網絡視頻傳輸系統的設計與應用

劉紅云

隨著計算機軟硬件的進一步發展，計算機處理數據能力越來越強，多媒體技術由當初的單一媒體形式逐漸發展到目前的計算機動畫、超文本網頁、數字音頻、數字視頻、互動娛樂等多種媒體形式。但是在網絡上傳輸音頻、視頻等多媒體信息的文件一般比較大，由于網絡帶寬的限制，下載文件的等待時間太長，如果采用流式傳輸方式，聲音、影像等時基媒體由音頻視頻服務器向用戶計算機進行實時傳送，用戶不必等到整個文件全部下載完畢，而只需經過幾秒或者十幾秒的啟動延時即可進行觀看，這些也已經開始被應用到現代教育中。

一、流媒體技術原理

1流媒體技術

流媒體(streaming Media)，簡單來說就是應用流式傳輸技術在網絡上傳輸的多媒體文件，而流式傳輸技術就是把連續的影像和聲音信息經過壓縮處理后放在網站服務器里面，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不需要等整個壓縮文件下載到用戶電腦后才可以觀看的一種網絡傳輸技術。

2流媒體技術原理

對每一個實時音、視頻源或者存儲的音、視頻文件，傳輸時要分解成許多個分組，但因特網中傳輸時異步傳輸分組的，由于網絡的不確定性。每個分組選擇路由可能不盡相同．每個分組到達客戶端時間延遲也就不同，后發送的分組也可能先到，所以流傳輸需要緩存。緩存系統能夠彌補時間延遲和抖動的影響，并保證分組順序正確，使得音、視頻數據連續輸出，不至于受網絡影響使播放停頓。一般緩存都采用環形鏈式結構來存儲數據，通過丟棄已播放的內容，用釋放出的空間存儲后續尚未播放的內容。

二、視頻點播系統的構成及功能設計

1視頻點播系統的構成

視頻點播(VOD)系統的基本原理是將編碼、檢索后的多媒體數據存儲到存儲介質中，服務器根據用戶的需求通過網絡傳輸系統傳送到用戶端，經過解碼還原后供用戶觀看和使用。

一個完整的視頻點播系統應由視頻服務器、視頻點播網站、客戶端三部分組成?？蛻舳诵枰邆湟韵聴l件(1)能夠以較高的帶寬登錄到視頻服務器，并發出播放請求，實現點播節目的“播放”、“快進”、“快倒”、“暫停”、“全屏”等功能。(2)在播放高質量的視頻時，屏幕大小既可隨意拉動，也可以隨意定位，充分體現人性化設計。(3)點播界面美觀大方，操作簡單，功能齊全。

系統能夠為多媒體網絡平臺系統及其它的視頻節目的“制作”、“發布”與“點播”提供一系列完全解決方案。并建立涵蓋“客戶中心”、“數據處理中心”和“管理員控制”三個層面的基于校園網的視頻點播應用平臺。

2視頻點播系統的功能

視頻點播系統具體功能主要包括：(1)制作功能：能將錄制好的模擬信號視頻節目轉換成rmvb格式的流媒體文件i能將DVD、VCD等教學音像資料壓制成質量較好的rmvb格式的流媒體文件。(2)發布功能：能通過Internet發布、校園網絡視頻點播系統平臺或者FTP的方式將視頻文件上傳至遠端的視頻點播服務器為師生提供更方便的多媒體應用服務。(3)點播功能：能為用戶提供操作方便、結構清晰、外觀時尚的點播平臺。(4)客戶層面根據用戶要求發布相關節目和提供節目內容簡介，提供客戶資料、需求、查詢、預約等更人性化管理。(5)數據層面：建立可靠的安全的穩定的視頻文件庫、視頻信息庫及其他相關的多媒體素材，為用戶點播、查詢和資料歸檔提供支持。(6)管理層面建立易于操作的后臺維護系統，為網絡中心管理人員提供新聞發布、編輯信息、刪除添加文件、版本更新及數據分析等功能。

三、視頻點播系統在遠程教育中的應用

1在遠程課堂教學上的應用

利用流媒體技術實現實時的課堂廣播遠程課堂教學是現代遠程教育的一個重要環節，在Interne讓利用流媒體技術能較好地實現課堂教學廣播。學習者可以不受地點的限制，在任何一臺多媒體計算機上接受課堂教育，創建一種“面對面”的教學環境，縮短教學雙方的空間距離，教師采用的教學手段也不僅局限于語言、文字，而是更多地輔之以圖形、圖像、動畫、視頻等多媒體信息，給學習者提供多重感官刺激，激發學習興趣，調動學習者的深層次思維，加深對所學內容的理解，從而學會某種知識，掌握某種技能。

2實現在線點播

采用流媒體技術后，只需在播放前下載約幾秒的多媒體信息后即可播放，并不需要下載整個文件，即可實現在線播放。流媒體技術可以針對不同的網絡環境生成不同數據傳輸速率的流文件，一臺普通的服務器可允許100人左右并發點播。

另一方面，在播放過程中，它還可以根據網絡帶寬的變化而動態地調整，確保始終處于最佳播放速率，避免信息流的中斷。因此，利用流媒體技術可以很容易地在遠程教學系統中實現多媒體課件點播功能。我們可以將教師上課的過程壓縮編碼成多媒體流文件，然后放置到相應的服務器。供學習者瀏覽點播。

本文提供了一個基于流媒體技術的多媒體教學點播系統的實現方案，隨著計算機網絡帶寬的擴展和計算機硬件的飛速發展，視頻點播與流媒體越來越廣泛地應用在教學、娛樂、辦公等諸多領域。