大学计算机基础：流媒体技术简介

随着网络宽带化的发展趋势，人们不再满足于因特网中仅有文本、图像等简单信息，越来越希望看到更直观、更丰富的影视节目，流媒体技术由此应运而生。

在网络上，传输多媒体信息的方式有下载和流式传输两种。如果将文件传输看作一次接水的过程，下载传输方式就像是对用户做了一个规定，必须等到一桶水接满后才能使用，这个等待的时间自然要受到水流量大小和桶的大小的影响。流式传输方式则是打开水头龙，等待一小会儿，水就会源源不断地流出来，不管水流量的大小，也不管桶的大小，用户都可以随时用上水。从这个意义上看，流媒体这个词是非常形象的。

流媒体技术使网络用户不必等待漫长的下载时间，就可以实现在网络上收看、收听影音文件，这一模式与传统的广播、电视播放极为相似，这一技术的广泛推广意味着网络媒体对传统广电媒体的冲击真正开始了。

在存储式音频和视频数据流应用中，客户端请求存放在服务器上的压缩音频和视频文件。这个服务器可以是通常的Web服务器，也可以是专门用来为音视频流提供服务的服务器。

用户通常通过Web客户（浏览器）提出音频和视频流请求。但是由于音频和视频播放现在并没有集成到客户端中，需要一个辅助应用程序来播放文件。这种辅助应用程序通常叫作视频播放器.

视频播放器具有以下功能。

（1）解压：为节约存储空间和网络带宽，音频和视频通常都是压缩的。媒体播放器必须在播放时解压。

（2）消除抖动：分组的抖动是数据流中分组从源到目的的延迟的差异。由于音频和视频必须同步播放，接收者必须对接收的分组做短期的缓存来消除抖动。

（3）纠错：由于不可预知因特网拥塞，分组数据流中的一段可能丢失。如果此片段非常大，用户就无法接受音频和视频的质量了。许多流式系统尝试恢复丢失的数据，或者通过冗余分组的传送重建丢失的分组，或者直接要求重发这些分组，又或者从收到的数据推断并插入丢失的数据。(www.xing528.com)

（4）带控制部件的图形用户界面，这是用户可操作的部分，包括音量控制、暂停/继续按钮、时间跳跃滑动条等。

视频播放器的用户界而可以以插件的形式嵌入到Web浏览器的窗口中。浏览器己经为此类嵌入预留了空间，而对空间的管理是媒体播放器的责任。无论是嵌入浏览器窗口还是单独的界而，视频播放器都是一个独立于浏览器而执行的程序。

当我们使用播放器去播放一个互联网上的视频文件，需要经过以下几个步骤：解协议，解封装，解码视音频，视音频同步。如果播放本地文件则不需要解协议，为以下几个步骤：解封装，解码视音频，视音频同步。工作过程如图5-17所示。

图5-17　视频封装过程

解协议的作用，就是将流媒体协议的数据，解析为标准的相应的封装格式数据。视音频在网络上传播的时候，常常采用各种流媒体协议，例如HTTP，RTMP，或是MMS等等。这些协议在传输视音频数据的同时，也会传输一些信令数据。这些信令数据包括对播放的控制（播放，暂停，停止），或者对网络状态的描述等。解协议的过程中会去除掉信令数据而只保留视音频数据。例如，采用RTMP协议传输的数据，经过解协议操作后，输出FLV格式的数据。

解封装的作用，就是将输入的封装格式的数据，分离成为音频流压缩编码数据和视频流压缩编码数据。封装格式种类很多，例如MP4，MKV，RMVB，TS，FLV，AVI等等，它的作用就是将已经压缩编码的视频数据和音频数据按照一定的格式放到一起。例如，FLV格式的数据，经过解封装操作后，输出H.264编码的视频码流和AAC编码的音频码流。

解码的作用，就是将视频/音频压缩编码数据，解码成为非压缩的视频/音频原始数据。音频的压缩编码标准包含AAC，MP3，AC—3等等，视频的压缩编码标准则包含H.264，MPEG2，VC—1等等。解码是整个系统中最重要也是最复杂的一个环节。通过解码，压缩编码的视频数据输出成为非压缩的颜色数据，例如YUV420P，RGB等等；压缩编码的音频数据输出成为非压缩的音频抽样数据，例如PCM数据。

视音频同步的作用，就是根据解封装模块处理过程中获取到的参数信息，同步解码出来的视频和音频数据，并将视频音频数据送至系统的显卡和声卡播放出来。