江南大學(xué)現(xiàn)代遠程教育學(xué)院多媒體技術(shù)提前考試大作業(yè)

江南大學(xué)現(xiàn)代遠程教育學(xué)院提前考試大作業(yè)課程名稱：多媒體技術(shù)專業(yè)：計算機科學(xué)與技術(shù)江南大學(xué)現(xiàn)代遠程教育2023年上半年考試大作業(yè)考試科目:《多媒體技術(shù)》規(guī)定：在以下三個方向的題目，參考課程提供或自由尋找相關(guān)網(wǎng)站上的相關(guān)資料，文章內(nèi)容要新奇、代表相關(guān)方向的最新潮流。獨立完畢，不少于2023字。大作業(yè)題目：一、流媒體技術(shù)1.流媒體技術(shù)基礎(chǔ)（媒體制作、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布和傳輸協(xié)議）2.RealText、RealPix制作介紹。（要有例子和源程序）3.流媒體網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。（點播、廣播的原理和系統(tǒng)組成、流媒體服務(wù)器端的數(shù)據(jù)流控制）4.應(yīng)用方案，重要是教學(xué)（遠程教育）的應(yīng)用（課件點播系統(tǒng)、實時交互系統(tǒng)）。參考網(wǎng)站：1.流媒體中國2.流氏論壇3.藍宇視頻題目：淺談流媒體技術(shù)及其在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用1流媒體技術(shù)的背景及發(fā)展現(xiàn)狀1.1流媒體技術(shù)的產(chǎn)生隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)開始帶給人們形式多樣的信息。從在網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)第一張圖片到現(xiàn)在各種形式的網(wǎng)絡(luò)視頻、三維動畫，人們的視聽覺在網(wǎng)絡(luò)上得到了很大的滿足。但人們又面臨著此外一種不可避免的尷尬：在網(wǎng)絡(luò)上看到生動清楚的媒體演示的同時，不得不為等待傳輸文獻而花費大量時間。為了解決這個矛盾，一種新的媒體技術(shù)應(yīng)運而生，這就是流媒體技術(shù)。背景流媒體技術(shù)是RealNetworks公司一方面推出的，現(xiàn)在許多廠商都有成熟的基于流的產(chǎn)品，如RealNetworks公司的RealSystemG2和微軟公司的WindowsMediaService。除了得到許多制造商的支持，基于流媒體的國際標準也已經(jīng)提出。由WWW聯(lián)合會（W3C）提出的基于流的媒體語言——同步綜合多媒體語言（SMIL：SynchronizedMultimediaIntegrationLanguage）與超文本標記語言（HTML）類似。它可以描述演示的實時行為、屏幕上演示的版面以及協(xié)同媒體之間的超鏈接，可以演示流式視頻、音頻、圖像、文本等多種類型媒體，允許在一個同步多媒體演示中集成一系列的獨立多媒體對象。運用SMIL語言還可以方便地同步多個基于流的多媒體對象。1.3發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀從1995年推出第一個互聯(lián)網(wǎng)流媒體播放器以來，流媒體應(yīng)用有了爆炸性增長，據(jù)記錄，到2023年互聯(lián)網(wǎng)每周約有4.5萬小時的廣播節(jié)目，58個美國電視臺提供Web廣播，34個電視臺提供點播服務(wù)。有近半數(shù)的跨國公司在內(nèi)部使用流媒體實現(xiàn)Web廣播。2流媒體及流媒體技術(shù)2.1流媒體及流媒體技術(shù)概念流媒體是指在網(wǎng)絡(luò)中使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時基媒體，如音頻、視頻或多媒體文獻。而流媒體技術(shù)又稱流式傳輸技術(shù)，也就是把連續(xù)的聲音和圖像信息通過壓縮解決后放到網(wǎng)站服務(wù)器上，讓用戶一邊下載一邊收聽觀看，而不需要等待整個文獻下載到自己的機器后才可以觀看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。2.2流媒體的播放方式流媒體的播放方式重要有單播、組播、點播與廣播。單播：客戶機和服務(wù)器建立單獨的通信信道，服務(wù)器發(fā)送的每個數(shù)據(jù)報每次只能傳送給一個客戶機。一般在廣域網(wǎng)上提供音視頻直播。組播：IP組播技術(shù)構(gòu)建一種具有組播能力的網(wǎng)絡(luò)，允許路由器一次將數(shù)據(jù)包復(fù)制到多個通道上。單臺服務(wù)器可以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(wù)器只需要發(fā)送一個信息包，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。但組播需要網(wǎng)絡(luò)的支持。點播：點播是指客戶機積極連接服務(wù)器的連接方式。點播方式，用戶可以開始、停止、后退、快進或暫停，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各自連接服務(wù)器，卻會迅速用完網(wǎng)絡(luò)帶寬。廣播：廣播是指將數(shù)據(jù)包的一個拷貝發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的每個用戶，用戶是被動接受的，在廣播過程中，客戶端接受流，但不能控制流。2.3流媒體的文獻格式2.3.1RealVideo的.rm視頻影像格式和.ra的音頻格式.ra格式是RealNetworks公司所開發(fā)的一種新型流式音頻RealAudio文獻格式。.rm格式則是流式視頻RealVedio文獻格式，重要用來在低速率的網(wǎng)絡(luò)上實時傳輸活動視頻影像，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的不同而采用不同的壓縮比率，在數(shù)據(jù)傳輸過程中邊下載邊播放視頻影像，從而實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的實時傳送和播放。客戶端通過RealPlayer播放器進行播放。2.3.2MicrosoftMediatechnology的.asf格式MicrosoftMediatechnology的ASF也是流行一種網(wǎng)上流媒體格式。它的使用與windows操作系統(tǒng)是分不開的，其播放器MicrosoftMediaPlayer已經(jīng)與windows捆綁在一起，不僅用于Web方式播放，還可以用于在瀏覽器以外的地方來播放影音文獻。2.3.3QuickTime的.qt格式QuickTimeMovie的.qt格式是Apple公司開發(fā)的一種音頻、視頻文獻格式，用于保存音頻和視頻信息，具有先進的音頻和視頻功能，由涉及AppleMacOS，MicrosoftWindows95/98/NT在內(nèi)的所有主流計算機操作系統(tǒng)支持。Quicktime文獻格式支持25位彩色，支持RLC、JPEG等領(lǐng)先的集成壓縮技術(shù)，提供150多種視頻效果。2.3.4Flash的.swf格式SWF是基于Macromedia公司Shockwave技術(shù)的流式動畫格式，是用Flash軟件制作的一種格式，源文獻為.fla格式，由于其體積小、功能強、交互能力好、支持多個層和時間線程等特點，故越來越多地應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)動畫中.SWF文獻是Flash的其中一種發(fā)布格式，已廣泛用于Internet上，客戶端安裝Shockwave的插件即可播放。目前，F(xiàn)lash在Internet的重要應(yīng)用有：（1）網(wǎng)上的MTV：采用Flash技術(shù)制作的MTV，形式活潑、生動，甚至尚有一定的交互性，傳輸速度快在網(wǎng)上非常受歡迎。（2）網(wǎng)絡(luò)游戲（3）網(wǎng)絡(luò)動畫（4）網(wǎng)上交互式網(wǎng)頁：采用Flash來制作網(wǎng)站的例子已不少見，并且，部分大學(xué)也開始使用它來開發(fā)整門課程的網(wǎng)絡(luò)課件，其效果非常不錯。2.3.5Metastream的.mts格式MetaCreations公司的網(wǎng)上流式三維技術(shù)MetaStream實現(xiàn)英特網(wǎng)上流式三維網(wǎng)頁的瀏覽，它是一種新興的網(wǎng)上3D開放文獻標準（基于Intel構(gòu)架），重要用于創(chuàng)建、發(fā)布及瀏覽可以放縮的3D圖形和開發(fā)電腦游戲。2.3.6Authorware的.aam多媒體教學(xué)課件格式縱觀市場上的計算機輔助教學(xué)（簡稱CAI）課件，我國多采用像Authorware等多媒體制作工具，這類課件運用Shockwave技術(shù)和WebPackage軟件可以把Authorware生成的文獻壓縮為.aam和.aas流式文獻格式為播放；也可以用Director生成后，運用Shockwave技術(shù)改造為網(wǎng)上傳輸?shù)牧魇蕉嗝襟w課件。2.4流媒體的傳輸過程流式傳輸?shù)倪^程一般如下：①用戶選擇某一流媒體服務(wù)后，Web瀏覽器與Web服務(wù)器之間使用HTTP／TCP互換控制信息，以便把需要傳輸?shù)膶崟r數(shù)據(jù)從原始信息中檢索出來；②Web瀏覽器啟動音視頻客戶程序，使用HTTP從Web服務(wù)器檢索相關(guān)參數(shù)對音視頻客戶程序初始化，這些參數(shù)也許涉及目錄信息、音視頻數(shù)據(jù)的編碼類型或與音視頻檢索相關(guān)的服務(wù)器地址；③音視頻客戶程序及音視頻服務(wù)器運營實時流協(xié)議，以互換音視頻傳輸所需的控制信息，實時流協(xié)議提供執(zhí)行播放、快進、快倒、暫停及錄制等命令的方法；④音視頻服務(wù)器使用RTP／UDP協(xié)議將音視頻數(shù)據(jù)傳輸給音視頻客戶程序，一旦音視頻數(shù)據(jù)到達客戶端，音視頻客戶程序即可播放輸出。附注：在流式傳輸中，使用RTP／UDP和RTSP／TCP兩種不同的通信協(xié)議與音視頻服務(wù)器建立聯(lián)系，目的是為了可以把服務(wù)器的輸出重定向到一個非運營音視頻客戶程序的客戶機的目的地址。此外，實現(xiàn)流式傳輸一般都需要專用服務(wù)器和播放器。2.5流媒體的傳輸方法2.5.1使用標準的Web服務(wù)器，把聲音數(shù)據(jù)和電視數(shù)據(jù)傳輸?shù)矫襟w播放器(1)先下載后播放—用Web服務(wù)器實現(xiàn)客戶機獲取多媒體文獻的最簡樸方法有：a).把聲音或影視文獻放到Web服務(wù)機上b).在Web服務(wù)機上創(chuàng)建包含媒體文獻所在地址的網(wǎng)頁，媒體文獻所在地址稱為“統(tǒng)一資源地址(URL)”，如快播c).通過Web瀏覽器把媒體文獻下載到客戶機上。d).啟動媒體播放器播放媒體文獻，如迅雷看看圖1使用Web服務(wù)器先下載后播放的多媒體播放過程(2)邊流邊播—用Web服務(wù)器實現(xiàn)用Web服務(wù)器實現(xiàn)的邊流邊播系統(tǒng),預(yù)先要做的事情a).將聲音和影視數(shù)據(jù)壓縮成適合特定網(wǎng)絡(luò)帶寬的單個媒體文獻b).將媒體文獻和它的播放說明文獻放到Web服務(wù)機上c).在Web服務(wù)機上創(chuàng)建包含媒體文獻所在地址(URL)的網(wǎng)頁。圖2使用Web服務(wù)器邊下載邊播放的多媒體播放過程2.5.2使用單獨的流媒體服務(wù)器，把聲音數(shù)據(jù)和電視數(shù)據(jù)傳輸?shù)矫襟w播放器，即邊流邊播—用流媒體服務(wù)器實現(xiàn)媒體文獻放在安裝有流媒體服務(wù)器的服務(wù)機上，但包含媒體文獻所在地址(URL)的網(wǎng)頁仍然要放到Web服務(wù)機上。流媒體服務(wù)器是用于傳輸聲音和影視文獻的專用軟件，如RealSystemServers，QuickTimeStreamingServer和Windows200XSever中的WindowsMediaServices附注：Web服務(wù)器和流媒體服務(wù)器可放在同一服務(wù)機上圖3使用流媒體服務(wù)器的流媒體播放過程3流媒體的應(yīng)用Internet的迅猛發(fā)展和普及為流媒體業(yè)務(wù)發(fā)展提供了強大的市場動力，流媒體業(yè)務(wù)正變得日益流行。流媒體技術(shù)廣泛用于多媒體新聞發(fā)布、在線直播、網(wǎng)絡(luò)廣告、電子商務(wù)、視頻點播（VOD）、遠程教育、遠程醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)電臺、實時視頻會議等互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的方方面面。流媒體技術(shù)的應(yīng)用將為網(wǎng)絡(luò)信息交流帶來革命性的變化，對人們的工作和生活產(chǎn)生深遠的影響。下面介紹流媒體技術(shù)在電話視頻會議、視頻聲音點播、遠程教育、Internet直播等四方面的應(yīng)用。3.1電話視頻會議市場上的視頻會議系統(tǒng)有很多，這些產(chǎn)品基本上都支持TCP／IP協(xié)議，但采用流媒體技術(shù)作為核心技術(shù)的系統(tǒng)并不占多數(shù)。視頻會議技術(shù)上涉及到數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)榷囗椉夹g(shù)。流媒體技術(shù)為視頻會議的發(fā)展起了重要的推動作用。采用流媒體格式傳送音視頻文獻，解決了使用者觀看前的等待問題，還達成了即時的效果。雖然在畫面質(zhì)量上有一些損失，但就一般的視頻會議來講，并不需要很高的圖像質(zhì)量。視頻會議是流媒體技術(shù)的一個商業(yè)用途，通過流媒體會議的舉辦方和與會者可以實現(xiàn)面對面的遠程視頻會議，最常見的就是可視電話。只要兩端都有一臺接入Internet的電腦和一個攝像頭，在世界任何地點都可以進行音視頻通信。此外，大型公司可以運用基于流媒體的視頻會議系統(tǒng)來組織跨地區(qū)的會議和討論。例如，美國第二大證券交易商從1998年開始，采用StarlightNetwork公司提供的流技術(shù)方案，為其分布在全球500多個城市和地區(qū)的分公司經(jīng)紀人和投資征詢員實時提供到桌面的財經(jīng)新聞，使他們的客戶獲取更多的投資利潤。例如：網(wǎng)絡(luò)視頻辦公自動化系統(tǒng)（V-OA）圖4網(wǎng)絡(luò)視頻辦公自動化系統(tǒng)（V-OA）視頻聲音點播最初的視頻點播應(yīng)用于卡拉OK點播，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，VOD技術(shù)逐漸應(yīng)用于局域網(wǎng)及有線電視網(wǎng)，此時的VOD技術(shù)趨于完善，但音視頻文獻的龐大容量仍然阻礙了VOD技術(shù)的進一步發(fā)展。由于服務(wù)器端不僅需要大容量的存儲系統(tǒng)，同時還要承擔大量數(shù)據(jù)的傳輸，因而服務(wù)器主線無法支持大規(guī)模的點播。同時，由于局域網(wǎng)中的視頻點播覆蓋范圍小，用戶也無法通過Internet等網(wǎng)絡(luò)媒介收聽或觀看局域網(wǎng)中的節(jié)目。由于以下的因素使得基于流媒體技術(shù)的VOD完全可以從局域網(wǎng)轉(zhuǎn)向Internet。①流媒體通過了特殊的壓縮編碼后很適合在Internet上傳輸；②客戶端采用瀏覽器方式進行點播，基本無需維護；③采用先進的機群技術(shù)可以對大規(guī)模的并發(fā)點播請求進行分布式解決，使其能適應(yīng)大規(guī)模的點播環(huán)境。隨著寬帶網(wǎng)和信息家電的發(fā)展，流媒體技術(shù)會越來越廣泛地應(yīng)用于視頻點播系統(tǒng)。目前，很多大型的新聞娛樂媒體，如國外的CNN、CBS以及央視、北京電視臺等，都在Internet上提供基于流媒體技術(shù)的節(jié)目。從調(diào)查結(jié)果來看，國內(nèi)最大的幾個視頻網(wǎng)站，如優(yōu)酷、土豆、迅雷看看、六間房、奇異等都提供了大量視頻給用戶在線觀看，然而只有少數(shù)網(wǎng)站實現(xiàn)了應(yīng)用流媒體技術(shù)，提供應(yīng)用戶高清視頻在線觀看功能。遠程教育電腦的普及、多媒體技術(shù)的發(fā)展以及Internet的迅速崛起，給遠程教育帶來了新的機遇。遠程教育的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段。第一階段，重要以圖片和文字為重要載體，學(xué)習者通過Web瀏覽器獲取這些信息。第二階段以Web數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，增長了音頻素材、flash課件等。學(xué)生可以通過BBS、電子郵件的方式與老師進行離線式的雙向交流。第三階段是以流媒體技術(shù)為基礎(chǔ)的流式傳輸階段，重要特性是可以使音頻信息邊下載邊播放。目前在國內(nèi)，僅有為數(shù)不多的幾所高校在遠程教育中采用了流媒體技術(shù)。相信在未來一段時間內(nèi)經(jīng)濟實用、高質(zhì)量的流媒體點播系統(tǒng)將有迅速發(fā)展，并逐漸成為校園網(wǎng)應(yīng)用的主流。現(xiàn)在來看，可以在Internet上進行多媒體交互教學(xué)的技術(shù)多為流媒體技術(shù)，如RealSystem、Flash、Shockwave等技術(shù)就經(jīng)常被應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中。除了實時教學(xué)外，大型公司可以運用基于流媒體技術(shù)的遠程教育對員工進行培訓(xùn)，不僅可以運用視頻和音頻，計算機屏幕的圖形捕獲也可以被用流的方式傳送給學(xué)員?，F(xiàn)在微軟公司自己內(nèi)部就大量使用了其自己的流技術(shù)產(chǎn)品作為其全球各分公司間員工培訓(xùn)和交流的手段。隨著網(wǎng)絡(luò)及流媒體技術(shù)的發(fā)展，越來越多的遠程教育網(wǎng)站開始采用流媒體作為重要的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式。例如：數(shù)字化視頻圖書館圖5數(shù)字化視頻圖書館教學(xué)網(wǎng)站：圖6天津教學(xué)網(wǎng)站目前國內(nèi)實時的遠程視頻教育的應(yīng)用還不是很廣泛，但是應(yīng)用流媒體技術(shù)誕生的視頻教育網(wǎng)站已經(jīng)不斷出現(xiàn)在我們眼前。國內(nèi)最著名的視頻教育網(wǎng)是中國教師教育視頻網(wǎng)，我們經(jīng)常接觸到的一些免費的視頻學(xué)習網(wǎng)站大多數(shù)并沒有提供很強的交互功能，但也能滿足學(xué)習者的基本規(guī)定。Internet直播隨著Internet技術(shù)的發(fā)展和普及以及網(wǎng)民越來越多，Internet上直接受看體育賽事、重大慶典、商貿(mào)展覽成為很多網(wǎng)民的愿望，而很多廠商希望借助網(wǎng)上直播的形式將自己的產(chǎn)品和活動傳遍全世界。這些需求促成了Internet直播的形成，并且隨著寬帶網(wǎng)的不斷普及和流媒體技術(shù)的不斷改善，Internet直播已經(jīng)從實驗階段走向?qū)嵱?，并可以提供較滿意的音視頻效果。流媒體技術(shù)在Internet直播中充當著重要角色，重要表現(xiàn)在以下方面：①流媒體技術(shù)實現(xiàn)了在低帶寬環(huán)境下提供高質(zhì)量的音視頻信息；②像Real公司的SureStream這樣的智能流媒體技術(shù)可以保證不同連接速率下的用戶可以得到不同質(zhì)量的音視頻效果；③流媒體的Multicast（多址廣播）技術(shù)可以大大減少服務(wù)器端的負荷，同時最大限度地節(jié)省帶寬。無論從技術(shù)上還是從市場上考慮，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)直播是流媒體眾多應(yīng)用中最成熟的一個。已有很多公司提供網(wǎng)上直播服務(wù)，每年一度的《春節(jié)晚會》就提供網(wǎng)上現(xiàn)場直播。圖6為使用WindowsMediaPlayer的現(xiàn)場直播節(jié)目。圖7直播網(wǎng)絡(luò)教室的播放過程流媒體在行業(yè)中的應(yīng)用前景政府行業(yè)4.1.1政府機構(gòu)、事業(yè)單位部分地區(qū)科學(xué)技術(shù)委員會網(wǎng)絡(luò)新聞直播，點播；內(nèi)部培訓(xùn)部分地區(qū)的氣象局和環(huán)保局遠程交互式視頻和數(shù)據(jù)會議；會議記錄4.1.2與各種網(wǎng)絡(luò)辦公自動化系統(tǒng)結(jié)合提供在線新聞直播、時事焦點點播、在職培訓(xùn)、會議記錄點播4.1.3視頻會議網(wǎng)絡(luò)直播、記錄和回放音視頻通訊、數(shù)據(jù)會議、實況轉(zhuǎn)播、記錄、點播圖84.2教育行業(yè) a)大部分高校里已經(jīng)使用的多媒體案例有：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、音視頻課件點播、多媒體課件制作b)部分高校使用的多媒體案例有：網(wǎng)絡(luò)討論式實時教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)直播、衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)播互聯(lián)網(wǎng)視頻服務(wù)2023年8月12日，樂視網(wǎng)成為全球第一家上市的互聯(lián)網(wǎng)視頻服務(wù)提供商；2023年6月12日，樂視網(wǎng)率先全球分紅；2023年6月，三星攜百視通全產(chǎn)品線推廣互聯(lián)網(wǎng)視頻服務(wù)。香港候鳥電子媒體有限公司圖9香港候鳥電子媒體有限公司的網(wǎng)上視頻節(jié)目在部隊里的應(yīng)用1、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，例如：借助于部隊的IP專網(wǎng)，通過GTS集群對接網(wǎng)關(guān)，與軍隊原有的模擬集群、數(shù)字集群等系統(tǒng)可以互通互聯(lián)，也可以與新的數(shù)字集群系統(tǒng)互聯(lián)互通，并最終實現(xiàn)了部署一套多媒體調(diào)度平臺來把各種通信系統(tǒng)通過IP網(wǎng)絡(luò)整合到一起，實現(xiàn)有線、無線網(wǎng)絡(luò)的融合調(diào)度，語音、數(shù)據(jù)系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，及與衛(wèi)星、NGN、PSTN、GSM、CDMA、WIFI、城域網(wǎng)等其它網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。2、超遠距離訪問，比如短信指令、視頻會議，單兵視頻回傳、視頻轉(zhuǎn)發(fā)分發(fā)、大屏幕電視墻（視頻調(diào)度臺可將視頻轉(zhuǎn)至電視墻）3、多客戶端使用4、異常視頻監(jiān)測報警其它：軍事多媒體模擬演練、大型數(shù)據(jù)庫，攝影和圖像解決結(jié)論流媒體技術(shù)的發(fā)展具有廣闊的前景，流媒體技術(shù)在當今是網(wǎng)絡(luò)多媒體發(fā)展的趨勢，具有可擴展與合理運用網(wǎng)絡(luò)帶寬的特點。流媒體的興起和發(fā)展為信息社會的發(fā)展帶來了千載難逢的機遇，推動信息化的進一步加深，牽動著時代的迅猛發(fā)展。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用流媒體也是順應(yīng)現(xiàn)代教育的需要。并且人們也普遍看好技術(shù)未來的發(fā)展，網(wǎng)站巨頭Yahoo公司創(chuàng)始人楊致遠曾指出，鑒于網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量日益增長，公司高度重視流媒體技術(shù)的時候到了。他說：“從初期發(fā)展向大規(guī)模應(yīng)用的過渡已基本完畢，我們相信，通過網(wǎng)絡(luò)傳播多媒體信息的條件已經(jīng)成熟，流媒體技術(shù)騰飛的時刻即將到來?！北疚膶α髅襟w技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀做了初步研究和探究，認為流媒體技術(shù)的應(yīng)用為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了更強大的技術(shù)支撐。通過本次的論文看到了流媒體的許多好處，流媒體的應(yīng)用，提高了人們的工作方式，也使人們的生活更具有活力動力。但流媒體目前還存在著局限性之處，在教育醫(yī)療軍事等方面還不成熟，但是相信不用太久，流媒體在這些方面的發(fā)展和應(yīng)用也將逐漸成熟完善。參考資料[1]流媒體技術(shù)的原理、應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)代電信科技20230302[2]寧礦鳳流媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究20231101[3]周德福流媒體技術(shù)在遠程教育中的應(yīng)用現(xiàn)代遠程教育2023（02）：60-62[4]伏宏彬，蔣海燕，葉建軍多媒體課件及其發(fā)展概況成都紡織高等?？茖W(xué)校校報2023（7）：16-17[5]網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)大全上海交通大學(xué)信息中心[6]《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》林福宗[7]淺析網(wǎng)絡(luò)影視流媒體陳潔、祝成琦、陳博楠[8]寬帶網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)及應(yīng)用李軍技術(shù)總監(jiān)天津七所信息技術(shù)有限公司[9]王傳萌淺談網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)科技信息論壇2023年第13期[10]黨子奇互聯(lián)網(wǎng)時代我國流媒體技術(shù)的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)財富,InternetFortune,編輯部郵箱2023年04期[11]李芳論網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)電腦知識與技術(shù)Vol.5No.21July2023[12]流媒體技術(shù)研究背景及現(xiàn)狀前景百度百科2023-08-12[13]同三維視頻網(wǎng)流媒體技術(shù)的優(yōu)勢.com2023-6-18

二、多媒體理論1.數(shù)據(jù)編碼（mpeg-4或mpeg-7）2.網(wǎng)絡(luò)多媒體傳輸技術(shù)3.多媒體數(shù)據(jù)庫（基于內(nèi)容的檢索技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)）參考網(wǎng)站：1.網(wǎng)絡(luò)世界在線版2.宇風多媒體關(guān)于MPEG-4編碼技術(shù)在寬帶接入日益普及的環(huán)境下，在網(wǎng)上觀看、下載電影成為很多用戶非常熟悉的應(yīng)用。壓縮電影的背后是MPEG-4技術(shù)，而MPEG-4背后有一條不平凡的發(fā)展道路。

運動圖像專家組——這個名稱對很多讀者來說還很陌生，但提到它的英文簡稱MPEG（MovingPictureExpertsGroup），便幾乎是盡人皆知了。MPEG是從屬于ISO/IEC的一個專家工作組，重要負責為數(shù)字音視頻編碼算法開發(fā)和制定標準。家族兄弟的誕生

MPEG組織始建于1988年，并于1992年制定出MPEG0-1標準，它能將視頻數(shù)據(jù)壓縮成1～2Mbps的標準數(shù)據(jù)流，工業(yè)產(chǎn)品VCD機和MP3播放器都是以該標準為基礎(chǔ)衍生出來的。隨后的1994年，該組織制定出MPEG-2標準，它是為了獲得更高的分辨率（720×486）、提供廣播級視頻和CD品質(zhì)的音頻而產(chǎn)生的高質(zhì)量音\o"視頻編碼標準"視頻編碼標準，傳輸速率在3～10Mbps，它也是數(shù)字電視、DVB和DVD所遵循的壓縮標準。

隨著研究工作的進一步發(fā)展，ISO又公布了“超低比特率活動圖像和語音壓縮標準”，排序MPEG-4。1998年10月批準第一版，1994年4月又公布了第二版及其校驗?zāi)Ｐ停╒M）。MPEG-4\o"正式編號"正式編號是ISO/IEC國際標準14496，它是一種新型的多媒體標準。與前標準一個重要區(qū)別就在于，它是一個\o"基于對象"基于對象的視頻編碼壓縮標準，它所定義的碼率控制的目的就是獲得在給定碼率下的最優(yōu)質(zhì)量，它為互聯(lián)網(wǎng)上傳輸高質(zhì)量的多媒體視頻提供了很好的技術(shù)平臺。

MPEG-4從封閉到開放

1998年微軟開發(fā)了第一個在PC上使用的MPEG-4編碼器，它涉及MSMPEG4V1、MSMPEG4V2、MSMPEG4V3的系列編碼內(nèi)核。其中V1和V2用來制作AVI文獻，一直到現(xiàn)在它都作為Windows的默認組件。但是V1和V2的編碼質(zhì)量不是很好，一直到MSMPEG4V3才開始有好轉(zhuǎn)，畫質(zhì)有了顯著的進步。但是微軟卻將這個視頻編碼內(nèi)核封閉，僅僅使其應(yīng)用于WindowsMedia流媒體技術(shù)上，也就是我們熟悉的ASF流媒體文獻中。ASF文獻雖然有一些優(yōu)勢，但是由于過度封閉不能被編輯，末得到廣泛的應(yīng)用。這便激起了視頻黑客和致力于鉆研視頻編碼的高手的強烈反映，這些小組不僅破解了微軟的視頻編碼，并且通過他們的修改，一種新的視頻編碼誕生了——那就是廣為流傳的MPEG編碼器DivX3.11。

DivX采用了MS的MPEGV3，改良后并加入自己功能稱之為DivX3.11，也是目前互聯(lián)網(wǎng)上普通采用的MPEG-4編碼器之一。不久，DivX流傳紅得發(fā)紫，幾乎成了業(yè)界的標準。但是問題同樣不久出現(xiàn)了，DivX的基礎(chǔ)技術(shù)是非法盜用微軟的，微軟聲稱將對所有推動DivX發(fā)展的人和公司進行追究?？墒荄ivX技術(shù)的發(fā)明者之一羅達（\o"rota"rota）當時正全面申請將DivX合法化，這是基于DivX雖然是從Window中而出來的，但卻沒有用過任何微軟的技術(shù)。他更組建新公司DivXNetworks全力推廣DivX，看來DivX（俗稱壓縮電影）蓬勃發(fā)展的大潮是勢不可擋了。

標準大門重新關(guān)閉

然而，看來任何吸引眼球的故事在關(guān)鍵時刻都會發(fā)生轉(zhuǎn)折，DivX的發(fā)展竟也不能脫離這一俗套。就在DivX順利發(fā)展，DivX的技術(shù)逐漸成熟，商機無限的時候，\o"一臺好戲"一臺好戲上演了。DivXNetworks成立初衷就是擺脫微軟的技術(shù)封閉，因而發(fā)起一個完全開放源碼的項目，名為“ProjectMayo”，目的是開發(fā)一套全新的、開放源碼的MPEG-4編碼軟件。由于它完全符合ISOMPEG標準，又是完全開放源代碼，OpenDivXCODEC吸引了很多軟件、視頻高手參與，不久便開發(fā)出具有更高性能的編碼器Encore2等等。就在DivX最輝煌的時期，DXN公司忽然封閉了DivX的源代碼，并在Encore2的基礎(chǔ)上發(fā)布了自有產(chǎn)品DivX4。本來DXN早就給自己留了后門，DivX采用的是L\o"GPL協(xié)議"GPL協(xié)議，而不是GPL協(xié)議。雖說它們都是公共許可證協(xié)議，保障自由使用和修改軟件或源碼的權(quán)利，但\o"LGPL"LGPL允許私有，DXN就是運用這一協(xié)議出其不意地“涮”了所有人一道。

Xvid的復(fù)仇

就像好萊塢復(fù)仇電影那樣，所有被DXN公司狠狠涮了一回的軟件、視頻團隊另起門戶，逐漸重新聚攏開發(fā)力量，高舉復(fù)仇大旗。他們在OpenDivX版本基礎(chǔ)上，再次開發(fā)出一種新的MPEG-4編碼核心——XviD，名字的順序和\o"dvix"dvix剛好相反。僅僅從名字就可以看出Xvid充滿了復(fù)仇的力量。從技術(shù)上來說，Xvid已經(jīng)基本上與DXN公司的最新版本DivX5接近，甚至尚有所超越。它可以在保持DivX5畫質(zhì)的基礎(chǔ)上，大大縮短壓縮時間，被認為是目前最快的MPEG-4編碼。除此之外，Xvid還吸取了前車之鑒，依照GPL發(fā)布，也就是說，誰要是想做成產(chǎn)品而不開放源碼是非法的。跌宕起伏的故事講完了，從技術(shù)和應(yīng)用上來說，MPEG是非常好的壓縮技術(shù)，甚至有人說它是21世紀數(shù)字視頻壓縮的標準，由于從MPEG-4衍生出來的格式很多，并且各大電影廠商也對MPEG-4技術(shù)存有戒心，雖然在互聯(lián)網(wǎng)上可以找到基于MPEG-4標準的高質(zhì)量電影節(jié)目，但實際支持MPEG-4技術(shù)的硬件產(chǎn)品不是很多。例如很多MPEG-4解碼卡支持ISOMPEG4和DivX，但卻不兼容微軟公司的WMV，直到Snazzi推出Snazzi*DV

\o"Avio"Avio，全面兼容MPEG-4的WMV、DivX和Xvid格式。這是一款性價比極高的MPEG-4實時編解碼卡。今天，我們終于有幸用硬件實時制作高畫質(zhì)的MPEG-4格式的電影了，隨著科技的飛速發(fā)展，相信此后會有更多MPEG-4硬件產(chǎn)品可供我們選用。MPEG-4的春天就要來了。

MPEG-4編碼技術(shù)-MPEG-4與其它編碼的比較MPEG-4視頻編碼標準與MPEG-1/2及其與H.26X的比較MPEG-1/2/4視頻壓縮和H.26X視頻壓縮技術(shù)都是以DCT(離散全余弦變換)為基礎(chǔ)。但它們又各有不同的特點。\o"MPEG-4視頻編碼技術(shù)及在多媒體通信中的應(yīng)用"[1]

MPEG-1標準制定重要針對1.5Mbps以下數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字存儲媒質(zhì)運動圖像及其伴音編碼的國際標準，它用于在CD-ROM上存儲同步和彩色運動視頻信號。采用SIF標準互換格式(對于NTSC制式為352×240，對于PAL制式為352×288)的圖像進行壓縮，每秒可以播放30幀，具有CD音質(zhì)。MPEG-2標準追求的是CCIR601建議的圖像質(zhì)量DVB、HDTV和DVD等制定的3～10Mbps高質(zhì)量的運動圖像及其伴音的編碼標準。MPEG-2可用于為廣播、有線電視網(wǎng)、電纜網(wǎng)絡(luò)以及衛(wèi)星直播(DirectBroadcastSatellite)提供廣播級的數(shù)字視頻。H.261的制定是合用于ISDN網(wǎng)的寬帶傳輸，它提供了P×64kbit/s的視聽業(yè)務(wù)用的視頻編解碼。H.263是合用于PSTN(公用電話網(wǎng))的窄帶通信信道的視頻編碼建議，可用于可視電話極低碼率的編解碼器，它是H.261的重要發(fā)展。MPEG-4標準提供用于通信的新方式，其核心是基于內(nèi)容的AV信息存儲及操作，支持交互性、高壓縮比及能用存儲性。同時它在結(jié)構(gòu)上具有適應(yīng)性和可擴展性，以適應(yīng)軟硬件的迅速發(fā)展，及時融入新的技術(shù)。由于將內(nèi)容和交互性作為MPEG-4的核心，就不再把具體的碼率范圍作為特別的規(guī)定，但低碼率仍然是其一項基本內(nèi)容，它在極低碼率的傳輸上與H.263具有一定的相似性，但是它也支持高質(zhì)量的視頻語音通信。所以，MPEG-4提供了一個更為廣闊的開發(fā)平臺，更符合于多媒體通信的發(fā)展趨勢，具有更廣闊的應(yīng)用前景。多媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)——流媒體1概述流媒體(StreamingMedia)是一種新興的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),在互聯(lián)網(wǎng)上實時順序地傳輸和播放視/音頻等多媒體內(nèi)容的連續(xù)時基數(shù)據(jù)流，流媒體技術(shù)涉及流媒體數(shù)據(jù)采集、視/音頻編解碼、存儲、傳輸、播放等領(lǐng)域。一般來說，流包含兩種含義，廣義上的流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(shù)、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，客戶可以邊接受邊播放，使時延大大減少。在網(wǎng)絡(luò)上傳播多媒體信息重要有兩種方式:下載和流式傳輸。下載方式是傳統(tǒng)的傳輸方式，指在播放之前,用戶下載多媒體文獻至本地,通常這類文獻容量較大,依據(jù)目前的網(wǎng)絡(luò)帶寬條件,需要較長時間,并且對本地的存儲容量也有一定的規(guī)定,這就限制了PDA等低存儲容量設(shè)備的使用。流式傳輸則把多媒體信息通過服務(wù)器向用戶實時地提供,采用這種方式時,用戶不必等到整個文獻所有下載完畢,而只需通過幾秒或幾十秒的啟動時延即可播放,之后，客戶端邊接受數(shù)據(jù)邊播放。與下載方式相比,流式傳輸具有顯著的優(yōu)點：一方面大大地縮短了啟動延時,同時也減少了對緩存容量的需求；另一方面，又可以實現(xiàn)現(xiàn)場直播形式的實時數(shù)據(jù)傳輸，這是下載等方式無法實現(xiàn)的，同時有助于保護多媒體數(shù)據(jù)的著作權(quán)。2流媒體技術(shù)2.1緩存技術(shù)Internet以包傳輸為基礎(chǔ)進行斷續(xù)的異步傳輸，實時A/V源或存儲的A/V文獻在傳輸中被分解為許多包，由于網(wǎng)絡(luò)是動態(tài)變化的，各個包選擇的路由也許不盡相同，故到達客戶端的時間延遲也就不等，甚至先發(fā)的數(shù)據(jù)包有也許后到。為此，使用緩存系統(tǒng)來填補延遲和抖動的影響，并保證數(shù)據(jù)包的順序?qū)Φ?，從而使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出，而不會由于網(wǎng)絡(luò)暫時擁塞使播放出現(xiàn)停頓。通常高速緩存所需容量并不大，由于高速緩存使用環(huán)形鏈表結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)，通過丟棄已經(jīng)播放的內(nèi)容，流可以重新運用空出的高速緩存空間來緩存后續(xù)尚未播放的內(nèi)容。2.2流媒體傳輸流程流媒體的具體傳輸流程如下：（1）Web瀏覽器與Web服務(wù)器之間使用HTTP/TCP互換控制信息,以便把需要傳輸?shù)膶崟r數(shù)據(jù)從原始信息中檢索出來。（2）用HTTP從Web服務(wù)器檢索相關(guān)數(shù)據(jù)，A/V播放器進行初始化。（3）從Web服務(wù)器檢索出來的相關(guān)服務(wù)器的地址定位A/V服務(wù)器。（4）A/V播放器與A/V服務(wù)器之間互換A/V傳輸所需要的實時控制協(xié)議。（5）一旦A/V數(shù)據(jù)到達客戶端，A/V播放器就可以播放了。2.3媒體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)存流媒體解決方案采用的技術(shù)是多樣的，但其體系結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是相近的。流媒體的體系構(gòu)成：①編碼工具：用于創(chuàng)建、捕獲和編輯多媒體數(shù)據(jù)，形成流媒體格式；②流媒體數(shù)據(jù)；③服務(wù)器：存放和控制流媒體的數(shù)據(jù)；④網(wǎng)絡(luò)：適合多媒體傳輸協(xié)議甚至實時傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)；⑤播放器：供客戶端瀏覽流媒體文獻（通常是獨立的播放器和ActiveX方式的插件）。2.4流媒體傳輸協(xié)議流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)需要合適的傳輸協(xié)議。TCP需要較多的開銷，故不太適合傳輸實時數(shù)據(jù)。在流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方案中，一般采用HTTP/TCP來傳輸控制信息，而用RTP/UDP來傳輸實時多媒體數(shù)據(jù)。（1）實時傳輸協(xié)議RTP與RTCPRTP是用于Internet/Intranet針對多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議。RTP被定義為在一對一或一對多傳輸?shù)那闆r下工作，其目的是提供時間信息和實現(xiàn)流同步。RTP通常使用UDP來傳送數(shù)據(jù)，但RTP也可以在TCP或ATM等其他協(xié)議上工作。當應(yīng)用程序開始一個RTP會話時將使用兩個端口：一個給RTP，一個給RTCP。RTP自身并不能為按順序傳送數(shù)據(jù)包提供可靠的傳送機制，也不提供流量控制或擁塞控制，它依靠RTCP提供這些服務(wù)。RTCP和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務(wù)。RTP和RTCP配合使用，它們能以有效的反饋和最小的開銷使傳輸效率最佳化，因而特別適合傳送網(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)。（2）實時流協(xié)議RTSP實時流協(xié)議RTSP是由RealNetworks和Netscape共同提出的，該協(xié)議定義了一對多應(yīng)用程序如何有效地通過IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)。RTSP在體系結(jié)構(gòu)上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完畢數(shù)據(jù)傳輸。HTTP與RTSP相比，HTTP傳送HTML，而RTP傳送的是多媒體數(shù)據(jù)。HTTP請求由客戶機發(fā)出，服務(wù)器作出響應(yīng)；使用RTSP時，客戶機和服務(wù)器都可以發(fā)出請求，即RTSP可以是雙向的。（3）資源預(yù)訂協(xié)議RSVP由于音頻和視頻數(shù)據(jù)流比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)的延時更敏感，要在網(wǎng)絡(luò)中傳輸高質(zhì)量的音頻、視頻信息，除帶寬規(guī)定之外，還需其他更多的條件。RSVP是Internet上的資源預(yù)訂協(xié)議，使用RSVP預(yù)留一部分網(wǎng)絡(luò)資源（即帶寬），能在一定限度上為流媒體的傳輸提供QoS。3流媒體發(fā)展現(xiàn)狀I(lǐng)nternet/Intranet上使用較多的流媒體技術(shù)重要有RealNetworks公司的RealSystem，Microsoft公司的WindowsMediaTechnology和Apple公司的QuickTime，它們是流媒體傳輸系統(tǒng)的主流技術(shù)。3.1RealSystemRealSystem由媒體內(nèi)容制作工具RealProducer、服務(wù)器端RealServer、客戶端軟件（ClientSoftware）3部分組成，其流媒體文獻涉及RealAudio，RealVideo，RealPresentation和RealFlash4類文獻，分別用于傳送不同的文獻。RealSystem采用SureStream技術(shù)，自動地并連續(xù)地調(diào)整數(shù)據(jù)流的流量以適應(yīng)實際應(yīng)用中的各種不同網(wǎng)絡(luò)帶寬需求，輕松實現(xiàn)視音頻和三維動畫的回放。Real流式文獻采用RealProducer軟件進行制作，一方面把源文獻或?qū)崟r輸入變?yōu)榱魇轿墨I，再把流式文獻傳輸?shù)椒?wù)器上供用戶點播。由于RealSystem的技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定，美國在線（AOL），ABC，AT&T，Sony等公司和網(wǎng)上重要電臺都使用RealSystem向世界各地傳送實時影音媒體信息以及實時的音樂廣播。3.2WindowsMediaTechnologyWindowsMediaTechnology是Microsoft提出的信息流式播放方案，旨在Internet和Intranet上實現(xiàn)涉及音頻、視頻信息在內(nèi)的多媒體流信息的傳輸。其核心是ASF（AdvancedStreamFormat）文獻，ASF是一種包含音頻、視頻、圖像以及控制命令、腳本等多媒體信息的數(shù)據(jù)格式，通過提成一個個的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包在Internet上傳輸，實現(xiàn)流式多媒體內(nèi)容發(fā)布，因此，我們把在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膬?nèi)容就稱為ASFStream。ASF支持任意的壓縮/解壓縮編碼方式，并可以使用任何一種底層網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，具有很大的靈活性。WindowsMediaTechnology由MediaTools，MediaServer和MediaPlayer工具構(gòu)成。MediaTools是整個方案的重要組成部分，它提供了一系列的工具幫助用戶生成ASF格式的多媒體流（涉及實時生成的多媒體流）；MediaServer可以保證文獻的保密性，不被下載，并使每個使用者都能以最佳的影片品質(zhì)瀏覽網(wǎng)頁，同時具有多種文獻發(fā)布形式和監(jiān)控管理功能；MediaPlayer則提供強大的流信息的播放功能。3.3QuickTimeQuickTime是一個非常老牌的媒體技術(shù)集成，是數(shù)字媒體領(lǐng)域事實上的工業(yè)標準。之所以說集成這個詞是由于QuickTime事實上是一個開放式的架構(gòu)，包含了各種各樣的流式或者非流式的媒體技術(shù)。QuickTime是最早的視頻工業(yè)標準，1999年發(fā)布的QuickTime4.0版本開始支持真正的流式播放。由于QuickTime自身也存在著平臺的便利(MacOS)，因此也擁有不少的用戶。QuickTime在視頻壓縮上采用的是SorensonVideo技術(shù)，音頻部分則采用QDesignMusic技術(shù)。QuickTime最大的特點是其自身所具有的包容性，使得它是一個完整的多媒體平臺，因此基于QuickTime可以使用多種媒體技術(shù)來共同制作媒體內(nèi)容。同時，它在交互性方面是三者之中最佳的。例如，在一個QuickTime文獻中可同時包含midi、動畫gif、flash和smil等格式的文獻，配合QuickTime的WiredSprites互動格式，可設(shè)計出各種互動界面和動畫。QuickTime流媒體技術(shù)實現(xiàn)基礎(chǔ)是需要3個軟件的支持，QuickTime播放器、QuickTime編輯制作、QuickTimeStreaming服務(wù)器。3.4流媒體技術(shù)在國內(nèi)的現(xiàn)狀流媒體技術(shù)已廣泛應(yīng)用于遠程教育、網(wǎng)絡(luò)電臺、視頻點播、收費播放等，在公司一級的應(yīng)用涉及電子商務(wù)、遠程培訓(xùn)、視頻會議、客戶支持等。在國內(nèi)，流媒體技術(shù)在國外成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步擴大應(yīng)用，諸如網(wǎng)上現(xiàn)場直播、網(wǎng)上教育系統(tǒng)、網(wǎng)上手術(shù)數(shù)字化直播系統(tǒng)等，他們的體系結(jié)構(gòu)是類似的。4存在問題互動流媒體業(yè)務(wù)平臺流媒體技術(shù)不是一種單一的技術(shù)，它是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及視/音頻技術(shù)的有機結(jié)合。在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)流媒體技術(shù)，需要解決流媒體的制作、發(fā)布、傳輸及播放等方面的問題，而這些問題則需要運用視音頻技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來解決，具體如下：4.1流媒體制作技術(shù)方面解決的問題在網(wǎng)上進行流媒體傳輸，所傳輸?shù)奈墨I必須制作成適合流媒體傳輸?shù)牧髅襟w格式文獻。因這通常格式存儲的多媒體文獻容量十分大，若要在現(xiàn)有的窄帶網(wǎng)絡(luò)上傳輸則需要花費十分長的時間，若遇網(wǎng)絡(luò)繁忙，還將導(dǎo)致傳輸中斷。此外，通常格式的流媒體也不能按流媒體傳輸協(xié)議進行傳輸。因此，對需要進行流媒體格式傳輸?shù)奈墨I應(yīng)進行預(yù)解決，將文獻壓縮生成流媒體格式文獻。這里應(yīng)注意兩點：一是選用適當?shù)膲嚎s算法進行壓縮，這樣生成的文獻容量較小。二是需要向文獻中添加流式信息。4.2流媒體傳輸方面需解決的問題流媒體的傳輸需要合適的傳輸協(xié)議，目前在Internet上的文獻傳輸大部分都是建立在TCP協(xié)議的基礎(chǔ)上，也有一些是以FTP傳輸協(xié)議的方式進行傳輸，但采用這些傳輸協(xié)議都不能實現(xiàn)實時方式的傳輸。隨著流媒體技術(shù)的進一步研究，目前比較成熟的流媒體傳輸一般都是采用建立在UDP協(xié)議上的RTP/RTSP實時傳輸協(xié)議。為什么要在UDP協(xié)議而不在UDP協(xié)議上進行實時數(shù)據(jù)的傳輸呢？這是由于UDP和TCP協(xié)議在實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸時的可靠性有很大的區(qū)別。TCP協(xié)議中包含了專門的數(shù)據(jù)傳送校驗機制，當數(shù)據(jù)接受方收到數(shù)據(jù)后，將自動向發(fā)送方發(fā)出確認信息，發(fā)送方在接受到確認信息后才繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)，否則將一直處在等待狀態(tài)。而UDP協(xié)議則不同，UDP協(xié)議自身并不能做任何校驗。由此可以看出，TCP協(xié)議注重傳輸質(zhì)量，而UDP協(xié)議則注重傳輸速度。因此，對于對傳輸質(zhì)量規(guī)定不是很高，而對傳輸速度則有很高的規(guī)定的視音頻流媒體文獻來說，采用UDP協(xié)議則更合適。

4.3流媒體的傳輸過程中需要緩存的支持由于Internet是以包為單位進行異步傳輸?shù)?，因此多媒體數(shù)據(jù)在傳輸中要被分解成許多包，由于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟环€(wěn)定性，各個包選擇的路由不同，所以到達客戶端的時間順序也許發(fā)生改變，甚至產(chǎn)生丟包的現(xiàn)象。為此，必須采用緩存技術(shù)來糾正由于數(shù)據(jù)到達順序發(fā)生改變而產(chǎn)生的混亂狀況，運用緩存對到達的數(shù)據(jù)包進行對的排序，從而使視音頻數(shù)據(jù)能連續(xù)對的地播放。緩存中存儲的是某一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在緩存中存放的時間是暫時的，緩存中的數(shù)據(jù)也是動態(tài)的，不斷更新的。流媒體在播放時不斷讀取緩存中的數(shù)據(jù)進行播放，播放完后該數(shù)據(jù)便被立即清除，新的數(shù)據(jù)將存入到緩存中。因此，在播放流媒體文獻時并不需占用太大的緩存空間。4.4流媒體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，瀏覽器是采用mime來辨認各種不同的簡樸文獻格式，所有的Web瀏覽器都是基于http協(xié)議，而http協(xié)議都內(nèi)建有mime。所以Web瀏覽器可以通過http協(xié)議中內(nèi)建的mime來標記Web上眾多的多媒體文獻格式，涉及各種流媒體格式。5結(jié)束語流媒體技術(shù)廣泛應(yīng)用在多媒體新聞發(fā)布、網(wǎng)上演示、在線直播、網(wǎng)絡(luò)廣告、電子商務(wù)、視頻點播、遠程教育、實時視頻會議等互聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展決定了流媒體市場的廣闊前景，流媒體技術(shù)的應(yīng)用將為網(wǎng)絡(luò)信息交流帶來革命性的變化，對人們的工作和生活產(chǎn)生深遠的影響。

多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多媒體技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。多媒體數(shù)據(jù)庫不是對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進行界面上的包裝，而是從多媒體數(shù)據(jù)與信息自身的特性出發(fā)，考慮將其引入到數(shù)據(jù)庫中之后而帶來的有關(guān)問題。多媒體數(shù)據(jù)庫從本質(zhì)上來說，要解決三個難題。第一是信息媒體的多樣化，不僅僅是數(shù)值數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)，要擴大到多媒體數(shù)據(jù)的存儲、組織、使用和管理。第二要解決多媒體數(shù)據(jù)集成或表現(xiàn)集成，實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)之間的交叉調(diào)用和融合，集成粒度越細，多媒體一體化表現(xiàn)才越強，應(yīng)用的價值也才越大。第三是多媒體數(shù)據(jù)與人之間的交互性。沒有交互性就沒有多媒體，要改變傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫查詢的被動性，能以多媒體方式積極表現(xiàn)。1、研究開發(fā)多媒體數(shù)據(jù)庫要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題：a多媒體數(shù)據(jù)模型多媒體數(shù)據(jù)模型重要采用關(guān)系數(shù)據(jù)模型的擴充和采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法。由于用傳統(tǒng)的關(guān)系模型難以描述多媒體信息和定義對多媒體數(shù)據(jù)對象的操作，目前在關(guān)系模型擴充方面除了引入抽象數(shù)據(jù)類型外，較多的采用語義模型的方法。關(guān)系模型重要描述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，而語義模型則重要表達數(shù)據(jù)的語義，語義模型的層次高于關(guān)系模型，后者可以作為前者的基礎(chǔ)。目前的研究表白，采用面向?qū)ο蟮姆椒▉砻枋龊徒⒍嗝襟w數(shù)據(jù)模型是較好的方法，面向?qū)ο蟮闹匾拍钌婕皩ο?、類、方法、消息、封裝和繼承等，可以方便地描述復(fù)雜的多媒體信息。b數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮由于多媒體數(shù)據(jù)，如聲音、圖像及視頻等數(shù)據(jù)量大，存貯和傳輸需要很大的空間和時間，因此必須考慮對數(shù)據(jù)進行壓縮編碼，壓縮方法要考慮到復(fù)雜性，實現(xiàn)速度及壓縮質(zhì)量等問題。c多媒體數(shù)據(jù)的存貯管理和存取方法目前常用的有分頁管理、B+樹和Hash方法等。在多媒體數(shù)據(jù)庫中還要引入基于內(nèi)容的檢索方法、矢量空間模型信息索引檢索技術(shù)、超位檢索技術(shù)及智能索引技術(shù)等。d多媒體信息的再現(xiàn)及良好的用戶界面在多媒體數(shù)據(jù)庫中應(yīng)提供多媒體宿主語言調(diào)用，還應(yīng)提供對聲音、圖像、圖形和動態(tài)視頻的各種編輯和變換功能。e分布式技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)通信對網(wǎng)絡(luò)帶寬有較高的規(guī)定，需要相應(yīng)的高速網(wǎng)絡(luò)，此外還要解決數(shù)據(jù)集成、異構(gòu)多媒體數(shù)據(jù)語言查詢、調(diào)度和共享等問題。2、多媒體數(shù)據(jù)庫研究動態(tài)（1997年）本期專題:多媒體數(shù)據(jù)庫隨著多媒體技術(shù)的興起,多媒體數(shù)據(jù)庫應(yīng)運而生。毫無疑問,這是比通常的數(shù)據(jù)庫要復(fù)雜得多的技術(shù)。國外從80年代中期開始對它進行研究,我國也有不少研究機構(gòu)正在進行這方面的工作。為了促使我國有自主版權(quán)的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫軟件盡快走上產(chǎn)業(yè)化的道路,結(jié)合863/CIM和MRPⅡ的應(yīng)用,國家科委今年初實行數(shù)據(jù)庫公開招標,優(yōu)勝者將與MRPⅡ捆綁,在全國廠礦公司中推廣應(yīng)用。華中理工大學(xué)達夢數(shù)據(jù)庫與多媒體技術(shù)研究所研制的多媒體數(shù)據(jù)庫DM2在本次招標中奪魁。隨著信息社會的到來,信息解決的需求越來越高,許多復(fù)雜的應(yīng)用對象,如CAD、CAM、GIS等應(yīng)用中涉及到大量的圖形、圖像、文字、聲音、動畫等多媒體數(shù)據(jù)類型,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù),如數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)模型、操作語言、存儲結(jié)構(gòu)、存取途徑、檢索機制以及網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳遞等都不能適應(yīng)復(fù)雜應(yīng)用對象的應(yīng)用需求。這種需求促使了新技術(shù)的產(chǎn)生,這就是多媒體數(shù)據(jù)庫。多媒體數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。多媒體數(shù)據(jù)的特點傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)解決中所解決的數(shù)據(jù)類型重要是整型、實型、布爾型和字符型,而多媒體數(shù)據(jù)解決中的數(shù)據(jù)類型除了上述常規(guī)數(shù)據(jù)類型外,還要解決圖形、圖像、聲音、文字及動畫等復(fù)雜數(shù)據(jù)類型。多媒體數(shù)據(jù)與常規(guī)數(shù)據(jù)有許多差別,我們從以下幾方面進行比較:1.數(shù)據(jù)量常規(guī)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較小,而多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量巨大,兩者之間的差別可大到幾千、幾萬甚至幾十萬倍。例如,一個100兆的硬盤可以存放一個中檔規(guī)模的常規(guī)數(shù)據(jù)庫,而同一空間只能存放10分鐘的電視節(jié)目。2.數(shù)據(jù)長度常規(guī)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項一般是幾個字節(jié)或幾十個字節(jié),因此,在組織存儲時一般采用定長記錄解決,使存取方便,存儲結(jié)構(gòu)簡樸清楚。而多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量大小是可變的,且無法預(yù)先估計。例如,一個人的自傳可小到幾十個文字,也可大到幾萬個文字;CAD中所用的圖紙可簡樸到一個零件圖,也可復(fù)雜到一部機器的設(shè)計圖。這種數(shù)據(jù)不也許用定長來存儲,因此,在組織數(shù)據(jù)存儲時就比較麻煩,其結(jié)構(gòu)和檢索解決都與常規(guī)數(shù)據(jù)不同樣。3.數(shù)據(jù)模型對于常規(guī)數(shù)據(jù)來說,可用定長記錄來存儲,因而可以構(gòu)導(dǎo)致一張張的二維表,每表即一個關(guān)系,每行是一個元組,每列表達一屬性,每個數(shù)據(jù)都是不可再分的原子數(shù)據(jù),所以,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡樸明了。而多媒體數(shù)據(jù)相應(yīng)的是一個復(fù)雜對象,這些復(fù)雜對象通常具有層次結(jié)構(gòu)關(guān)系。4.數(shù)據(jù)定義及操作傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫,如Oracle、Sybase等,解決的是規(guī)范關(guān)系,即每個元組由定長的屬性值組成,而每個屬性值又是不可再分的原子數(shù)據(jù),因而對這些規(guī)范關(guān)系可方便地定義并施行各種標準操作,如投影、選擇、聯(lián)接和各種集合運算,從而可為用戶提供簡明的數(shù)據(jù)視圖以及簡樸方便而功能強大的SQL語言,因而受到用戶的青睞。而多媒體數(shù)據(jù)無論是描述語言、數(shù)據(jù)操作語言或存儲結(jié)構(gòu)、存取途徑等都不能適應(yīng)傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。5.聲音與視頻同步6.數(shù)據(jù)傳送多媒體數(shù)據(jù),無論是聲音媒體還是視頻媒體,都規(guī)定連續(xù)傳送或輸出,否則將導(dǎo)致嚴重失真,大大影響效果,使用戶無法接受。這就規(guī)定計算機的解決速度、I/O、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)傳送的帶寬及軟件算法等要比解決常規(guī)數(shù)據(jù)高一個檔次。面對CAD、CAM、GIS以及交通管理、城市規(guī)劃、市政建設(shè)、辦公自動化、房地產(chǎn)管理、旅游、測繪、地震、公安、消防等眾多的應(yīng)用領(lǐng)域所涉及到的圖形、圖像、文字、動畫等多媒體數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)顯得蒼白無力,以至完全不能適應(yīng)。因此,必須重新研制相應(yīng)的多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。二、多媒體數(shù)據(jù)庫研究動態(tài)國外從80年代中期就已開始了對多媒體數(shù)據(jù)庫的研究。人們發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)有一個主線的出發(fā)點,就是它企圖用一個統(tǒng)一的模式、統(tǒng)一的框架來描述、組織、解決客觀世界的所有對象,凡是滿足這種模式和框架的對象就可接納解決,否則就加以改造,改造不了的就排斥在外,而在改造的過程中又不可避免地丟掉了許多語義信息。但對多媒體數(shù)據(jù)類型就無法解決,也無法改造。這種統(tǒng)一的標準框架將客觀世界中的絕大多數(shù)對象都排斥在外。解決這些復(fù)雜對象最科學(xué)的方法就是根據(jù)客觀世界的本來面貌,分門別類地描述和解決客觀世界的各種對象。這就是80年代初發(fā)展起來的面向?qū)ο蠹夹g(shù)。它以自然、直觀、科學(xué)的思維模式去看待、描述、定義、解決現(xiàn)實世界,把世界當作是由對象組成的大系統(tǒng),而對象包含了靜態(tài)結(jié)構(gòu)、動態(tài)行為和約束條件三大要素,通過引進封裝、繼承、對象、消息超類子類等概念,科學(xué)地描述各種對象及其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)和聯(lián)系,從而使許多復(fù)雜甚至無法解決的問題都變得相對簡樸。面向?qū)ο蠹夹g(shù)的發(fā)展也推動了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展,兩者的結(jié)合促使了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的誕生。研究表白,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫是解決多媒體數(shù)據(jù)較為科學(xué)的方法和工具,它可以方便靈活地解決圖形、圖像、聲音、文字、動畫等多媒體信息,特別是具有層次結(jié)構(gòu)的復(fù)雜的對象,如GIS。1.國外研究動態(tài)國外對多媒體數(shù)據(jù)庫的研究分為兩大類型。(1)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的研究①研究方法有三種方法可以實現(xiàn)OODB?！U充關(guān)系數(shù)據(jù)模型。關(guān)系DB已積累了相稱成功的經(jīng)驗,并為工業(yè)界廣泛接受。將成熟的關(guān)系DB與OODB方法結(jié)合起來,可減少研制工作量,縮短研制周期。美國的POSTGRES系統(tǒng)即用此法研制。這種方法的弱點是仍不能支持一些面向?qū)ο蟮恼Z義,并且由于保存了關(guān)系DB的存儲結(jié)構(gòu)而犧牲了一些OODB的特性,其性能、效率很難有實質(zhì)性提高?！ぴ贠O語言中嵌入數(shù)據(jù)庫功能而形成OODB。該方法的關(guān)鍵是如何在OO語言中增長持久性對象的存儲管理。一般以Smalltalk、C++為語言擴充OODB。采用此方法研制的OODB有Gestone、Orion、Ontos、O2和Exodus等系統(tǒng)。使用此方法的困難在于視圖、程序員界面標準化,且受面向?qū)ο笳Z言的限制。·開發(fā)全新的數(shù)據(jù)模型,從底層實現(xiàn)OODB系統(tǒng)。該方法一方面建立一個包含OODB核心概念的數(shù)據(jù)模型,設(shè)計相應(yīng)的語言及相應(yīng)的OODBMS核心。其優(yōu)點是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清楚、效率高。VeranObjectTechnology公司的Euevsant系統(tǒng)是用此方法實現(xiàn)的。此方法的缺陷是難度大,一方面缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模式及形式化理論,另一方面在查詢優(yōu)化、視圖及數(shù)據(jù)庫工具方面仍為空白。②理論及形式化研究初期的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫研究重要集中在建造復(fù)雜對象的模型方面。在擴展關(guān)系代數(shù)理論、嵌套關(guān)系、復(fù)雜對象演算等方面的研究取得了相應(yīng)的研究成果,為構(gòu)造復(fù)雜對象模型建立了模式化的理論框架,為OODB的設(shè)計和理論研究打下了基礎(chǔ)。③OODB的實驗系統(tǒng)和商品化系統(tǒng)在OODB的理論和形式化研究的基礎(chǔ)上,1986年起,大量的研究工作側(cè)重于實驗型OODB及復(fù)雜對象操作語言的設(shè)計。美國及歐洲的許多公司及大學(xué)研制了一些實驗型的OODB的原型系統(tǒng)。下面是一些典型的實驗系統(tǒng):·惠普公司的IRIS系統(tǒng);·SeruioLogic公司的Gemstone系統(tǒng);·ObjectStoreDesign公司的ObjectStore系統(tǒng);·OntoLogic公司的Ontos系統(tǒng);·MCC公司的Orion系統(tǒng);·法國的O2系統(tǒng);·美國的Postgres系統(tǒng)。這些系統(tǒng)大都被開發(fā)成商品化的OODB,并推向市場,在功能和性能方面顯示了其強大的生命力。然而,迄今為止,OODB的市場并不抱負,遠未被廣大用戶所接受。究其因素,一方面用戶已十分熟悉關(guān)系數(shù)據(jù)庫的各種使用方式,而對OODB仍知之甚少,這種習慣勢力仍需連續(xù)一段時間;另一方面,OODB自身仍存在一些未能解決的問題,歸納起來有如下幾點:·缺少通用數(shù)據(jù)模型;·缺少理論基礎(chǔ);·缺少和諧的用戶界面與工具環(huán)境;·缺少有力的查詢優(yōu)化。(2)對關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行擴充對關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行簡樸擴充,使之具有最簡樸的多媒體功能,如Oracle、Sybase等都擴充了長字段類型,可達成2GB空間,以存放各種多媒體數(shù)據(jù),如聲音、文字等,但這種擴充僅僅是將多媒體數(shù)據(jù)以字符形式存儲,而并未解決多媒體信息的檢索及解決。此外,這些系統(tǒng)還進行了支持多媒體功能的擴充。例如Oracle7.0有文本和視頻兩個服務(wù)器及一個源程序編輯工具集MediaObject。文本服務(wù)器是一個可伸縮的文本數(shù)據(jù)庫,采用了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的索引,擴展了文本功能,如提取文本數(shù)據(jù)、搜索短語及獨立單詞、進行模糊查詢等。視頻服務(wù)器可以存儲數(shù)字化的壓縮視頻、音頻數(shù)據(jù),并支持所有流行壓縮格式的視頻解壓縮,提供API,可與多媒體創(chuàng)作工具進行互操作。MediaObject用于創(chuàng)建和執(zhí)行多媒體應(yīng)用,是一個客戶/服務(wù)器方式下運營的創(chuàng)作工具集。Sybase開發(fā)了一個IntermediaArchitecture的多媒體開發(fā)工具。Informix引入了BLOBS數(shù)據(jù)類型,用戶可把2GB的數(shù)據(jù)存儲在BLOB域中。因此,我們可以這樣來概括國際上OODB的研究現(xiàn)狀:OODB的理論研究和實踐活動十分活躍,是90年代乃至2023年計算機領(lǐng)域中最具有生命力的熱門研究課題。在理論研究方面,對于形式化描述和語言標準已取得重大進展;在實踐方面,OODB也從原型走向產(chǎn)品。但就總體而言面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫仍在發(fā)展之中,理論研究仍未取得令人滿意的結(jié)果,其產(chǎn)品也遠未被廣大用戶所接受。然而,沒人懷疑它的強大的生命力和未來的前景,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫仍是一個方興未艾的研究方向。2.國內(nèi)研究動態(tài)面對這種情況,我國的多媒體數(shù)據(jù)庫到底走什么樣的道路?我們不能等面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫完全成熟后再使用,何況上述的許多原型及產(chǎn)品化的OODB并不是個個都支持多媒體功能,即使支持,其支持限度也差別很大。因此,目前國內(nèi)外對多媒體數(shù)據(jù)庫的研究應(yīng)用采用了三種途徑(1)在已有的關(guān)系DB上建立多媒體MIS及GIS。這種方法的最大問題是效率很低。(2)國外數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的新版已擴充了一定的多媒體功能。但由于這些系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)仍然是關(guān)系模型的,因此,運用它們開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)其多媒體功能十分有限。(3)將關(guān)系數(shù)據(jù)庫與面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的理論與技術(shù)相結(jié)合,一方面運用關(guān)系數(shù)據(jù)庫已有的成熟技術(shù),另一方面將面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的部分技術(shù)擴展進去,使之具有面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的一些基本功能。華中理工大學(xué)達夢數(shù)據(jù)庫與多媒體技術(shù)研究所研制的地圖數(shù)據(jù)