流媒体技术原理及播放方式
2页1、一、流媒体技术原理流式传输的实现需要缓存。因为Internet以包传输为基础进行断续的异步传输, 对一个实时A/V源或存储的A/V文件,在传输中它们要被分解为许多包,由于网络是动 态变化的,各个包选择的路由可能不尽相同,故到达客户端的时间延迟也就不等,甚至 先发的数据包还有可能后到。为此,使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响,并保证数 据包的顺序正确,从而使媒体数据能连续输出,而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停 顿。通常高速缓存所需容量并不大,因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据:通过 丢弃已经播放的内容,流可以重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续尚未播放的内 容。流式传输的实现需要合适的传输协议。由于TCP需要较多的开销,故不太适合传输 实时数据。在流式传输的实现方案中,一般采用HTTP/TCP来传输控制信息,而用RTP/UDP 来传输实时声音数据。流式传输的过程一般是这样的:用户选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服 务器之间使用 HTTP/TCP 交换控制信息,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索 出来;然后客户机上的Web浏览器启动A/VHelper程序,使用HTTP
2、从Web服务器检索 相关参数对Helper程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与 A/V 检索相关的服务器地址。A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流控制协议(RTSP),以交换A/V传输所需 的控制信息。与CD播放机或VCRs所提供的功能相似,RTSP提供了操纵播放、快进、快 倒、暂停及录制等命令的方法。A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客 户程序(一般可认为客户程序等同于Helper程序),一旦A/V数据抵达客户端,A/V 客户程序即可播放输出。需要说明的是,在流式传输中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与 A/V服务器建立联系,是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A/VHelper 程序所在客户机的目的地址。实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器,其基本原 理如图所示。二、流媒体播放方式1.单播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 个数据包只能传送给一个客户机,这种传送方式称为单播。每个用户必须分别对媒体服务 器发送单独的查询,而媒体服务器必须向每个用户发
3、送所申请的数据包拷贝。这种巨大冗 余首先造成服务器沉重的负担,响应需要很长时间,甚至停止播放;管理人员也被迫购 买硬件和带宽来保证一定的服务质量。2. 组播IP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。采用组播方式,单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连续数据流而无延 时。媒体服务器只需要发送一个信息包,而不是多个;所有发出请求的客户端共享同一 信息包。信息可以发送到任意地址的客户机,减少网络上传输的信息包的总量。网络利 用效率大大提高,成本大为下降。3. 点播与广播点播连接是客户端与服务器之间的主动的连接。在点播连接中,用户通过选择内容 项目来初始化客户端连接。用户可以开始、停止、后退、快进或暂停流。点播连接提供 了对流的最大控制,但这种方式由于每个客户端各自连接服务器,却会迅速用完网络带 宽。广播指的是用户被动接收流。在广播过程中,客户端接收流,但不能控制流。例如,用 户不能暂停、快进或后退该流。广播方式中数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所 有用户。 使用单播发送时,需要将数据包复制多个拷贝,以多个点对点的方式分别发 送到需要它的那些用户,而使用广播方式发送,数据包的单独一个拷贝将发送给网络上 的所有用户,而不管用户是否需要,上述两种传输方式会非常浪费网络带宽。组播吸收 了上述两种发送方式的长处,克服了上述两种发送方式的弱点,将数据包的单独一个拷 贝发送给需要的那些客户。组播不会复制数据包的多个拷贝传输到网络上,也不会将数 据包发送给不需要它的那些客户,保证了网络上多媒体应用占用网络的最小带宽。
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