1、第二章第二章 流媒體技術基礎流媒體技術基礎2.1 Windows Media 2.1 Windows Media 2.2 Real Media2.2 Real Media2.3 QuickTime2.3 QuickTime2.4 2.4 其他流媒體技術其他流媒體技術FlashFlash流格式動畫流格式動畫2.1 Windows Media2.1 Windows Media Windows Media TechnologyWindows Media Technology是是MicrosoftMicrosoft提出的信息提出的信息流式播放方案，旨在流式播放方案，旨在InternetInternet

2、和和IntranetIntranet上實現包括上實現包括音頻、視頻信息在內的多媒體流信息的傳輸。音頻、視頻信息在內的多媒體流信息的傳輸。 其其技術核心技術核心是是ASFASF（Advanced Stream Format Advanced Stream Format 高高級流格式）文件，級流格式）文件，ASFASF是一種包含音頻、視頻、圖像是一種包含音頻、視頻、圖像以及控制命令、腳本等多媒體信息的數據格式，通過以及控制命令、腳本等多媒體信息的數據格式，通過分成分成一個個的網絡數據包一個個的網絡數據包在在InternetInternet上傳輸，實現流上傳輸，實現流式多媒體內容發布，因此，我們把在

3、網絡上傳輸的內式多媒體內容發布，因此，我們把在網絡上傳輸的內容就稱為容就稱為ASF StreamASF Stream。 ASFASF支持任意的壓縮支持任意的壓縮/ /解壓縮編碼方式，并可以使解壓縮編碼方式，并可以使用任何一種底層網絡傳輸協議，具有很大的靈活性。用任何一種底層網絡傳輸協議，具有很大的靈活性。2.1.1 Windows Media 2.1.1 Windows Media 技術平臺概述技術平臺概述Windows Media Windows Media 技術平臺由技術平臺由Media ToolsMedia Tools，Media Media ServerServer和和Media Pl

4、ayerMedia Player工具構成。工具構成。 1 1）Media ToolsMedia Tools是整個方案的重要組成部分，它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和編輯提供了一系列的工具幫助用戶生成和編輯ASFASF格式的格式的多媒體流（包括實時生成的多媒體流）；多媒體流（包括實時生成的多媒體流）； 2 2）Media ServerMedia Server可以保證文件的保密性，不被下可以保證文件的保密性，不被下載，并使每個使用者都能以最佳的影片品質瀏覽網載，并使每個使用者都能以最佳的影片品質瀏覽網頁，同時具有多種文件發布形式和監控管理功能；頁，同時具有多種文件發布

5、形式和監控管理功能； 3 3）Media PlayerMedia Player則提供強大的流信息的播放功能。則提供強大的流信息的播放功能。 1.Windows Media1.Windows Media工具工具創建、編輯工具；創建、編輯工具； 2.Windows Media2.Windows Media服務器服務器單播、組播（廣播）；單播、組播（廣播）； 3.Windows Media3.Windows Media播放。播放。l 創建工具：創建工具： 生成生成ASFASF格式的多媒體流格式的多媒體流l 編輯工具：編輯工具：l MediaMedia播放播放將實時或存儲的視頻、音頻內容轉化將實時或存

6、儲的視頻、音頻內容轉化為為ASFASF流，經服務器在網絡中傳送。流，經服務器在網絡中傳送。編碼：編碼：Media EncoderMedia Encoder創作：創作：Media AuthorMedia Author演示音頻演示音頻轉換：轉換：VidToAsfVidToAsf、WavToAsfWavToAsf 聲音、電影文件聲音、電影文件AsfAsf格式格式對對ASFASF格式的流信息進行編輯與管理格式的流信息進行編輯與管理后期制后期制作工具，作工具， ASF CheckASF Check、 ASF ChopASF Chop用于檢用于檢驗、修復或新增與刪除驗、修復或新增與刪除asfasf要素。要

7、素。可以播放單播、組播（廣播）提供的內容可以播放單播、組播（廣播）提供的內容2.1.2 Windows Media 2.1.2 Windows Media 組件組件2.1.3 ASF2.1.3 ASF格式格式ASFASF是一種數據格式，音頻、視頻、圖形、動畫以及控是一種數據格式，音頻、視頻、圖形、動畫以及控制命令腳本等多媒體信息通過此格式，以網絡數據制命令腳本等多媒體信息通過此格式，以網絡數據包的形式傳輸，實現流式多媒體內容發布。包的形式傳輸，實現流式多媒體內容發布。 ASFASF的技術特點的技術特點: : 主要視頻部分采用主要視頻部分采用MPEG-4MPEG-4壓縮算法；壓縮算法； 音頻部分

8、采用音頻部分采用WMAWMA算法；算法； 壓縮比和視、音頻的質量均好。壓縮比和視、音頻的質量均好。 ASFASF最大的最大的優點優點就是就是體積小、適合網絡傳輸。體積小、適合網絡傳輸。特點：特點： (1)(1)可擴展的媒體類型（可擴展的媒體類型（ASFASF文件允許制作者很容易的定義文件允許制作者很容易的定義新的媒體格式類型）。新的媒體格式類型）。 (2)(2)部件下載（具有特定的有關播放的信息，這些信息能部件下載（具有特定的有關播放的信息，這些信息能夠為客戶機找到合適的所需的播放部件）。夠為客戶機找到合適的所需的播放部件）。 (3)(3)可伸縮的媒體類型（可伸縮的媒體類型（ASFASF是設計

9、用來表示可伸縮的媒體是設計用來表示可伸縮的媒體類型的類型的“帶寬帶寬”之間的依賴關系）。之間的依賴關系）。 (4)(4)流的優先級化（流的優先級化（ASFASF允許制作者有效的表達他們的意見允許制作者有效的表達他們的意見（有關媒體的優先級）甚至在可伸縮媒體類型出現的情況下（有關媒體的優先級）甚至在可伸縮媒體類型出現的情況下也可以）。也可以）。 (5)(5)多語言（多語言（ASFASF設計支持多語言）。設計支持多語言）。 (6)(6)目錄信息（目錄信息（ASFASF提供可繼續擴展的目錄信息的功能）。提供可繼續擴展的目錄信息的功能）。ASFASF文件格式文件格式： ASF ASF 格式文件基本的組

10、織單元稱為格式文件基本的組織單元稱為ASFASF對象對象，其結構包括：，其結構包括：全球唯一的全球唯一的對象標識符對象標識符（Object IDObject ID）16B=12816B=128位；位；對象大小對象大小（Object SizeObject Size）8B=648B=64位；位；和和可變長的對象數據可變長的對象數據（Object DataObject Data）XBXB。ASFASF文件邏輯上是由三個高層對象組成文件邏輯上是由三個高層對象組成: :頭對象頭對象（Header ObjectHeader Object）數據對象數據對象(Data Object)(Data Object)

11、和和索引對象索引對象(Index Object)(Index Object) ASFASF文件的三個高層對象文件的三個高層對象ASFASF連接對象連接對象頭對象頭對象頭對象數據對象數據對象索引對象索引對象其他對象其他對象ASF ASF 頭對象頭對象 在在ASFASF的三個高層對象中，頭對象是唯一包含其他的三個高層對象中，頭對象是唯一包含其他ASF ASF 對象的對象。頭對象可能包含以下對象：對象的對象。頭對象可能包含以下對象： l文件屬性對象文件屬性對象全局文件屬性。全局文件屬性。 l流屬性對象流屬性對象定義一個媒體流和其屬性。定義一個媒體流和其屬性。 l內容描述對象內容描述對象包含所有目錄信

12、息。包含所有目錄信息。 l部件下載對象部件下載對象提供播放部件信息。提供播放部件信息。 l流組織對象流組織對象邏輯上把多個媒體流組織在一起。邏輯上把多個媒體流組織在一起。 l可伸縮對象可伸縮對象定義媒體流之間的可伸縮的關系。定義媒體流之間的可伸縮的關系。 l優先級對象優先級對象定義相關流的優先級。定義相關流的優先級。 l相互排斥對象相互排斥對象定義排斥關系如語言選擇。定義排斥關系如語言選擇。 l媒體相互依賴對象媒體相互依賴對象定義混合媒體流之間的相互定義混合媒體流之間的相互依賴關系。依賴關系。 l級別對象級別對象根據根據W3C PICSW3C PICS定義文件的級別。定義文件的級別。 l索引參

13、數對象索引參數對象提供必要的信息以重建提供必要的信息以重建ASFASF文件文件的索引。的索引。ASFASF數據對象數據對象 數據對象包含一個數據對象包含一個ASF ASF 文件的所有多媒體數據。文件的所有多媒體數據。多媒體數據以多媒體數據以ASFASF數據單元的形式存儲，每一個數據單元的形式存儲，每一個ASFASF數據單元都是可變長的，且包含的數據必須是同一數據單元都是可變長的，且包含的數據必須是同一種媒體流。種媒體流。ASFASF索引對象索引對象 ASFASF索引對象包含一個嵌入索引對象包含一個嵌入ASFASF文件的多媒體數文件的多媒體數據的基于時間的索引。據的基于時間的索引。2.2 Rea

14、l Media2.2 Real Media1 1、Real NetworksReal Networks公司是世界領先的網上流式視音頻公司是世界領先的網上流式視音頻解決方案的提供者，提供從制作端、服務器端到客解決方案的提供者，提供從制作端、服務器端到客戶端的所有產品。它的戶端的所有產品。它的客戶端播放器客戶端播放器 RealplayerRealplayer的的全球注冊人數全球注冊人數已經達到已經達到4 4億人。億人。Rea NetworksRea Networks公司最新的網上流式視音頻解決方案叫公司最新的網上流式視音頻解決方案叫RealSystem IQRealSystem IQ，其優點其優點

15、是是容易安裝容易安裝，在，在高低帶寬均高低帶寬均可可提供良好的視音頻質量，但提供良好的視音頻質量，但價格較貴價格較貴。作為流媒。作為流媒體領域的主導廠商，體領域的主導廠商，Rea NetworksRea Networks公司憑借其優秀公司憑借其優秀的技術的技術, ,占領了一多半的網上流式視音頻點播市場。占領了一多半的網上流式視音頻點播市場。RealMediaRealMedia發展的時間比較長，因此具有很多先進的設發展的時間比較長，因此具有很多先進的設計，例如：計，例如：可伸縮視頻技術可伸縮視頻技術：可以根據用戶計算機速度和鏈接質：可以根據用戶計算機速度和鏈接質量而自動調整媒體的播放質量。量而自

16、動調整媒體的播放質量。兩次編碼技術兩次編碼技術：可通過對媒體內容進行預掃描，再根：可通過對媒體內容進行預掃描，再根據掃描的結果來編碼從而提高編碼質量。據掃描的結果來編碼從而提高編碼質量。自適應流技術自適應流技術：可通過一個編碼流提供自動適合不同：可通過一個編碼流提供自動適合不同帶寬用戶的流播放。帶寬用戶的流播放。2.2.1 Real system2.2.1 Real system系統組成系統組成Real SystemReal System由由媒體內容制作工具媒體內容制作工具Real ProducerReal Producer、服務器端服務器端RealServerRealServer、客戶端軟件

17、客戶端軟件（Client Client SoftwareSoftware）3 3部分組成部分組成。 Real SystemReal System采用采用SureStreamSureStream技術技術，自動地并持，自動地并持續地調整數據流的流量以適應實際應用中的各種續地調整數據流的流量以適應實際應用中的各種不同網絡帶寬需求，輕松實現視音頻和三維動畫不同網絡帶寬需求，輕松實現視音頻和三維動畫的回放。的回放。2.2.2 Real Media2.2.2 Real Media文件格式文件格式在在Real Media Real Media 規范中主要包括三類文件：規范中主要包括三類文件：lRealAud

18、ioRealAudio：傳輸接近：傳輸接近CDCD音質的音頻數據音質的音頻數據lRealVideoRealVideo：傳輸不間斷的視頻數據：傳輸不間斷的視頻數據lRealFlashRealFlash：高壓縮比的動畫格式：高壓縮比的動畫格式RealMedia RealMedia 文件格式；使文件格式；使RealSystemRealSystem可以通可以通 過各種網絡傳送高質量的多媒體過各種網絡傳送高質量的多媒體 內容。內容。 1. 1. 加標志的文件格式加標志的文件格式 使用四字符編碼來標識文件元素。使用四字符編碼來標識文件元素。文件的基本部件是塊（文件的基本部件是塊（chunkchunk）每個

19、塊包括下面字段：每個塊包括下面字段： ID:ID:指明塊標識符的四字符編碼；指明塊標識符的四字符編碼； Size:Size:塊中限定數據大小的塊中限定數據大小的3232位數值；位數值； Data:Data:數據塊部分。數據塊部分。依類型的不同，上層的塊可以包含子對象。依類型的不同，上層的塊可以包含子對象。2. 2. 報頭部分報頭部分 一般情況下，一般情況下，RealMedia RealMedia 的報頭部分有下面四種：的報頭部分有下面四種： RealMediaRealMedia文件報頭文件報頭RealMediaRealMedia文件的第一個塊文件的第一個塊 屬性報頭（屬性報頭（Properti

20、es Header Properties Header ） 媒體屬性報頭（媒體屬性報頭（Media Properties Header Media Properties Header ） 內容描述報頭（內容描述報頭（Content Description Header Content Description Header ） RealMedia RealMedia 文件報頭以后，其它報頭的出現可以任何次序。文件報頭以后，其它報頭的出現可以任何次序。 3. 3. 數據部分（數據部分（Data SectionData Section） 由數據部分報頭和后面排列的媒體數據包組成。由數據部分報頭和后面

21、排列的媒體數據包組成。數據塊報頭標志數據塊的開始，媒體數據包是流媒體數據的數數據塊報頭標志數據塊的開始，媒體數據包是流媒體數據的數據包。據包。4. 4. 索引部分（索引部分（Index SectionIndex Section） 由描述索引區內容的索引塊報頭和一串索引記錄組成由描述索引區內容的索引塊報頭和一串索引記錄組成2.2.3 Real System2.2.3 Real System中的數據通信中的數據通信RealProducerRealServerRealPlayerTCPUDPTCPUDPRAM2.2.4 Real System 2.2.4 Real System 系統中系統中 RTS

22、P RTSP 通信通信RTSP ServerRTSP ServerTCPTCP控制信道控制信道單工單工UDPUDP信道信道(provide media data)(provide media data)全雙工全雙工UDPUDP信道信道(provide synchronization)(provide synchronization)Odd PortOdd PortRTSP ClientRTSP ClientEven PortEven PortOdd PortOdd PortRTSP ServerRTSP ServerTCPTCP控制信道控制信道單工單工UDPUDP信道信道(provide me

23、dia data)(provide media data)單工單工UDPUDP重發請求重發請求服務器端口服務器端口缺省值：缺省值：554554RTSP ClientRTSP Client2.2.5 Real Server2.2.5 Real Server中的多播技術中的多播技術將一個將一個現場直播流現場直播流同時傳遞給多個客戶端，而無需為同時傳遞給多個客戶端，而無需為每一客戶的連結發送一個單獨的數據流每一客戶的連結發送一個單獨的數據流, ,客戶端只需客戶端只需連結到這個數據流，而不是連結到連結到這個數據流，而不是連結到 Real ServerReal Server，從而降低帶寬的使用。從而降低

24、帶寬的使用。為了利用多播技術的優勢，在服務器和客戶端之間的為了利用多播技術的優勢，在服務器和客戶端之間的所有設備必須是支持多播技術的，包括路由器、交所有設備必須是支持多播技術的，包括路由器、交換機和其他的網絡設備。換機和其他的網絡設備。一般用在一般用在IntranetIntranet環境中。環境中。1. Back-Channel Multicast1. Back-Channel Multicast（反向信道多播）（反向信道多播）l在客戶端和服務器之間保持一個用于統計和控制信在客戶端和服務器之間保持一個用于統計和控制信息交互的控制信息息交互的控制信息l雙向傳輸雙向傳輸lRTSPRTSP或或PNA

25、PNA協議：提供驗證和連接統計功能協議：提供驗證和連接統計功能2. Scalable Multicast2. Scalable Multicast（可伸縮多播）（可伸縮多播）l無控制信道無控制信道l用戶統計只能在多播結束或用戶停止播出或關閉用戶統計只能在多播結束或用戶停止播出或關閉Real PlayerReal Player時進行時進行l單向傳輸單向傳輸lUPLUPL格式格式lSDPSDP（會話描述協議）（會話描述協議）2.2.6 Real Server2.2.6 Real Server中的分流技術中的分流技術一般用于網絡直播一般用于網絡直播TransmitterTransmitter（發送服

26、務器）通過（發送服務器）通過UDPUDP單播、單播、UDPUDP組播和組播和TCPTCP將直播媒體流發送到分布在各地的多個接收服務器，客戶將直播媒體流發送到分布在各地的多個接收服務器，客戶端可以就近訪問服務器獲得較高質量的媒體流。端可以就近訪問服務器獲得較高質量的媒體流。減少帶寬使用減少帶寬使用TransmitterTransmitter與與ReceiverReceiver（接收服務器）之間由高速鏈路（接收服務器）之間由高速鏈路連接。連接。2.2.7 Sure Stream2.2.7 Sure Stream存在問題：通過低速率調制解調器與存在問題：通過低速率調制解調器與InternetInte

27、rnet連接；限制發布連接；限制發布媒體質量或連接人數。媒體質量或連接人數。解決方法：一、服務器減少發送給客戶端的數據而阻止再緩沖，解決方法：一、服務器減少發送給客戶端的數據而阻止再緩沖，在在Real System 5.0Real System 5.0中，稱為中，稱為“視頻流瘦化視頻流瘦化”；二、根據不；二、根據不同連接速率創建多個文件，根據用戶連接，服務器發送相應同連接速率創建多個文件，根據用戶連接，服務器發送相應文件。文件。Sure StreamSure Stream技術：一、確立一個編碼框架，允許不同速率的技術：一、確立一個編碼框架，允許不同速率的多個流同時編碼，合并到同一個文件中；二、

28、采用一種復雜多個流同時編碼，合并到同一個文件中；二、采用一種復雜客戶客戶/ /服務器機制探測帶寬變化。服務器機制探測帶寬變化。2.3 Quick Time2.3 Quick Time2.3.1 Quick Time 2.3.1 Quick Time 文件格式文件格式媒體描述和媒體數據分開存儲媒體描述和媒體數據分開存儲媒體描述或元數據（媒體描述或元數據（Meta-DataMeta-Data）MovieMovie：包含：包含軌道數目、視頻壓縮格式和時間信息，媒體數據軌道數目、視頻壓縮格式和時間信息，媒體數據存儲區域的索引存儲區域的索引媒體數據：所有的采樣數據，如視頻幀和音頻采樣媒體數據：所有的采樣

29、數據，如視頻幀和音頻采樣媒體數據可與媒體數據可與QuickTime movieQuickTime movie存儲在同一個文件存儲在同一個文件中，也可在一個單獨的文件或者在幾個文件中中，也可在一個單獨的文件或者在幾個文件中1. Atom1. Atom2. QuickTime Atom Containers2. QuickTime Atom Containers數據類型數據類型數據大小信息數據大小信息DataData報頭報頭數據數據數據類型數據類型子原子子原子葉原子葉原子數據大小信息數據大小信息DataData數據大小信息數據大小信息原子原子IDID原子類型原子類型數據類型數據類型DataData

30、數據大小信息數據大小信息數據類型數據類型雙親原子雙親原子2.3.2 Quick Time 2.3.2 Quick Time 文件結構一群原子的集合文件結構一群原子的集合不規定原子的次序不規定原子的次序2.3.3 Quick Time Movie2.3.3 Quick Time MovieVideo Media Video Media 信息信息Music Media Music Media 信息信息Text Media Text Media 信息信息TracksTracksMoviesMovies2.3.4 Quick Time 2.3.4 Quick Time 制作技術制作技術媒體制作軟件媒體

31、制作軟件 Quick Time ProQuick Time Pro制作虛擬環境的工具軟件制作虛擬環境的工具軟件 Quick Time VRQuick Time VR2.3.5 Quick Time 2.3.5 Quick Time 發布技術發布技術點播、實時廣播、非實時廣播點播、實時廣播、非實時廣播RTP/RTSPRTP/RTSP（高帶寬用戶）；（高帶寬用戶）；HTTPHTTP（低帶寬用戶）（低帶寬用戶）不支持不支持 Sure Stream Sure Stream 技術技術2.3.6 Quick Time 2.3.6 Quick Time 播放技術播放技術Quick Time PlayerQu

32、ick Time Player2.4 Flash2.4 Flash流媒體流媒體交互式矢量動畫標準交互式矢量動畫標準 采用矢量作圖技術：各元素均為矢量；只用少量的數采用矢量作圖技術：各元素均為矢量；只用少量的數據就可以描述一個復雜的對象據就可以描述一個復雜的對象 體積小，加載速度快，采用流控制技術（易于網上流體積小，加載速度快，采用流控制技術（易于網上流傳）傳） 由時間發展為先后順序排列的一系列編輯幀組成由時間發展為先后順序排列的一系列編輯幀組成 除傳統的除傳統的“幀幀幀幀”動畫變形，還支持動畫變形，還支持過渡變形過渡變形技術，技術，包括移動變形和形狀變形包括移動變形和形狀變形 交互性：通過交互性：通過 Action Script Action Script 實現實現 服務端服務端 Flash Media Server Flash Media Server 包括四個部分：交互服務器、版權保護、媒體包括四個部分：交互服務器、版權保護、媒體流服務器、編碼服務器。流服務器、編碼服務器。 制作端制作端Flash, Flash Video EncoderFlash