淺談多媒體網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字媒體技術(shù)

淺談多媒體網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字媒體技術(shù)

0多元需求的多樣化中國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和個人計算機(jī)的普及，使網(wǎng)絡(luò)從最初的文字和圖像傳播到各種形式的網(wǎng)絡(luò)視頻和三維動畫，具有多樣性的信息形式。然而,我們不得不面對一個問題,即上網(wǎng)人數(shù)的增加和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的局限性直接讓視頻文件的大小成為網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中一個必須重視的問題,流媒體技術(shù)的出現(xiàn)較好地解決了這個問題。1通信技術(shù)的概念和特點1.1下載、接收、接收、接收、接收流媒體技術(shù)也稱流式媒體技術(shù),就是把連續(xù)的聲音和影像信息經(jīng)過壓縮處理后放到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上,讓瀏覽者一邊下載一邊收看、收聽,而不需要等到整個多媒體下載完就可以即時觀看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。該技術(shù)先在用戶端的計算機(jī)上創(chuàng)建一個緩沖區(qū),在播放前預(yù)先下一段數(shù)據(jù)作為緩沖,在網(wǎng)絡(luò)實際連線速度小于播放所耗的速度時,播放程序就會取用一小段緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù),這樣可以避免播放的中斷,也使得播放品質(zhì)得以保證。1.2流暢性技術(shù)的特點1.2.1流媒體技術(shù)因為流媒體技術(shù)采用了特殊的數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮技術(shù)和流式傳輸方式,在不影響文件播放質(zhì)量的前提下,會丟棄一些不必要的數(shù)據(jù)。通常運用了流媒體技術(shù)的聲音和視頻文件只有傳統(tǒng)WAV和AVI文件的3%~5%,同時流媒體技術(shù)采用了流式傳輸方式,邊下載邊播放。雖然流式傳輸仍需要緩存,但由于不需要把所有的動畫、視音頻內(nèi)容都下載到緩存中,對緩存的要求降低,占用空間很小,這樣可以使用較小的磁盤空間存放大量的資源,節(jié)約了存儲資源。1.2.2通過技術(shù)狀態(tài),用戶通過計算機(jī)啟動時間延遲,方便了用戶運用流媒體技術(shù),采用流式傳輸時,聲音、影像或動畫等時基媒體由音視頻服務(wù)器向用戶計算機(jī)的連續(xù)、實時傳送只需短短的幾秒鐘緩沖時間,人們就可以看到有關(guān)內(nèi)容,并根據(jù)自己的喜好隨時更換內(nèi)容,節(jié)省了時間。用戶只需經(jīng)過幾秒或十幾秒的啟動延時即可進(jìn)行觀看,不用等待所有內(nèi)容下載到硬盤上才開始瀏覽。另外,全屏播放對播放速度幾乎無影響,但快進(jìn)、快倒時需要時間等待。由于Internet是以包傳輸為基礎(chǔ)進(jìn)行斷續(xù)的異步傳輸,數(shù)據(jù)被分解為許多包進(jìn)行傳輸,動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)使各個包可能選擇不同的路由,故到達(dá)用戶計算機(jī)的時間延遲也就不同。所以,在客戶端需要緩存系統(tǒng)來彌補(bǔ)延遲、抖動的影響和保證數(shù)據(jù)包傳輸順序的正確,使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出,不會因網(wǎng)絡(luò)暫時擁堵而使播放出現(xiàn)停頓。1.2.3實時流式傳輸新一代的壓縮技術(shù)可以將影片或聲音文件壓縮成數(shù)十分之一,但仍保有清晰嘹亮的聲音與真實生動的影像畫面。由于流媒體技術(shù)采用此種高效的壓縮算法,能夠使實時采集的信號迅速轉(zhuǎn)換成很小的數(shù)據(jù),并且通過網(wǎng)絡(luò)快速傳送到用戶終端設(shè)備上,它是實現(xiàn)諸如新聞事件和體育事件等在網(wǎng)上實時傳播的惟一途徑。實時流式傳輸指保證媒體信號帶寬與網(wǎng)絡(luò)連接匹配,使媒體可被實時觀看到的媒體傳輸方式,實時流式傳輸特別適合實況轉(zhuǎn)播,支持隨機(jī)訪問。用戶可以像使用錄像機(jī)那樣用快進(jìn)鍵或后退鍵重復(fù)觀看前面或后面的內(nèi)容。實時流式傳輸與HTTP流式傳輸不同,實時流式傳輸需要特定服務(wù)器,QuickTimeStreamingServer、RealServer與WindowsMediaServer。實時流式傳輸還需要特殊網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,如:RTSP(RealtimeStreamingProtocol)或MMS(MicrosoftMediaServer)。1.2.4快速檢索和領(lǐng)導(dǎo)運行流媒體技術(shù)提供了靈活的控制方式,使用戶仿佛置身于家庭影院中,自由地掌控播放進(jìn)度并進(jìn)行停止、快進(jìn)、倒退、暫停等多種操作。用戶可以在網(wǎng)絡(luò)浩瀚的多媒體世界中,快速檢索和瀏覽信息,極大地滿足用戶的個性化需求。流媒體技術(shù)還可以傳送互動媒體內(nèi)容,如互動視頻、網(wǎng)絡(luò)游戲、智力測驗、三維動畫等,調(diào)動用戶參與的積極性,使網(wǎng)絡(luò)更具吸引力。2通信技術(shù)的發(fā)展2.1實時流媒體文件介紹目前主流的流媒體技術(shù)有四種,分別是RealSystem、Microsoft公司的WindowsMediaTeehnology、Apple公司的QuickTime和Micromedia公司開發(fā)的FLV。四家的技術(shù)都有自己的專利算法、專利文件格式甚至專利傳輸控制協(xié)議。其中占市場份額較大的兩家簡介如下:RealSystem由媒體內(nèi)容制作工具RealProdueer、服務(wù)器端RealServer、客戶端軟件CientSoftware三部分組成,其流媒體文件包括RealAudxo、Realvideo、Realpresentat和RealFlash四類文件,分別用于傳送不同的文件。RealSystem采用Surestream技術(shù),自動地并持續(xù)地調(diào)整數(shù)據(jù)流的流量以適應(yīng)實際應(yīng)用中的各種不同網(wǎng)絡(luò)帶寬需求,輕松實現(xiàn)視音頻和三維動畫的回放。Technology是Microsoft提出的信息流式播放方案,旨在Internet和Intranet上實現(xiàn)包括音頻、視頻信息在內(nèi)的多媒體流信的傳輸,其核心是ASF(AdvancedStreamFormat)文件。ASF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(shù)據(jù)格式,通過分成一個個的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包在Internet上傳輸,實現(xiàn)流式多媒體內(nèi)容發(fā)布。因此,我們把在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膬?nèi)容就稱為ASFStream。2.2中國傳統(tǒng)軟件技術(shù)的發(fā)展2.2.1流媒體在網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用現(xiàn)狀分析流媒體技術(shù)的發(fā)展依賴于網(wǎng)絡(luò)的傳輸條件、媒體文件的傳輸控制、媒體文件的編碼壓縮效率及客戶端的解碼等幾個重要因素,其中任何一個因素都會影響流媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。早期的流媒體主要是在窄帶互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用,因為受帶寬條件的制約,人們在網(wǎng)上僅僅可以看到一個很小的視頻播放窗口,在具備一定帶寬的局域網(wǎng)上,人們很難欣賞到高畫質(zhì)的影音節(jié)目。原因很簡單,網(wǎng)絡(luò)帶寬不足、音視頻編碼壓縮算法不夠先進(jìn)、客戶端計算機(jī)解碼運算速度不夠高。所以,網(wǎng)絡(luò)寬帶受限且得不到合理的應(yīng)用和分配;流媒體用戶數(shù)過少;流媒體企業(yè)的技術(shù)水平良莠不齊;流媒體發(fā)展受產(chǎn)業(yè)政策制約;流媒體商業(yè)模式不成熟,業(yè)務(wù)運營模式單一;網(wǎng)絡(luò)盜版、色情、暴力內(nèi)容猖獗等一系列的問題是制約我國流媒體技術(shù)發(fā)展的主要瓶頸。2.2.2性能測試的發(fā)展:從性能到應(yīng)用越來越多提供網(wǎng)絡(luò)在線服務(wù)的中國運營商開始采用網(wǎng)絡(luò)視頻媒體服務(wù)解決方案,以增強(qiáng)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上的優(yōu)勢?；ヂ?lián)網(wǎng)在這一點上的進(jìn)步,與從傳統(tǒng)的廣播電臺到電視節(jié)目的進(jìn)步十分相似,寬帶網(wǎng)絡(luò)的競爭最終將是寬帶應(yīng)用的競爭,由此誕生的基于中速網(wǎng)絡(luò)的流媒體(StreamingMedia)技術(shù)正日益受到人們的關(guān)注。它推動了互聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)的革新,轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)呆板的內(nèi)容表現(xiàn)形式,賦予寬帶應(yīng)用更多的娛樂性和互動性,必將成為未來寬帶網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)。2.2.3流媒體技術(shù)的應(yīng)用網(wǎng)站公司巨頭楊致遠(yuǎn)曾指出,鑒于寬帶網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量日益增加,企業(yè)高度重視流媒體技術(shù)的時候到了。他說:“從早期發(fā)展向大規(guī)模應(yīng)用的過渡已基本完成。我們相信,通過網(wǎng)絡(luò)傳播多媒體信息的條件已經(jīng)成熟,流媒體技術(shù)騰飛的時刻即將到來?！蓖瑫r,微軟的Windows2000中就集成了MediaServer,其目的十分明顯,微軟已經(jīng)開始行動整合流媒體技術(shù)。以前電信系統(tǒng)主要是向用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)、主機(jī)托管等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)租賃業(yè)務(wù)模式,業(yè)務(wù)模式相對單一,技術(shù)要求也比較簡單。但隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時代的到來,新一輪的商業(yè)競爭已經(jīng)開始,面對電信、廣電、聯(lián)通、網(wǎng)通等多家寬帶業(yè)務(wù)商家更為激烈的競爭,電信企業(yè)只有充分利用得天獨厚的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)勢,大力開展寬帶增值業(yè)務(wù),才能獲得更大的發(fā)展。3使用媒體技術(shù)3.1傳統(tǒng)知識的不足,導(dǎo)致缺乏吸引力信息時代需要人們不斷地學(xué)習(xí)新的知識、技能,才能跟上時代的步伐,因此學(xué)習(xí)必須轉(zhuǎn)變?yōu)榘殡S每個人一生的過程。遠(yuǎn)程教育就突破了傳統(tǒng)“面授”教學(xué)的局限,為求知者提供了時間分散、資源共享、地域廣闊、交互式的教學(xué)方式,因而廣受人們的關(guān)注。但是人們在進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)或?qū)W習(xí)時認(rèn)識到當(dāng)前遠(yuǎn)程教學(xué)仍存在的一些缺陷。比如:網(wǎng)絡(luò)課程大都是基于文本資料加少量的靜態(tài)圖片,媒體仍比較單一并且抽象,缺乏吸引力,即使有多種媒體也不是同步呈現(xiàn)的,無法發(fā)揮其整合效果;師生之間的交互方式比較少且方式陳舊,即使是比較先進(jìn)的交互方式,如Email、BBS傳遞的內(nèi)容也主要是文字,實時性不夠并且在情感交流方面也較薄弱,無法營造一個真正有利于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的“虛擬環(huán)境”;世界各地都有許多具有較高教學(xué)價值但卻以多媒體形式存在的學(xué)習(xí)資源,由于其體積較大,無法有效地在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸,從而影響了它們的教學(xué)價值的發(fā)揮;即使有些多媒體學(xué)習(xí)資料可以花一定的時間從網(wǎng)絡(luò)上獲取,但是學(xué)習(xí)者仍無法和這些多媒體學(xué)習(xí)資料進(jìn)行交互,只能被動地接受,不利于學(xué)習(xí)者主動性、創(chuàng)造性的發(fā)展等。流媒體技術(shù)在此方面的應(yīng)用顯然是低效率的、不完善的。如何解決上述缺陷,將現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育構(gòu)建成為立體的、交叉的、綜合的知識體系是值得探究的問題。3.2節(jié)目+系統(tǒng)vod盡管不少地方已搭建VOD技術(shù)平臺,但業(yè)務(wù)開展并不盡人意,其中有幾個主要原因:首先是技術(shù)瓶頸,隨著互動服務(wù)項目的開展,有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)的帶寬勢必成為制約進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸;其次是片源匱乏,據(jù)了解,目前片商不愿意把新片拿出來用于VOD業(yè)務(wù),因為收入上沒有保證。而網(wǎng)絡(luò)運營商又不可能花大量的錢去購買具有播出版權(quán)的電影片,買盜版的影片還需審查內(nèi)容。他們認(rèn)為國外節(jié)目交換非常靈活,而中國政策不開放,總局每年引進(jìn)片源數(shù)量也有限。即使傳輸?shù)某杀驹傧陆?視頻點播業(yè)是否能夠盈利仍然值得懷疑。即使節(jié)目提供商和傳輸網(wǎng)絡(luò)公司結(jié)合成一體,還有關(guān)于數(shù)字版權(quán)問題的困擾。內(nèi)部體制和利益問題造成網(wǎng)絡(luò)公司十分積極推動付費電視,而電視臺卻不那么積極,問題的關(guān)鍵就出在利益分配方面。再次就是最根本的經(jīng)濟(jì)原因,要觀看網(wǎng)絡(luò)視頻點播或直播必須要以有網(wǎng)絡(luò)為前提條件,但是我國目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀還不足以讓東中西部地區(qū)的每個角落都有網(wǎng)絡(luò)存在,那么視頻點播和互聯(lián)網(wǎng)直播將在這一類沒有網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)沒有發(fā)展前景,人們只能通過觀看有線電視獲取基本的信息。3.3技術(shù)缺陷的原因網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)目前也是技術(shù)尚不成熟,成本比較高,還受網(wǎng)絡(luò)速度及帶寬的限制。首先是技術(shù)問題,因為I-TU-TH.323協(xié)議是寬帶網(wǎng)絡(luò)電話的框架,但該協(xié)議的本身也有不可避免的缺陷,如可視電話的媒體流數(shù)據(jù)包不能夠被所有的防火墻識別而導(dǎo)致無法通信,通話問題的終端在局域網(wǎng)內(nèi)部導(dǎo)致的地址類別不同等技術(shù)問題。其次是通信質(zhì)量,IP網(wǎng)絡(luò)本身是共享的網(wǎng)絡(luò),因此會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞、時延等情況,從而導(dǎo)致通信的質(zhì)量下降,尤其是對需要高帶寬的圖像傳輸尤其明顯。再次是成本問題,除了已經(jīng)擁有電腦的用戶使用PC作為可視通信的工具,其他的用戶還需要增加設(shè)備投資。最后就是人們長久以來養(yǎng)成的習(xí)慣問題?？梢曤娫捯馕吨灰油娫捑湍芸匆妼Ψ?人們不習(xí)慣非要穿戴整齊才能接電話,這一點還不能被人們接受。4應(yīng)用媒體技術(shù)的策略4.1處理遠(yuǎn)程教學(xué)中有效傳輸?shù)膶嵤Σ邔嶋H上,遠(yuǎn)程教學(xué)應(yīng)該是能提供一種立體的、非線性的、視音頻等多種媒體相整合的、可交互的、具有多種體驗的基于超媒體、超鏈接的教學(xué)形式。當(dāng)前的解決對策就是在遠(yuǎn)程教學(xué)中有效傳輸體積較大的多媒體教學(xué)資源、信息,以及積極高效地發(fā)揮視音頻資源的教學(xué)優(yōu)勢,努力改善師生之間的交互方式以及加強(qiáng)師生之間的情感交流,而這些要求是流媒體完全可以做到的。如QuickTime流媒體技術(shù)支持用GridFTFp合并不同的教育資源存儲服務(wù)器,為大規(guī)模部署遠(yuǎn)程教育平臺提供了條件,在推動現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建中提高了校區(qū)、校際之間的教育資源服務(wù)能力。4.2電視直播在教學(xué)中的應(yīng)用前景分析首先需要解決的是技術(shù)瓶頸問題,提高視頻點播與直播的技術(shù),提高質(zhì)量,使其能夠給觀眾呈現(xiàn)出更為清晰的畫面質(zhì)量;其次是努力增加片源量,其實視頻點播與直播在教學(xué)系統(tǒng)中已經(jīng)發(fā)揮了很大作用,而且可以肯定的是其前景是非常廣闊的,但是目前還沒有達(dá)到普及的程度。原因是多方面的,要使其發(fā)揮更重要的作用必須做到以下幾個方面:第一,增加資金投入尤其是使偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)習(xí)者也能夠享受到互聯(lián)網(wǎng)帶來的巨大效益;第二,增加人們互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)意識,打破人們只重視于傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)原理,使其能夠跟上時代潮流盡快接受新式的學(xué)習(xí)方式。4.3加大網(wǎng)絡(luò)運營商投入視頻會議雖然在我國的發(fā)展還處于初級階段,但其必將成為以后網(wǎng)絡(luò)社會的主要交流技術(shù)之一。政府有關(guān)部門和網(wǎng)絡(luò)運營商要加大投入力度,在技術(shù)研發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面大幅度提高,保證視頻會