计算机网络技术--CH09课件.ppt

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第第9章章流媒体技术流媒体技术11北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.1流媒体技术概述流媒体技术概述9.1.1流媒体的基本概念流媒体的基本概念9.1.2流媒体的实现原理流媒体的实现原理9.2流媒体传输协议流媒体传输协议9.2.1实时传输协议实时传输协议RTP9.2.2实时传输控制协议实时传输控制协议RTCP9.2.3实时流协议实时流协议RTSP9.2.4资源预留协议资源预留协议RSVP第第9章章主要内容主要内容22北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.3流媒体播送技术流媒体播送技术9.3.1单播单播9.3.2多播多播9.3.3广播广播9.3.4智能流技术智能流技术9.4流媒体的应用系统流媒体的应用系统9.4.1RealSystem9.4.2WindowsMedia9.4.3QuickTime9.5案例分析案例分析9.6本章小结本章小结9.7阅读材料阅读材料第第5章章主要内容主要内容33北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术了解流媒体技术产生的历史背景和应用了解流媒体技术产生的历史背景和应用前景；前景；理解流媒体的概念、流媒体的优点、流理解流媒体的概念、流媒体的优点、流媒体的播送技术；媒体的播送技术；理解并掌握流式传输中传输协议、流媒理解并掌握流式传输中传输协议、流媒体技术的实现原理体技术的实现原理本章教学目标本章教学目标44北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术本章知识结构本章知识结构55北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术通过计算机网络来实时传输音视频信息已相当普及，很多网通过计算机网络来实时传输音视频信息已相当普及，很多网站以流媒体形式提供了网上在线音视频服务。

站以流媒体形式提供了网上在线音视频服务。

如如2008年北京奥运会期间，全球不少观众通过网络来收听收年北京奥运会期间，全球不少观众通过网络来收听收看赛事。

下图为网易奥运视频报道我国选手陈若琳、王鑫获看赛事。

下图为网易奥运视频报道我国选手陈若琳、王鑫获得女子得女子10米双人跳台冠军的颁奖仪式视频截图。

米双人跳台冠军的颁奖仪式视频截图。

知识点导入知识点导入66北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.1流媒体技术概述流媒体技术概述9.1.1流媒体的基本概念流媒体的基本概念传统的先下载后播放方式带来了传统的先下载后播放方式带来了3个突出问题：

个突出问题：

其一，由于多媒体信息的数据量很大，普通用户其一，由于多媒体信息的数据量很大，普通用户网络接入速率较低，多媒体文件下载时需要很长网络接入速率较低，多媒体文件下载时需要很长的时间；的时间；其二，由于需要下载到本地计算机后才能播放，其二，由于需要下载到本地计算机后才能播放，占用了本地计算机的存储资源；占用了本地计算机的存储资源；其三，无法保护版权，音视频文件下载到硬盘后其三，无法保护版权，音视频文件下载到硬盘后可能会进行再传播，制作单位的知识产权有可能可能会进行再传播，制作单位的知识产权有可能受到损害。

受到损害。

77北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.1.1流媒体的基本概念流媒体的基本概念什么是流媒体技术？

什么是流媒体技术？

流媒体是指在网上使用流式传输技术的连续时基媒体；流媒体是指在网上使用流式传输技术的连续时基媒体；流流媒媒体体技技术术就就是是把把连连续续的的影影像像和和声声音音信信息息经经过过压压缩缩处处理理后后放放到到网网络络服服务务器器上上，让让浏浏览览者者一一边边下下载载一一边边收收听听收收看看，而而不不需需要要等等到到整整个个多多媒媒体体文文件件下下载载完完成成就就可可以以即即时时观观看看的的技技术；术；它是解决多媒体播放时网络带宽问题的它是解决多媒体播放时网络带宽问题的“软技术软技术”；流流媒媒体体技技术术不不是是单单一一的的技技术术，它它是是融融合合很很多多网网络络技技术术后后所所产产生生的的技技术术，它它会会涉涉及及流流媒媒体体数数据据的的采采集集、压压缩缩、存存储储、传输以及网络通信等多项技术。

传输以及网络通信等多项技术。

88北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.1.1流媒体的基本概念流媒体的基本概念流媒体技术的优点流媒体技术的优点由由于于不不需需要要将将全全部部数数据据下下载载，因因此此等等待待时时间间可可以以大大缩短；大大缩短；由由于于流流文文件件远远小小于于原原始始文文件件的的数数据据量量，并并且且用用户户也也不不需需要要将将全全部部流流文文件件下下载载到到硬硬盘盘，从从而而节节省省了了大量的磁盘空间；大量的磁盘空间；由由于于采采用用了了RSTP等等实实时时传传输输协协议议，更更加加适适合合动动画画、音视频在网上的实时传输。

音视频在网上的实时传输。

99北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.1.2流媒体的实现原理流媒体的实现原理1、流式传输的基础、流式传输的基础数据的压缩处理技术数据的压缩处理技术。

在流式传输前需要对普通。

在流式传输前需要对普通多媒体文件进行预处理，即采用高效的压缩算法多媒体文件进行预处理，即采用高效的压缩算法减少文件的数据量，同时向文件中加入流式信息。

减少文件的数据量，同时向文件中加入流式信息。

合适的传输协议合适的传输协议。

流式传输需要合适的传输协议。

流式传输需要合适的传输协议。

在流式传输的实现方案中，一般采用在流式传输的实现方案中，一般采用HTTP/TCP来传输控制信息，而用来传输控制信息，而用RTP/UDP来传输实时的音来传输实时的音视频数据。

视频数据。

需要浏览器对流媒体的支持需要浏览器对流媒体的支持。

需要缓存需要缓存。

1010北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.1.2流媒体的实现原理流媒体的实现原理2、流媒体文件的播放、流媒体文件的播放万维网万维网服务器服务器媒体媒体播放器播放器浏览器浏览器流媒体流媒体服务器服务器GET：

元文件：

元文件RESPONSEGET：

音频：

音频/视频文件视频文件RESPONSE元文件元文件客户端客户端服务器服务器1111北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.1.2流媒体的实现原理流媒体的实现原理流媒体文件的播放过程流媒体文件的播放过程

（1）用户从客户机的浏览器上单击所要看的音视频文用户从客户机的浏览器上单击所要看的音视频文件的超级链接，使用件的超级链接，使用HTTP的的GET报文接入到万报文接入到万维网服务器。

这个超级链接指向一个元文件，这维网服务器。

这个超级链接指向一个元文件，这个元文件有实际的音视频文件的统一资源定位符个元文件有实际的音视频文件的统一资源定位符URL。

（2）万维网服务器把元文件装入万维网服务器把元文件装入HTTP响应报文的主响应报文的主体，发回给浏览器。

在响应报文中还有指明该音体，发回给浏览器。

在响应报文中还有指明该音频频/视频文件类型的首部视频文件类型的首部。

1212北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.1.2流媒体的实现原理流媒体的实现原理流媒体文件的播放过程（续）流媒体文件的播放过程（续）（3）客户机的浏览器收到万维网服务器的响应，分客户机的浏览器收到万维网服务器的响应，分析其内容类型首部行，调用相关的媒体播放器，析其内容类型首部行，调用相关的媒体播放器，把提取的元文件传送给媒体播放器。

把提取的元文件传送给媒体播放器。

（4）媒体播放器使用元文件中的媒体播放器使用元文件中的URL接入到流媒体接入到流媒体服务器，请求下载浏览器所请求的音频服务器，请求下载浏览器所请求的音频/视频文件。

视频文件。

（5）流媒体服务器给出响应，把音视频文件发给媒流媒体服务器给出响应，把音视频文件发给媒体播放器。

媒体播放器在延迟了几秒后，以流的体播放器。

媒体播放器在延迟了几秒后，以流的形式边下载边解压缩边播放。

形式边下载边解压缩边播放。

1313北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.1.2流媒体的实现原理流媒体的实现原理流媒体系统的组成流媒体系统的组成由流媒体服务器、流媒体编码器和流媒体播放器由流媒体服务器、流媒体编码器和流媒体播放器3部分组成。

部分组成。

服务器服务器（Server）：

用来向用户发送流媒体的软件。

：

用来向用户发送流媒体的软件。

编码器编码器（Encode）：

用来将原始的音频视频转化为流媒：

用来将原始的音频视频转化为流媒体格式。

体格式。

播放器播放器（Player）：

用来播放流媒体的软件。

：

用来播放流媒体的软件。

例如例如RealSystem是由服务器是由服务器（RealServer）和服务和服务管理器管理器（RealServerAdministrator）、编码器、编码器（RealProducer）、播放器、播放器（RealPlayer）等部分组等部分组成的。

成的。

1414北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.2流媒体传输协议流媒体传输协议常见的实时流传输协议常见的实时流传输协议实时传输协议实时传输协议（Real-timeTransportProtocol，RTP）；实时传输控制协议实时传输控制协议（Real-timeTransportControlProtocol，RTCP）；实时流协议实时流协议（Real-timeStreamingProtocol，RTSP）；资源预留协议资源预留协议（ResourceReserveProtocol，RSVP）；微软媒体服务器协议微软媒体服务器协议（MicrosoftMediaServerProtocol，MMSP）。

1515北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.2.1实时传输协议实时传输协议RTP1、RTP协议的功能协议的功能RTP被定义为传输音频、视频及模拟数据等实时数据的传被定义为传输音频、视频及模拟数据等实时数据的传输协议；输协议；RTP侧重于数据传输的实时性，主要完成对数据包进行编侧重于数据传输的实时性，主要完成对数据包进行编码、加盖时间戳、丢包检查、安全与内容认证等工作，通码、加盖时间戳、丢包检查、安全与内容认证等工作，通过这些工作，应用程序会利用过这些工作，应用程序会利用RTP协议的数据信息保证流协议的数据信息保证流数据的同步和实时传输。

数据的同步和实时传输。

RTP协议为实时应用提供端到端的传输，但不提供任何服协议为实时应用提供端到端的传输，但不提供任何服务质量的保证。

需要发送的音视频数据经过压缩编码后先务质量的保证。

需要发送的音视频数据经过压缩编码后先送给送给RTP封装成封装成RTP分组，分组，RTP分组再装入传输层的分组再装入传输层的UDP用户数据报，然后再交给用户数据报，然后再交给IP层。

层。

1616北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.2.1实时传输协议实时传输协议RTP2、RTP分组的首部格式分组的首部格式位位08163112字节字节同步源标识符（同步源标识符（SSRC）版本版本PX参与源数参与源数M有效载荷类型有效载荷类型序号序号时间戳时间戳参与源标识符（参与源标识符（CSRC）0.15IP首部首部UDP首部首部RTP首部首部RTP数据部分（应用层数据）数据部分（应用层数据）RTP分组分组UDP用户数据报用户数据报TP数据报数据报1717北京大学出版社计算机网络技术-第9章流媒体技术9.2.1实时传输协议实时传输协议RTP2、RTP分组的首部格式分组的首部格式在首部中，前在首部中，前12个字节是必需的，而个字节是必需的，而12字节以后则是可选字节以后则是可选的。

的。

版本版本，占，占2位，当前使用的是版本位，当前使用的是版本2。

填充填充P，占，占1位，当位，当P置置1时，表示这个时，表示这个RTP分组的数据有若分组的数据有若干填充字节。

干填充字节。

扩展扩展X，占，占1位，当位，当X置于置于1时，表示这个时，表示这个RTP分组后面还分组后面还有扩展首部。

有扩展首部。

参与源数参与源数，占，占4位，给出