论流媒体技术在网络多媒体教学环境中的应用

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1、论流媒体技术在网络多媒体教学环境中的应用　　1引言　　随着网络技术、多媒体技术的日臻成熟,基于Internet/Intranet的网络技术为高校的教学实践提供了新的学习平台和教学手段。由于网络传输带宽的不断扩大和校园网的逐步完善，基于IP的流媒体技术得到了广泛的应用，流媒体技术已逐渐成为网络多媒体教学的主流解决方案。　　2流媒体技术简介　　流媒体(StreamingMedia)技术是一种新兴的网络传输技术，在互联网上实时顺序地传输和播放视频、音频等多媒体内容的连续时基数据流，流媒体技术包括流媒体数据采集、视频、音频编码、解码、存储、传输、播放等领域。一般来说，流包含两种含义，广义上的

2、流是使音频和视频形成稳定和连续的传输流和回放流的一系列技术、方法和协议的总称，我们习惯上称之为流媒体系统；而狭义上的流是相对于传统的下载-回放方式而言的一种媒体格式，它能从Internet上获取音频和视频等连续的多媒体流，客户可以边接收边播放，使时延大大减少。　　3流媒体系统及其关键技术　　流媒体系统包括音/视频源的编码/解码、存储、流媒体服务器、流媒体传输网络、用户端播放器5个部分，原始音/视频流经过编码和压缩后，形成媒体文件存储，媒体服务器根据用户的请求把媒体文件传递到用户端的媒体播放器。　　流媒体系统中，影响流媒体播放质量的3个最关键的因素是：编码和压缩的性能与效率、媒体服务器

3、的性能、流媒体传输的质量控制。　　流媒体系统中的媒体服务器用于存放和控制流媒体的数据。随着流媒体规模的扩大，流媒体服务器的性能成为制约流媒体服务扩展能力的重要因素。流媒体服务器性能的关键指标是流输出能力和能同时支持的并发请求数量。影响流媒体服务器性能的因素很多，包括CPU能力、I/O总线、存储带宽等。因此为了具有更好的性能，目前的高性能流媒体服务器都采用大规模并行处理的结构，例如采用超立方体的结构将各个流媒体服务单元连接起来。还可以采用简单的PC集群的方式，这种方式下多个PC流媒体服务器用局域网连接，前端采用内容交换/负载均衡器将流媒体服务的请求分布到各个PC媒体服务单元。　　流媒体

4、传输网络是适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议的网络。流媒体在因特网上的传输必然涉及到网络传输协议，这是制约流媒体性能的最重要的因素。为了保证对网络拥塞、时延和抖动极其敏感的流媒体业务在面向无连接的IP网络中的服务质量，必须采用合适的协议，其中包括Internet本身的多媒体传输协议，以及一些实时流式传输协议等。Internet本身的多媒体传输协议RSVP(ResourceReserveProtocol)预留一部分网络带宽，能在一定程度上为流媒体的传输提供质量服务QoS。　　目前支持流媒体传输的协议主要有用于Internet上针对多媒体数据流的实时传输协议RTP、与RTP一起提供流量

5、控制和拥塞控制服务的实时传输控制协议RTCP、定义了一对多的应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据的实时流协议RTSP。　　另外，采用内容分发网络可以实现应用层的质量控制机制。　　4流媒体技术的主要解决方案　　到目前为止，Internet上使用较多的流媒体格式主要有RealNetworks公司的Realsystem、Microsoft公司的WindowsMediaTechnology和Apple公司的QuickTime，它们是网上流媒体传输系统的三大主流技术方案。　　WindowsMediaTechnology是Microsoft提出的信息流式播放方案，其主要目的是在Inter

6、net和Intranet上实现包括音频、视频信息在内的多媒体流信息的传输。其核心是ASF文件，ASF是一种包含音频、视频、图像以及控制命令、脚本等多媒体信息在内的数据格式，通过分成一个个的网络数据包在Internet上传输，实现流式多媒体内容发布。因此，我们把在网络上传输的内容就称为ASFStream。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。Microsoft已将WindowsMedia技术捆绑在WindowsXX中，并将ASF用作Windows版本中多媒体内容的标准文件格式。　　WindowsMediaTechnology由Med

7、iaTools、MediaServer和MediaPlayer工具构成。MediaTools是整个方案的重要组成部分，它提供了一系列的工具帮助用户生成ASF格式的多媒体流，分创建工具和编辑工具两种，创建工具主要用于生成ASF格式的多媒体流，包括MediaEncoder、Author、VidToASF、WavToASF、Presenter五个工具；编辑工具主要对ASF格式的多媒体流信息进行编辑与管理。MediaServer可以保证文件的保密性，不被下载，并使