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流媒體技術及多媒體數(shù)據(jù)格式 霍佳斌流媒體的含義 流媒體的廣義與狹義之分一般來說 流媒體包含兩種含義 廣義上是使音頻和視頻形成穩(wěn)定和連續(xù)的傳輸流和回放流的一系列技術 方法和協(xié)議的總稱 我們習慣上稱之為流媒體系統(tǒng) 而狹義上的流是相對于傳統(tǒng)的下載 回放 Download Playback 方式而言的一種媒體格式 它能從Internet上獲取音頻和視頻等連續(xù)的多媒體流 客戶可以邊接收邊播放 使時延大大減少 流媒體的含義 StreamingMedia 是一種可以使音頻 視頻和其他多媒體能在Internet及Intrannet上以實時的 無需下載等待的方式進行播放的技術 如優(yōu)酷 土豆 56 愛奇藝 新浪播客 流媒體的含義 推式傳播to拉式傳播 流媒體的含義 影響1 提高用戶地位 使用戶在傳播中占據(jù)主導權 自主時間 自主選擇 影響2 用戶的需求對媒體活動產生直接影響 流媒體的特點 在網(wǎng)絡上傳輸音 視頻 A V 等多媒體信息 目前主要有下載和流式傳輸兩種方式 如果采用下載方式下載一個A V文件 常常要花數(shù)分鐘甚至數(shù)小時 這主要是由于A V文件一般都較大 所需的存儲容量也較大 再加上網(wǎng)絡帶寬的限制 所以這種方法延遲很大 流式傳輸則把聲音 影像或動畫等時基媒體通過音視頻服務器向用戶終端連續(xù) 實時地傳送 采用這種方式時 用戶不必等到整個文件全部下載完畢 而只需經(jīng)過幾秒或幾十秒的啟動延時即可進行播放和觀看 此時多媒體文件的剩余部分將在后臺從服務器內繼續(xù)下載 與下載方式相比 流式傳輸大大地縮短了啟動延時 同時也降低了對緩存容量的需求 流媒體的特點 1 啟動延時大幅度縮短 2 對系統(tǒng)緩存容量的需求大大降低 3 流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)有特定的實時傳輸協(xié)議 RTSP 4 直播延遲聲畫不對位等問題 流媒體的實現(xiàn)原理 由于目前的網(wǎng)絡帶寬還不能完全滿足巨大的A V 3D等多媒體數(shù)據(jù)流量的要求 所以在流媒體通信技術中 應首先對A V 3D等多媒體文件數(shù)據(jù)進行預處理后才能進行流式傳輸 它主要包括降低質量和采用先進 高效的壓縮算法兩個方面 其次 與下載方式相比 盡管流式傳輸大大降低了對系統(tǒng)緩存容量的要求 但它的實現(xiàn)仍需要緩存 這是因為Internet是以包傳輸為基礎進行斷續(xù)的異步傳輸?shù)?流媒體的實現(xiàn)原理 流媒體的實現(xiàn)原理 數(shù)據(jù)在傳輸中要被分解為許多包 但網(wǎng)絡又是動態(tài)變化的 各個包選擇的路由可能不盡相同 故到達用戶計算機的時間延遲也就不同 所以使用緩存系統(tǒng)來彌補延時和抖動的影響 并保證數(shù)據(jù)包傳輸順序的正確 使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出 不會因網(wǎng)絡暫時擁堵而出現(xiàn)播放停頓 在整個的傳輸和控制過程中 必須采用一定的網(wǎng)絡協(xié)議來實現(xiàn)流式傳輸 為用戶提供可靠服務質量保證 流媒體的實現(xiàn)原理 1 預處理 多媒體數(shù)據(jù)必須進行預處理才能適合流式傳輸 這是因為目前的網(wǎng)絡帶寬相對多媒體巨大的數(shù)據(jù)流量來說還顯得遠遠不夠 預處理主要包括兩方面 一是采用先進高效的壓縮算法 二是加入一些附加信息把壓縮媒體轉為適合流式傳輸?shù)奈募袷?其技巧在于壓縮原始的A V內容 使其能夠在窄帶或寬帶通道上以流的方式傳給用戶 預處理在編碼器內完成 編碼方式的選擇可以是多種多樣的 流媒體的實現(xiàn)原理 Microsoft RealNetworks AppleComputer以及其他各方均提供關于編碼 流式傳送以及客戶觀看等方面的 享有專用權的方案 常規(guī)視頻編碼速度的范圍從20kb s到目前的300kb s 并且有望達到1Mb s及以上的速度 音 視頻編碼器在功能上有相當大的差別 流媒體的實現(xiàn)原理 最終的編碼資料可以利用文本 圖形 腳本形式進行多路傳輸 并且放在能夠實現(xiàn)流的方式的文件結構中 也就是意味著該文件有時間標記以及其他易于實現(xiàn)流的方式的特點 然后再在客戶端進行解碼 編碼過程應該綜合考慮不同編碼速度的定制性能 包損失的容錯性與網(wǎng)絡的帶寬波動 最低速度下好的A V品質 編碼 流式傳送的成本 流的控制以及其他方面 網(wǎng)絡帶寬限制造成媒體流動不暢 流媒體的實現(xiàn)原理 制約帶寬的三個因素 1 服務端接入帶寬2 客戶端接入帶寬3 從服務端到客戶端之間的帶寬 流媒體的實現(xiàn)原理 網(wǎng)上視音頻業(yè)務的技術難點大量高質量的服務在有限的帶寬上傳送實時視頻數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)絡上傳送如何保證服務質量 流媒體的實現(xiàn)原理 2 支持流媒體傳輸?shù)木W(wǎng)絡協(xié)議 1 實時傳輸協(xié)議 RTP Real timeTransportProtocol 在Internet上針對多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議 2 實時傳輸控制協(xié)議 RTCP Real timeTransportControlProtocol 和RTP一起提供流量控制和擁塞控制的服務 3 實時流協(xié)議 RTSP Real timeStreamingProtocol 定義了一對多的應用程序如何有效地通過IP網(wǎng)絡傳送多媒體數(shù)據(jù) 4 資源預訂協(xié)議 RSVP ResourceReserveProtocol Internet上的資源預訂協(xié)議 為多媒體數(shù)據(jù)流傳輸預留一部分網(wǎng)絡資源 即帶寬 在一定程度上為流媒體的傳輸提供QOS 流媒體的播放方式 傳統(tǒng)方式弊端1 http ftp下載使用標準的http ftp協(xié)議 但由于多媒體信息容量巨大 下載多媒體文件需要幾分鐘或幾個小時的時間 甚至幾天 但下來之后很可能發(fā)現(xiàn)根本沒用 2 這些被下載的文件還必須在下載前制作完成 放在網(wǎng)絡服務器上 不可能觀看網(wǎng)上現(xiàn)場直播 3 現(xiàn)場球賽直播的重要性 流媒體的播放方式 1 單播 在客戶端與媒體服務器之間需要建立一個單獨的數(shù)據(jù)通道 從一臺服務器送出的每個數(shù)據(jù)包只能傳送給一個客戶機 這種傳送方式稱為單播 每個用戶必須分別對媒體服務器發(fā)送單獨的查詢 而媒體服務器必須向每個用戶發(fā)送所申請的數(shù)據(jù)包拷貝 這種巨大冗余會造成服務器的負擔沉重 響應的時間過長 甚至停止播放 管理人員為保證一定的服務質量 必須配置合適的硬件和帶寬 流媒體的播放方式 2 組播 IP組播技術構建一種具有組播能力的網(wǎng)絡 允許路由器一次將數(shù)據(jù)包復制到多個通道上 采用組播方式 單臺服務器能夠對幾十萬臺客戶機同時發(fā)送連續(xù)數(shù)據(jù)流而無延時 媒體服務器只需要發(fā)送一個信息包 而不是多個 所有發(fā)出請求的客戶端共享同一信息包 信息可以發(fā)送到任意地址的客戶機上 減少網(wǎng)絡上傳輸信息包的總量 網(wǎng)絡利用效率大大提高 成本大為下降 流媒體的播放方式 3 點播與廣播 點播連接是客戶端與服務器之間的主動連接 在點播連接中 用戶通過選擇內容項目來初始化客戶端連接 用戶可以開始 停止 后退 快進或暫停流 點播連接提供了對流的最大控制 但這種方式由于每個客戶端都各自連接服務器 因而會迅速用完網(wǎng)絡帶寬 廣播指的是用戶被動接收流 在廣播過程中 客戶端接收流 但不能控制流 例如 用戶不能暫停 快進或后退流 廣播方式中數(shù)據(jù)包的單獨一個拷貝將發(fā)送給網(wǎng)絡上的所有用戶 流媒體的播放方式 使用單播發(fā)送時 需要將數(shù)據(jù)包復制多個拷貝 以多個點對點的方式分別發(fā)送到需要它的那些用戶 而使用廣播方式發(fā)送 數(shù)據(jù)包的單獨一個拷貝將發(fā)送給網(wǎng)絡上的所有用戶 而不管用戶是否需要 上述兩種傳輸方式會非常浪費網(wǎng)絡帶寬 組播吸收了上述兩種發(fā)送方式的長處 克服了上述兩種發(fā)送方式的弱點 將數(shù)據(jù)包的單獨一個拷貝發(fā)送給需要的那些客戶 組播不會復制數(shù)據(jù)包的多個拷貝傳輸?shù)骄W(wǎng)絡上 也不會將數(shù)據(jù)包發(fā)送給不需要它的那些客戶 保證了網(wǎng)絡上多媒體應用占用網(wǎng)絡的最小帶寬 流媒體系統(tǒng)的基本構成 流媒體系統(tǒng)的基本構成 一般而言流媒體系統(tǒng)大致包括 媒體內容制作 媒體內容管理 用戶管理 視頻服務器和客戶端播放系統(tǒng) 媒體內容制作包括媒體采集與編碼 媒體內容管理主要完成媒體存儲 查詢及節(jié)目管理 創(chuàng)建和發(fā)布 用戶管理涉及用戶的登記 授權 計費和認證 視頻服務器管理媒體內容的播放 客戶端播放系統(tǒng)主要負責在用戶端的PC上呈現(xiàn)比特流的內容 流媒體系統(tǒng)的基本構成 流媒體系統(tǒng)的基本構成 1 媒體內容制作 媒體內容制作模塊可進行Stream的制作與生成 它包括了從獨立的視頻 聲音 圖片 文字組合到制作豐富的流媒體的一系列的工具 這些工具產生的Stream文件可以存儲為固定的格式 供發(fā)布服務器使用 它還可以利用視頻采集設備 實時向媒體服務器提供各種視頻流 提供實時的多媒體信息的發(fā)布服務 流媒體系統(tǒng)的基本構成 轉檔 轉碼軟件 可將普通格式的音頻 視頻或動畫媒體文件通過壓縮轉換為流服務器進行流式傳輸?shù)牧鞲袷轿募?它是最基本的制作軟件 實際也就是一個編碼器 Encoders 常見的軟件有RealProducer WindowsMediaEncoder 流媒體編輯軟件 對流媒體文件進行編輯 常與轉檔 轉碼軟件捆綁在一起 合成軟件 利用合成軟件 可以將各類圖片 聲音 文字 視頻 幻燈片或網(wǎng)頁同步 并合成為一個流媒體文件 常見的軟件有RealSlidshow RealPresenter WindowsMediaAuthor等 流媒體系統(tǒng)的基本構成 2 媒體內容管理 媒體內容管理包括流媒體文件的存儲 查詢及節(jié)目管理 創(chuàng)建和發(fā)布 節(jié)目不多時可使用文件系統(tǒng) 當節(jié)目量大時 就必須使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 1 視頻業(yè)務管理媒體發(fā)布系統(tǒng) 視頻業(yè)務管理媒體發(fā)布系統(tǒng)包括廣播和點播的管理 節(jié)目管理 創(chuàng)建 發(fā)布及計費認證服務 提供定時按需錄制 直播 傳送節(jié)目的解決方案 管理用戶訪問及多服務器系統(tǒng)負載均衡調度的服務 流媒體系統(tǒng)的基本構成 2 媒體存儲系統(tǒng) 由于要存儲大容量的影視資料 因此媒體存儲系統(tǒng)必須配備大容量的磁盤陣列 具有高性能的數(shù)據(jù)讀寫能力 訪問共享數(shù)據(jù) 高速傳輸外界請求數(shù)據(jù) 并具有高度的可擴展性 兼容性 支持標準的接口 這種系統(tǒng)配置能滿足上千小時的視頻數(shù)據(jù)的存儲 實現(xiàn)大量片源的海量存儲 流媒體系統(tǒng)的基本構成 3 媒體內容自動索引檢索系統(tǒng) 媒體內容自動索引檢索系統(tǒng)能對媒體源進行標記 捕捉音頻和視頻文件并建立索引 建立高分辨率媒體的低分辨率代理文件 從而可以用于檢索 視頻節(jié)目的審查 基于媒體片段的自動發(fā)布 形成一套強大的數(shù)字媒體管理發(fā)布應用系統(tǒng) 索引和編碼 允許同時索引和編碼 使用先進的技術實時處理視頻信號 而且可以根據(jù)內容自動地建立一個視頻數(shù)據(jù)庫 或索引 流媒體系統(tǒng)的基本構成 媒體分析軟件 可以實時地根據(jù)屏幕的文本來識別 實時語音識別可以用來鑒別口述單詞 說話者的名字和聲音類型 而且還可以感知出屏幕圖像的變化 并把收到的信息歸類成一個視頻數(shù)據(jù)庫 媒體分析軟件還可以感知到視覺內容的變化 可以智能化地把這些視頻分解成片段并產生一系列可以瀏覽的關鍵幀圖像 也可以從視頻信號中識別出標題文字或是語音文本 同時可以識別出視頻中的人像 通過聲音識別 該軟件可以將聲音信號中的話語 說話者的姓名 聲音類型轉換成可編輯的文本 用戶使用這些信息索引還可以搜索想要的視頻片段 使用一個標準的Web瀏覽器可以檢索視頻片段 流媒體系統(tǒng)的基本構成 3 用戶管理 用戶管理主要進行用戶的登記 授權 計費和認證 對商業(yè)應用來說 用戶管理功能至關重要 用戶身份驗證 可以限制非法用戶使用系統(tǒng) 只有合法用戶才能訪問系統(tǒng) 通?？筛鶕?jù)不同的用戶身份 提供對系統(tǒng)不同的訪問控制功能 計費系統(tǒng) 根據(jù)用戶訪問的內容或時間進行相應的費用統(tǒng)計 流媒體系統(tǒng)的基本構成 媒體數(shù)字版權加密系統(tǒng) DRM 這是在互聯(lián)網(wǎng)上以一種安全方式進行媒體內容加密的端到端的解決方案 它允許內容提供商在其發(fā)布的媒體或節(jié)目中對指定的時間段 觀看次數(shù)及其內容進行加密和保護 服務器能鑒別和保護需要保護的內容 DRM認證服務器支持媒體靈活的訪問權限 時間限制 區(qū)間限制 播放次數(shù)和各種組合 支持其他具有完整商業(yè)模型的DRM系統(tǒng)集成 包括訂金 VOD 出租 所有權 BtoB的多級內容分發(fā)版權管理領域等 是運營商保護內容和依靠內容贏利的關鍵技術保障 流媒體系統(tǒng)的基本構成 4 視頻服務器 視頻服務器是網(wǎng)絡視頻的核心 直接決定著流媒體系統(tǒng)的總體性能 為了能同時響應多個用戶的服務要求 視頻服務器一般采用時間片調度算法 視頻服務器為了能夠適應實時 連續(xù)穩(wěn)定的視頻流 其存儲量要大 數(shù)據(jù)率要高 并應具備接納控制 請求處理 數(shù)據(jù)檢索 按流傳送等多種功能 以確保用戶請求在系統(tǒng)資源下的有效服務 存儲設備多采用SCSI接口 以確保高速 并行 多重I O總線的能力 流媒體系統(tǒng)的基本構成 基于ATM的VOD系統(tǒng) 采用的視頻服務器是以MPSR MultiPathSelf Routing 多路徑自選路由選擇開關 為中心的寬帶視頻服務器 這種結構的服務器可提供即時交互式視頻點播 InteractiveVODwithInstaneousAccess IVOD I 和延時交互式視頻點播 InteractiveVODwithDelayedAccess IVOD D 兩種服務方式 在大量用戶同時點播時 服務器的傳輸速率很高 同時要求其他相關設備也能支持這種高傳輸速率是很難實現(xiàn)的 流媒體系統(tǒng)的基本構成 5 客戶端系統(tǒng) 流媒體客戶端系統(tǒng)支持實時音頻和視頻直播和點播 可以嵌入到流行的瀏覽器中 可播放多種流行的媒體格式 支持流媒體中的多種媒體形式 如文本 圖片 Web頁面 音頻和視頻等集成表現(xiàn)形式 在帶寬充裕時 流式媒體播放器可以自動偵測視頻服務器的連接狀態(tài) 選用更適合的視頻 以獲得更好的效果 流式技術的主要解決方案 目前主要有三大解決方案 RealNetwork的RealSystem微軟的WindowsMediaServices蘋果公司的QuickTime系列 流式技術的主要解決方案 1 RealPlayer RealNetworks公司在流媒體領域起步較早 其系統(tǒng)由三個部分構成 捕捉媒體文件并進行壓縮編碼的RealProducer或RealEncoder 服務器系統(tǒng)RealServer和客戶端播放軟件RealPlayer 流式技術的主要解決方案 2 WindowsMediaPlayer Microsoft公司的WindowsMedia系統(tǒng)包括WindowsMediaServer WindowsMediaTools和WindowsMediaPlayer三個部分 WindowsMediaPlayer 媒體播放器 是一款能提供較強的擴展性 靈活性和方便性的多媒體播放軟件 它與InternetExplorer5 0緊密集成 與Real表現(xiàn)Player的功能相差無幾 可播放絕大部分的多媒體格式文件 流式技術的主要解決方案 3 QuickTime QuickTime是蘋果公司推出的能在計算機上播放高品質視頻圖像的技術 是面向專業(yè)視頻編輯 Web網(wǎng)站創(chuàng)建和CD ROM內容制作開發(fā)的多媒體技術平臺 是數(shù)字媒體領域事實上的工業(yè)標準 它可以通過Internet提供實時的數(shù)字化信息流 工作流與文件回放功能 QuickTime于1991年初次面世 它是創(chuàng)建3D動畫 實時效果 虛擬現(xiàn)實 音頻 視頻和其他數(shù)字媒體流的重要基礎 它由三個不同部分組成 QuickTime電影 Movie 文件格式 QuickTime媒體抽象層及QuickTime內置媒體服務系統(tǒng) 流式技術的主要解決方案 QuickTime的主要特點 具有目前最高音頻和視頻播放質量的播放器 內置Web瀏覽器插件 Plug in 技術 支持IETF流標準以及RTP RTSP SDP FTP和HTTP等網(wǎng)絡協(xié)議 支持多種視頻和動畫格式 此外 其優(yōu)秀的壓縮技術 使操作更加簡單 QuickTime4 0主要由多媒體播放器 QuickTimePlayer 和圖片瀏覽器 PictureViewer Flash矢量動畫以及MP3音樂支持等部分組成 它不僅提供了一個播放控制平臺 還新増了一個類似于IE的收藏夾 QuickTimePlayer還支持多個窗口的同步播放 媒體制作流程 常見的視頻編輯軟件 1 AdobeAfterEffects 簡稱AE Adobe公司推出的AdobeAfterEffects軟件 AdobeAfterEffects是制作動態(tài)影像設計不可或缺的輔助工具 是視頻后期合成處理的專業(yè)非線性編輯軟件 AfterEffects應用范圍廣泛 涵蓋影片 電影 廣告 多媒體以及網(wǎng)頁等 時下最流行的一些電腦游戲 很多都使用它進行合成制作 功能強大 可開發(fā)之處太多 完全看個人發(fā)揮 給每個人有足夠的發(fā)揮空間 是做特效的主要應用軟件 常見的視頻編輯軟件 2 AdobePremiere軟件用于Mac和PC平臺 通過對數(shù)字視頻編輯處理的改進 從采集視頻到編輯 直到最終的項目輸出 已經(jīng)設計成專業(yè)人員使用的產品 它提供內置的跨平臺支持以利于DV設備的大范圍的選擇 增強的用戶界面 新的專業(yè)編輯工具和與其他的Adobe應用軟件 包括AfterEffects Photoshop和GoLive 無縫的結合 目前 Premiere已經(jīng)成為桌面制作人員的數(shù)字非線性編輯軟件中的標準 功能強大 在網(wǎng)上下載的版本也很多 教程也非常多 易于上手 而且值得研究的地方也非常多 是屬于比較大眾化的編輯軟件 流媒體的應用 1 流媒體應用類型 流媒體應用可以根據(jù)傳輸模式 實時性 交互性粗略地分為多種類型 傳輸模式主要是指流媒體傳輸是點到點的方式還是點到多點的方式 點到點的模式一般用單播 Unicast 傳輸來實現(xiàn) 點到多點的模式一般采用組播 Multicast 傳輸來實現(xiàn) 在網(wǎng)絡不支持組播的時候 也可以用多個單播傳輸來實現(xiàn) 實時性是指視頻內容源是否實時產生 采集和播放 實時內容主要包括實況 Live 內容 視頻會議節(jié)目內容等 而非實時內容指預先制作并存儲好的媒體內容 交互性是指應用是否需要交互 即流媒體的傳輸是單向的還是雙向的 流媒體的應用 2 常見的流媒體的應用 根據(jù)上述分類 常見的流媒體的應用主要有 1 視頻點播 VOD 視頻點播是最常見 最流行的流媒體應用類型 通常視頻點播是對存儲的非實時性內容以單播傳輸方式實現(xiàn) 除了控制信息外 視頻點播通常不具有交互性 在具體實現(xiàn)上 視頻點播可能具有更復雜的功能 例如 為了節(jié)約帶寬 可以將多個相鄰的點播要求合并成一個 并以組播方式傳輸 流媒體的應用 2 視頻廣播 視頻廣播可以看作是視頻點播的擴展 它把節(jié)目源組織成頻道 以廣播的方式提供 用戶通過加入頻道收看預定好的節(jié)目 視頻廣播不具有交互性 3 InternetTV InternetTV在提供方式上類似視頻廣播 也是以頻道的方式提供 但是InternetTV的功能更類似于一般的電視 其節(jié)目一般也是直接來自電視節(jié)目 通過實時的編碼 壓縮制作而成 InternetTV還可以實現(xiàn)實況轉播 而且可以實現(xiàn)先進的多視角實況轉播 特別是對于體育比賽 用戶可以在不同的視角間切換 同時相關的評論 資料信息也可以同時傳送到用戶端的計算機上顯示 流媒體的應用 4 視頻監(jiān)視 通過安裝在不同地點并且與網(wǎng)絡連接的攝像頭 視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程的監(jiān)測 與傳統(tǒng)的基于電視系統(tǒng)的監(jiān)測不同 視頻監(jiān)測信息可以通過網(wǎng)絡以流媒體的形式傳輸 因此 更為方便靈活 視頻監(jiān)視也可以應用在個人領域 例如可以遠程地監(jiān)控家里的情況 5 視頻會議 視頻會議可以是雙方的 也可以是多方的 前者可以作為視頻電話 視頻流媒體信息可以點到點的方式傳送 多方的視頻會議需要多點控制單元 需要以廣播的方式傳輸 視頻會議是典型的具有交互性的流媒體應用 流媒體的應用 6 遠程教學 遠程教學目前應用也比較廣泛 而且具有很好的市場應用前景 遠程教學可以看作是前面多種應用類型的綜合 在遠程教學中 可以采用多種模式 甚至混合的方式實現(xiàn) 例如 可以采用點播的方式傳送教學節(jié)目 以廣播的方式實況播放老師上課 以會議的方式進行課堂交流等 遠程教學以應用對象明確 內容豐富實用 運營模式成熟 成為目前商業(yè)上較為成功的流媒體應用 流媒體的應用 7 電視上網(wǎng) 通過指尖按遙控器 消費者可以將互聯(lián)網(wǎng)帶到他們的電視中 訂購食品 在家里存錢 搜尋信息 玩在線游戲等 消費者還可以在舒適的睡椅上使用電子郵件 通過聊天和即時消息與朋友和家人聯(lián)系 甚至可以通過遙控舉行電視會議 8 音樂播放 用戶通過音樂中心可以點播收聽系統(tǒng)提供的各類音樂節(jié)目 9 NVOD服務 NVOD NearVideoOnDemand 準視頻點播是單向數(shù)字電視系統(tǒng)增值業(yè)務之一 是利用視頻服務器將一個數(shù)字電視節(jié)目在幾個數(shù)字通道中延時播放 利用直播服務軟件來實現(xiàn)NVOD服務 可以用于NVOD服務和網(wǎng)絡電視音樂臺的直播 流媒體的應用 9 在線電臺 在線電臺將廣播電臺的實時節(jié)目轉換為相應的各個網(wǎng)絡電臺 進行實時網(wǎng)絡發(fā) 供用戶收聽 這將大大提高廣播電臺的覆蓋率 在節(jié)目播出后系統(tǒng)還可以將直播內容保存為音頻文件供用戶點播 總之 目前基于流媒體的應用非常多 發(fā)展非常快 豐富的流媒體應用對用戶有很強的吸引力 在解決了制約流媒體的關鍵技術問題后 可以預料 流媒體應用必然會成為未來網(wǎng)絡的主流應用 多媒體數(shù)據(jù)格式 圖像文件格式在圖像數(shù)據(jù)文件中 通常包含圖像尺寸 寬度和高度 顏色信息 彩色模型 深度和調色板等 組織結構 色彩平面或圖像平面 壓縮編碼方式 位和字節(jié)順序 低位在前或高位在前 等信息 多媒體數(shù)據(jù)格式 1 GIF文件格式 GIF GIF是圖形交換格式 GraphicsInterchangeFormat 的英文縮寫 是由CompuServe公司于20世紀80年代推出的一種高壓縮比的彩色圖像文件格式 它支持的圖像顏色可以多達256色 采用無損數(shù)據(jù)壓縮方法中壓縮效率較高的LZW LempelZiv Welch 算法 主要用于圖像文件的網(wǎng)絡傳輸 考慮到網(wǎng)絡傳輸中的實際情況 GIF圖像格式除了一般的逐行顯示方式之外 還增加了漸顯方式 也就是說 在圖像傳輸過程中 大致輪廓 然后隨著傳輸過程的繼續(xù)而逐漸看清圖像的細節(jié)部分 從而適應用戶的觀賞心理 這種方式以后也被其他圖像格式所采用 如JPEG JPG等 最初 GIF只是用來存儲單幅靜止圖像 稱GIF87a 后來 又進一步發(fā)展成為GIF89a 可以同時存儲若干幅靜止圖像并進而形成連續(xù)的動畫 目前Internet上大量采用的彩色動畫文件多為這種格式的GIF文件 多媒體數(shù)據(jù)格式 多媒體數(shù)據(jù)格式 BMP格式為Windows下的標準位圖格式 最大色深為24bit 可以不壓縮存儲 也可以用游程長度無損壓縮方案存儲 Windows的應用程序 調色板 就是以這種格式存取圖像文件的 我們可以用這種格式存取單色或256色的圖像以供Windows環(huán)境下的多媒體工具使用 多媒體數(shù)據(jù)格式 TIF文件格式 TaggedImageFileFormat TIF文件格式是Microsoft和Aldus公司針對桌面印刷 DTP 和桌面型掃描儀的應用而開發(fā)出來的 有時也稱為TIFF文件格式 TIF可支持高達24位全彩色的圖像 而且移植性高 很容易在PC和Macintosh機器之間交互使用 TIF格式分黑白和彩色兩種 記錄方式原始 占用空間大 但是圖像質量好 多媒體數(shù)據(jù)格式 JPEG文件格式 JPEGFileInterchangeFormat JPEG是一個名為JointPhotographicExpertsGroup的組織針對圖像文件空間的壓縮問題開發(fā)出來的 JPG文件格式可以提高壓縮率 當磁盤空間有限或圖像很大時 可以考慮采用JPG格式 它的最大壓縮率可達100 1 JPG格式屬于R G B型真彩色圖像格式 可以人為地控制圖像壓縮程度 在保持質量不變的情況下 有很高的壓縮率 一般壓縮圖像為原來圖像體積的1 5 從而節(jié)省磁盤空間 多媒體數(shù)據(jù)格式 聲音文件格式1 CD格式 CDA CD是當今世界上音質最好的音頻格式 標準CD格式音頻的采樣頻率是44 1kHz 16位量化位數(shù) 雖然CD音頻是采用有損壓縮 但其音質可以說是近似無損的 因此 它的聲音基本上是忠于原聲的 CD光盤可以在CD唱機中播放 也能用電腦里的各種播放軟件來重放 一個CD音頻文件是一個 cda文件 這只是一個索引信息 并不是真正的包含聲音信息 所以不論CD音樂的長短 在電腦上看到的 cda文件 都是44字節(jié)長 注意 不能直接地復制CD格式的 cda文件到硬盤上播放 需要使用像EAC這樣的抓音軌軟件把CD格式的文件轉換成WAV 如果光盤驅動器質量過關而且EAC的參數(shù)設置得當?shù)脑?這個轉換過程可以做到基本上無損 多媒體數(shù)據(jù)格式 2 Wave文件格式 WAV WAV是微軟公司開發(fā)的一種聲音文件格式 它符合PIFFResourceInterchangeFileFormat文件規(guī)范 用于保存Windows平臺的音頻信息資源 被Windows平臺及其應用程序所支持 WAV 格式支持MSADPCM CCITTA Law CCITT Law等多種壓縮算法 支持多種音頻位數(shù) 采樣頻率和聲道 標準格式的WAV文件和CD格式一樣 也是44 1kHz的采樣頻率 16位量化位數(shù) 支持多種音頻位數(shù) 采樣頻率和聲道 但其文件尺寸較大 多用于存儲簡短的聲音片斷 WAV格式的聲音文件質量和CD相差無幾 也是目前PC機上廣為流行的聲音文件格式 幾乎所有的音頻編輯軟件都能識別WAV格式 多媒體數(shù)據(jù)格式 3 MPEG音頻文件格式 MP1 MP2 MP3 MPEG音頻文件的壓縮是一種有損壓縮 根據(jù)壓縮質量和編碼復雜程度的不同可分為三層 MPEGAudioLayer1 2 3 分別對應MP1 MP2和MP3這三種聲音文件 MPEG音頻編碼具有很高的壓縮率 MP1和MP2的壓縮率分別為4 1和6 1 8 1 而MP3的壓縮率則高達10 1 12 1 也就是說一分鐘CD音質的音樂 未經(jīng)壓縮需要10MB存儲空間 而經(jīng)過MP3壓縮編碼后只有1MB左右 同時其音質基本保持不失真 因此 目前使用最多的是MP3文件格式 多媒體數(shù)據(jù)格式 4 MIDI文件格式 MID MIDI是MusicalInstrumentDigitalInterface 樂器數(shù)字接口 的縮寫 它是由世界上主要電子樂器制造廠商建立起來的一個通信標準 以規(guī)定計算機音樂程序電子合成器和其他電子設備之間交換信息與控制信號的方法 MIDI文件中包含音符定時和多達16個通道的樂器定義 每個音符包括鍵通道號 持續(xù)時間 音量和力度等信息 所以MIDI文件記錄的不是樂曲本身 而是一些描述樂曲演奏過程的指令 由于只是像記樂譜一樣記錄下演奏的符號 所以它的體積是所有音頻格式中最小的 嚴格地說 MIDI與上面提到的那些聲音格式不是一族 因為它不是真正的數(shù)字化聲音 而僅是一堆聲音或樂器符號的集合 多媒體數(shù)據(jù)格式 MIDI是目前最成熟的音樂格式 實際上它已經(jīng)成為一種產業(yè)標準 其科學性 兼容性 復雜程度等各方面當然遠遠超過其他聲音標準 它的GeneralMIDI就是最常見的通行標準 作為音樂行業(yè)的數(shù)據(jù)通信標準 MIDI能指揮各音樂設備的運轉 而且具有統(tǒng)一的標準格式 能夠模仿原始樂器的各種演奏技巧 達到其他樂器無法實現(xiàn)的演奏效果 而且文件的長度非常小 多媒體數(shù)據(jù)格式 5 WMA文件格式 WMA WMA WindowsMediaAudio 是Microsoft公司出品的音頻文件格式 WMA格式的音樂文件的突出特點是提供了比MP3音樂文件更大的壓縮比 并且在音質上也毫不遜色 關鍵是WMA格式的音樂文件 使用Windows中提供的媒體播放器WindowsMediaP1ayer7 8就可以支持播放 所以只要你使用Windows 就不必擔心不能播放 WMA的壓縮率一般都可以達到18 1左右 WMA的另一個優(yōu)點是內容提供商可以通過DRM DigitalRightsManagement 方案如WindowsMediaRightsManager7加入防拷貝保護 另外 WMA還支持音頻流 Stream 技術 適合在網(wǎng)絡上在線播放 多媒體數(shù)據(jù)格式 視頻文件格式AVI AVI AVI是音頻視頻交錯 AudioVideoInterleaved 的英文縮寫 是一種Windows系統(tǒng)上的低成本 低分辨率的視頻格式 AVI是Microsoft公司開發(fā)的一種符合RIFF文件規(guī)范的數(shù)字音頻與視頻文件格式 原先用于MicrosoftVideoforWindows 簡稱VFW 環(huán)境 現(xiàn)在已被Windows OS 2等多數(shù)操作系統(tǒng)直接支持 AVI格式允許視頻和音頻交錯在一起同步播放 支持256色和游程長度編碼 但AVI文件并未限定壓縮標準 因此 AVI文件格式只是作為控制界面上的標準 AVI可在160 120的視窗中以15幀 s回放視頻 并可帶有8位的聲音 也可以在VGA或超級VGA監(jiān)視器上回放 AVI很重要的一個特點是可伸縮性 使用AVI算法時的性能依賴于與它一起使用的基礎硬件 多媒體數(shù)據(jù)格式 MPEG文件格式 MPEG MPG DAT MPEG文件格式是運動圖像壓縮算法的國際標準 它采用有損壓縮方法減少運動圖像中的冗余信息 同時保證30幀 s的圖像動態(tài)刷新率 已被幾乎所有的計算機平臺共同支持 MPEG標準包括MPEG視頻 MPEG音頻和MPEG系統(tǒng) 視頻 音頻同步 三個部分 而VideoCD VCD SuperVCD SVCD DVD DigitalVersatileDisk 則是全面采用MPEG技術所產生出來的新型消費類電子產品 多媒體數(shù)據(jù)格式 MPEG壓縮標準是針對運動圖像而設計的 其基本方法是 在單位時間內采集并保存第一幀信息 然后只存儲其余幀相對第一幀發(fā)生變化的部分 從而達到壓縮的目的 它主要采用兩個基本壓縮技術 運動補償技術 預測編碼和插補碼 實現(xiàn)時間上的壓縮 變換域 離散余弦變換DCT 壓縮技術實現(xiàn)空間上的壓縮 MPEG的平均壓縮比為50 1 最高可達200 1 壓縮效率非常高 同時圖像和音響的質量也非常好 并且在微機上有統(tǒng)一的標準格式 兼容性相當好 多媒體數(shù)據(jù)格式 DIVX視頻編碼技術由MicrosoftMPEG4v3修改而來 使用MPEG 4壓縮算法 可以說它是為了打破ASF的種種協(xié)定而發(fā)展出來的 MPEG 4是一種新的壓縮算法 使用這種算法的ASF格式可以把一部120分鐘長的電影 視頻文件 壓縮到300MB左右的視頻流 供網(wǎng)上觀看 其他的DIVX格式也可以壓縮到600MB左右 但其圖像質量比ASF要好很多 DIVX視頻播放對機器的要求也不高