定义 所谓流媒体,是指采用流式传输的方式在Iternet播放的媒体格式。流媒体又称流式媒体,是将普通多媒体,如音频、视频、动画等,经过特殊编码,使其成为在网络中使用流式传输的连续时基媒体,以适应在...

    一、流媒体定义

    所谓流媒体,是指采用流式传输的方式在Iternet播放的媒体格式。流媒体又称流式媒体,是将普通多媒体,如音频、视频、动画等,经过特殊编码,使其成为在网络中使用流式传输的连续时基媒体,以适应在网络上边下载边播放的方式。其具有连续性、实时性、时序性三个特点。在这个过程中,网络上传输的一系列相关的数据包称为流(Stream)。

    二、流媒体特点

    1.启动延时大幅度地缩短
    用户不用等待所有内容下载到硬盘上才开始浏览,启动延时大幅度缩短,一般在带宽足够的情况下,影片片段基本在一分钟以内就显示在客户端上,而且在播放过程基本不会出现断续的情况。另外,全屏播放对播放速度几乎无影响,但快进、快倒时需要时间等待。

    2.对系统缓存容量的需求大大降低
    Internet是以包传输为基础进行断续的异步传输,数据被分解为许多包进行传输,动态变化的网络使各个包可能选择不同的路由,故到达用户计算机的时间延迟也就不同。所以,在客户端需要缓存系统来弥补延迟和抖动的影响及保证数据包传输顺序的正确,使媒体数据能连续输出,不会因网络暂时拥堵而使播放出现停顿。虽然流媒体仍需要缓存,但由于不需要把所有的动画、视音频内容都下载到缓存中,因此,对缓存的容量要求大大降低。

    3.流式传输的实现有特定的实时传输协议
    流媒体的流式告的过程采用RTSP、RTP、RTCP等实时传输协议,更加适合动画、音视频等流媒体文件在互联网上传输。

    三、流媒体组成

    一个基本的流媒体系统必须包括编码器(Encoder)、流媒体服务器(Server)和客户端播放器(Player)三个组成部分。各组成部分之间通过特定的协议互相通信,并按照特定格式互相交换文件数据。其中编码器用于将原始的音/视频转换成合适的流格式文件,服务器向客户端发送编码后的媒体流,客户端播放器则负责解码和播放接收到的媒体数据。
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    1.编码器
    编码器的功能是对输入的原始音、视频信号进行压缩编码。不同的流媒体业务,对编码器有不同的性能要求。目前常用的视频编码方案有MPEG-4、H.264和Microsoft公司的Windows Media Video采用的AC-1;音频编码方案有MP3、MPEG-2、AAC、AMR和AMR-WB等。多媒体编码器所生成的码流只包含了解码该码流所必需的信息,不包含媒体间的同步、随机访间等系统信息,因此编码后的多媒体数据仍要被组织成为流媒体文件格式用于传输或存储。
    2.流媒体服务器
    流媒体服务器用来存储和控制流媒体数据,并向客户端发送流媒体文件。
    流媒体服务器的主要功能有:
    (1)响应客户的请求,把媒体数据传送给客户。流媒体服务器在流媒体传送期间必须与客户的播放器保持双向通信(这种通信 是必需的,因为客户可能随时暂停或快放一个文件)。
    (2)响应广播的同时能够及时处理新接收的实时广播数据,并将其编码。
    (3)可提供其他额外功能,如数字权限管理(DRM)、插播广告、分割或镜像其他服务器的流,还有组播。
    3.客户端播放器
    音/视频数据包经网络传输到客户端后,先进入一个缓冲队列等待,这个缓冲队列中的所有数据包按照包头的序列号排序,如果有迟到的包,则按序列号重新插入正确的位置上,这样就避免了乱序的问题。
    客户端每次从队列头部读取一帧数据,从包头的时间标记中解出该顿的播放时间,然后进行音/视频同步处理。同步后的数据将送入解码器进行解码,解码后的数据被送人一个循环读取的缓冲中等待。一旦该帧的播放时间到达,就将解码数据从缓冲中取出,送入播放模块进行显示或播放。

    四、流媒体实现

    在网络上传输音/视频等多媒体信息,目前主要有下载列流式传输两种方案。流式媒体在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存人内存,流式媒体的数据流随时传送随时播放,只在开始时有一些延迟。流媒体实现的关键技术就是流式传输
    实现流式传输需要使用缓存机制。因为音频或视频数据在网络中是以包的形式传输的,而网络是动态变化的,各个数据包选择的路由可能不尽相同,到达客户端所需的时间也就不一样,有可能会出现先发的数据包后到。因此,客户端如果按照包到达的次序播放数据,必然会得到不正确的结果。使用缓存机制就可以解决这个问题,客户端收到数据包后先缓存起来,播放器再从缓存中按次序读取数据。

    客户端的流媒体播放器与流媒体服务器之间交换控制信息时使用的是RTSP协议,它是基于TCP协议的一种应用层协议,默认使用的是554端口。RTSP协议提供了有关流媒体播放、快进、快倒、暂停及录制等操作的命令和方法。通过RTSP协议,客户端向服务器提出了播放某一流媒体资源的请求,服务器响应了这个请求后,就可以把流媒体数据传输给客户端。
    需要注意的是,RTSP协议并不具备传输流媒体数据的功能,承担流媒体数据传输任务的是另一种基于UDP的RTP协议,但在RTP协议传输流媒体数据的过程中,RTSP连接是一直存在的,并且控制着流媒体数据的传输。一旦流媒体数据到达了客户端,流媒体播放器就可以播放输出。流媒体的数据和控制信息使用不同的协议和连接时,还可以带来一个好处,就是播放流媒体的客户机和控制流媒体播放的客户机可以是不同的计算机。

    实现流式传输有两种方式: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,或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,文件即通过顺序流发送。流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。

    1.顺序流式传输
    顺序流式传输是顺序下载,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在传输期间根据用户连接的速度做调整。由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件,也不需要其他特殊协议,它经常被称作HTTP流式传输。顺序流式传输比较适合高质量的短片段,如片头、片尾和广告,由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的,这种方法保证电影播放的最终质量。这意味着用户在观看前,必须经历延迟,对较慢的连接尤其如此。对通过调制解调器发布短片段,顺序流式传输显得很实用,它允许用比调制解调器更高的数据速率创建视频片段。尽管有延迟,但可以发布较高质量的视频片段。
    顺序流式文件是放在标准HTTP或FTP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,如讲座、演说与演示。它也不支持现场广播,严格说来,它是一种点播技术。

    2.实时流式传输
    实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配,使媒体可被实时观看到。实时流与HTTP流式传输不同,它需要专用的流媒体服务器与传输协议。
    实时流式传输总是实时传送,特别适合现场事件,也支持随机访问,用户可快进或后退以观看前面或后面的内容。理论上,实时流一经播放就可不停止,但实际上,可能发生周期暂停。
    实时流式传输必须匹配连接带宽,这意味着在以调制解调器速度连接时图像质量较差。而且,由于出错丢失的信息被忽略掉,网络拥挤或出现问题时,视频质量很差。若要保证视频质量,应选择顺序流式传输。
    实时流式传输需要特定服务器,如QuickTime Streaming Server、RealSermer与品你务MGdiasaner。这些服务器允许对媒体发送进行更多级别的控制,因而系统设置、管理比标准HTTP服务器更复杂。
    实时流式传输还需要特殊网络协议,如RTSP(Realtlime Streaming Protocol)或MMS(Microsoft Media Server)。这些协议在有防火墙时会出现问题,导致用户不能看到一些地点的实时内容。

    五、流媒体播放

    从不同的角度来看,流媒体播放方式的含义不同。

    (1)从用户参与的角度来看,可分为点播和广播两种方式。

    点播指用户主动与服务器进行连接,发出选择节目内容的请求,服务器应用户请求将节目内容传输给用户。在播放过程中,用户可以对播放的流进行开始、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,会迅速用完网络带宽。
    广播指的是媒体服务器主动发送流数据,用户被动接收流数据的方式。在广播过程中,客户端只能接收流,但不能控制流,例如,用户不能进行暂停、快进或后退操作。这种方式类似于电台广播或电视直播,用户可选择频道接收所需的广播节目,但是在收听收看节目时,不能随意控制节目的播放流程,在有些流媒体产品中将此称为直播。

    (2)从服务器端传输数据的方式来看,可以分为单播、多播和广播3种发布方式。

    IP协议支持单播、广播和多播(组播)3种地址类型。由于流媒体服务是在IP网络中实现的,因此流媒体在网上传输也有相应的三种方式。
    单播指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,即从一台服务器发送的每个数据包只能传送给一个客户机。单播是一种典型的点对点传输方式。每个用户必须分别对媒体服务器发送单独的请求,而媒体服务器必须向每个用户发送所请求的数据包复制,每份数据复制都要经过网络传输,占用带宽和资源,如果请求的用户多起来,网络和服务器将不堪重负。
    多播又称组播,是一对多连接,多个客户端可以从服务器接收相同的流数据,即所有发出请求的客户端共享同一流数据,从而节省带宽资源。多播将一个数据流发送给多个客户端,而不是分别发送给每个客户端,客户端直接连接到多播流,而不是服务器。采用这种方式,一台服务器甚至能够对数万台客户机同时发送连续的数据流,而无延时的现象发生。
    还有一种传输方式称为广播,在广播过程中,数据包的单独一个复制将发送给网络上的所有用户。不管用户是否需要,都进行广播传输,浪费了网络资源。为阻止广播风暴,一般将广播限制在一个子网中,流媒体传输中并不采用这种方式。这里的广播是指传输方式,而前面讲述的广播(直播)则指用户被动接收的播放方式。

    在实际应用中,播放方式一般将上述方式结合起来,如点播单播、广播单播和广播多播。

    六、流媒体传输质量控制

    传输质量控制是制约流媒体服务性能的最重要因素。影响流媒体传输质量的因素主要包含以下几个。
    (1)端到端的延迟:包括传输时延、传播时延、排队时延。它是影响流媒体质量最重要的因素之一。必须根据网络的负载情况,控制在一个合理的范围之内。
    (2)时延抖动:是两个相邻分组的数据在网络传输过程中由于经过不同的网络延迟产生的。由于网络传输的不确定性,时延抖动是无法避免的,解决的方法通常是在接收端设置缓冲区,在数据流到达后,并不立即播放,而是保存在缓冲区,等到规定播放时间到来才进行播放。
    (3)丢包率:是指网络拥塞时,数据流没有及时到达接收端。这时丢失的数据包将直接影响到接收播放的质量,一般情况下,丢包率不得超过1%。
    (4)数据包的失序:每个数据帧都有一个序列号,以标记在流中正确的序号。在网络传输过程中,由于数据包经过不同的线路或丢包等原因,致使数据的顺序发生变化。解决的方法也是在接收端设置缓冲区,将接收到的数据进行重新组合,恢复原来的顺序。

    流媒体是一种宽带业务,对于网络带宽、时延、延迟、和丢包率都有较高要求。目前流媒体领域已经发展了几种较为成熟的带宽适应和质量控制技术。
    (1)缓存(Caching)技术。由于互联网是以断续的异步包传输为基础,一个实时媒体流或媒体文件在传输中将被分成多个包传输。由于网络的延时、抖动等因素,包到达客户端的顺序和延迟可能不一样,可能出现先发的包后到的情况,因此需要缓存系统来弥补网络延迟和抖动的影响,以保证数据包的顺序正确以及不会因为网络暂时拥塞而出现播放停顿的现象。缓存技术一般采用环形链表结构存储数据,丢弃已发送或已播放内容并利用空出的空间存储将要发送或将要播放的内容,所以一般缓存不会很大。目前主要用到的缓存技术有正向缓存、反向缓存和透明代理缓存技术。微软Media Services 和RealSystem都提供服务器端和播放器端的缓存设定。
    (2)分流(spliting)技术。分流技术一般用在网络直播时。发送服务器通过UDP单播、UDP组播等方式将直播媒体流发送到分布在各地的多个接收服务器,客户端可以就近访问服务器获得较高质量的媒体流,同时减少带宽使用。发送服务器与接收服务器之间由高速链路连接。分流技术分推(Push)和拉(Pull)两种模式,目前微软Media Services 和RealSystem都支持分流技术。
    (3)内容分发网络(CDN)技术。CDN是近几年才发展起来的新技术,它作为基础IP网络之上的一个内容叠加网,通过引入主动内容管理、全局负载均衡和内容缓存等技术,可以将用户请求的流媒体内容发布到距离用户最近的网络边缘,从而提高用户访间的响应速度,并有效解决网络拥塞,最大限度地减轻骨干网络流量。CDN为在WAN或MAN范围开展流媒体业务提供了有效的QoS保证。
    (4)智能流技术。智能流技术出现之前,“视频流瘦化”方法以及“带宽协调”方法是解决流媒体传送速率的基本方法。

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  • P2P及P2P流媒体技术

    2017-10-04 17:10:45
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