流媒體技術(shù)基礎(chǔ)課件

1、流媒體技術(shù)基礎(chǔ)流媒體技術(shù)基礎(chǔ)本章內(nèi)容Windows Media 應(yīng)用系統(tǒng)Real Media應(yīng)用系統(tǒng)Quick Time應(yīng)用系統(tǒng)其他應(yīng)用系統(tǒng)本章內(nèi)容Windows Media 應(yīng)用系統(tǒng)在Internet和Intranet上實(shí)現(xiàn)基于流技術(shù)的數(shù)字媒體（音頻、視頻）的傳輸制作、發(fā)布和播放軟件與 Windows 9x/NT/2000/XP 集成在一起核心是ASF2.1 Windows Media在Internet和Intranet上實(shí)現(xiàn)基于流技術(shù)的數(shù)字媒2.1.1 Windows Media 技術(shù)平臺(tái)概述1. 基于組件的方案構(gòu)成以一系列模塊組件為中心WindowsMediaToolsWindowsMe

2、diaServicesNetworkWindowsMediaPlayer2.1.1 Windows Media 技術(shù)平臺(tái)概述1. 基2.1.1 Windows Media技術(shù)平臺(tái)概述2. Windows Media 的應(yīng)用方式廣播電影和特別節(jié)目廣告音樂教育團(tuán)體通信個(gè)人使用2.1.1 Windows Media技術(shù)平臺(tái)概述2. Wi2.1.2 Windows Media 技術(shù)基本概念Windows Media：指與某個(gè) Microsoft Windows Media 技術(shù)名稱一起使用的商標(biāo)名。Windows Media Service：指在網(wǎng)上駐留和發(fā)布基于 Windows Media 的流內(nèi)容

3、的Windows Media 技術(shù)。 Windows Media Server：指運(yùn)行 Windows Media 服務(wù)的服務(wù)器。Windows Media Stream：指 Windows Media 服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的現(xiàn)場或點(diǎn)播的基于 Windows Media 的內(nèi)容。 2.1.2 Windows Media 技術(shù)基本概念Wind2.1.2 Windows Media 技術(shù)基本概念 Windows Media SDK：指基于 Windows Media 技術(shù)的軟件開發(fā)工具包（SDK）。 Windows Media Tools：指用于為 Windows Media 服務(wù)創(chuàng)建基于 Wind

4、ows Media 的內(nèi)容的一套工具。 Windows Media Encoder：指捕獲音頻、視頻；編寫數(shù)字形式的腳本數(shù)據(jù)；壓縮音頻和視頻數(shù)據(jù)；并將它們保存到 Windows Media 格式文件或通過網(wǎng)絡(luò)傳送流所使用的 Windows Media 技術(shù)。 Windows Media Codec：指 Windows Media 技術(shù)使用的音頻或視頻壓縮/解壓縮（編解碼器）算法。更明確地說，它可以指 Microsoft Windows Media 音頻編解碼器或 Microsoft Windows Media 視頻編解碼器。 2.1.2 Windows Media 技術(shù)基本概念 Win2.1.

5、2 Windows Media 技術(shù)基本概念Windows Media Audio Codec：指 Windows Media 技術(shù)使用的音頻壓縮/解壓縮（編解碼器）算法。Windows Media Video Codec：指 Windows Media 技術(shù)使用的視頻編解碼算法。 Windows Media Format：指 Windows Media 技術(shù)（或包含 Windows Media 技術(shù)許可證的第三方產(chǎn)品）在編著、存儲(chǔ)、編輯、發(fā)布、流傳輸、或播放基于時(shí)間線的內(nèi)容時(shí)所使用的格式。2.1.2 Windows Media 技術(shù)基本概念Wind2.1.2 Windows Media 技術(shù)

6、基本概念Windows Media 格式文件：指用 Windows Media 技術(shù)創(chuàng)建的文件，它包含按 Windows Media 格式保存的音頻、視頻、或腳本數(shù)據(jù)。 文件擴(kuò)展名：.asf，.wma，.wmvWindows Media 格式化的內(nèi)容：指用 Windows Media 技術(shù)或包含 Windows Media 技術(shù)許可證的第三方產(chǎn)品創(chuàng)建的基于時(shí)間的媒體內(nèi)容。2.1.2 Windows Media 技術(shù)基本概念Wind2.1.2 Windows Media 技術(shù)基本概念 Windows Media Metafiles：指用 Windows Media 技術(shù)創(chuàng)建的文件，它包含可擴(kuò)展標(biāo)

7、記語言（XML）語法形式的元數(shù)據(jù)。 元數(shù)據(jù)可以包含諸如 Windows Media-格式化的文件的URL，它所指媒體的標(biāo)題、版權(quán)以及作者，或者 Windows Media-格式化的文件的開始時(shí)間和持續(xù)時(shí)間的信息。 文件擴(kuò)展名：.asx，.wax，.wvx Windows Media Player：指播放 Windows Media 格式的文件或再現(xiàn)基于 Windows Media 的內(nèi)容的 Windows Media 技術(shù)。 2.1.2 Windows Media 技術(shù)基本概念 Win2.1.2 Windows Media 技術(shù)基本概念 Digital Rights Management：指用

8、于保護(hù)媒體內(nèi)容和管理訪問權(quán)限的技術(shù)。通過實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)，能夠維護(hù)媒體內(nèi)容副本所有者的一個(gè)列表，還可以在發(fā)布的每張內(nèi)容上放置數(shù)字簽名。 2.1.2 Windows Media 技術(shù)基本概念 Dig2.1.3 Windows Media 組件1. Windows Media Tools包括創(chuàng)建工具和編輯工具M(jìn)edia Encoder：將實(shí)時(shí)或存儲(chǔ)的音頻、視頻內(nèi)容轉(zhuǎn)換為ASF流，然后通過 Windows Media Server 在網(wǎng)絡(luò)中傳送。Media Author：為合成并同步視頻和圖像文件提供一個(gè)圖形界面；能夠在創(chuàng)建 .asf 文件之前預(yù)覽模擬的結(jié)果；支持多目標(biāo)寬帶和腳本命令。 2.1.3 Wi

9、ndows Media 組件1. WindoVidToASF：此命令行實(shí)用工具將 .vid 或 .mov 文件轉(zhuǎn)換成 .asf 文件；可以使用命令行選項(xiàng)來指定添加標(biāo)記，調(diào)用URL，以及執(zhí)行腳本命令的腳本文件。WavToASF：此命令行實(shí)用工具將 .wav 或 .mp3 文件轉(zhuǎn)換成 .asf 文件；可以使用命令行選項(xiàng)來指定添加標(biāo)記，調(diào)用URL，以及執(zhí)行腳本命令的腳本文件。 Windows Media Presenter：插件工具；配合 Windows Media Encoder 將 PowerPoint 演示文稿轉(zhuǎn)換成 .asf 流。 VidToASF：此命令行實(shí)用工具將 .vid 或 .moA

10、SF Indexer：此圖形工具用于編輯 .asf 文件；對(duì)已有的 .asf 文件添加索引、屬性和標(biāo)記并裁剪 .asf 文件的開始和結(jié)束部分。 ASF Chop：編輯 .asf 文件的命令行實(shí)用工具；向 .asf 文件中添加標(biāo)記、腳本以及屬性，或者從 .asf 文件中刪除時(shí)間區(qū)間。ASF Check：驗(yàn)證 .asf 文件的格式；識(shí)別 .asf 文件內(nèi)部的問題并修復(fù)其中的一些。 ASF Indexer：此圖形工具用于編輯 .asf 文件；2.1.3 Windows Media 組件2. Windows Media Server對(duì)外提供ASF流媒體的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布服務(wù)保證文件的保密性以及文件不能被未授權(quán)

11、下載使每個(gè)使用者以最佳影像品質(zhì)瀏覽網(wǎng)頁具有多種文件發(fā)布形式和監(jiān)控管理功能2.1.3 Windows Media 組件2. Windo包括兩大基本服務(wù)模塊：Unicast Service為客戶提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接式服務(wù)按用戶的參與程度：On-Demand Unicast：可以控制播放的過程Broadcast Unicast：只能觀看播放 Station Service對(duì)外提供廣播式服務(wù)包括兩大基本服務(wù)模塊：2.1.3 Windows Media 組件3. Windows Media Player可以接收并播放來自 Windows Media Server 的流，播放電影剪輯、網(wǎng)站音樂視頻、公司演示文稿

12、，以及其它更多的內(nèi)容。播放大多數(shù)流行格式的音頻和視頻。讀取并執(zhí)行 .asf 文件中的腳本命令。 接收腳本命令、標(biāo)記和元數(shù)據(jù)，如剪輯標(biāo)題、作者和版權(quán)為在Internet上觀看現(xiàn)場新聞播放 Windows Media 廣播和點(diǎn)播的內(nèi)容。 播放網(wǎng)站上的電影剪輯和音樂視頻。 2.1.3 Windows Media 組件3. Windo2.1.4 ASF 簡介ASF是一種數(shù)據(jù)格式，音頻、視頻、圖像以及控制命令腳本等多媒體信息通過這種格式，以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的形式傳輸，實(shí)現(xiàn)流式多媒體內(nèi)容發(fā)布。使用MPEG-4壓縮算法體積小ASF格式的視頻中可帶有命令代碼，用戶指定在到達(dá)視頻或音頻的某個(gè)時(shí)間后觸發(fā)某個(gè)事件或操作。

13、 2.1.4 ASF 簡介ASF是一種數(shù)據(jù)格式，音頻、視頻、圖1. ASF的特征可擴(kuò)展的媒體類型ASF文件允許制造者很容易地定義新的媒體類型部分下載特定的有關(guān)播放部件的信息能夠存儲(chǔ)在ASF文件頭部分，這些信息能夠?yàn)榭蛻魴C(jī)用來找到合適的所需的播放部件的版本（如果沒有在客戶機(jī)上安裝）可伸縮的媒體類型ASF是設(shè)計(jì)用來表示可伸縮的媒體類型的“帶寬”之間的依賴關(guān)系流的優(yōu)先級(jí)化現(xiàn)代的多媒體傳輸系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)整以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)資源緊張的情況多語音目錄信息1. ASF的特征2.1.5 Windows Media 9 系列音頻編解碼器1. Windows Media Audio 9所享有的音質(zhì)比先進(jìn)的 Window

14、s Media Audio 8 所提供的音質(zhì)還高20%對(duì)可變比特率（VBR）音頻的支持，保證了可通過更小的文件來提供更高的質(zhì)量可以在計(jì)算機(jī)、CD-R 或超過 120 種與 Windows Media 兼容的設(shè)備上存儲(chǔ)比以往更多的音樂與早期版本的 Windows Media Audio 兼容的解碼器向后兼容，因此，可以在早期版本的播放機(jī)、操作系統(tǒng)和電子設(shè)備上播放新的內(nèi)容2.1.5 Windows Media 9 系列音頻編解碼器2. Windows Media Audio 9 Professional第一個(gè)用于 Web 的數(shù)字環(huán)繞聲編解碼器配備了高保真硬件和 5.1 聲道環(huán)繞聲的計(jì)算機(jī)能在立體聲

15、或 5.1 聲道（甚至 7.1 聲道）環(huán)繞聲中捕獲高清晰度音頻（24 比特/96-KHz 采樣），從而實(shí)現(xiàn)了以 128 到 768 Kbps 的速率進(jìn)行流式播放或傳遞下載后播放的內(nèi)容用戶無需 128 Kbps 的立體聲 MP3 文件，就可以盡享 5.1 聲道音頻提供的可媲美相同比特率的出眾保真性能如果用戶嘗試使用新的 5.1 聲道、24 比特、96 kHz 采樣率性能播放文件，但沒有支持多聲道或高清晰度聲音的系統(tǒng)或聲卡，播放質(zhì)量將無縫地下降（例如，降低到 16 比特、2 聲道立體聲），以便用戶獲得系統(tǒng)可提供的最佳播放體驗(yàn)。2. Windows Media Audio 9 Profe3. Win

16、dows Media Audio 9 Lossless用于存檔收藏的 CD可以將 CD 中的曲目復(fù)制為這種無損格式，以實(shí)現(xiàn)高效存儲(chǔ)然后，將曲目轉(zhuǎn)換為基于 Windows Media Audio 9 的 CD 進(jìn)行播放3. Windows Media Audio 9 Lossl4. Windows Media Audio 9 Voice到目前為止，低比特率編解碼器已經(jīng)針對(duì)音樂或聲音進(jìn)行了優(yōu)化但這種混合模式的聲音和音樂編解碼器能夠提供極其出色的音質(zhì)，可用于低比特率流式處理（不到 20 Kbps）。 4. Windows Media Audio 9 Voice5. Windows Media Aud

17、io 9 VBRVBR 模式意味著實(shí)現(xiàn)最佳音質(zhì)所需的平均比特率更低、文件也更小。VBR 可應(yīng)用于 Windows Media Audio 9 和 Windows Media Audio 9 Professional 編解碼器。Windows Media Audio 9 Lossless 編解碼器始終使用VBR。對(duì)于低比特率的流式處理和設(shè)備（例如CD 和 DVD 播放機(jī)），可使用限制峰值模式。 5. Windows Media Audio 9 VBR2.1.6 Windows Media 9 系列視頻編解碼器1. Windows Media Video 9與 Windows Media Vide

18、o 8 編解碼器相比，質(zhì)量提高大約 15% 到 50%（最高比特率下的畫質(zhì)提高最多）；確保可在任何比特率下提供無與倫比的視頻質(zhì)量。Eg. Windows Media Video （WMV）9文件的大小通常只有同等質(zhì)量的 MPEG-4 文件的一半。 2.1.6 Windows Media 9 系列視頻編解碼器2. Windows Media Video 9 Advanced Profile一種隨 Windows Media Player 10、Windows Media Format 9.5 SDK 和更新的編解碼器安裝程序包一起提供的新的編解碼器。主要功能包括改進(jìn)的交織支持和傳輸格式獨(dú)立性。在

19、運(yùn)行 Windows Media Player 10 的計(jì)算機(jī)上的使用效果最佳，也可以在 Windows Media Player 7 或更高版本的計(jì)算機(jī)上使用。若要將此編解碼器與 Windows Media Encoder 9 系列一起使用，必須安裝 Windows Media Player 10。Advanced Profile 編解碼器將在解碼器中顯示一個(gè)選項(xiàng)。使用 9 系列視頻編解碼器的以前版本，內(nèi)容生成器可以提供漸進(jìn)的內(nèi)容，所采用的數(shù)據(jù)速率低到 MPEG-2 編解碼器的三分之一，并且仍獲得與 MPEG-2 相同的質(zhì)量。2. Windows Media Video 9 Advan2.

20、Windows Media Video 9 Advanced Profile 內(nèi)容生成器和廣播器現(xiàn)在可以通過交織的內(nèi)容在編碼效率上獲得同樣的改進(jìn)。傳輸格式獨(dú)立性使得 Windows Media Video 9 Advanced Profile 可以通過并非基于 Windows Media 的系統(tǒng)提供，例如基于標(biāo)準(zhǔn)的廣播基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（通過本機(jī) MPEG-2 傳輸流）或無線基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（通過 RTP），甚至是 DVD。2. Windows Media Video 9 Advan3. Windows Media Video 9 Screen進(jìn)行演示或在培訓(xùn)時(shí)示范如何使用計(jì)算機(jī)。即使 CPU 的配置相對(duì)普通，

21、可以更好地處理位圖圖像和屏幕動(dòng)作。3. Windows Media Video 9 Scree4. Windows Media Video 9 Image通過平移和縮放效果將靜態(tài)圖像轉(zhuǎn)換為全屏（640 x 480）視頻。添加交叉漸隱過渡，創(chuàng)建完全編輯的視頻剪輯效果。在低達(dá)每秒 20 千比特（Kbps）的數(shù)據(jù)速率下傳遞結(jié)果。使用固定比特率（CBR）或單步可變比特率（VBR）模式壓縮的這些文件可輕松地進(jìn)行共享。4. Windows Media Video 9 Image5. Windows Media Video 9 Image V2通過平移、縮放和各種轉(zhuǎn)換效果將靜態(tài)圖像轉(zhuǎn)換為視頻。通過將這些過渡

22、與平移、縮放和同時(shí)淡入淡出相結(jié)合，創(chuàng)建幾乎沒有數(shù)目限制的效果?？梢栽诘瓦_(dá)每秒 20 千比特（Kbps）的數(shù)據(jù)速率下傳遞結(jié)果。使用固定比特率（CBR）或單步可變比特率（VBR）模式壓縮的這些文件可輕松地進(jìn)行共享。與以前版本不兼容。5. Windows Media Video 9 Image6. Windows Media Video 9 VBR 模式Windows Media Video 9 編解碼器可以查找較復(fù)雜的部分，并在最需要的地方分配更多的比特（例如，動(dòng)作多的序列），從而以較小的平均文件大小來實(shí)現(xiàn)最佳質(zhì)量。Windows Media Video 9 支持限制峰值的 VBR 模式，這樣，用

23、戶可以指定允許的最高比特率，低比特率連接和設(shè)備（如 DVD 播放機(jī)）也可利用 VBR 的優(yōu)勢。6. Windows Media Video 9 VBR 模7. 廣播就緒編解碼器級(jí)的本機(jī)隔行掃描支持可確保在廣播傳遞應(yīng)用（例如，機(jī)頂盒或 TV 傳遞）中實(shí)現(xiàn)最佳質(zhì)量。 8. 基于硬件的Windows Media視頻加速利用支持 DirectX 視頻加速 (DxVA) 技術(shù)的新一代顯卡，體驗(yàn)全面提升的性能。有了這些顯卡，基于 Windows Media Video 的內(nèi)容的呈現(xiàn)就可以由顯卡處理器分擔(dān)，從而使播放更平滑，使更高分辨率的視頻播放成為可能。這種分擔(dān)模式為其他任務(wù)留出了更多的計(jì)算資源。 7.

24、廣播就緒2.1.7 Windows Media 版權(quán)管理技術(shù)核心組件：Windows Media Right ManagerWindows Media 版權(quán)管理器 9 系列包括：服務(wù)器和軟件開發(fā)包保護(hù)媒體文件的回放SDK制作用于加密和分發(fā)許可證的程序2.1.7 Windows Media 版權(quán)管理技術(shù)核心組件2.2 Real Media1. 制作端產(chǎn)品 Real ProducerBasic和Plus版將普通格式的音頻、視頻或動(dòng)畫媒體文件通過壓縮轉(zhuǎn)換為RealServer能進(jìn)行流式傳輸?shù)牧鞲袷轿募?。提供兩種編碼格式選擇：HTTP 和 Sure Stream。 2. 服務(wù)器端產(chǎn)品 Real Ser

25、ver Basic、Plus、Intranet和Professional版本提供流式服務(wù)。代理軟件Real SystemProxy提供專用的、安全的流媒體服務(wù)代理，能使ISPs等服務(wù)商有效降低帶寬需求。 3. 客戶端產(chǎn)品 Real Player Basic和Plus版既可以獨(dú)立運(yùn)行，也能作為插件在瀏覽器中運(yùn)行。2.2.1 Real System 系統(tǒng)組成2.2 Real Media1. 制作端產(chǎn)品 Real Pr2.2.2 Real Media文件格式RealAudio：傳輸接近CD音質(zhì)的音頻數(shù)據(jù)RealVideo：傳輸不間斷的視頻數(shù)據(jù)RealFlash：高壓縮比的動(dòng)畫格式RealMedia文

26、件格式；使RealSystem可以通過各種網(wǎng)絡(luò)傳送高質(zhì)量的多媒體內(nèi)容。 1. 加標(biāo)志的文件格式 使用四字符編碼來標(biāo)識(shí)文件元素?；静考菈K（chunk）每個(gè)塊包括：指明塊標(biāo)識(shí)符的四字符編碼； 塊中限定數(shù)據(jù)大小的32位數(shù)值； 數(shù)據(jù)塊部分。依類型的不同，上層的塊可以包含子對(duì)象。 2.2.2 Real Media文件格式RealAudio：2.2.3 Real System中的數(shù)據(jù)通信RealProducerRealServerRealPlayerTCPUDPTCPUDP2.2.3 Real System中的數(shù)據(jù)通信RealReaReal Player 播放過程2.2.4 Real System 系

27、統(tǒng)中 RTSP 通信RAMReal Player 播放過程2.2.4 Real SysRTPRTSP ServerTCP控制信道單工UDP信道(provide media data)全雙工UDP信道(provide synchronization)Odd PortRTSP ClientEven PortOdd PortRTPRTSP ServerTCP控制信道單工UDP信道全雙2.2.5 Real Server 中的多播技術(shù)將一個(gè)現(xiàn)場直播流同時(shí)傳遞給多個(gè)客戶端，而無需為每一客戶的連結(jié)發(fā)送一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)流，客戶端只需連結(jié)到這個(gè)數(shù)據(jù)流，而不是連結(jié)到 Real Server，從而降低帶寬的使用2.2

28、.5 Real Server 中的多播技術(shù)將一個(gè)現(xiàn)場直2.2.6 Real Server中的分流技術(shù)一般用于網(wǎng)絡(luò)直播Transmitter（發(fā)送服務(wù)器）通過UDP單播、UDP組播和TCP將直播媒體流發(fā)送到分布在各地的多個(gè)接收服務(wù)器，客戶端可以就近訪問服務(wù)器獲得較高質(zhì)量的媒體流減少帶寬使用Transmitter與Receiver（接收服務(wù)器）之間由高速鏈路連接。2.2.6 Real Server中的分流技術(shù)一般用于網(wǎng)絡(luò)直2.2.7 Sure Stream存在問題：通過低速率調(diào)制解調(diào)器與Internet連接；限制發(fā)布媒體質(zhì)量或連接人數(shù)。解決方法：一、服務(wù)器減少發(fā)送給客戶端的數(shù)據(jù)而阻止再緩沖，在Re

29、al System 5.0中，稱為“視頻流瘦化”；二、根據(jù)不同連接速率創(chuàng)建多個(gè)文件，根據(jù)用戶連接，服務(wù)器發(fā)送相應(yīng)文件。Sure Stream技術(shù)：一、確立一個(gè)編碼框架，允許不同速率的多個(gè)流同時(shí)編碼，合并到同一個(gè)文件中；二、采用一種復(fù)雜客戶/服務(wù)器機(jī)制探測帶寬變化。2.2.7 Sure Stream存在問題：通過低速率調(diào)制解二、RMCS如何構(gòu)成？ RMCS提供了四個(gè)組件功能用以保護(hù)、傳送和執(zhí)行媒體文件，包括： 1RealSystem Packager：內(nèi)容供應(yīng)商用其對(duì)媒體文件進(jìn)行打包、加密或者進(jìn)行分發(fā)和廣播。 2RealSystem License Server：處理訪問請(qǐng)求和對(duì)加密媒體文件進(jìn)行許可處理的HTTP服務(wù)器。 3Media Commerce Upgrade for RealPlayer：可以識(shí)別加密的Real格式文件（*.rms）的客戶端軟件。4RealSystem Server Plu