【安防知識網】在運用流媒體技術時,音視頻文件要采用相應的格式,不同格式的文件需要用不同的播放器軟件來播放,所謂“一把鑰匙開一把鎖”。到目前為止,因特網上使用較多的流媒體格式主要有三種:它們是Real Networks公司的Real Media;微軟公司的Windows Media;蘋果公司的Quick Time。
1.流媒體三種主流格式
在運用流媒體技術時,音視頻文件要采用相應的格式,不同格式的文件需要用不同的播放器軟件來播放,所謂“一把鑰匙開一把鎖”。到目前為止,因特網上使用較多的流媒體格式主要有三種:它們是Real Networks公司的Real Media;微軟公司的Windows Media;蘋果公司的Quick Time。
①Real Media
Real Networks公司在20世紀90年代中期首先推出了流媒體技術,目前在市場上處于主動地位,并擁有最多的用戶數量。在編碼方面主要技術是Real Media Codec 8。由于Real Media發(fā)展的時間比較長,因此具有很多先進的設計,如Scalable Video Technology可伸縮視頻技術,能根據用戶電腦速度和連接質量而自動調整媒體的播放質素。Two-Pass Encoding兩次編碼技術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。特別是Sure Stream自適應流技術,可通過一個編碼流提供自動適合不同帶寬用戶的流播放。RealMedia音頻部分采用的是Real Audio,該編碼在低帶寬環(huán)境下的傳輸性能非常突出。Real Media通過基于SMIL并結合自己的Real Pix和Real Text技術,來達到一定的交互能力和媒體控制能力,但相比Quick Time還有一段距離。
Real Media包括Real Audio、Real Video和RealFlash三類文件:Real Audio用來傳輸CD音質的音頻數據,Real Video用來傳輸連續(xù)視頻數據,而Real Flash則是Real Networks公司與Macromedia公司新近聯(lián)合推出的一種高壓縮比的動畫格式。這類文件的后綴是.rm,文件對應的播放器是“Real Player”。作為最早的因特網流式技術,在視音頻方面RealMedia已事實上成為網絡視音頻播放的標準。
Real Networks公司的Real System由三部分組成:Real Server(服務器端廣播軟件)Real Encoder或Real Producer(服務器端編碼壓縮軟件)Real Player(客戶端播放軟件)。
為支持一臺視頻服務器對多臺服務器的并發(fā)連接,Real Networks公司推出了一種復播技術,使其能夠在網絡上以樹型結構復制服務器,使網絡響應不受影響,從Real SystemG2系統(tǒng)開始,使用了流(Sure Stream)技術,對一個已安裝了Sure Stream的視頻服務器,服務器端會自動偵測該客戶端的Real Player的連接速度,根據客戶端不同的撥號速率和帶寬,讓音頻和視頻數據流根據相應的帶寬,傳輸不同壓縮比率的圖像,使其始終以流暢的方式播放。
?、赪indows Media
Microsoft是三家之中最后進入這個市場的,但利用其操作系統(tǒng)的便利很快便取得了一定的市場份額。Windows Media編碼方案的目前版本也稱為8.0,當然版本號現在已經成為商品促銷的一個手段了。視頻方面的Windows Media Video 8采用的是MPEG-4視頻壓縮技術,音頻方面采用的是微軟自己開發(fā)的Windows Media Audio技術。Windows Media的關鍵核心是MMS協(xié)議和ASF數據格式,MMS用于網絡傳輸控制,ASF(Advanced Stream Format)是一個在Internet上實時傳播多媒體的技術標準,主要用于媒體內容和編碼方案的打包。目前Windows Media在交互能力方面是三家中最弱的,除了通過IE支持SMIL之外,就沒有什么其他的交互能力了。
微軟的ASF格式文件的后綴是.asf和.wmv,與它對應的播放器是微軟公司的“Media Player”。用戶可以將圖形、聲音和動畫數據組合成一個ASF格式的文件,也可以將其他格式的視頻和音頻轉換為ASF格式,而且用戶還可以通過聲卡和視頻捕獲卡將諸如麥克風、錄像機等外設的數據保存為ASF格式。
③Quick Time
蘋果(Apple)公司的QuickTime格式文件的擴展名通常是MOV,這個MOV能夠通過Internet提供實時的數字化信息流、工作流與文件回放功能,它所對應的播放器是“QuickTime?!边@是一個非常老牌的媒體技術集成,是數字媒體領域事實上的工業(yè)標準。其原因是因為Quick,Time實際上是一個開放式的架構,包含了各種各樣的流式或者非流式的媒體技術。1999年發(fā)布的QuickTime4.0版本,就開始支持真正的流式播放。由于Quick Time本身也存在著平臺的便利(Mac OS),因此也擁有不少的用戶。Quick Time在視頻壓縮上采用的是Sorenson Video技術,音頻部分則采用QDesign Music技術。Quick Time最大的特點是其本身所具有的包容性,使得它是一個完整的多媒體平臺,因此基于Quick Time可以使用多種媒體技術來共同制作媒體內容。同時,它在交互性方面是三家之中最好的。如在一個Quick Time文件中,可同時包含MIDI、動畫GIF、FLASH和SMIL等格式的文件,因而配合Quick Time的Wired Sprites互動格式,可設計出各種互動界面和動畫。
上述三家公司的所有流媒體格式的類型如表1-1所示。
實際上,這三種格式之間的差異并不大。如果使用Windows服務器平臺,Windows Media的費用最少。QuickTime在性能價格比上具有優(yōu)勢,而Real Media則在用戶數量上有優(yōu)勢。但互聯(lián)網的發(fā)展,證明了市場并不是永遠屬于先來的開拓者的。如Microsoft借助其平臺的便利,在迅速地拓展自己的勢力范圍,雖然現階段Windows Media的功能并不是最好,用戶也不是最多,但隨著Microsoft在Windows Media上面的大力投入,將來Windows Media有可能會成為最好的流媒體技術。
其實流媒體文件有很多種類型,只要是采用流媒體技術的均可稱之為流媒體。如Macromedia公司的SWF(ShockWave Flash),Vivo公司的VIV(Vivo Movie),都是流媒體格式。此外,MPEG、AVI、DVI等都是適用于流媒體技術的文件格式。
[nextpage] 2.流媒體相關協(xié)議
流式傳輸的實現需要合適的傳輸協(xié)議。由于TCP需要較多的開銷,故不太適合傳輸實時數據。在流式傳輸的實現方案中,一般采用HTTP/TCP來傳輸控制信息,而用RTP/UDP來傳輸實時信息。流媒體的相關協(xié)議是:
?、賹崟r傳輸協(xié)議RTP(Real-Time Transport Protocol)與實時傳輸控制協(xié)議RTCP(Real-Time Transport Control Protocol)
RTP是一種用于網絡上針對多媒體數據流的傳輸協(xié)議,適合一對一、一對多傳輸情況,可提供時間信息并實現流同步。它不作為獨立網絡層實現,而是應用程序一部分,通常使用UDP來傳輸數據,但也可在TCP、ATM等協(xié)議上工作。當應用程序開始一個RTP會話時,會使用到兩個端口,一個給RTP,一個給RTCP。RTP本身并不能為按順序傳送數據包提供可靠的傳送機制,也不提供流量控制或擁塞控制,而是依靠RTCP提供這些服務。通常RTP算法并不作為一個獨立的網絡層來實現,而是作為應用程序代碼的一部分。
RTCP能為按順序傳輸的數據包提供可靠傳輸機制,并和RTP一起提供流量控制、擁塞控制服務。在RTP會話期間,各客戶端周期性傳輸RTCP包。該包中含有已傳輸的數據包數量、丟失的數據包數量等等統(tǒng)計數據信息,服務器可根據此信息動態(tài)改變傳輸速率,甚至改變有效載荷類型。RTP與RTCP的配合使用,可有效地進行反饋,從而減小開銷,提高傳輸效率,非常適合傳送網上的實時數據。
?、趯崟r流協(xié)議RTSP(Real-Time Streaming Protocol)
實時流協(xié)議RTSP是由RealNetworks和Netscape共同提出的一種協(xié)議,它定義了一對多應用程序如何有效地通過IP網絡傳輸多媒體數據。其體系結構位于RTP和RTCP之上,使用TCP或RTP完成數據傳輸。與請求由客戶端發(fā)出、服務器作出響應的單向方式HTTP相比,RTP傳送的是多媒體數據,而HTTP傳送HTML。RTSP是雙向的,使用時客戶端和服務器均可發(fā)出請求,而HTTP的請求是由客戶機發(fā)出,服務器進行響應。并且,RTSP提供操縱播放、快進、快倒、暫停及錄制等命令的方法。
?、圪Y源預訂協(xié)議RSVP(Rresource Reserve Protocol)
由于音頻、視頻數據流比傳統(tǒng)數據對網絡的延時更敏感,因此要通過網絡傳輸高質量音頻、視頻信息,除帶寬要求外,還需要其他方面的條件。RSVP是一種正在開發(fā)的Internet資源預訂協(xié)議,它通過采取預留一部分網絡資源(帶寬)的措施,能在一定程度上為流媒體的傳輸提供良好的服務質量QOS。有某些試驗性系統(tǒng),如網絡視頻會議工具VIC就集成了RSVP。