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流媒體基本介紹

定義
        在網路中傳輸音視訊的多媒體資訊,主要有下載和流式傳輸兩種方式。
            下載方式:將一個視訊下載下來之後再播放,類似於你在優酷中的快取視訊
            流式傳輸:將聲音以及視訊資訊通過音視訊伺服器向客戶端進行連續實時的傳輸
        流媒體主要是指在網路中使用流式傳輸技術的連續時基的多媒體訊號,流媒體技術就是將音視訊資訊經過壓縮處理後放在網站伺服器上,讓使用者邊下載邊觀看而無需等待下載完成後才能觀看。

流媒體的傳輸方式
       (1)實時流式傳輸:保證媒體訊號頻寬與網路連線匹配,使媒體可被實時觀看到,需要專門的流媒體伺服器與傳輸協議。特定的伺服器如:QuickTime Streaming Server,RealServer與Window Media Server。這些伺服器允許使用者對媒體傳送更多級別的控制,因而系統設定/管理比標準HTTP伺服器更復雜。一般來說,如果視訊為實時廣播,或使用了流式傳輸媒體伺服器,或使用了RTSP等實時傳輸協議,即為實時流式傳輸。
         優點:適合較大檔案,素材可隨機訪問,節約使用者磁碟空間,可以實現每個流的頻寬分配,頻寬補償功能。
         缺點:實時流式傳輸必須匹配連線頻寬,所以在以調變解調器速度連線時,影象質量較差,網路出現問題,視訊質量較差。有些網路傳輸協議在有防火牆時可能會出現問題,導致使用者不能看到一些地點的實時內容。需要特殊的伺服器,如果檔案位元率超過連線速度,觀看將會斷斷續續
       (2)漸進流式傳輸:為順序下載,在下載檔案的同時使用者可觀看線上媒體,在給定時刻,使用者只能觀看已下載的那部分,而不能跳到還未下載的後續部分。不能像實時流式傳輸那樣在傳輸期間可根據使用者連線的速度做調整。如使用了HTTP伺服器,檔案即為漸進流式傳輸

流媒體技術原理
       流式傳輸需要快取,因為音視訊資料在網路中以包的形式存在,而網路時動態變化的,各個資料包選擇的路由可能不盡相同,達到客戶端所需的時間也就不同,有些先發的包可能後達到。因此,客戶端如果按照包達到的次序進行播放會出錯,快取機制就能解決這些問題。使用快取可以解決停頓問題,由於網路阻塞,可能使得流資料不能實時達到客戶端,客戶端的播放就會出現停頓,如果採用快取機制,暫時的網路阻塞就不會影響播放效果。雖然音視訊的資料很大,但是播放流資料所需的快取容量並不需要太大,因為快取可以使用環形連結串列結構來儲存資料,已經播放的內容可以馬上丟棄,從而騰出空間快取後續流資料。
       TCP(傳輸控制協議)一般用來傳輸控制資訊,因為其可靠的傳輸。UDP(使用者資料報協議)用來傳輸音視訊資料。
       RTP是用以傳輸實時音視訊資料,RTCP為實時控制協議,和RTP捆綁一起的傳輸控制協議,提供時間資訊和實現流同步,主要用以聲音同步和Qos管理。
      RTSP(實時流媒體協議)定義瞭如何在IP網路上有效的傳輸流媒體資料。RTSP提供了一種機制,使音視訊等資料可以按照需要進行實時傳輸,並且可以實施諸如暫停,快進等控制。源資料可以時儲存的檔案,也可以時現場資料的反饋。注意:RTSP協議本身並不傳輸資料,資料的傳輸是通過基於UDP協議的RTP協議來完成的,在RTP協議傳輸流媒體資料的過程中,RTSP的連線是一直存在的,並且控制著流媒體資料的傳輸。流媒體的資料和控制資訊使用不同的協議和連線時,可以帶來一個好處,就是播放流媒體的客戶機和控制流媒體播放的客戶機可以時不同的計算機。與HTTP的不同:HTTP傳送HTML(超文字標誌語言),而RTP傳送的時多媒體資料。HTTP請求由客戶機發出,伺服器做出響應,而RTSP是客戶機和伺服器都能發出請求,即RTSP是雙向的。

 流媒體檔案格式

流媒體的播放方式:
       (1)點播:點對點的特點是流媒體的源和目的地是一一對應的,即流媒體從一個源傳送出去後只能達到一個目的地。在客戶端與伺服器之間需要建立一個單獨的通道,從一臺伺服器送出的每個資料包只能傳送給一個客戶機。每個使用者必須分別對媒體伺服器傳送單獨的查詢,而媒體伺服器必須向每個使用者傳送所申請的資料包拷貝。這種巨大的冗餘會造成伺服器的負擔沉重,響應時間過長。跟在優酷播放視訊一樣
       (2)組播(多址廣播):基於組的傳播,源與目的地是一對多的關係,這種一對多的關係只能在同一個組內建立,流媒體從一個源傳送出去後,任何一個已經加入到與源同一個組號的目的地均可以接收到,但該組以外的其他目的地接收不到。IP組播技術構建一種具有組播能力的網路,允許路由器一次將資料包複製到多個通道上,採用組播方式,單臺伺服器能夠對幾十萬臺客戶機同時傳送連續資料流而無延時。媒體伺服器只需要傳送一個資訊包,而不是多個,所有發出請求的客戶端共享同一個資訊包。資訊可以傳送到任意地址的客戶機上,減少網路上傳輸的資訊包的總量。網路利用率大大提高,成本大大降低。跟直播一樣
       (3)廣播: 也是一對多的關係,但這種一對多的關係並不侷限與組,流媒體從一個源傳送出去後,同一個網段上的所有目的地均可以收到。

流媒體系統的基本構成
        

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