流媒体传输技术.doc

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1、流媒体传输技术学号：姓名：孙磊摘要:随着Internet应用的逐步深入，为了满足用户同时传递多种信息、提高视音频播放和下载的同步效率，流媒体产生。在IPTV中，流媒体传输技术的应用非常重要，本文简要介绍了流媒体传输的概念、技术和传输方式等。并介绍了其在视频容错和掩错时怎样提高传输和播放效率。关键字：流媒体传输方式容错掩错正文：一、流媒体的基本概念1、概念流媒体是指网络中使用流式传输技术进行传输的连续时基媒体数据的一种格式，，而不是一种新的媒体。流媒体在播放前只将部分内容缓存，并不下载整个文件。在数据流传送的同时，用户可在计算机上利用相应的软件播放器或其它的硬件设备对压缩的动画、视音频等

2、流式多媒体文件进行解压播放，就省下了下载等待时间和存储空间，时延大大减少，而多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。2、与下载播放的比较流媒体之前的播放方式是下载播放。即在播放视音频之前必须把整个影音文件下载并储存在本地计算机上，然后才可以播放。与这种传统播放方式相比，流式播放技术采用边下边播放的方式，用户只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在终端上对压缩的视音频解压播放。3、最初来源流式传输技术的思路来源于传统的FTP/TCP(文件传输协议/传输控制协议)：服务器按照一定的顺序将文件分割成若干个数据分段，封装到分组中依次进行传输，客户端收到分组后重新组装起来，最终形成与原来一样

3、的完整文件。流式传输技术就是一种分割技术，它把媒体数据流分成适当大小的分组，然后在流媒体服务器和客户端之间进行连续、实时传输。【1】二、流媒体系统和关键技术1、流媒体系统流媒体系统通常包括信源编码器、媒体存储设备、流媒体服务器、媒体流传输网络、客户端播放器。原始音视频源经过编码压缩后，形成合适的流格式媒体文件存储，媒体服务器根据用户的请求把流媒体文件传递到用户端的媒体播放器。1、关键技术①压缩编码编码器的功能是对输入的原始音视频信号进行压缩编码。编码器要有高的压缩比性能，还应该考虑网络的适应性进行码率控制，必须考虑传输中数据丢失对解码质量的影响。②流媒体服务器流媒体系统中的流媒体服务器

4、用于存放和控制流媒体的数据。③流媒体传输流媒体在IP网络上的传输必然涉及到网络传输协议，这是制约流媒体传输性能最重要的因素。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。一、IPTV中的流媒体传输方式1、ISMA方式ISMA（Internet流媒体联盟）是在2000年12月成立的标准化组织，目标是制定Internet流媒体编码器、服务器和播放器之间的开放标准，其原则是最大程度地利用现有Internet国际标准。【2】上图为ISMA方式的流传输基本过程。I

5、SMA方式通过服务器/客户端的机构实现流媒体的传输，在应用层采用了RTSP控制协议，媒体数据采用RTP封装后承载在TCP或UDP上，并通过RTP/RTCP协议进行传输质量的检测。媒体数据SDPRTPRTSPUDPTCPIP以太网/AAL5等上图是ISMA方式的流传输协议栈在ISMA协议栈中，媒体数据需要经过流式处理，MPEG-4格式遵循MP4文件格式规范，H.264格式遵循高级视频编码文件格式规范。1、MPEG-2TSoverIP方式MPEG-2TS（TransportStream）参考标准为MPEG-2的系统层，即ISO/IEC13818-1.MPEG-2TS是数字电视领域广泛采用的

6、流式传输标准。【3】MPEG-2TSoverIP方式的流传输基本过程如图MPEG-2TSoverIP方式同样采用服务器/客户端的结构。因为ISO/IEC13818-1标准未定义控制层协议，应用于IPTV后，MPEG-2TSoverIP方式在控制层可采用RTSP或HTTP协议，媒体数据采用MPEG-2TS封装后，一般承载在UDP上。为了克服网络抖动问题，也可在UDP之上采用RTP协议封装TS包。MPEG-2TSoverIP方式的流传输协议栈SI媒体数据RTSP或HTTPMPEG-2TSRTP（可选）UDPIPTS包由包头、自适应区和包数据3部分组成。由于每个包长度为固定的188字节，在封

7、装成UDP包和IP包后，需要考虑合适的包长度。与ISMA方式不同，MPEG-2TSoverIP方式是将视音频数据复用后再封装成TS包，因此输出流是单一的。一、视频容错编码与掩错技术当前视频编码标准都是采用运动补偿和预测消除时间冗余、采用变换编码消除空间冗余、通过对色度空间的转换消除色度空间的冗余。然后对DCT变换系数进行量化，对量化后的非零系数进行游长编码和熵编码，最后获得压缩后的比特流。视频编码技术在减少冗余数据的同时，也降低了视频流抵抗传输