倍受青睐的流媒体技术

2019-11-03 09:31:22

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供稿：网友

古丽萍　　近年来，随着网络技术的飞速发展，网络上的信息不再只是文本、图像或者简单的声音文件，为解决文件下载时间过长的问题，适应网络多媒体化的发展趋势，一种新兴技术应运而生，这就是遵守特定网络协议的流媒体技术。流媒体（Streaming Media）作为一个完美的、真正的“第四媒体”，是未来互联网发展的一个标志，将彻底改变传统互联网只能表现文字和图片的缺陷，而可集音频、视频及图文于一体，成为未来互联网应用的主流，并将推动互联网整体架构的革新。互联网的发展，决定了流媒体市场的广阔前景。流媒体的巨大的市场吸引了众多的全球各大宽带运营商、电信运营商，它们都希望在这一新兴的网络媒体市场争取更大的份额。

　　1 流媒体技术及其格式

　　传统的多媒体文件需要从服务器上下载之后才能播放，而流媒体和常规视频媒体不同，可边下载边播放。流媒体是运用可变带宽技术，以“流”的传输方式在因特网上播放的媒体格式，如音频、视频或多媒体文件，使人们可以从28kbit/s到1200kbit/s的带宽环境下在线欣赏连续的高品质音频和视频节目。与单纯的下载方式相比，这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式使启动延时大幅度地缩短，而且对系统缓存容量的需求也大大降低。流媒体不仅可以进行单向的视频点播，还能够提供真正互动的视频节目，如互动游戏、三维动画等，可以实时观看电影或收听广播，给网上生活增添色彩。在流媒体技术中，需对A／V、3D等多媒体文件数据进行预处理后才能进行流式传输，包括降低质量和采用先进高效的压缩算法等。尽管流式传输对于系统缓存容量的要求大大降低，但仍需要缓存，使用缓存系统是用来弥补延迟和抖动的影响，并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。流式传输的实现需要合适的传输协议，如实时传输协议（RTP）、实时传输控制协议（RTCP）、实时流协议（RTSP）。

　　互联网目前使用较多的流媒体格式主要是美国Real Networks公司的ReaMedia、Apple公司的QuickTime和微软公司的Windows Media。Real Networks公司提供从制作端、服务器端到客户端的所有产品，提供了世界上领先的网上视频流解决方案，具有强有力的系统管理和可伸缩能力，并具有开放的、标准的、跨越平台的架构。RealAudio和RealVideo产品已经成为Internet上最受欢迎的解决方案，其中所采用的SureStream(自适应流)技术是Real Networks公司具有代表性的技术。Real系统是支持流媒体技术的优秀系统，Real格式具有极高的压缩比和很好的传输能力，很适合在网络上进行信息发布。服务器端软件为Real Server 8，具有强大的网络管理功能，支持广泛的媒体格式，支持最大量的互联网用户群与流媒体商业模式。客户端播放器RealPlayer的全球注册人数已经超过了1.6亿人，占据了60%的网上视频流点播市场。Apple公司面向专业视频编辑、Web网站创建和CD-ROM内容制作领域开发的多媒体技术平台、QuickTime支持几乎所有主流的个人计算平台，是数字媒体领域事实上的工业标准，是创建3D动画、实时效果、虚拟现实、A／V和其他数字流媒体的重要基础。它由QuickTime电影文件格式、QuickTime内置体服务系统和QuickTime媒体抽象层组成。其优秀的压缩技术，使操作更加简单、可以使制作人员很轻松地将自己的视频图像通过防火墙进行传送。微软公司近年来也在此领域展开了激烈的竞争，推出了一整套的流媒体制作、发布和播放软件，将Windows Media技术捆绑在Windows 2000中。Windows Media的核心是ASF。ASF是一种数据格式。音频、视频、图像以及控制命令脚本等多媒体信息通过这种格式以网络数据包的形式传输，实现流式多媒体内容发布。ASF支持任意的压缩／解压缩编码方式，并可以使用任何一种底层网络传输协议，具有很大的灵活性。微软公司推出的Windows Media技术以其方便性、先进性、集成性、低费用等特点，逐渐被人们所认识。但目前在整体解决方案方面和Real Networks的软件相比还有差距，且只能在微软平台上使用。另外，还有Macromedia 的ShockWave F1ash技术，用户通过这一技术可以方便地在Web页面中加入图像、动画以及交互式界面等操作。此外，MPEG-4为争夺流媒体市场也加入战团。MPEG-4像MP3、Real Video和Windows Media等当今最常见的媒体格式那样，它的作用也是将块头很大的数字文件压缩成较小的文件，以便在互联网上进行传输。MPEG-4提供交互功能，使影视节目具有在当今只有互联网网站和视频游戏才能提供的交互性，因此被认为是对抗微软向媒体市场进军的一种技术。

　　2 流媒体技术的应用

　　互联网上视频流媒体技术应用近年来增长迅速，2000年网上访问流媒体的人数增加65%，流媒体技术在世界范围内得到应用。流媒体技术可广泛用于网上新闻发布、在线直播、网络广告、远程教育、实时视频会议等，目前应用最直接的是网上直播。商业网站利用流媒体播放新闻，开展音乐直播和点播服务，企业和机构采用点播和流媒体进行员工培训、信息发布、公司介绍等，从而提高效率，节约开支。据统计，目前有近半数的跨国企业公司在内部使用流媒体实现Web广播。基于流媒体的应用转变了传统互联网呆板的内容表现形式，具有强视觉冲击力的视频节目成了人们进入宽带网络的最重要的应用之一，多媒体互动成了人们对宽带网络未来发展的寄托。传统影视媒体市场与宽带网络的应用服务相融合，产生了宽带VOD、在线音乐、远程教育、宽带收费电视等新的应用。流媒体市场的兴起带动了不少市场的发展，诸如流媒体技术、流媒体内容的存储和管理、流媒体终端、流媒体服务商、网络运营商（宽带、无线、卫星）、数字安全等。流媒体内容的不断膨胀，也为存储市场带来新的增长点。Sun公司利用自己的技术优势帮助用户存储和管理不同来源的内容。另外，java技术将会越来越多地跟内容服务联系起来，其中包括Internet语音协议以及其他一些关键的xml的领域。Java技术对于端到端技术有很好的应用，未来在流媒体市场上会有很大发展，它可以帮助应用开发商和服务供应商开发相应的应用产品。在宽带产业中，从内容制造商、内容运营商、宽带运营商一直到用户组成的经营层面下，是众多应用软件开发商、终端设备制造商、系统集成商、平台提供商的技术支持，而与此相关的更广泛的产业环境中的众多角色也是缺一不可的。

　　面对未来浩如烟海的流媒体内容，其管理也是一个难题。数字化的存储管理主要考虑的问题是节目素材和资料的数字化存储；数字化后节目素材的检索、查询、浏览等管理问题；节目素材的再获取、再利用问题；数字化存储于制作过程中的工作流程管理问题；网络带宽及网络管理问题等等。从技术的角度来说，对流媒体影响最大的不是带宽，而是抖动和延时。为了解决这个问题，对等网络（Peer to Peer）等技术应运而生，卫星互联网也是一个比较好的方法，通过星状的卫星系统将内容投送到互联网的边缘，或将远程用户直接接入骨干网，从而解决骨干网阻塞、内容分发的问题。另外，各种运营商还将面临诸如收费方式、网络盗版等众多的难题。

　　3 流媒体在国内外的发展

　　流媒体技术起源于窄带互联网时期，1995年第一个Internet流媒体播放器被推出。开始人们对流媒体技术的市场需求，是为了能把新闻消息顺利发布出去，不惜牺牲影像的清晰度，一味追求多媒体内容的高度压缩，以便于能够在窄带上传送。人们通过网络只能大致了解节目内容，无法清晰地收看。2000年12月，Apple、Cisco、Lasenna、Philips和Sun宣布成立互联网流媒体联盟（ISMA），意在共同推动流媒体市场，并制定相应的开放标准和实施协议。流媒体技术已成为一个跨区域、跨国界、跨文化的信息传播平台，人们通过互联网，不但要求传播文字图像信息，还希望能通过互联网实时传播一些重要的影视、新闻节目，如实况转播新闻、重要会议、球赛、领导人讲话等。

　　因为看到了流媒体发展的广阔前景，许多公司都想成为这个行业的主流，纷纷开发自己的流媒体管理软件。IBM的媒体资产管理解决方案以内容管理器（Content Manager）为基础层，建立多极存储管理层，可以使媒体公司在多种媒体应用程序和系统之间实现数字化资产的存储、获取、管理和发布。YAHOO不断加大对其免费服务的收费力度，其中包括对私人广告、拍卖清单和GeoCities主页托管等收取费用，并计划通过Allfood.com举办在线音乐会和在线烹饪录像等。YAHOO提供流媒体内容服务，它通过与Carsey-Werner Distribution合作，在其站点上提供了连续剧“Townies"、名人访谈、电影以及音乐录像等内容。韩国电信在运营流媒体业务方面，为用户提供成人节目、教育节目、电视剧点播，使其获得赢利。Keynote Systems公司已推出了一个为测试Internet上的流媒体性能设计的新指数。该指数称为“The Streaming Media 20"，按音频电子商务、财经音频、广播和有线电视等四类选取20个流媒体网站并汇集这些网站每周的性能信息，可以用作同流媒体服务提供商达成服务等级协议的基础。美国Arbitron公司与Edison Media Research公司对美国流媒体利用情况的调查显示，流媒体对于音频内容利用者的56%、视频内容利用者的49%，且与体育相关的内容都有一定市场。

　　在中国的宽带网络市场上，已推出不少基于MPEG-1、MPEG-2、REAL、WMT、QUIC KTIM E等各种流媒体编解码技术的产品，推动着宽带应用的发展。在数字化内容的发布平台方面，我国已经有不少开发商涉足了流媒体领域。思华科技的流媒体平台已经在全国各地宽带网络上实现了应用，包括：杭州网通宽带城域网、上海网通宽带城域网、扬州广电宽带城域网、常州广电宽带城域网等等。思华还与杭州网通、Intel、微软、威盛、TCL等多家厂家联合，推出了适合中国现阶段宽带网络的IP机顶盒解决方案，使传统的电信运营商能够在现有的网络上推出适合电视机终端市场的方案。并且成立了宽带流媒体实验室，为宽带流媒体应用市场提供良好的技术支持。思华科技与微软合作，选择了以MPEG-4为基础的Microsoft Media Technology，向市场推出了从视频采集到播出系统一整套的解决方案，这也是中国第一套应用在全城域宽带网络上的端到端的流媒体解决方案。杭州宽带城域网是国内首次大规模采用5类线到户的以太网接入技术来完成对用户的宽带接入，涵盖杭州市区的50万有线电视用户。杭州网通可进行流媒体的视频、音频制作、发布、应用与管理，基于Microsoft Windows Media Technologies体系开发的MPEG-4流媒体平台，每天有3万人的访问，给运营商和用户创造了巨大的有形和无形的价值。全国流媒体平台的参与者将越来越多，支持大量用户的流媒体视频服务器、具有流媒体解码能力的硬件芯片、机顶盒等产品，在今后几年内也将会有巨大的市场需求。随着越来越多竞争者的参与，最终会推动宽带流媒体应用服务真正融入到用户的生活中去。

　　4 流媒体技术的发展前景

　　随着宽带网络的建设，用户对宽带网络的使用开始向娱乐、影视欣赏等方向转移，对流媒体的应用需求也从简单地了解信息向视听欣赏上转变。因此一方面要加大对网络环境的建设，同时对流媒体节目内容的编解码(制作与回放)技术和方式，也提出了更高的要求。中国的广电行业目前基本上仍是沿用模拟技术，提供传统的电视节目广播服务，它的发展方向最终将是数字化广播，提供完全交互式的多媒体服务。从全模拟的播出方式演变，对有线电视网络来讲，最经济可行的途径是实施数字化网络改造。在此基础上逐步加入网络接入服务、单向数据、多媒体等服务，最终当经济条件许可时可提供完全的交互式多媒体服务，这个过程的长短取决于成本，包括网络基础建设、数字化的客户端设备、数字化的资料库等从新的数字化服务中得到补偿的速度。通过媒体管理，内容一次创建完成，就可以通过各种方式分发到受众，并且转化为商业利益。

　　流媒体的发展将为众多的领域带来巨大的发展空间，从技术开发商、内容服务提供商、网络运营商一直到用户，都将感受流媒体的力量。据国际权威机构Jupter Communications预测，到2004年，流媒体市场将呈现巨大的收入潜能，其中为消费者服务将创收90亿美元。这样巨大的市场吸引了越来越多的企业参与竞争，一个全球化的流媒体市场和竞争格局已经初步形成。网络的声音和影像品质将达到目前电视的水准，观众可以拥有更多自主权和选择权。根据Pioneer Consulting LLC预测，亚太卫星带宽需求将从2000年的2.43Gbit/s增长到2003年的170Gbit/s，到2008年，将上升到6400Gbit/s。随着流媒体技术的不断发展和完善，流媒体技术将会得到更加广泛的应用。

摘自《电信建设》2002.8

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