論網絡電視的流媒體技術

劉興盛

【摘 要】隨著網絡硬件和軟件環境的成熟，各式各樣的信息通過網絡開始傳遞給人們，網絡電視漸顯優勢，流媒體技術為網絡電視傳輸提供了技術保障。本文主要論述了流媒體技術工作原理和傳播方式，以及流媒體技術在網絡電視如何應用，將來發展前景進行淺析。

【關鍵詞】流媒體 網絡

目前，流媒體技術已普遍應用于互聯網各個領域，應用流技術的新聞直播報道、網絡視頻在線播出和點播、電子商務等，這些都離不開流媒體技術。流媒體技術使網絡信息交流不再那么單一，網絡媒體傳播變得更便捷。

一、流媒體的定義

很長時間，網絡帶寬受限制，上網速度很慢，下載媒體文件慢，Internet數據又是基于文本、圖片等內容，由于現在大多數網絡用戶的網絡帶寬滿足不了現在的普通的未壓縮廣播電視的視頻和音頻播放所需要的網絡帶寬，從而導致這些音視頻數據難以在互聯網上傳播。網絡帶寬問題在短時間內難以解決，所以要完成在線音頻、視頻傳輸必須在文件自身的傳播中研究，所以產生了流媒體技術。

流媒體是指在網絡媒體平臺上不間斷實時播放音視頻文件通過流式傳輸技術。所謂的流式傳輸技術就是通過視頻服務器緩沖區將處理后的視頻文件有序發送給客戶端，不需要把整個視頻文件下載到客戶端就可以在線觀看和下載同時進行的網絡傳輸技術。該傳輸技術需要在客戶端上創建一個緩沖區，首先把要播放的視頻文件下載到緩沖區里，當網絡視頻傳輸速度小于播放傳輸速度，緩沖區視頻數據將被播放程序讀取，這樣就可以連續播放，防止播放停止，也可以保證播放視音頻品質。

二、流媒體工作原理

傳輸協議是流媒體的實現過程必不可少的。因為TCP需要更多的網絡資源，因而不適合發送實時數據。 因此，在實現流傳輸時，超文本傳輸協議（HTTP）和傳輸控制協議（TCP）一般用來傳輸控制信息，而實時傳輸協議（RTP）和用戶數據報協議（UDP）用來傳輸實時音視頻數據。緩存機制是完成流式傳輸的關鍵。因為傳輸的視頻數據包可能選擇不同的網絡路徑，從而導致網絡數據包到達客戶端的時間不同，可能先傳輸的數據包后到達客戶端。因此，如果依次播放到達的數據包，肯定不是客戶想要的視頻。緩存機制解決了這個問題，視頻數據包先放到緩存系統里有序存起來，以確保讀取視頻數據順序正確，從而可以連續輸出正確音視頻數據。

緩存機制也可以解決視頻播放中斷問題，也是網絡在線視頻播放常出現的問題，因為網絡環境是時刻變化的，各種原因可以造成網絡堵塞，使視頻數據不能到達客戶端，導致正在播放的視頻停止。緩存機制存在不會導致播放中斷，因為客戶端可以讀取緩存里的視頻數據，等待網絡堵塞時，緩存就有新的視頻數據可讀取。

三、流媒體的傳播方式

流媒體的傳播有點播、廣播、單播與組播多種不同的方式。點播連接是客戶端主動向視頻服務器請求連接。為了不影響播放，點播提供更大控制，這樣客戶端連接視頻服務器時消耗了網絡帶寬。

廣播是不根據客戶端需求大面積地給客戶端發送流數據，而且流數據不被客戶端控制。例如，客戶端不能暫停、快速向前或向后。無論用戶是否需要，廣播模式下的數據包的單個副本將被發送到網絡上的所有用戶。

單播是在客戶端和媒體服務器之間建立一個每個數據包只能發送給客戶端單獨的數據通道，這種傳輸稱為單播。媒體服務器將會收到每個用戶單獨的查詢，這個查詢申請必須被媒體服務器備份。備份數據過多造成數據冗余，這樣會帶來服務器響應時間長，甚至中止播放，服務器過載； 服務器管理員也被強制要求更換硬件和購買帶寬，以確保服務器安全快速運行。組播技術應用一個可以將數據包復制到多個信道的網絡。在組播模式下，單個服務器可以毫無延遲地連續數據流同時發送數十萬個客戶端。客戶端可以共享媒體服務器發送的一個數據包就行，從而帶寬的需求減少。單播傳輸和廣播模式沒有組播傳輸方式有優勢，組播傳輸將充分利用網絡帶寬，組播不會復制多份數據傳輸到網絡，用戶不會獲得沒用的數據包，以確保網絡帶寬充分合理的利用。

四、媒體服務器

視頻服務器是媒體服務器搭建的核心基礎，當客戶端向媒體服務器發送請求時，視頻服務器首先將視頻數據下載到視頻緩存區，客戶端通過網絡接口去讀取緩存視頻。如果客戶端發送新的視頻請求服務時，服務器系統資源夠用就可以響應客戶端的請求，否則，等待排序響應請求。系統資源包括緩存區大小和程序處理器使用情況，存儲輸出輸入帶寬，網絡帶寬等。

網絡視頻平臺是媒體服務器不可缺少的，它包含視頻制作模塊、視頻發布和視頻管理模塊、用戶管理模塊。視頻制作包括視頻的前期采集、編輯，在一些主流的視頻編輯軟件上完成，視頻制作完后就準備發布，這需要通過視頻發布管理模塊將制作好的節目提交給客戶端。視頻管理模塊主要負責視頻存儲和查找過程中能夠合理地利用系統資源，用戶管理模塊主要包括用戶賬號注冊和用戶權限的管控。

五、流媒體的技術發展

隨著流媒體技術的快速發展，流媒體技術被應用于互聯網的各個領域里，給互聯網注入了新的活力，同時也改變了互聯網的模式，讓互聯網和現實的世界融合到一起。流媒體技術在全面應用之后，人們可以通過手機語音和視頻聊天，不再局限于用文字聊天。傳統電子商務只局限于用圖片對商品進行展示和說明，現在可以利用視頻互動解說，更生動地介紹產品的功能和亮點。網絡媒體新聞不僅可以發送文字和圖片，還可以發送更多的視頻報道，吸引觀眾的眼球。流媒體技術也將為網絡帶來新的視頻服務平臺，如網絡電視、在線音樂和電影、在線教育等。

網絡電視相比傳統電視更方便，可以通過移動客戶端觀看，內容更豐富，播放電視節目的同時可以加入一些自己原創的節目在網絡平臺播出，提高點擊率。網絡電視是一個可以互動的視頻服務平臺，用戶可以一邊觀看一邊發送評論，這些傳統電視是做不到的。網絡電視除了有直播電視節目的功能，還有點播功能，可以回放以前播過的節目，節目和播出時間可以任意選擇，而傳統電視沒有這樣的功能。隨著網絡基礎建設的日益完善，網絡資源增多，網絡電視在人們的生活中必不可少，流媒體技術快速發展使網絡電視發展迅速，網絡電視新型媒體是電視臺發展中必不可少，傳統媒體和新型媒體相結合是未來發展新的趨勢。

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