基于流媒體技術(shù)的IPTV系統(tǒng)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸聲音與視頻信號的需求也越來越大。廣播電視等媒體上網(wǎng)后，也都希望通過互聯(lián)網(wǎng)來發(fā)布自己的音視頻節(jié)目。但是，音視頻在存貯時文件的體積一般都十分龐大。在網(wǎng)絡(luò)帶寬還很有限的情況下，花幾十分鐘甚至更長的時間等待一個音視頻文件的傳輸，不能不說是一件讓人頭疼的事。流媒體技術(shù)的出現(xiàn)，在一定程度上使互聯(lián)網(wǎng)傳輸音視頻難的局面得到改善。流媒體技術(shù)發(fā)端于美國，在美國目前流媒體的應(yīng)用已很普遍，比如惠普公司的產(chǎn)品發(fā)布和銷售人員培訓(xùn)都用網(wǎng)絡(luò)視頻進(jìn)行。與傳統(tǒng)的播放方式不同，流媒體在播放前并不下載整個文件，只將部分內(nèi)容緩存，使流媒體數(shù)據(jù)流邊傳送邊播放，這樣就節(jié)省了下載等待時間和存儲空間。網(wǎng)絡(luò)電視正是結(jié)合了流媒體技術(shù)的特點(diǎn)應(yīng)運(yùn)而生，能夠很好地適應(yīng)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的趨勢，充分有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。因此，網(wǎng)絡(luò)電視的發(fā)展離不開流媒體技術(shù)，本文著重研究基于流媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)電視的應(yīng)用和發(fā)展。

1流媒體的技術(shù)
1．1 流媒體技術(shù)的原理
流媒體又叫流式媒體，它是指商家用一個視頻傳送服務(wù)器把節(jié)目當(dāng)成數(shù)據(jù)包發(fā)出，傳送到網(wǎng)絡(luò)上。用戶通過解壓設(shè)備對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓后，節(jié)目就會像發(fā)送前那樣顯示出來。這個過程的一系列相關(guān)的包稱為“流”。流媒體實(shí)際指的是一種新的媒體傳送方式，而非一種新的媒體。流媒體技術(shù)全面應(yīng)用后，人們在網(wǎng)上聊天可直接語音輸入；如果想彼此看見對方的容貌、表情，只要雙方各有一個攝像頭就可以了；在網(wǎng)上看到感興趣的商品，點(diǎn)擊以后，講解員和商品的影像就會跳出來；更有真實(shí)感的影像新聞也會出現(xiàn)。
如果將文件傳輸看作是一次接水的過程，過去的傳輸方式就像是對用戶做了一個規(guī)定，必須等到一桶水接滿才能使用它，這個等待的時間自然要受到水流量大小和桶的大小的影響。而流式傳輸則是，打開水頭龍，等待一小會兒，水就會源源不斷地流出來，而且可以隨接隨用，因此，不管水流量的大小，也不管桶的大小，用戶都可以隨時用上水。從這個意義上看，流媒體這個詞是非常形象的。
流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)需要緩存。因為Internet以包傳輸為基礎(chǔ)進(jìn)行斷續(xù)的異步傳輸，對一個實(shí)時A／V源或存儲的A／V文件，在傳輸中它們要被分解為許多包，由于網(wǎng)絡(luò)是動態(tài)變化的，各個包選擇的路由可能不盡相同，故到達(dá)客戶端的時間延遲也就不等，甚至先發(fā)的數(shù)據(jù)包還有可能后到。為此，使用緩存系統(tǒng)來彌補(bǔ)延遲和抖動的影響，并保證數(shù)據(jù)包的順序正確，從而使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出，而不會因為網(wǎng)絡(luò)暫時擁塞使播放出現(xiàn)停頓。通常高速緩存所需容量并不大，因為高速緩存使用環(huán)形鏈表結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)：通過丟棄已經(jīng)播放的內(nèi)容，流可以重新利用空出的高速緩存空間來緩存后續(xù)尚未播放的內(nèi)容。流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)需要合適的傳輸協(xié)議。由于TCP需要較多的開銷，故不太適合傳輸實(shí)時數(shù)據(jù)。在流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方案中，一般采用HTTP／TCP來傳輸控制信息，而用RTP／UDP來傳輸實(shí)時聲音數(shù)據(jù)。流式傳輸?shù)倪^程一般是這樣的：用戶選擇某一流媒體服務(wù)后，Web瀏覽器與Web服務(wù)器之間使用HTTP／TCP交換控制信息，以便把需要傳輸?shù)膶?shí)時數(shù)據(jù)從原始信息中檢索出來；然后客戶機(jī)上的Web瀏覽器啟動A／VHelper程序，使用HTTP從Web服務(wù)器檢索相關(guān)參數(shù)對Helper程序初始化。這些參數(shù)可能包括目錄信息、A／V數(shù)據(jù)的編碼類型或與A／V檢索相關(guān)的服務(wù)器地址。
需要說明的是，在流式傳輸中，使用RTP／UDP和RTSP／TCP兩種不同的通信協(xié)議與A／V服務(wù)器建立聯(lián)系，是為了能夠把服務(wù)器的輸出重定向到一個不同于運(yùn)行A／V Helper程序所在客戶機(jī)的目的地址。實(shí)現(xiàn)流式傳輸一般都需要專用服務(wù)器和播放器，其基本原理如圖1所示。

1．2 流媒體技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程
流媒體系統(tǒng)包括以下五個方面的內(nèi)容：
(1)編碼工具：用于創(chuàng)建、捕捉和編輯多媒體數(shù)據(jù)，形成流媒體格式。
(2)流媒體數(shù)據(jù)。
(3)服務(wù)器:存放和控制流媒體的數(shù)據(jù)。
(4)網(wǎng)絡(luò)：適合多媒體傳輸協(xié)議甚至是實(shí)時傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。
(5)播放器：供客戶端瀏覽流媒體文件。