流媒体课程回顾与复习参考.docx

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流媒体课程回顾与复习参考

流媒体技术课程内容回顾与复习参考

第一章流媒体概述

传统媒体播放方式（下载方式）的特点及其局限性

用户从网络服务器将整个多媒体文件下载到本地的存储设备上，然后利用相应的多媒体播放工具打开播放。

缺点

音/视频等多媒体信息是在时间上展开的数据流，数据量大，多媒体终端（如用户PC）要保存整个多媒体文件，需要较大的存储容量；

由于网络带宽限制，完成整个下载过程需要时间较长。

流媒体的定义及其特点

流媒体是一种可以使音频、视频和其他多媒体能在网络上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。

定义：

指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体，如：

音频、视频或多媒体文件。

流媒体“流”的涵义

广义：

使音频、视频形成稳定和连续的传输流与回放流的一系列技术、方法和协议的总和。

——流媒体系统

侠义：

相对于传统的“下载-回放”（Download-Playback）方式而言的一种媒体格式，能从网络上获取音频和视频等连续的多媒体流，用户可以边收听边播放，减少播放延迟。

流媒体的系统组成

流媒体的传输过程（要求根据流程图详细描述出来）

流媒体的几个关键技术及其内容

1.流媒体网络传输技术；

2.流媒体版权保护问题；

3.数据压缩/解压缩技术（整个流媒体系统的核心技术）；

MIME及其作用

MIME全称为“MultipurposeInternetMailExtensions”多用途互联网邮件扩展

作用：

在把输出结果传送到浏览器上的时候，浏览器必须启动适当的应用程序来处理这个输出文档。

这可以通过多种类型MIME

流媒体的传输方式

顺序流式传输：

优势：

节省带宽资源、不需特殊协议支持，保证媒体质量

劣势：

无法自由跳转，播放模式单一，不适合长时随机访问实时流式传输

实时流式传输：

指保证媒体信号带宽与网络连接配匹，使媒体可被实时观看到。

与HTTP流式传输不同，它需要专用的流媒体服务器与传输协议。

优势：

适合长时随机访问，用户点播方式较为自由；劣势：

媒体质量难以得到保障，需要特殊协议和服务器支持

实时流媒体传输的网络协议

1.RTP（Real-timeTransportProtocol）实时传输协议

2.RTCP（Real-timeTransportControlProtocol）实时传输控制协议

3.RTSP（Real-timeStreamingProtocol）实时传输流协议

流媒体技术实现过程

1.

通过HTTP协议获取流媒体信息及参数

2.运行RTSP协议获取客户端可操作的方法，并建立客户端与流媒体服务器的通信方式

3.运行实时传输协议传输音视频数据

第二章流媒体技术基础

四种典型的流媒体应用方案

1.RealSystem

2.WindowsMediaTechnology

3.QuickTime

4.AdobeFlash

WindowsMedia流媒体系统组成

ASF：

AdvancedStreamingFormat

ASF是一种数据格式，可将音频、视频、图像以及控制命令脚本等多种信息以网络数据包的形式传输，实现流式多媒体内容发布。

特点：

（1）可扩展的媒体类型（ASF文件允许制作者很容易的定义新的媒体格式类型，并且提供了非常有效的、灵活的定义符合ASF文件格式定义的新的媒体流类型）。

（2）部件下载（具有特定的有关播放的信息，这些信息能够为客户机找到合适的所需的播放部件的信息）。

（3）可伸缩的媒体类型（ASF是设计用来表示可伸缩的媒体类型的“带宽”之间的依赖关系）。

（4）流的优先级化（ASF允许制作者有效表达他们的意见（有关媒体的优先级），甚至在可伸缩媒体类型出现的情况下也可以）

（5）多语言（ASF设计支持多语言）。

（6）目录信息（ASF提供可继续扩展的目录信息的功能）

ASF文件格式

ASF文件逻辑上是由三个高层对象组成：

头对象（HeaderObject）、数据对象（DataObject）和索引对象（IndexObject）.。

头对象是必需的并且必须放在每一个ASF文件的开头部分，数据对象也是必需的，且一般情况下紧跟在头对象之后。

REALSysytem文件格式

RealMedia文件格式是标准的标志文件格式，它使用四字符编码来标识文件元素。

组成RealMedia文件的基本部件是块（chunk），它是数据的逻辑单位，如流的报头，或一个数据包。

每个块包括下面的字段：

　指明块标识符的四字符编码

　块中限定数据大小的32位数值

　数据块部分

　依类型的不同，上层的块可以包含子对象

RTSP通信的过程

参考教材熟悉RTP过程和RDT过程

Quicktime流媒体

文件格式：

文件格式基本数据单元是原子（Atom）原子的结构及类别（教材）

第三章编码解码技术

数据的压缩：

有损压缩与无损压缩

无损压缩：

利用数据的统计冗余进行压缩，可完全回复原始数据而不引起任何失真，但压缩率是受到数据统计冗余度的理论限制，一般为2:

1到5:

1.这类方法广泛用于文本数据，程序和特殊应用场合的图像数据（如指纹图像，医学图像等）的压缩。

经常使用的无损压缩方法有Shannon-Fano编码，Huffman编码，游程（Run-length）编码，LZW（Lempel-Ziv-Welch）编码和算术编码等。

有损压缩：

所谓有损压缩是利用了人类对图像或声波中的某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中损失一定的信息；虽然不能完全回复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像的影响缩小，却换来了大得多的压缩比。

有损压缩广泛应用于语音，图像和视频数据的压缩。

常见的声音、图像、视频压缩基本都是有损的。

MPEG压缩标准

MPEG标准阐明了声音和电视图像的编码和解码过程，严格规定了声音和图像数据编码后组成位数据流的句法，提供了解码器的测试方法等，但没有对所有内容都作严格规定，尤其对压缩和解压缩的算法，人们可以不断的改进编码和解码算法，提高声音和电视图像的质量以及编码效率。

MPEG数据压缩图像类型

1.MPEG编码中使用了3种类型的图像：

帧内图（I）、预测图（P）和内插图（B）（双向预测）。

这样做的原因，一是考虑随机访问视频存储的重要性，二是运动补偿值可以显著降低位速率。



2.帧内图（I）：

经过中度压缩，可作为随机访问点。



3.预测图（P）：

以参照图（前一个I或P）为基础进行编码，它又是后面预测图的参照图。



4.内插图（B）：

又称为插补图，它的压缩比最高，用双向预测方式则需要前后两个参照图。

但它本身不可以作为参照图使用，所以既不会引起增值误差，又减少了噪声的影响（因为是两个图像的平均）。



MPEG-4压缩标准的特点

MPEG-4的特点；高压缩比（低码率）适用于网络传输；面向对象的压缩方式有利交互式应用；MPEG4高清电视方面性能不如MPEG2；算法不固定，各厂商都可以开发自己的兼容算法；

运动补偿技术

运动补偿技术假设每一当前帧都可以以前面某一帧为原型经变换而得到。

这一变换是局部的，画面上各点的位移方向和大小不必相同，利用这些运动信息编码，就可以再造当前帧的画面。

H.264编码系统

H.264是由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组（JVT）制定的新一代视频压缩编码标准。

1996年制定H.263标准后，ITU-T的视频编码专家组（VCEG）开始了两个方面的研究：

一个是短期研究计划，在H.263基础上增加选项（之后产生了H.263+与H.263++）；另一个是长期研究计划，制定一种新标准以支持低码率的视频通信。

长期研究计划产生了H.26L标准草案，其目标是研制出新的压缩标准，与以前的任何标准相比，效率要提高一倍，同时具有简单、直观的视频编码技术，网络友好的视频描述，适合交互和非交互式应用（广播、存储、流煤体）。

第八章P2P技术与流媒体

传统C/S模式存在的问题及解决的思路

•服务器单一

•带宽占用大

•服务器处理能力要求高

•成本高

解决问题的思路：

去中心化；可扩展；健壮性；高性价比；隐私保护；负载均衡

P2P的涵义

P2P是peertopeer的缩写，中译名为对等互联或点对点，P2P是互联网一种组网模式（即对等组网）的技术和应用

P2P的四大拓扑类型及典型应用

1.中心化拓扑（CentralizedTopology）；Napster，BT的早期版本

2.全分布式非结构化拓扑（DecentralizedUnstructuredTopology）；Genutella

3.全分布式结构化拓扑（DecentralizedStructuredTopology，也称作DHT网络）Chord等

4.半分布式拓扑（PartiallyDecentralizedTopology）eDonkey/eMule/Kazza等

P2P流媒体的实现原理及过程

参考教材及PPT的对应章节

ALM（ApplicationLayerMulticast）的P2P实现

ALM节点的加入和离开过程-流程图

P2P流媒体系统实现的关键技术

•媒体文件定位机制

•QoS控制机制

•节点选择机制

•数据调度机制

•容错机制

•激励机制

第九章RealText

RealText的特性

专门用于编写适用于在Internet上进行媒体点播或广播的流媒体文本文件的标记性语言，属于扩展标记语言的范畴（ExtensionMark-upLanguage，XML）。

由RealText编辑的流式文本文件，属于RealSystem媒体文件系列，需要用相应的RealPlayer来播放。

特性：

•标记语言编辑的文件组成的基本元素是各种标记。

•通过各种标记的排列和对各个标记属性的设置，来定义各类媒体文件的播放效果。

•标记语言编辑的媒体文件是解释型的，其播放的效果由播放器动态生成。

RealText的基本窗口风格

•Generic（通用型）

•2.ScrollingNews（滚动新闻）

•3.TickerTape（纸带）

•4.Marquee（字幕）

•5.TelePrompter（提词机）

RealText标记语言编辑

对范例进行实现效果描述

对要求的效果进行标记语言的编写

各种常用参数的估计与作用

第十章流媒体的嵌入与MIME

网页浏览器和服务器的工作关系

流媒体传输过程中浏览器，播放器与传输协议的关系

1.文件通过HTTP协议传输，浏览器拥有播放器或是其插件用于解码流文件。

2.文件通过HTTP协议传输，浏览器不参与处理，而是由一个单独的播放器播放。

3.文件通过其他协议传输，浏览器不参与处理，而是由一个单独的播放器播放。

4.文件通过其他协议传输，浏览器拥有播放器或是其插件用于解码流文件。

META及其基本属性（能识别引用META后的效果）

•meta是用来在HTML文档中模拟HTTP协议的响应头报文。

meta标签用于网页的与中，meta标签的用处很多。

•meta的属性有两种：

name和http-equiv。

嵌入式流媒体播放器

插件的引用

•使用Netscape插件；

•使用Microsoft公司提供的ActiveX控件

编译或理解给定的代码并分析代码涵义

第十二章移动流媒体技术

移动终流媒体的产生背景

•移动流媒体技术是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上，让移动终端用户能够一边下载一边观看、收听，而不需要等到整个多媒体文件下载完成才可以即时观看的技术。

•是网络音频、视频技术和移动通信技术发展到一定阶段的产物，是融合很多网络技术之后所产生的技术。

•涉及到流媒体数据的采集、压缩、存储以及网络通信等多项技术。

流媒体传输与传统媒体下载模式的比较（要求能填写表格的相应内容）

类别

Downloading

Streaming

点播内容

直播内容

最大内容长度

内容质量

内容存储内存

内容重复播放

观看延时

服务器

协议

移动通信技术3G的网络类别及3G特点

1.多址技术

2.信道编码

3.功率控制

4.智能天线

5.多用户检测

6.切换技术

7.信道结构及上层协议信令

8.软件无线电

移动流媒体的系统结构

•PLMN（PublicLandMobileNetwork，公共陆地移动网络）

•DRM（DigitalRightsManagement，内容数字版权加密保护技术）

移动流媒体的业务流程（要求能根据流程图，分析并说明其过程）

参考PPT相关章节

第十三章流媒体与IPTV

IPTV的概念

IPTV是IntenetProtocolTeleViSion的英文缩写，意思是互联网协议电视，简称网络电视。

IPTV是数字技术、计算机技术与消费家电产品日益密切结合的产物，是各类数字信息内容依托宽带平台共同发展的结果。

IPTV与传统TV的对比

•IPTV既不同于传统的模拟式有线电视，也不同于经典的数字电视。

因为，传统的和经典的数字电视都具有频分制、定时、单向广播等特点；尽管经典的数字电视相对于模拟电视有许多技术革新，但只是信号形式的改变，而没有触及媒体内容的传播方式。

•IPTV关键技术IPTV是利用计算机或机顶盒+电视完成接收视频点播节目、视频广播及网上冲浪等功能。

•与传统的数字电视不同的是，IPTV的数据传输和接收完全依靠IP网络，这决定了产品可以彻底地实现内容和用户之间的互动。

由于IPTV融合了传统电视和Internet的相关特性，因此，可以将其视为传统电视业务和电信新兴业务的结合体。

它与有线数字电视相比，既有相似点，又有区别。

主要从技术体系、业务内容、主要优势和应用前景几个方面来进行分析。

IPTV的系统组成（要求能对系统的四个层次及其作用进行分析和说明）

IPTV传输的几个概念

1．DSL（数字用户线路，DigitalSubscriberLine）

2．FTTB（FiberToTheBuilding）

3.IPTV机顶盒

机顶盒的接口及结构

机顶盒的技术模型

机顶盒的结构与功能

调谐器由前置放大器、变频器、锁相环、带通滤波器、中频放大器、AGC电路和移相器等组成,用来接收RF输入、实现频道搜索并把搜索出来的频道的信号从高频信号转为中频信号。

解调器是在完成符号到字节映射后,经过去交织器和RS解码,同步反转和去随机化,形成原始基带MPEG22信号。

解复用器与从解调器或CA模块来的传输流TS同步,并按照用户所选择•48•声道立体声输出。

音频解码器必须保持音频解码与系统参考时钟同步。

图形处理器单元产生图形及文字。

数字视频编码器模块将数字分量视频信号转换为标准的模拟基带电视信号（NTSC/PAL）,

CA是通过有效手段对各种服务业务实施不同的保护,对购买相应授权的用户进行控制。

手机电视的IPTV解决方案