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流媒體技術
鎖定
流媒體技術基本簡介
傳統下載方式的時延很大，因為音視頻文件一般都較大，需要的存儲容量也較大，同時受到網絡帶寬的限制，下載一個文件很耗時，根據文件的大小，可能往往需要幾分鐘甚至幾小時。這種方式不但浪費下載時間、硬盤空間，重要的是使用起來非常不方便。流媒體技術出現後，人們能夠“即點即看”了，多媒體文件一邊被下載一邊被播放，不僅使啓動延時大大縮短，而且不需要太大的緩存容量，極大地減少了用户在線等待的時間，而且也提升了互動性。
流媒體技術不是一種單一的技術，它是網絡技術及視/音頻技術的有機結合。在網絡上實現流媒體技術，需要解決流媒體的製作、發佈、傳輸及播放等方面的問題，而這些問題則需要利用視音頻技術及網絡技術來解決，具體如下：
流媒體技術傳輸問題
1、技術方面解決的問題
在網上進行流媒體傳輸，所傳輸的文件必須製作成適合流媒體傳輸的流媒體格式文件。用通常格式存儲的多媒體文件容量十分大，若要在現有的窄帶網絡上傳輸則需要花費十分長的時間，若遇網絡繁忙，還將造成傳輸中斷。另外，通常格式的流媒體也不能按流媒體傳輸協議進行傳輸。因此，對需要進行流媒體格式傳輸的文件應進行預處理，將文件壓縮生成流媒體格式文件。這裏應注意兩點：一是選用適當的壓縮算法進行壓縮，這樣生成的文件容量較小。二是需要向文件中添加流式信息。
2、傳輸方面需解決的問題
流媒體的傳輸需要合適的傳輸協議，在internet上的文件傳輸大部分都是建立在tcp協議的基礎上，也有一些是以ftp傳輸協議的方式進行傳輸，但採用這些傳輸協議都不能實現實時方式的傳輸。隨着流媒體技術的深入研究，比較成熟的流媒體傳輸一般都是採用建立在udp協議上的rtp/rtsp實時傳輸協議。
為何要在udp協議而不在tcp協議上進行實時數據的傳輸呢？這是因為udp和tcp協議在實現數據傳輸時的可靠性有很大的區別。tcp協議中包含了專門的數據傳送校驗機制，當數據接受方收到數據後，將自動向發送方發出確認信息，發送方在接收到確認信息後才繼續傳送數據，否則將一直處於等待狀態。而udp協議則不同，udp協議本身並不能做任何校驗。由此可以看出，tcp協議注重傳輸質量，而udp協議則注重傳輸速度．因此，對於對傳輸質量要求不是很高，而對傳輸速度則有很高的要求的視音頻流媒體文件來説，採用udp協議則更合適．
3、傳輸過程中需要的支持
因為internet是以包為單位進行異步傳輸的，因此多媒體數據在傳輸中要被分解成許多包，由於網絡傳輸的不穩定性，各個包選擇的路由不同，所以到達客户端的時間次序可能發生改變，甚至產生丟包的現象．為此，必須採用緩存技術來糾正由於數據到達次序發生改變而產生的混亂狀況，利用緩存對到達的數據包進行正確排序，從而使視音頻數據能連續正確地播放．緩存中存儲的是某一段時間內的數據，數據在緩存中存放的時間是暫時的，緩存中的數據也是動態的，不斷更新的．流媒體在播放時不斷讀取緩存中的數據進行播放，播放完後該數據便被立即清除，新的數據將存入到緩存中．因此，在播放流媒體文件時並不需佔用太大的緩存空間．
4、播放方面需解決的問題
流媒體播放需要瀏覽器的支持．通常情況下，瀏覽器是採用mime來識別各種不同的簡單文件格式，所有的web瀏覽器都是基於http協議，而http協議都內建有mime．所以web瀏覽器能夠通過http協議中內建的mime來標記web上眾多的多媒體文件格式，包括各種流媒體格式．
附加：[font style="BACKGROUND-COLOR: #f4f4f4"][/font]
流式傳輸的過程一般是這樣的：用户選擇某一流媒體服務後，Web瀏覽器與Web服務器之間使用HTTP/TCP交換控制信息，以便把需要傳輸的實時數據從原始信息中檢索出來；然後客户機上的Web瀏覽器啓動A/V Helper程序，使用HTTP從Web服務器檢索相關參數對Helper程序初始化。這些參數可能包括目錄信息、A/V數據的編碼類型或與A/V檢索相關的服務器地址。
A/V Helper程序及A/V服務器運行實時流控制協議（RTSP），以交換A/V傳輸所需的控制信息。與CD播放機或VCRs所提供的功能相似，RTSP提供了操縱播放、快進、快倒、暫停及錄製等命令的方法。A/V服務器使用RTP/UDP協議將A/V數據傳輸給A/V客户程序（一般可認為客户程序等同於Helper程序），一旦A/V數據抵達客户端，A/V客户程序即可播放輸出。
需要説明的是，在流式傳輸中，使用RTP/UDP和RTSP/TCP兩種不同的通信協議與A/V服務器建立聯繫，是為了能夠把服務器的輸出重定向到一個不同於運行A/V Helper程序所在客户機的目的地址，實現流式傳輸一般都需要專用服務器和播放器。
流媒體技術技術原理
隨着互聯網的普及，利用網絡傳輸聲音與視頻信號的需求也越來越大。廣播電視等媒體上網後，也都希望通過互聯網來發布自己的音視頻節目。但是，音視頻在存貯時文件的體積一般都十分龐大。在網絡帶寬還很有限的情況下，花幾十分鐘甚至更長的時間等待一個音視頻文件的傳輸，不能不説是一件讓人頭疼的事。流媒體技術的出現，在一定程度上使互聯網傳輸音視頻難的局面得到改善。
傳統的網絡傳輸音視頻等多媒體信息的方式是完全下載後再播放，下載常常要花數分鐘甚至數小時。而採用流媒體技術，就可實現流式傳輸，將聲音、影像或動畫由服務器向用户計算機進行連續、不間斷傳送，用户不必等到整個文件全部下載完畢，而只需經過幾秒或十幾秒的啓動延時即可進行觀看。當聲音視頻等在用户的機器上播放時，文件的剩餘部分還會從服務器上繼續下載。
如果將文件傳輸看作是一次接水的過程，過去的傳輸方式就像是對用户做了一個規定，必須等到一桶水接滿才能使用它，這個等待的時間自然要受到水流量大小和桶的大小的影響。而流式傳輸則是，打開水頭龍，等待一小會兒，水就會源源不斷地流出來，而且可以隨接隨用，因此，不管水流量的大小，也不管桶的大小，用户都可以隨時用上水。從這個意義上看，流媒體這個詞是非常形象的。
流式傳輸技術又分兩種，一種是順序流式傳輸，另一種是實時流式傳輸。
順序流式傳輸是順序下載，在下載文件的同時用户可以觀看，但是，用户的觀看與服務器上的傳輸並不是同步進行的，用户是在一段延時後才能看到服務器上傳出來的信息，或者説用户看到的總是服務器在若干時間以前傳出來的信息。在這過程中，用户只能觀看已下載的那部分，而不能要求跳到還未下載的部分。順序流式傳輸比較適合高質量的短片段，因為它可以較好地保證節目播放的最終質量。它適合於在網站上發佈的供用户點播的音視頻節目。
一是微軟的ASF（Advanced Stream Format）。這類文件的後綴是.asf和.wmv，與它對應的播放器是微軟公司的 “Media Player”。用户可以將圖形、聲音和動畫數據組合成一個ASF格式的文件，也可以將其他格式的視頻和音頻轉換為ASF格式，而且用户還可以通過聲卡和視頻捕獲卡將諸如麥克風、錄像機等外設的數據保存為ASF格式。
二是RealNetworks公司的RealMedia，它包括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公司聯合推出的一種高壓縮比的動畫格式，這類文件的後綴是.rm，文件對應的播放器是“RealPlayer”。
對於新聞媒體來説，流媒體帶來了機遇，也帶來了挑戰。
流媒體技術將過去傳統媒體的“推”式傳播，變為受眾的“拉” 式傳播，受眾不再是被動地接受來自廣播電視的節目，而是在自己方便的時間來接收自己需要的信息。這將在一定程度上提高受眾的地位，使他們在新聞傳播中佔有主動權，也使他們的需求對新聞媒體的活動產生更為直接的影響。
流媒體技術的廣泛運用也將模糊廣播、電視與網絡之間的界限，網絡既是廣播電視的輔助者與延伸者，也將成為它們的有力的競爭者。利用流媒體技術，網絡將提供新的音視頻節目樣式，也將形成新的經營方式，例如收費的點播服務。發揮傳統媒體的優勢，利用網絡媒體的特長，保持媒體間良好的競爭與合作，是未來網絡的發展之路，也是未來傳統媒體的發展之路。
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流媒體技術定義
流媒體技術發端於美國，又稱流式媒體，是一種新的媒體傳送方式。流式傳輸方式將整個A/V及3D等多媒體文件經過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包，由視頻服務器向用户計算機連續、實時傳送。用户不必像採用下載方式那樣等到整個文件全部下載完畢，而是隻需經過幾秒或幾十秒的啓動延時即可在用户的計算機上利用解壓設備對壓縮的A/V、3D等多媒體文件解壓後進行播放和觀看。這種對多媒體文件邊下載邊播放的流式傳輸方式不僅使啓動延時大幅度地縮短，而且對系統緩存容量的需求也大大降低。
流媒體技術應用
流媒體技術在互聯網媒體傳播方面起到了重要的作用，它方便了人們在全球範圍內的信息、情感交流，其中視頻點播、遠程教育、視頻會議、Internet直播、網上新聞發佈、網絡廣告等方面的應用更空前廣泛。
1、廣電直播中的應用
據瞭解，江蘇省廣電也通過3G技術實現旗下七大新聞欄目（《江蘇新時空》、《早安江蘇》、《新聞夜宴》、《有一説一》、《公共新聞網》、《絕對現場》、《零距離》）的3G直播。無獨有偶，浙江衞視也實現了3G傳輸技術在電視新聞直播的應用。利用3G傳輸技術應用於電視新聞直播，彌補了衞星傳輸、光纜和數字微波傳輸系統都存在的造價高、系統龐大、操作複雜等不足，同時可以使電視直播設備更加輕便，直播工作範圍更加廣泛。
要解釋什麼是移動流媒體技術，就要先解釋下什麼是流媒體技術。流媒體是指視頻、聲音等數據以實時傳輸協議承載，並以連續的流形式從源端向目的端傳輸，在目的端接收到一定緩存數據後就可以播放出來的多媒體應用。流媒體技術應用到移動網絡和終端上，稱之為移動流媒體技術。
移動流媒體技術有三大特點，一是能夠實時播放音視頻和多媒體內容。這樣可以大大縮短啓動延時，避免了用户必須等待整個文件全部從服務器源上下載完成後才能觀看的缺點。二是播放的流媒體文件不需要在客户端保存，減少了對客户端存儲空間的要求，也減少了緩存容量的需求。三是流媒體文件不在客户端保存，從一定程度上解決了媒體文件的版權保護問題。3G無線網絡的發展也使得流媒體技術可以被用到無線終端設備上，3G用户無線網絡接入帶寬的提高，移動流媒體技術所封裝出的應用將會成為3G的一類主要應用。
從國內領先的流媒體系統技術提供商VIEWGOOD（遠古）公司瞭解到，VIEWGOOD依賴專業的流媒技術結合眾多的電信級用户的檢驗，安全穩定的保障，通過對3G應用的全面理解並結合手機用户和PC用户的需求，為移動運營商/廣電推出了Web3G移動流媒體平台，通過獨創的USS統一流媒體服務引擎，同時支持各種操作系統的手機、PC以及機頂盒，使所有用户都能方便快捷的使用流媒體業務，並且使用同一套後台管理系統對所有平台的節目進行統一管理，最終實現了手機、PC、電視的三屏互動。
2、航空探測中的應用
2007年11月27日消息 運用VIEWGOOD WebTable系統的“遠望5號”測量船，在海面上監測“嫦娥一號”衞星的運行軌道，給“嫦娥一號”下達指令，指示“嫦娥”不斷變軌，使其按照固定軌道順利運行。 “我國自主研發的第一個月球探測器——‘嫦娥一號’已經開始她的探月任務”；“明年，‘神七’升空，我國宇航員將首次進行太空行走，電視直播將展現每個細節”；“我國計劃與俄合作，於2009年發射火星探測器”；……隨着一篇篇航空新聞的披露，一項項航空工程的啓動、實現，我國太空探測的步伐越走越快。在所有的航空事件裏，測量技術是所有工作開展的必備條件。
隨着測量船“遠望”家族的不斷壯大，我國測控技術的發展更是迅速。尤其是流媒體技術出現以後，測量技術在航空探測中的應用越來越廣。從數據的及時反饋、圖像的按時傳回到太空行走過程的電視直播，越來越多的項目中需要依賴流媒體技術。
互聯網的飛速發展，讓流媒體技術的應用越來越普及。在Streaming Media West'99展會中，Microsoft、Intel、Apple、Real Networks等公司就流媒體技術的發展和應用展開了激烈的競爭。在短短數年內，流媒體技術有了飛躍發展，軍事應用、太空探測、深海測量等高尖端行業也都陸續出現它們的身影。
WebTable系統支持視頻和桌面多路實時同步直播，獨創KeyBuffer技術，使廣域網時延最短只有0.1s，滿足龐大關注人羣的收視需求。WebTable系統清晰度高、實時性強，併發能力與抗干擾能力更是首屈一指，成功助“嫦娥一號”順利進行探月工程，為流媒體技術在航空探測中的應用樹立了里程碑。
流媒體直播技術作為流媒體重要組成模塊，廣泛用於娛樂、電子商務、遠程培訓、視頻會議、遠程教育、遠程醫療、電視台重大節目直播等互聯網信息服務的方方面面，它的應用給網絡信息交流帶來革命性的變化，流媒體直播技術突破了網站媒體一直以來以文字、圖片方式向傳遞信息的侷限性。
有消息指出，2008年10月“神七”號宇航船將發射升空，“神七”搭載三名宇航員，完成我國第一次太空行走。此過程將進行電視直播，太空行走的每一個細節都可以看清楚，但受收視條件的限制，不是每一個關注此事件的人都能守在電視機前，所以網絡直播甚至是手機直播就成了重要的收視渠道。流媒體直播系統支持的網絡、手機，綜合了計算機網絡技術和視頻技術的優點，完全達到，甚至優於電視直播，使收看更便捷。這也是對流媒體直播技術應用的一大挑戰。
流媒體技術發展
一、 概述：
進入90年代以來，Internet網絡通訊技術的飛速發展，已對人類日常生活和工作方式產生了深刻的影響，同時也對傳統的教育教學模式產生了極大的挑戰。網上教學、網絡課程的開發已成為教育技術界同仁討論的中心論題和21世紀教育改革發展的新趨勢。而當今世界，科學技術的迅猛發展，使得知識經濟已見端倪，知識經濟呼籲創新教育，要求我們變革傳統的教育教學模式，發展學生的創新意識和創造性思維的能力，培養創新性人才。
二、促進現代遠程教育
1、 什麼是流媒體:
流媒體（Streaming Media），指的是在網絡中使用流式傳輸技術的連續時基媒體，即在因特網上以數據流的方式實時發佈音、視頻多媒體內容的媒體，音頻、視頻、動畫或者其他形式的多媒體文件都屬於流媒體之列。流媒體是在流媒體技術支持下，把連續的影像和聲音信息經過壓縮處理後放到網絡服務器上，讓瀏覽者一邊下載一邊觀看、收聽，而不需要等到整個多媒體文件下載完成就可以即時觀看的多媒體文件。
2、流媒體技術在現代遠程教育中扮演了什麼角色
我國遠程教育的目標和任務是，到2010年，基本形成多規格、多層次、多形式、多功能，具有中國特色的終身教育體系。隨着社會發展，科學技術的引用，採用流媒體技術為主要實現方式的網絡教育，作為遠程教育的一種形式，被寄予厚望。
3、流媒體技術實現了網絡教育的方式
流媒體技術應用予網絡教育上，表現為視頻點播和視頻直播兩種主要方式。視頻直播和點播的傳播方式，使得傳統意義上的課本式的教學方式轉變為生動形象的影音模式，廣播教學、語音教學、教學示範、消息發送、網絡影院、遠程管理、教學點播等模式通過互聯網傳播開來。
三、 網絡教育的思考
1、新時代情況下，網絡教育規模化、產業化逐漸成為一種趨勢，這使得網絡教育的概念，不僅僅是在局域網內的網絡化，而更多地是指通過internet 網進行教育傳播，而網絡帶寬成為制約網絡教育的一個重要瓶頸。同時，昂貴的硬件設備對於絕大部分學校，學院來説都是非常重的負擔。
2、通過互聯網傳播使得網絡教育的學員更為廣泛，然而同樣帶來了一些問題，也是互聯網長期以來一直在考慮的問題——網絡安全。針對網絡教育來説，網絡安全主要分為網絡教育過程中發佈信息的安全和網絡教育平台自身的安全。與互聯網上所有的信息傳輸一樣，網絡教育的完成也是通過流媒體平台與客户端機交互完成，在交互過程中，往往造成信息的外泄等等，也就出現了經常提到的盜鏈等，同時，也可以通過各種方式對流媒體平台進行攻擊，造成流媒體平台癱瘓等。
3、教育的產業化，使得其在管理等方面更偏向於商業性，因此，網絡教育流媒體平台在各個方面都需要運營性的規範化。學員管理；教師管理；教學、影視內容管理；教學公告等等，而這些主要集中體現在流媒體平台的後台中，流媒體平台的後台管理直接關係到網絡教育的運營效果。
以上問題綜合了中國網絡教育過程中，遇到的部分硬件和軟件上的問題。發現問題就要解決問題。如何解決以上問題，是中國網絡教育發展的一個重要的課題。
四、 經典案例分析
湖南大學是國內擁有千年歷史的知名學府之一。2002年1月由湖南大學原現代教育技術中心與原成人教育學院合併組建成立的，在全國28個省、市、自治區設有校外學習中心（點），共有遠程教育學生八萬多人。為了適應教育市場的發展，湖南大學對現有網絡教育平台進行了改革，新的平台採用的是VIEWGOOD流媒體平台。
VIEWGOOD流媒體平台單機併發量達到了1000以上，這樣使得湖南大學的教學平台在硬件投入上減少到了最低，平台採用VIWGOOD自主開發的Vconnect、KeyBuffer獨創技術，廣域網時延最短只有100ms。系統的穩定性和負載均衡性在行業產品中都遙遙領先。
（一）流媒體平台架構：
1、採集端：
課程的直播系統主要是進行教學現場的直播和現場活動的直播，直播信號通過WebLIVE視頻直播模塊採集系統編碼壓縮，通過局域網上傳到中心機房，實時發佈。採集同時，將直播的數字信號存儲為AVI文件，上傳到放置在視頻點播服務器內，供客户端的學員進行事後的點播。
2、發佈端：
各院系內部發部是通過組播實現，同一網段進行一路信號的組播。並上傳一路至總部的總中心機房，不同院系的用户可以局域內觀看。每個院系中心機房有自己內部的視頻點播服務器，利用該系統各院系將所有的資料放置在網上，供客户端的學員進行點播。
（二）流媒體平台合理貼切的後台管理
系統支持對會議、業務培訓、活動、影視等內容劃分級別，以及用户分級功能，系統限制只有當用户級別大於對應節目級別的時候，該用户才可以訪問該級別的影片。如中層管理人員可以訪問的權限和高級管理人員的訪問權限，在系統中可以設定相應的區別。
節目級別可任意定製，級別數量不限，例如。可將節目設為“十個級別”進行管理。VIP用户可以看到所有級別的節目，而普通用户只能看到開放的級別的節目。
（三）方案硬件配置
點播服務器
發佈服務器
◎硬件配置：HP TC2110：P4 2.4G、SCSI M18、100/1000網卡
Web服務器（自備）
（四）效果反饋：
湖南大學網絡學院網絡教學負責人表示，教育市場的競爭，在於教學機制和教學環境的競爭，學院擁有合理成熟的教學機制，也需要在教學環境上做好文章。通過良好的教學平台，逐步建立靈活開放、規範管理、注重質量的網絡教育新模式，為實現高等教育大眾化，構建終身教育體系做出貢獻。
五、 未來趨勢
根據媒體智庫歐洲視聽觀察組織統計，歐洲國家在訂閲型視頻流媒體領域的收入從2010年的1460萬美元飆升至2020年的117億美元。據統計，約有1.4億歐洲民眾至少訂閲了一個視頻流媒體服務。在拉美地區，訂閲型視頻流媒體用户今年預計將達6900萬。在亞洲地區，中國、印度、日本是潛力最大的幾個訂閲型視頻流媒體市場，其中中國2021年訂閲型視頻流媒體用户數達到3億。
流媒體分為音頻、視頻等形式，其中視頻又分為直播、點播、長視頻、短視頻等多種形態。在內容方面，除了人們熟悉的影視劇視頻流媒體以外，還有音樂和播客流媒體、視頻遊戲流媒體、體育流媒體、紀錄片流媒體等多種平台。
不少流媒體平台根據不同地區的需求推出相關內容。例如，有的平台專門面向中東和北非地區民眾播放阿拉伯語影視劇；在南非、尼日利亞、埃塞俄比亞和肯尼亞等國家，有平台邀請當地知名人士拍攝本地美食紀錄片；在英國，一家流媒體平台將《簡·愛》等經典文學作品搬上屏幕，吸引了眾多中老年用户羣體。
業界普遍認為，未來全球流媒體發展仍將保持向好態勢。根據統計門户網站Statista發佈的最新數據，2022—2026年間訂閲型視頻流媒體每年收入增長率預計將達到8.9%；到2026年，該領域的全球訂閲用户數有望增至14.9億，用户滲透率達到18.9%。印度一家市場調研企業統計，2028年的全球視頻流媒體市場規模有望達到約9300億美元。
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流媒體技術服務器介紹
流媒體技術簡介
納加P2P直點播系統，提供了安裝於服務器端的視音頻流分發服務。系統從採集端接收視音頻流，由P2P協議和CDN網絡進行轉發，通過媒資管理系統、內容管理系統及網站，輸送到客户端（手機、平板、電腦、機頂盒），為客户快速建立一套網絡視音頻直點播服務。
頁面截圖
流媒體技術功能
三屏播放
支持市面上常見瀏覽器收看，包括IE、火狐、遨遊、谷歌等瀏覽器。
納加直播提供時移功能，支持純flash方式的實時回放，自動生成節目列表，可以在任意時間收看任意節目，打破傳統的直播收看模式，觀眾不再因為不能回放而錯過直播節目。
高流暢度
廣播級高清
複雜網絡環境自適應
採用了覆蓋全球IP表、運營商地域IP段表等動態節點調整策略，支持各級網關穿透和內外網網關映射。同時採用了UDP、TCP傳輸自適應機制，當UDP傳輸不可用時自動切換到TCP傳輸，保證連通性。
收看者：緩存設置將自動存儲收看過的視音頻片段，供P2P分享使用，以減輕運營商
帶寬壓力。
高速拖拉
使用獨創的幀級預緩存讀取技術，使得收看者在拖拉視頻進度時，可以無縫跳轉至拖拉處，立刻欣賞跨段影像。
幀級跳轉定位
納加採用獨創的VJVOD優化的編碼協議，可以精確跳轉到以幀為單位的時間點，高度定位到比秒還精確的畫面。
富資源分發
使用完整視頻、私有或第三方格式的視頻緩存片段或加密內容等作為點播媒資。也可以發佈任意格式的非媒體文件，作為P2P文件發佈系統使用，例如SWF小遊戲等等。
收看進度記憶
高速啓動
- 參考資料
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- 1. 流媒體技術原理介紹
- 2. 多國流媒體行業加速發展 ．人民網[引用日期2022-03-22]
