1、2022-11-10Email地址：时间： 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 第20讲 流媒体技术和视频会议 流媒体技术基础流媒体技术基础 流媒体文件格式流媒体文件格式 流媒体制作与发布流媒体制作与发布 视频会议系统视频会议系统 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 流式媒体技术简介 流媒体技术（流媒体技术（Streaming media Technology）是）是为解决以术因特网为代表的中低带宽网络上多媒为解决以术因特网为代表的中低带宽网络上多媒体（以视、音频信息为重点）传输问题而产生、体（以视、音频信息为重点）传输问题而产生、发展起来的一种网络新技术发展起来的一种网络新技术 流媒
2、体技术能按采用边接收边播放的形式，避免流媒体技术能按采用边接收边播放的形式，避免了用户必须等待整个文件全部从下载才能观看的了用户必须等待整个文件全部从下载才能观看的缺陷，实现了视、音频的网上直播缺陷，实现了视、音频的网上直播 流媒体技术广泛地应用于互联网多媒体新闻发布、流媒体技术广泛地应用于互联网多媒体新闻发布、在线广播、在线广播、远程教育远程教育、视频点播、电子商务、实、视频点播、电子商务、实时视频会议、远程医疗等诸多方面时视频会议、远程医疗等诸多方面 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 流媒体技术基础流媒体技术基础 流媒体指在网络中使用流式传输技术传送音频、流媒体指在网络中使用流式传输
3、技术传送音频、视频或多媒体文件视频或多媒体文件 流媒体在播放前并不需要下载整个文件，只将部流媒体在播放前并不需要下载整个文件，只将部分内容存入本地分内容存入本地PC缓冲存储器中，就可以播放缓冲存储器中，就可以播放 流式媒体的数据流随时传送随时播放，只是在流式媒体的数据流随时传送随时播放，只是在开开始时有一些延迟始时有一些延迟 流式传输定义很广泛，现在主要指通过网络传送流式传输定义很广泛，现在主要指通过网络传送媒体（如音频、视频）的技术总称媒体（如音频、视频）的技术总称 实现流式传输有两种方法：顺序流式传输实现流式传输有两种方法：顺序流式传输（Progressive Streaming）和实时流
4、式传输）和实时流式传输（Real-Time Streaming）计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 流式传输的两种方法流式传输的两种方法 顺序流式传输顺序流式传输 顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可观看在线媒体观看在线媒体 通过通过标准标准HTTP服务器服务器可发送这种形式的文件，它经常可发送这种形式的文件，它经常被称作被称作HTTP流式传输流式传输 不支持不支持交互式操作，是一种点播技术交互式操作，是一种点播技术 实时流式传输实时流式传输 实时流式传输指实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接配匹保证媒体信号带宽与网络连接配匹，使
5、媒体可被实时观看到使媒体可被实时观看到 实时流与实时流与HTTP流式传输不同，需要流式传输不同，需要专用流媒体服务器专用流媒体服务器与传输协议与传输协议 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 流媒体播放图例流媒体播放图例 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 流媒体技术原理流媒体技术原理 缓冲存储缓冲存储是流式传输实现的基本技术是流式传输实现的基本技术 这是由于在网络中存在传输延迟抖动，使用缓这是由于在网络中存在传输延迟抖动，使用缓存可以有效地弥补延迟和抖动的影响，从而使存可以有效地弥补延迟和抖动的影响，从而使媒体数据能连续输出，而不会因为网络暂时拥媒体数据能连续输出，而不会因为网络暂时拥
6、塞使播放出现停顿塞使播放出现停顿 流式传输的实现需要合适的传输协议流式传输的实现需要合适的传输协议 由于由于TCP需要较多的开销，故不太适合传输实需要较多的开销，故不太适合传输实时数据时数据 在流式传输的实现中，一般采用在流式传输的实现中，一般采用HTTP/TCP来来传输传输控制信息控制信息，而用，而用RTP/UDP来传输来传输实时声音实时声音数据数据 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 流式传输的过程流式传输的过程 用户选择某项流媒体服务后，用户选择某项流媒体服务后，浏览器浏览器与与Web服务服务器器之间之间先先交换控制信息，以便检索需要传输的媒交换控制信息，以便检索需要传输的媒体数据体
7、数据 HTTP从从 Web 服务器取得的参数服务器取得的参数后后浏览器启动媒浏览器启动媒体播放器，进行体播放器，进行初始化初始化 媒体播放器媒体播放器及及媒体服务器媒体服务器运行实时流控制协议运行实时流控制协议（RTSP），以交换媒体传输所需的控制信息），以交换媒体传输所需的控制信息 媒体服务器使用媒体服务器使用RTP/UDP 协议将媒体数据传输协议将媒体数据传输给媒体播放器，一旦媒体数据抵达客户端，媒体给媒体播放器，一旦媒体数据抵达客户端，媒体播放器程序即可播放输出播放器程序即可播放输出 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 Streaming Stored Audio&VideoStre
8、aming stored media:流媒体流媒体文件存储在服文件存储在服务器务器 用户请求用户请求流媒体流媒体文件文件 流媒体流媒体被传送给用户被传送给用户 允许交互允许交互Media player:去除抖动去除抖动 解压缩解压缩 错误检测错误检测 提供交互的图形界面提供交互的图形界面 可以嵌入到浏览器中可以嵌入到浏览器中 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 Streaming from Web server(1)Audio和和video文件存储文件存储在在Web server中中 “原始做法原始做法”：浏览浏览器用器用HTTP 请求消请求消息请求文件息请求文件 Web server通过
9、通过HTTP响应消息发送文件响应消息发送文件 content-type header line 指示指示audio/video编编码类型码类型 浏览器加载浏览器加载media player,并且将文件递交并且将文件递交给给media player media player 播放文件播放文件 主要缺点主要缺点:媒体播放媒体播放器与服务器交互需要器与服务器交互需要WebWeb浏览器的中介浏览器的中介 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 Streaming from Web server(2)方法方法2:在在服务器服务器与播放器之与播放器之间建立连接间建立连接 Web浏览器请求并接收浏览器请求并
10、接收 一一个元文件（个元文件（meta file）而而不是接收文件本身；不是接收文件本身；Content-type header 指指示特定的示特定的audio/video应用应用类型类型 浏览器加载媒体播放器并浏览器加载媒体播放器并且把元文件递交给它且把元文件递交给它 播放器与服务器建立播放器与服务器建立 TCP连接，发出连接，发出HTTP 请求请求一些考虑一些考虑:媒体播放器的通信是媒体播放器的通信是通过通过HTTP协议，而它协议，而它并不适宜多媒体交互并不适宜多媒体交互 可以用可以用UDP传输媒体传输媒体 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 Streaming from a stre
11、aming server 这种结构允许服务器和媒体播放器采用非这种结构允许服务器和媒体播放器采用非HTTP协议协议 可以使用可以使用TCP/UDP 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 流媒体播放方式流媒体播放方式 单播单播 在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道，从一台服务器送出的每个数据包的数据通道，从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机只能传送给一个客户机,这种传送方式称为单播这种传送方式称为单播 组播组播 IP组播技术构建一种具有组播能力的网络，允组播技术构建一种具有组播能力的网络，允许路由器一次将数据包复制到多个通道上许
12、路由器一次将数据包复制到多个通道上 点播与广播点播与广播 点播连接是客户端与服务器之间的点播连接是客户端与服务器之间的主动的连接主动的连接；广播指的是广播指的是用户被动接收流用户被动接收流 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 音频和视频格式音频和视频格式 大部分数字电子的摄录机，可以产生较高大部分数字电子的摄录机，可以产生较高品质的音、视频文件，可以直接在计算机品质的音、视频文件，可以直接在计算机上播放，称为多媒体桌面应用上播放，称为多媒体桌面应用 由于计算机的由于计算机的I/O系统比网络有高的多的带系统比网络有高的多的带宽，并非所有的数字化音频和视频格式都宽，并非所有的数字化音频和视频格
13、式都适合在网络上传送或联机播放适合在网络上传送或联机播放 网络应用的流媒体一般需要对桌面应用格网络应用的流媒体一般需要对桌面应用格式的媒体文件进行式的媒体文件进行“再处理再处理”，获得更高，获得更高的压缩比，以期适合在网络上发布的压缩比，以期适合在网络上发布 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 常见常见(桌面桌面)多媒体文件格式多媒体文件格式 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 流媒体文件格式流媒体文件格式 压缩媒体格式，包含声音和图像描述信息，压缩媒体格式，包含声音和图像描述信息，而文件被处理得更小而文件被处理得更小 多数用于流媒体的压缩技术都是有损失的，多数用于流媒体的压缩技术都是
14、有损失的，造成了音频、视频信息造成了音频、视频信息质量上质量上的变化的变化 一些流媒体编码器，可以根据目标用户的一些流媒体编码器，可以根据目标用户的可用带宽，进行可用带宽，进行 最终文件的压缩规格（实最终文件的压缩规格（实际上也是信号的受损程度）际上也是信号的受损程度）计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 常见（网络）流式文件常见（网络）流式文件 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 RTP实时传输协议实时传输协议 RTP（Real-time Transport Protocol）是用于）是用于因特网上针对多媒体数据流的一种传输协议因特网上针对多媒体数据流的一种传输协议 RTP被定义为在一
15、对一或被定义为在一对一或一对多一对多的传输情况下工的传输情况下工作，其目的是提供时间信息和实现流同步作，其目的是提供时间信息和实现流同步 RTP是由是由IETF开发的一组实时传输协议，可以在开发的一组实时传输协议，可以在面向连接或无连接的下层协议上工作，通常和面向连接或无连接的下层协议上工作，通常和UDP协议协议一起使用一起使用 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 RTP实时传输协议（续）实时传输协议（续）实时传输控制协议实时传输控制协议RTCP RTCP(Real-time Transport Control Protocol)和和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务一起提供流量控制和拥
16、塞控制服务 实时流协议实时流协议RTSP Real Time Streaming Protocol是由是由RealNetworks和和Netscape共同提出的，该协议定义了一对多应用程序共同提出的，该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过如何有效地通过IP网络传送多媒体数据网络传送多媒体数据 由于该协议应用的普遍性，由于该协议应用的普遍性，RTSP几乎成为因几乎成为因特网流媒体协议的事实上的标准特网流媒体协议的事实上的标准 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 流媒体制作流媒体制作 流媒体制作就是一个压缩编码的过程流媒体制作就是一个压缩编码的过程 利用利用RealProducer可以将多媒
17、体文件格式可以将多媒体文件格式转换为能进行流式传输的转换为能进行流式传输的Real流式文件流式文件 可以现场实时压缩编码信号并通过可以现场实时压缩编码信号并通过I/O端口端口把流传送给把流传送给RealServer进行现场流式直播进行现场流式直播 RealProducer提供提供2种编码方式，种编码方式，HTTP（单编码速率）和（单编码速率）和SureSteream（多编码（多编码速率）速率）计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 流媒体的发布流媒体的发布 简单的流媒体简单的流媒体VOD可以直接在可以直接在Web服务器服务器上发布（见本单元实验内容）上发布（见本单元实验内容）要实现网上视频流要
18、实现网上视频流直播直播，可安装一个专用，可安装一个专用服务器端服务器端RealServer RealServer与与RealPlayer之间则通过之间则通过RTSP协议实现通信，所以用协议实现通信，所以用“rtsp:/”为为开头地址开头地址 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 媒体流的播放媒体流的播放 RealPlayer既可以独立运行，也可以作为既可以独立运行，也可以作为插件在浏览器中运行插件在浏览器中运行 用户访问流媒体的方式有以下几种：用户访问流媒体的方式有以下几种：直接访问，只需运行直接访问，只需运行RealPlayer（RealOne）在在Web页中访问。这种方式需要采用页中访问
19、。这种方式需要采用Microsoft IE浏览器提供的浏览器提供的ActiveX技术技术 RealServer 的播放的播放,可以单播、广播和多播可以单播、广播和多播 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 视频会议系统视频会议系统 视频会议系统，又称会议电视系统，是指两个或视频会议系统，又称会议电视系统，是指两个或两个以上不同地方的个人或群体，通过传输线路两个以上不同地方的个人或群体，通过传输线路及多媒体设备，将声音、影像及文件资料互传及多媒体设备，将声音、影像及文件资料互传 实现即时且互动的沟通，以实现会议目的的系统实现即时且互动的沟通，以实现会议目的的系统设备设备 计算机网络与多媒体技术
20、主讲教师：程向前 视频会议系统主要特性视频会议系统主要特性 文字特性文字特性 基于基于Web浏览器的文字交流功能浏览器的文字交流功能 语音特性语音特性 基于基于Web浏览器的语音聊天功能浏览器的语音聊天功能 视频特性视频特性 基于基于ActiveX控件的视频图像交互控件的视频图像交互 可以根据自己的网络状况主动调节视频占用的网可以根据自己的网络状况主动调节视频占用的网络带宽，可调范围为络带宽，可调范围为8999K 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 视频会议系统的分类（网络）视频会议系统的分类（网络）基于基于局域网局域网的视频会议：的视频会议：用用H.323标准实现标准实现多点多点会议，实
21、现会议，实现每秒每秒30帧帧的的画面传输质量，基于现有的局域网，到桌面带画面传输质量，基于现有的局域网，到桌面带宽要求宽要求10100Mb/s 基于基于广域网广域网的视频会议：的视频会议：用用H.320标准实现多点会议，实现标准实现多点会议，实现每秒每秒15-30帧帧的画面传输质量，支持会议室和桌面系统协同的画面传输质量，支持会议室和桌面系统协同工作工作 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 视频会议系统的分类（节点）视频会议系统的分类（节点）点对点点对点视频会议系统视频会议系统(PC)：系统中的任意系统中的任意2个用户可以通过拨打对方的个用户可以通过拨打对方的IP地址来进行点对点的连接，速
22、率可设置为地址来进行点对点的连接，速率可设置为64k1.5Mb/s 在在384kb/s以上图像即可达到完全实时以上图像即可达到完全实时 可实现远端摄像头控制可实现远端摄像头控制 多点多点视频会议系统视频会议系统 允许允许3个以上不同地点参加者同时与会个以上不同地点参加者同时与会 关键技术之一是关键技术之一是多点控制问题多点控制问题 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 视频会议系统的分类（终端）视频会议系统的分类（终端）可视电话可视电话视频会议系统：视频会议系统：用于点到点通信用于点到点通信 带宽受制于电话网络限制带宽受制于电话网络限制 电视终端电视终端视频会议系统：视频会议系统：会议室型视
23、频会议系统，它适用于规模较大的会议室型视频会议系统，它适用于规模较大的会议，对图像质量、音响效果要求较高会议，对图像质量、音响效果要求较高 国内的各级公众会议电视系统都属于这一类国内的各级公众会议电视系统都属于这一类 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 单元思考题单元思考题 流式传输有哪两种方法？有何差别？流式传输有哪两种方法？有何差别？存储式流媒体的服务有哪几种形式，各有存储式流媒体的服务有哪几种形式，各有哪些优缺点？哪些优缺点？视频会议系统在局域网和广域网上实现，视频会议系统在局域网和广域网上实现，需要各自依据什么标准？主要的性能指标需要各自依据什么标准？主要的性能指标是什么？是什么？
24、下一讲，讨论与多媒体实验相关的内容下一讲，讨论与多媒体实验相关的内容 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 思考题参考答案（思考题参考答案（1）请说明流式传输有哪两种方法？有何差别？请说明流式传输有哪两种方法？有何差别？顺序流式传输通过标准顺序流式传输通过标准HTTP服务器可发送服务器可发送流媒体文件不支持交互式操作流媒体文件不支持交互式操作 实时流式传输，保证媒体信号带宽与网络实时流式传输，保证媒体信号带宽与网络连接配匹，需要专用流媒体服务器与传输连接配匹，需要专用流媒体服务器与传输协议协议 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 思考题参考答案（思考题参考答案（2）存储式流媒体的服务有哪
25、几种形式，各有哪些优存储式流媒体的服务有哪几种形式，各有哪些优缺点？缺点？一、流媒体直接通过一、流媒体直接通过HTTP协议由浏览器转给媒协议由浏览器转给媒体播放器，最简单原始体播放器，最简单原始 二、浏览器负责连接，后由流媒体服务器直接与二、浏览器负责连接，后由流媒体服务器直接与媒体播放器通过媒体播放器通过HTTP交互，稍好一些，但是，交互，稍好一些，但是，流媒体服务器仍用与浏览器交接流媒体服务器仍用与浏览器交接 三、浏览器负责连接，后由流媒体服务器直接与三、浏览器负责连接，后由流媒体服务器直接与媒体播放器通过交互，效率高媒体播放器通过交互，效率高 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 思考
26、题参考答案（思考题参考答案（3）视频会议系统在局域网和广域网上实现，视频会议系统在局域网和广域网上实现，需要各自依据什么标准？主要的性能指标需要各自依据什么标准？主要的性能指标是什么？是什么？基于局域网的视频会议用基于局域网的视频会议用H.323标准实现多标准实现多点会议，实现每秒点会议，实现每秒30帧的画面传输质量帧的画面传输质量 基于广域网的视频会议用基于广域网的视频会议用H.320标准实现多标准实现多点会议，实现每秒点会议，实现每秒15-30帧的画面传输质量帧的画面传输质量 计算机网络与多媒体技术主讲教师：程向前 本讲到此结束本讲到此结束 下一讲，讨论与多媒体实验相关的内容下一讲，讨论与多媒体实验相关的内容
