流媒体技术
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流媒体技术范文第1篇
现在，流媒体已经逐渐发展成为一个朝阳产业。有专家预言，流媒体将成为未来因特网上应用的主流，实现沟通和传播的多向性，使传播不再受到时间和空间的限制。流媒体技术广泛用于新闻出版、证券、娱乐、电子商务、远程培训、视频会议、远程教育、远程医疗等互联网信息服务的方方面面，总结起来有三大应用。
1.1网络视频直播目前，流媒体技术作为第四代媒体技术中的一种，很多大型的新闻娱乐媒体，如中央电视台和一些地方电视台等，都在互联网上提供基于流媒体技术的节目，目前流媒体的视频直播应用突破了网络带宽的限制，实现了在低带宽的环境下的高质量影音传输，其中的智能流技术保证不同连接速率下的用户，使得用户可以随时随地应用流媒体技术在网络上观看多媒体信息。
1.2远程教育Internet的使用开创了远程教育的里程碑，它促进了远程教育中的教学传递日趋现代化，这种教育形式能跨越校界、区界甚至国界。流媒体技术应用突破传统的远程教育以文本为主、没有声音和视频，解决了教学模式单
一、交互性差的问题。教学模式多样化体现在教师的在线直播授课和授课视频观看，学员可以由针对性的选择想要学习的章节和内容，极大的提高了学习的效率节省时间。此外，流媒体技术也使远程教育的交互从单向通信的方式，如通过Email、在线聊天、BBS等。采用流媒体技术，把流式视频、音频加入答疑系统将提高它的完整性和交互能力。流媒体的VOD技术还可以进行交互式教学，达到因材施教的目的。像Flash、Shockwave等技术就经常应用到网络教学中。学生可以通过网络共享学习经验。大型企业可以利用基于流媒体技术的远程教育对员工进行培训。
1.3视频点播及电视电话会议视频会议系统指互联网上或者其它数据网络上开展的一种交互式多媒体通信业务。视频会议系统与流媒体技术应用相结合，利用流媒体技术的良好的可访问性、可扩展性和对带宽的有效利用性，实现视频会议内容的广播和录播，并且由于流媒体终端播放软件大多是免费的，因此利用流媒体机制：点对点(unicast)、多址广播(Multicast)和广播(Broadcast)可以很好地满足视频会议的如上需求：首先可以使大量的授权流媒体用户参加到视频会议中，扩大了会议的规模和覆盖面；而且利用流媒体技术的记录功能，视频会议在召开完以后可以实时存储，流媒体用户就可以通过点播的方式来访问会议的内容。
流媒体进行PHP的通信，最常见的就是可视电话。只要两端都有一台接入Internet的电脑和一个摄像头，在世界任何地点都可以进行音视频通信。此外，大型企业可以利用基于流媒体的视频会议系统来组织跨地区的会议和讨论。
2流媒体技术的研究现状
目前，流媒体技术主要表现在三个方面：分别是编码器（编码技术）、播放器（播放支持）和流服务器，三者缺一不可。在数据网络上传输流媒体，需要解决从音/视频源的编码/解码、存储，到网络端的媒体服务、媒体流传输，到用户端的播放一系列问题。
怎样使较好质量的流媒体实时播放，需要考虑媒体流传输的各个环节。其中，影响传输质量的三个最关键的因素是：编码和压缩的性能、媒体服务器的性能、媒体流传输的质量控制。
2.1编码及压缩：流媒体文件需要在网络上实时传输，因此必须考虑传输中数据丢失对解码质量的影响。针对这个问题，采用先进的编码技术，例如错误弹性编码(ErrorResilientEncoding)：在编码中通过适当的控制使得发生数据丢失后能够最大限度地减少对质量的影响。此外，媒体流的压缩/编码还需要考虑速率调节的能力，网络的拥塞状况是实时改变的，流媒体的编码应该最大限度适应网络速率的变化。
2.2服务器的性能提高：流媒体应用规模和范围的扩大，流媒体服务器的性能也成为制约流媒体服务扩展能力的重要因素。提高服务器的性能包括CPU能力提高，I/O总线带宽和传输速度，存储带宽扩展等。
2.3媒体流传输的质量控制：由于流媒体传输对网络带宽、延迟、丢失率等都有很高的要求，提高流媒体系统的整体扩展性和降低单个服务器性能要求是未来发展的趋势。
此外还有流媒体技术研究还有流媒体传输协议和流媒体文件格式的兼容和压缩的研究上，流媒体在网络上传输需要合适的协议，TCP需要较多的开销，故不太适合传输实时数据，流媒体一般采用HTTP/TCP来传输控制信息，而用RTP/UDP来传输实时多媒体数据，流媒体中协议有三种：实时传输协议RTP与RTCP；实时流协议RTSP；资源预订协议RSVP。流媒体文件的格式主要有三类：RealSystem的RealMedia文件格式；微软高级流格式ASF简介；QuickTime电影(Movie)文件格式。针对流媒体传输协议的研究和文件格式的转换上也是当前研究的一个方向。
流媒体技术范文第2篇
关键词:流媒体;相关技术;应用
中图分类号:TP37文献标识码:A文章编号:16723198(2010)01027202
1 流媒体概述
音/视频(A/V)等多媒体信息是在时间上展开的数据流,具有数据量大和实时等特点。要在多媒体终端(如PC)上再现或回放多媒体信息,获得平滑的多媒体数据流非常重要。当用户通过下载方式将网络中服务器的数据保存至本地终端DSM(数字存储媒质,如计算机硬盘)后,通过数据总线在DSM和内存之间进行传输不难实现。但采用下载方式,用户必须考虑两个因素:对客户端的存储需求和播放启动延时。因为A/V文件一般都较大,需要很大的存储容量;而且由于网络带宽的限制,下载需要花费较长的时间。
流媒体技术解决的问题就是:采用流式传输方式直接从网络上得到平滑的数据流,无须首先把多媒体数据下载到本地终端在采用流式传输的系统中,声音、影像、动画等信息从网络中音视频服务器向用户终端(如PC、PDA等)连续、实时传送,用户不必象下载方式那样等到整个文件全部下载完毕,只需经过短暂的启动延时(缓冲)即可在用户的计算机上通过解压设备(硬件或软件)解压后进行回放,数据的剩余部分在后台继续从服务器下载这种对多媒体数据边下载边回放的方式不仅使启动延时缩短,而且不需要本地终端有太大的存储容量。
2 流媒体的传输方式
2.1 顺序流式传输
即在给定时刻,用户只能观看已下载的部分,而不能跳过还未下载的部分,它不像实时流式传输那样在传输期间根据用户连接的速度进行调整。由于文件在播放前观看的部分是无损下载的,顺序流式传输方式适合高质量的短片段,如片头、片尾和广告,不适合长片段和有随机访问要求的视频、讲座、演说与演示,也不支持现场广播。严格说来,它是一种点播技术。
2.2 实时流式传输
是指媒体传输时信息带宽能自动动态适应网络带宽,保证媒体信号带宽与网络连接相匹配,使媒体可被实时观看到。它与顺序流式传输不同,需要专用的流媒体服务器与传输协议。实时流式传输适合现场事件,也支持随机访问,用户可快进或后退观看前面或后面的内容。理论上,实时流一经播放就可不停地收看,但实际上,可能会发生周期暂停。
2.3 二者的比较
(1)从视频质量上讲,实时流式传输必须匹配连接带宽,由于出错丢失的信息被忽略掉,网络拥挤或出现问题时,视频质量会下降;如欲保证视频质量,顺序流式传输更好。
(2)实时流式传输需要特定的服务器,如QuickTime StreamingServer、Real Server与Windows Media Server,这些服务器允许对媒体发送进行更多级别的控制,因而系统设置、管理比标HTTP服务器更复杂。
(3)实时流式传输还需要特殊的网络协议,如:RTSP(Realtime Streaming Protocol)或MMS(Microsoft Media Server),这些协议在有防火墙时有时会出现问题,导致用户不能看到一些地点的实时内容;而顺序流式传输与防火墙无关。
3 流媒体传输质量的控制
3.1 智能(intelligence and ability)流技术
系统能够自动检测网络状况并将视、音频流的属性调整到最佳,使用户收到与其连接速度相符的媒体流。智能流技术的实质是通过C/S应用层的速率反馈机制探测网络带宽变化,利用媒体流的多速率层次编码能力,在服务器端动态的调节媒体流的传输速率,以保证用户在网络带宽变化条件下仍能收到质量较好的媒体流。
3.2 分流(splitting)技术
分流技术一般只在作网络直播时使用。发送服务器通过UDP单播、UDP组播等方式将直播媒体流发送到分布在各地的多个接收服务器,客户端可以就近访问服务器获得较高质量的媒体流,同时减少带宽使用。发送服务器与接收服务器之间由高速链路连接。
3.3 内容分发网络(CDN)技术
CDN是近几年才发展起来的新技术,它作为基础IP网络之上的一个内容叠加网,通过引入主动内容管理、全局负载均衡和内容缓存等技术,可以将用户请求的流媒体内容到距离用户最近的网络边缘,从而提高用户访问的响应速度,并有效解决网络拥塞,最大限度的减轻骨干网络流量。
3.4 缓存(caching)技术
互联网是以断续的异步包传输为基础,一个实时媒体流或媒体文件在传输中将被分成多个包传输。由于网络的延时、抖动等因素,包到达客户端的顺序和延迟可能不一样,可能出现先发的包后到的情况,因此需要缓存系统来弥补网络延迟和抖动的影响,以保证数据包的顺序正确以及不会因为网络暂时拥塞而出现播放停顿的现象。缓存技术一般采用环形链表结构存储数据,丢弃已发送或已播放内容并利用空出的空间存储将要发送或将要播放的内容,所以一般缓存不会很大。
4 流媒体系统组成结构
4.1 服务器端产品
服务器端软件产品主要有Microsoft公司的Windows MediaServers服务器组件、RealNetworks公司的Real Server和Apple公司的QuickTime Streaming Server等。这些软件的作用是提供流式多媒体信息的和管理平台。
4.2 制作端产品
制作端软件产品主要有Microsoft公司的Windows MediaServers工具组件、RealNetworks公司的RealProducer和Apple公司的QuickTime等。这些软件的作用是将普通格式的音频、视频或动画媒体文件通过压缩转换为能进行流式传输的流格式文件。
4.3 客户端播放器
客户端播放器软件产品主要有Microsoft公司的WindowsMedia Player、RealNetworks公司的Real Player和Apple公司的QuickTime等。这些软件通常既可以独立运行,也能作为插件在浏览器中运行。
5 流媒体技术的应用
Internet的不断发展决定了流媒体应用广阔的市场前景。流媒体技术及其相关产品将广泛用于远程教育、网络电台、视频点播、收费播放等。流媒体技术在企业一级的可能应用包括电子商务、远程培训、视频会议、客户支持等。下面对一些主要的流媒体应用作简要的介绍。
5.1 视频播出(Streaming Video)
娱乐是流媒体的重要应用场合。用摄像机或其它装置获得视频信号后,就可以通过站点进行基于Internet的现场直播;或者保存为流媒体格式的文件,以供按需播放。需要在一台较高配置的PC机或服务器上安装上普通视频采集卡和声卡,然后通过视频采集卡输入视频和通过声卡输入声音信号就可以用实时编码工具来进行直播或录制成流媒体文件。在这种应用中可加入一定的计费手段,从而能够提供有偿多媒体内容服务。
5.2 远程教学(Remote seminar)
远程教学将为更多的人提供接受教育的机会。教学者事先在Internet/Intranet上发出通知,听众在讲座开始前访问某个URL地址,当讲座开始时,听众可以看到演讲者的演讲画面并听到他的声音。整个讲座也可以媒体文件的形式记录下来,用于以后按需播放。教学者事先把媒体文件传给远程教学服务器,当听众需要听讲座时,同样访问相应的URL地址,请求获取服务器中的媒体内容。媒体数据通过流式传输下载到用户的浏览器高速缓存中,由媒体播放器实时回放。
5.3 视频会议(Video Conference)
视频会议和远程教学有很多类似之处,但它对实时性的要求更高。在一个视频会议中,各个会议点用音/视频采集设备得到多媒体内容信息,经过数字化后用某种压缩方法进行压缩。压缩数据可以通过网络直接在各个会议点之间组播,或传到多点处理器(MP)经过合成或转换后再向各与会点组播。但不管采用哪种方式,都需要保证以尽量小的时延在各个点进行回放,这正是流媒体技术发挥作用的地方。
参考文献
[1]白煜,辛向晖.新东方IT教育,教材研发室,Windows Media与Real网络流媒体案例教程[M].北京:清华大学出版社,2004.
[2]唐天虹,冯宝坤,胡晓鹏.实战流媒体[M].北京:科学出版社,2003.
[3]车军. 基于P2P的流媒体技术研究[J]. 计算机与信息技术, 2007,(09).
流媒体技术范文第3篇
关键词：流媒体协议 传输 视频
中图分类号：TP37 文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)06-11733-01
1 引言
随着通讯技术的飞速发展，计算机的不断普及和Internet网络的应用已经客观上改变了人们的工作和生活方式，人们对该网络寄予的期望也越来越多。数字信息处理技术和骨干网络传输带宽(SDH)的不断进步以及网络接入技术(如xDSL)的不断提高，使得Internet网络上传输宽带视频信息成为可能。人们已经成功实现了在Internet上传输音频信息的应用，并不断尝试在该网络上传输视频信息。作为尽力而为的网络，Internet本身不能保证在ATM网络上提供多媒体通信业务的服务质量。借鉴计算机本身利用缓存区来提高文件运行速度的方式，考虑在播放端是否可以放置缓冲区来解决服务质量问题成为了流媒体技术的思想。
2 流媒体概述
2.1 流媒体
流媒体(Streaming Media)技术是当前十分流行的多媒体技术，其基础就是多媒体通信技术。流媒体一般是指通过IP网络传送媒体(如视频、音频)的技术总称。广义的涵义是使音频和视频形成稳定而连续的传输流和回放流的一系列技术、方法和协议的总称。狭义上讲，流媒体是相对于传统的“下载―回放”方式而言的一种新的从Internet上获得音频和视频等流媒体数据的方式，这种方式支持多媒体数据流的实时传输和实时播放。
使用流视频或流媒体，一个Web用户无需在观看视频或听声音前先耗费大量时间苦苦等待下载一个大文件，而是媒体以一种恒定的速率发送，具有一边到达一边显示的优势，节省了大量的存储空间预先构造的流文件或用实时编码器对现场信息进行编码得到的现场流都比原始信息的数据量要小，重要的是用户不必将所有下载的数据都同时存储在本地存储器上，从而节省了大量的磁盘空间。
2.2 流媒体相关技术
流媒体系统主要用于传送视频信息，若按目前计算机显示的，全屏大小640×80，帧速30fps，分辨率640×480，彩色深度为24bit，则需要网络传输速率为216Mbit/s。考虑到目前已有的接入技术的传输带宽(见表1)，若将未经压缩的图像信息传送到用户终端设备来实现全屏显示是不可能的。因此，需要有好的图像压缩技术。考虑到不同媒体对网络性能的要求(见表2)，目前Internet存在的丢包、延时和抖动问题会影响图像的传输质量，需要改进网络传输质量或克服Internet本身缺欠的技术。除此之外，还需要数据存储技术、内容分发技术等。
2.3流媒体系统相关协议
流媒体系统相关协议仍处于发展过程中。目前，认为可能会成为流媒体系统的主流协议有：
(1)Internet网络和传输协议，即IP协议、TCP/UDF协议；
(2)媒体投递和控制协议，即RTP和RTCP；
(3)媒体控制协议，即RTSP和SIP
(4)媒体描述和说明协议，即SDP和SAP等。
2.4 流媒体的发展现状
从1995年推出第一个互联网流媒体播放器以来，流媒体应用有了爆炸性增长。据统计，目前互联网每周约有4.5万小时的广播节目，58个美国电视台提供Web广播，34个电视台提供点播服务。有近半数的跨国公司在内部使用流媒体实现Web广播。中国电信推出的Vnet互联星空宽带项目，是目前Vnet最具有宽带特色的网上应用服务，也是最能吸引用户使用宽带的亮点。
正如几年前的IP网络和Web技术，流媒体应用正处于持续高速增长时期。来自国际权威机构的调查显示，2003年在网上访问流媒体的人数增加了65%，西方网络发达国家访问流媒体的人数已达到1.8亿，约占网民的1/3，在亚洲流媒体的访问用户也迅速增加到3500万人将近网民的1/6。
与用户增长相呼应，去年互联网上视频流媒体技术应用增长幅度达251%。据Jupter Communications预测，到2004年，流媒体市场将呈现巨大的收入潜能，其中为消费者服务将创收90亿美元。这样巨大的市场正吸引越来越多的企业参与竞争。
3 流媒体系统组成
用户可以通过网络上相应Web门户网站所提供的相关信息源存储查找自己喜爱的节目内容，并下载播放。图1为流媒体系统示意图。(下转第1745页)
(上接第1733页)
表1各种接入技术的传输带宽
表2各种媒体对网络性能的要求
视频图像压缩编码标准主要由ITU-T和MPEG制订，已经的有ITU-T建议H.261，H.262，H.263，H.264以及MPEG1，MPEG2，MPEG4等。目前，认为比较适合于流媒体系统中使用的标准主要有H.264和MPEG4。
改善基于IP技术的网络服务质量一直是网络技术研究人员探讨的问题，人们希望能够从根本上解决服务质量，但目前主要还是采用一些相应的辅助手段来解决。相关的方式有：
(1)解决带宽问题。速率控制，通过估计有效带宽将视频信息速率与有效带宽相匹配。
(2)解决Internet包丢失问题。差错控制，利用信道编码、信源编码、差错消除和弹性差错视频编码等方式来解决类似于分组网络的丢包或无线链路上的比特差错或突发差错的影响。
从图1可以看出流服务器中所存储的节目信息经过编码处理和流化处理。从流媒体系统组成和服务过程可以得出与流媒体业务相关的技术包括：信息检索技术，数据存储技术，信息处理技术，语音编解码、视频信息编解码技术以及解决视频流信息在Internet上的传输问题的相关技术等。
4 流媒体技术在Internet 上的应用
4.1 远程教育
将信息从教师端传递到远程的学生端，需要传递的信息包括各种类型的数据：如视频、音频、文本、图片等。由于当前网络带宽的限制，流媒体无疑是最佳的选择。除去实时教学以外，使用流媒体中的VOD(视频点播)技术，更可以达到因材施教、交互式的教学目的。
4.2 宽带视频点播
随着计算机的发展，VOD技术逐渐应用于局域网及有线电视网中，虽然VOD技术趋于完善，但音、视频信息的庞大容量阻碍了VOD技术的发展。由于流媒体经过了特殊的压缩编码，使得它很适合在互联网上传输，在视频点播方面我们完全可以遗弃局域网而使用互联网。随着宽带网和信息家电的发展，流媒体技术会越来越广泛地应用于视频点播系统。
图1 流媒体系统示意图
4.3 互联网直播
(1)从互联网上直接收看体育赛事、重大庆典、商贸展览等。网络带宽问题一直困扰着互联网直播的发展，随着宽带网的不断普及和流媒体技术的不断改进，互联网直播已经从试验阶段走向了实用阶段，并能够提供较满意的音、视频效果。
(2)流媒体技术在互联网直播中充当着重要的角色。无论从技术还是市场上考虑，现在互联网直播是流媒体众多应用中最成熟的一个。
4.4 视频会议
市场上的视频会议系统有很多，这些产品基本都支持TCP/IP网络协议，但采用流媒体技术作为核心技术的系统并不占多数。流媒体并不是视频会议必须的选择，但是流媒体技术的出现为视频会议的发展起了很重要的作用。
5 结束语
流媒体业务被人们看作未来具有很好发展前景的业务。与该业务相关的一些技术包括图像编码技术、解决网络传输服务质量问题的相关技术都有了一定的进展，业务的应用范围也在不断扩大。但流服务器处理能力问题，并发流数量还是扩大其服务范围的一个瓶颈。该业务的价值链主要包括信息提供者，如电影制片商、广播电视节目制造者、音乐、教育节目制作者、会议电视信息等；业务平台提供者―系统集成商；通信网络运营者以及最终用户。从这些价值链上的环节可以看出，该业务的源头是数字信息的创造者，而该业务的特点是将这些数字信息在网络上传播，由于数字信息的可复制性，所以决定了流媒体在其发展过程中存在着数字版权保护以及各环节之间的合作问题。流媒体业务主要承载于基于IP技术的网络上，但到目前为止，基于IP网络的业务还没有一个普遍看好的商业模型，该问题在流媒体业务上也同样存在。笔者认为流媒体业务具有很好的发展前景，同时也需要解决一些潜在的问题。
参考文献：
[1]新东方IT教育,教材研发室,白煜,辛向晖. Windows Media与Real网络流媒体案例教程[M].北京：清华大学出版社,2004.
[2]唐天虹,冯宝坤,胡晓鹏.实战流媒体[M]. 北京：科学出版社,2003.
流媒体技术范文第4篇
关键词 流媒体P2P技术前景应用
近年来宽带用户发展迅速,作为宽带增值业务的主要应用,视频流媒体服务也得到了快速发展。截至2006年,宽带上网网民人数为6430万人,与上年同期的调查相比,宽带上网网民人数一年增加了2150万人,增长率为50.2%,网民经常使用的网络服务中,在线影视收看及下载服务占37.1%,在线影视正规运营商市场规模为2亿元,因此全国各电信、网通等网络运营商都大力建设视频流媒体系统。
目前的视频流媒体系统如:WindowsMediaServer、HelixServer等都采用由中心服务器群直接为终端宽带用户提供流媒体服务,是基于客户机/服务器(C/S,client/server)模式的流媒体系统,随着视频流媒体用户不断增加,这种基于C/S模式的流媒体服务系统正日益显现出其局限性:
1.目前各省级宽带用户数一般在100万以上,对流媒体服务的实际需求都在5万并发流以上,而现在已经建设的省级流媒体系统能提供并发流在1万左右,按照目前C/S模式流媒体系统扩容,需投入数亿元的高昂设备费用,并发用户数与设备投入数是线性关系,而且宽带用户数量还在成倍增加。
2.IP网络数据传输相对有线网络信号广播,计算量较大,由于采用C/S模式流媒体系统,在城域网范围内大量用户使用,对中心机房网络带宽和系统设备造成的压力非常大,以5万并发流为例,每并发流500KbPs计算,需要25G出口带宽,即使采用内容分发网络(CDN,Content Delivery Network)分布式部署服务器设备,目前的网络设备也很难支撑,需重新扩建网络。
3.随着高清晰电视和IP机顶盒(IPTV,Internet Protocol Television)的出现,用户对流媒体播放质量的要求越来越高,需要更高的带宽,更稳定的传输通道,由于互联网固有的网络质量不可保证,采用C/S模式单路流编码传输,单点故障不可避免,数据包丢失严重,播放缓冲时间长,经常出现影片播放停顿、马赛克等现象。
与传统C/S模式流媒体系统相比较,基于点对点(P2P,Peer-to-Peer)技术的流媒体系统可有效解决上面问题。C/S模式流媒体系统只使用服务器的资源为用户提供服务,因此,其质量和容量受到服务器设备性能和服务端网络资源的限制。P2P技术带来了网络观念的更新。它使网民直接链接到其他用户的计算机,进行文件共享与交换,而不是像过去那样到服务器上去浏览或下载。信息下载者同时也是提供者,下载的人越多,速度就越快,大大提高了传输的速度和效率,淋漓尽致地实现了资源共享。基于P2P技术的流媒体系统,其服务器资源和用户计算机资源能同时合理使用,用户在享受流媒体节目的同时,也在利用自身计算机的空闲资源为其他用户提供服务,整个流媒体系统的资源不仅是服务器资源,还包括各用户计算机的空闲资源[3],因此,使用P2P技术,使流媒体系统提供高质量和大容量的流媒体服务能力成为可能。
基于P2P技术的流媒体系统,目前其基础理论研究较多,其中P2P技术已比较成熟,出现了很多免费P2P系统,如以文件下载为主的免费P2P下载,以内容交换为主的免费P2P直播,但在商业应用领域,根据中国电信互联星空、中国网通天天在线的视频运营服务数据显示,目前在国内使用的主要是基于C/S模式的流媒体商业应用服务系统,还未出现基于P2P技术的大型流媒体收费应用服务系统。
研究并实现基于P2P技术的流媒体系统商业应用产品,一方面能给企业自身带来赢利能力,具有良好的经济效益,另一方面能节省国内网络运营商巨大的流媒体系统建设费用,同时能提升对广大宽带用户的视频流媒体服务质量,具有良好的社会效益。
当P2P还在第一代互联网上应用的时候,它还是一个默默无闻的小个子。但是当第二代、第三代互联网发展起来的时候,P2P从草根文化的代表,极有可能一跃升为商业新星。无论是互联网点播,还是点对点的下载传输,一度是技术狂热者和互联网玩家们的“最爱”,但也正是这种流行在互联网草根们中间的技术或者生活方式,在以一种玩笑式的态度蔑视传统的商业法则。
但是随着先锋型公司的追捧,主流技术专家的看好,和大批资金的进入,形势正在向好的方向发展。天平已经倾斜,P2P也正式摆脱原始的懵懂,开始由草莽变为精英,一股潮流正在形成。
发轫于05年的P2P流媒体,在06年迎来了它发展中的转折之年,从单纯的依托技术进入了更实际的市场运作,第一轮资金的获得为其赢得了市场机会,而第二轮的资金的获得与否与自身的发展轨迹则决定了各自发展的不同弧线。2008年P2P流媒体发展的技术已不是过高的门槛,越来越多的厂家及公司都进入了这一领域,在上半年形成了百花齐放之势, conby公司就是其中一个。该公司已率先把P2P技术成功运用到流媒体的点播上,其播放的质量(画面的清晰度和流码率等等)和下载功能都相当的成熟。
由此可见,P2P必将成为下一代互联网的主流应用趋势,它带来了互联网网民生活方式的改变。P2P技术正在走向商业的成功,正在试图改变整个世界。
参考文献:
[l]中国互联网络信息中心CNNIC.中国互联网络发展状况统计报告.第十七次调查统计主持单位:国务院信息化工作办公室.2006.1.
流媒体技术范文第5篇
[关键词] 流媒体 P2P P2P流媒体应用
当今世界已进入了信息化时代，计算机技术和网络技术得到了突飞猛进的发展，与此同时，一个新的名词也出现在我们的视野当中，这就是P2P流媒体。而且它已经被广泛应用于我们信息服务的方方面面。
一、流媒体技术
1.流媒体概念
流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体，如：视频、音频等文件。流式传输方式是将整个多媒体文件经过特殊的方式压缩分成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。在流式传输方式的系统中，用户不必以传统的下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需经过数秒的启动延时即可在客户端利用解压设备对压缩的文件进行解压进而观看，此时这个文件的剩余部分在后台的服务器上继续下载，而用户在前台看不到，也不受它的影响，给人的感受就像读取自己的电脑硬盘数据一样。
2.流媒体的关键技术
流媒体有三个关键技术：数据压缩/解压缩技术，流媒体的网络传输和媒体文件在流式传输中的版权保护问题。其中数据压缩/解压缩技术又是重重中之重，是核心技术，流媒体的本质是媒体，流是媒体传递过程中的一种表现形式，和传统的传输方式相比，流媒体的关键是要降低文件的大小，使之能更容易在网络中传输。
3.流式传输的方法
目前，要实现流式传输有两种方法：实时流式传输（Realtime streaming）和顺序流式传输（Progressive streaming）。实时流式传输通常用于在线直播和视频会议等方面；而顺序流式传输常用于网上办公等领域。
二、P2P技术在流媒体中的应用
1.P2P的概念
P2P在IT界最初的含义是Peer-to-peer（点对点），peer在英语里有“(地位、能力等)同等者”、“同事”和“伙伴”等意义。P2P可以理解为对等联网。为了便于大家理解，我们用一个例子来说明：当我们通过QQ网上聊天的时候，信息传递的方式为：用户A―用户B。这就是典型的P2P应用。而当对方不在线时，信息会通过服务器中转，这就变成了传统的C/S模式。现在P2P已经被更广泛的理解为Pointer-to-Pointer, PC-to-PC等等。
P2P技术出现的时间并不长，但它的发展速度却很迅猛。它利用Internet中的各个节点进行对等计算，充分挖掘了Internet的空闲资源，在利用率、扩展性、容错等方面具有潜在的巨大优势，在文件共享、分布式计算、协同工作、Internet存储等方面已经取得了初步良好的应用。如Napster, Gnutella, Chord等。
把P2P引入到流媒体服务中，就可以充分发挥以往被忽略的众多客户机的作用，让客户端缓存一部分信息，充当一部分服务器的功能，使服务分散化,从而减轻服务器的负载和网络带宽占用。基于P2P的流媒体技术是一项非常有前途的技术，该技术有两方面的优点：
（1)不需要互联网路由器和网络基础设施的支持，因此性价比高且易于部署；
（2)流媒体用户不只是下载媒体流，而且还把媒体流上载给其他用户。
因此，这种方法可以扩大用户组的规模，而且由更多的需求带来更多的资源。
三、P2P流媒体的应用
网络的迅猛发展和普及为P2P流媒体业务发展提供了强大市场动力，P2P流媒体技术的应用将为网络信息交流带来革命性变化。目前常见的P2P流媒体的应用主要有：
1.IPTV
IPTV：Interactive Personality TV，即交互式网络电视，它是未来的家庭娱乐中心。它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，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。它采用高效的视频压缩技术，可以实现在因特网上视频直播、远距离视频点播，和传统的电视相比它的优势很明显，可以有接近DVD的收视效果，它能够很好地适应当今网络飞速发展的趋势，充分有效地利用网络资源。它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。
2.视频点播(VOD)
这是最常见、最流行的流媒体应用类型。
3.交互游戏：
需要通过流媒体的方式传递游戏场景的交互游戏近年来得到了迅速的发展。
四、P2P流媒体技术还存在一些亟待解决的问题
由于P2P流媒体系统中节点存在着不稳定性，因此P2P流媒体系统需要在文件定位技术、节点选择技术、容错，以及安全机制方面有所突破。此外在如何管理节点并建立树、如何应付不可预知的节点失效、如何适应网络状态变化方面也面临着一些挑战。
尽管P2P流媒体技术存在着这些问题，但其优势还是很明显的，相信在不久的将来，它必将有一个更快的发展，给我们的生活带来更大的便利。
参考文献：
[1]史 红:谈流媒体技术的应用[J].科技信息(科学教研),2007,(28)
流媒体技术范文第6篇
关键词：流媒体技术；精品课程；教学录像；应用
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0145-03
一、引言
精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程，是教育部深化教学改革，以教育信息化带动教育现代化的一项重要举措，具有示范和辐射推广作用。[1]《国家精品课程建设工作实施办法》中规定，为评价主讲教师个人的授课效果，需要在网上提供不少于50分钟的现场教学录像，鼓励将课件或全程授课录像上网参评。然而目前，虽然各个高校都在建设精品课程，并且都将教学录像上网，但是却存在很多录像画面不清晰、播放不流畅等问题。而且，网络的传输能力有限，如何在有限的传输能力上播放更高质量更流畅的视频录像就成为一个很重要的问题。流媒体技术正是能够很好解决这些问题的一项技术。基于此，本文将探讨流媒体技术在精品课程中的应用。
二、精品课程录像建设标准及现状
国家精品课程教学录像上网技术标准（2010版）中规定，系统需符合国际标准，如流媒体采用RTP、RTCP、MMS、RTSP等流媒体协议。服务器端视频文件建议使用RMVB、RM、WMV、ASF、FLV或AVI格式，编码方式采用Mpeg-4标准，使用流媒体服务器对外。建议视频格式采用至少总比特率为300kbps、帧速度为30fps、大小为320*240。客户端能够支持Windows Media Player或者RealPlayer等常见媒体播放器，用户可交互地选择播放音视频课件，并可对音视频课件实现播放、暂停、停止、跳跃等功能。[2]
2003年4月，教育部下发了《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》，正式启动了精品课程建设工作。近几年来，各个高校积极申报精品课程，陆续在网上了教学录像。最初这些录像大多采用单机拍摄，画面比较单调，清晰度也相对欠佳。后来，随着高校教育信息化的普及，设备也越来越先进，大多采用多机位拍摄，然后进行编辑，最后再成网上流媒体格式。而现在，越来越多的高校专门建设一个多媒体录播教室来录制精品课程，这种录播系统将教师上课的实况和屏幕录制下来，然后以流媒体的形式输出，直接可以作为精品课程申报使用。[3]目前上网的精品课程录像存在着很多问题，例如，有的录像加载很慢，缓冲时间很长，导致用户没有耐心等待；有的录像虽然加载很快，但是画面很不清晰；有的录像没有快进或者快退，无法实现跳跃功能，只能一口气看到底等。
三、流媒体技术概述
流媒体是指采用流式传输的方式在互联网上播放的媒体格式。流媒体技术是指将视频和音频等多媒体信息经过压缩处理后放到网络服务器上，让浏览者一边下载一边收看、收听，而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的技术。它是一种解决多媒体文件播放时网络带宽问题的“软技术”。流媒体的数据流随时传送随时播放，这种流式传输方式不仅使启动延时大幅度地缩短，而且对系统缓存容量的需求也大大降低，极大地减少了用户等待的时间。[4]
流媒体实现的关键技术是流式传输。用户（Web浏览器）通过HTTP/TCP与Web服务器交换信息，获取流媒体服务清单，用户从中选择相应的流媒体服务后，向媒体服务器提出相关请求；然后客户机的Web浏览器启动相应的媒体播放器，通过RTP/TCP从媒体服务器中获取流媒体数据，实时播放。在播放过程中，客户机的媒体播放器需要实时通过RTSP/TCP（UDP）与媒体服务器交换控制情息，媒体服务器根据客户机反馈的流媒体接收情况智能调整向客户机传送的媒体数据流，从而在客户端达到最优的接收效果。[5]
四、流媒体技术在精品课程中的应用
作为精品课程建设的重要内容之一，教学录像的质量和播放速度越来越受到人们的关注。流媒体技术在教学录像制作与过程中的应用使得教学录像的质量和播放速度都大大提高，但是在应用的过程中却存在着种种问题，下面就这些问题一一阐述。
（一）流媒体文件格式及相应播放器的问题
随着网络技术的发展和人们对网上播放视频要求的提高，流媒体文件格式越来越多，每一种流媒体格式文件都需要有相应的播放器才能够播放，因此制作者在教学录像时，应考虑到客户端电脑是否安装了播放视频文件所需要的播放器和XVID编解码器，一般在制作教学录像页面上需要提供相应播放软件的下载链接或说明，特别是使用了最新编码技术的视频一定要作相应的说明。[6]WMV、ASF格式文件是微软公司开发的流媒体格式文件，需要使用Windows Media Player才能够播放。RM、RMVB是Real Networks公司开发的流媒体文件格式，需要RealPlayer才能够播放。FLV即Flash视频，它文件通常较小，下载较快，在网上播放起来也比较流畅，因此，FLV视频文件在网上用得越来越多。FLV视频需要客户端装有Flash Player才能够播放。
在服务器端，教学录像制作与人员需要将流媒体视频嵌入到网页中才能够让用户方便地通过打开某个网页来直接浏览视频。将WMV、ASF、RM和RMVB格式视频嵌入网页的方法相对简单，只需在网页代码的相应位置插入具体代码即可，这里不再赘述，下面只探讨一下如何将FLV视频嵌入网页。将FLV视频文件嵌入网页中通常有以下两种方法：第一种方法为将FLV视频导入到Flash软件中，并输出为SWF文件，然后在网页中插入该SWF文件。第二种方法为在网页中直接插入FLV视频。Dreamweaver 8提供了在网页中直接插入Flash Video的方法。在Dreamweaver中新建一网页，选择“插入|媒体|Flash视频”，弹出“插入Flash视频”的对话框，在相应位置选择具体的FLV视频并做一定的设置即可。
（二）WMV格式的视频不能快进快退的问题
到网上的WMV格式的精品课程视频，很多都存在不能快进或快退的问题。这是因为该WMV文件里面的时间索引数据损坏或者不存在，所以不能快进，也不能退后、任意时间跳跃等，只能一口气从头看到尾。解决此类问题的方法一般有两种，一种是从网上下载相应的处理工具“视频修复器”修复或者重新建立时间索引，一种是把该文件转换成MPEG、RMVB等其他流媒体格式。
（三）视频不清晰或者播放不流畅的问题
在网上播放精品课程视频时，经常会发生视频加载很快但却不清晰或者视频虽然很清晰但加载却很慢的情况，这是因为原始视频在转化为流媒体格式时比特率（码流）选择不合适。一般建议转化视频时，考虑到某些较差的网络环境，比特率选择200kbps左右，这样可以使视频质量和播放速度达到一定的平衡。如果网络环境较好，传输速率很快，比特率可以选择300kbps甚至更高，这样在保证播放流畅的情况下，可以让学习者享受到更高质量的教学录像。
（四）用户不同情况的适应问题
精品课程资源共享范围大，用户的水平和层次具有多样性和不可预期性。因此，编码时应尽量采用便于学习者使用的文件格式。目前，使用Windows操作系统的用户众多，一般安装该操作系统的电脑都会装有Windows Media Player，因此，对于WMV和ASF格式的精品课程视频一般用户都可以播放。另外，由于越来越多的电脑上面都装有Flash Player，而且FLV流媒体格式的优越性也日益凸显，因此，FLV格式也成为精品课程视频格式的一个不错选择。
另外，精品课程的用户众多，用户的网络情况也多种多样，为了适应用户不同的网络情况，可以采用微软公司Windows Media Technologies的多比特率智能流功能，它可以自动检测网络状况并选择合适比特率的流媒体文件。那么在制作流媒体文件时，就必须使用多比特率对视频进行编码，创建包含以不同的比特率编码的多个流媒体文件。一般而言，考虑到学习者使用的网络带宽不同等因素，可同时选择低、中、高3种比特率。为了避免编码后的文件过大，同时选择的比特率不可过多。[7]
五、结语
精品课程录像是申报精品课程的一个必要环节。现在国家规定精品课程要实现全程上网，就是要把精品课程全部制作成教学录像放在网上，让学习者可以随时随地进行在线学习。制作精品课程录像比以往显得更加重要，工作量也越来越大。因此，在制作精品课程教学录像时，应充分利用流媒体技术，在保证录像质量的基础上，不断提高录像的播放速度，让更多的人共享到更加优质的教学资源。
参考文献：
[1]教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知[DB/OL].
http：///new/zhengce/Announces_detail.asp？Announces_ID=13
[2]国家精品课程教学录像上网技术标准（2010）[DB/OL].
http：///details？uuid=9cb10d55-1267-1000-088e-5ef033508626&objectId=oid：9cb10d55-1267-1000-088d-5ef033508626.
[3]吴锦荣.高校精品课程录像制作的技术分析[J].华南金融电脑，2009，（4）.
[4]马武.多媒体技术及应用[M].北京：清华大学出版社，2008.
[5]罗云峰，朱秋萍.流媒体通信技术及其应用[J].中国数据通信，2002，（6）.
[6]陈俊，舒晖，王以伍.谈精品课程教学录像的[J].中国医学教育技术，2007，（10）.
[7]迟言.流媒体技术在中医药精品课程建设中的应用[J].中国中医药现代远程教育，2005，（11）.
流媒体技术范文第7篇
关键词:流媒体;流式传输;压缩编码;视频;电力运行系统
中图分类号:F27文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)22-0026-02
引言
在网络上传输音/视频等多媒体信息,通常有下载传输和流式传输两种方案。由于网络带宽有限,而音/视频的文件容量通常很大,采用下载传输非常耗时,传输延迟也很大,特别是下载传输无法满足需要长时间持续传输(如,电力设备和线路现场监控)的应用要求。而采用流式传输时,音/视频信息由音视频服务器或摄像头向用户计算机的连续、实时传送,用户可边接收边观看,不仅启动延时大大缩短,用户也不必等待整个文件从网上全部下载才能观看,这对现场临控之类的音/视信息传输,更有其独特的优点。
一、流媒体技术简介
流媒体是指采用流式传输的方式在Internet播放的媒体格式,又称流式媒体 [1]。流媒体技术指将连续的影像和声音信息通过摄像头或者经压缩处理后存放在网站服务器上,让用户无须等整个文件全部下载完毕后就可以一边下载一边观看和收听的技术 [2]。流媒体技术以流的方式传输视频和音频信息,即便是网络异常拥挤的情况下,也能传输清晰流畅的影音和视频给广大用户,使得在网络上观看和传输影音成为现实。流式传输主要指通过网络传送多媒体的技术总称,即将音频或视频等多媒体文件经过特殊的压缩,由视频服务器等设备向用户计算机连续、实时或顺序传送 [2]。它是流媒体的关键技术。
二、流媒体技术原理
(一)流媒体系统的组成
流媒体系统通常包括编码器、服务器和播放器三个部分。每个部分之间通过特定的协议互相通信,并按照特定格式互相交换文件数据。
1.流媒体编码器:由视频采集卡和流媒体编码软件组成。流媒体采集卡负责接受音/视频数据并转换为所需的信号形式,供编码软件处理;编码软件负责将流媒体采集卡传送过来的信号加工并压缩成流媒体格式。如果进行直播,还要负责将压缩后的流媒体信号实时地传给流媒体服务器。
2.流媒体服务器:由流媒体软件系统的服务器部分和一台硬件服务器组成,负责管理、存储、分发编码器传来的流媒体节目。
3.流媒体终端播放器(解码器): 是流媒体系统播放软件,用来播放音/视频节目。
(二)流媒体技术原理
1.流媒体压缩编码技术。流媒体文件必须制作成适合流媒体传输的流媒体格式文件后才能进行存储或传输。
各种流媒体平台所采用的压缩编码技术各不相同,主要有MPEG1、MPEG-2、MPEG-4、Windows Media Video、Real Media等。
MPEG-l和MPEG-2的压缩率大概在20～30倍之间,用于网络传输还是太低。MPEG-4的压缩率可以超过100倍,且仍可保有非常好的音质和画质。通常的压缩编码是基于一定的压缩算法,如Windows Media是基于MPEG-4的离散余弦变换(DCT)算法,而Real Media则采用小波变换算法。
2.流媒体的关键技术。实现流媒体的关键技术是流式传输。流式传输技术的四个关键步骤是:(1)预处理:传输前采用先进高效的压缩算法,对多媒体信息进行压缩,适合于网络传输。(2)复用和解复用:传输前对多个信轨进行复用,在用户端再解复用,还原成原始形态。(3)打包和解包:流媒体打包后发送到网络传输;在接收端依照包序列号重排序并解包。(4)后处理:在解包后对数据进行特殊处理,如图形雾化,回音抵消等。
在流式传输过程中,由于受网络自身特性影响,会出现“时延抖动”,可能严重影响传输质量。
降低时延抖动产生的影响,可从以下两方面着手:一是对现有网络进行改造,如,用IPV6技术对视频数据的网络传输质量控制等技术进行改进。二是采用缓存机制,在数据包输出前对时延抖动进行吸收,即接收端收到数据包之后,不立即播放,而是将它暂时存储在缓存中,直到预定的播放时间到来,再将缓存中存储的数据包进行规则播放,从而将时延抖动减少到最低。
此外,流式传输的实现需要合适的传输协议。支持流式传输的常用网络协议有:(1)实时传输协议RTP(Realtime Transport Protocol)。这是Internet多媒体数据流的一种传输协议,提供端到端的传送服务,实现流的同步,但只能工作在一对一或一对多的传输情况下。(2)实时传输控制协议RTCP (Real-time Transport Control Protocol)。它和RTP一起提供多媒体数据流量控制和拥塞控制服务。(3)实时流式协议RTSP (Real-time Streaming Protoco1)。它定义了一对多的应用程序,解决通过IP网络有效地传送多媒体数据的问题。(4)Internet资源预订协议RSVP (Resource Reserve Protoco1),用于预留网络带宽。(5)MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)协议,用于识别流媒体类型。
3. 流媒体的实现。首先,通过高效压缩算法让大容量的多媒体数据适合流式传输;其次,通过流媒体服务器修改MIME标志;最后,通过支持流式传输的实时网络协议传输数据流。
以RealMedia为例:第一,采用视频捕获装置对事件进行录制;第二,适当编辑获取的内容,然后利用视频编辑硬件和软件数字化处理编辑的内容;第三,数字化的视频和音频内容被编码为流媒体格式;第四,将媒体文件或实况数据流保存在安装了流媒体服务器软件的宿主计算机上;第五,用户点击网页请求视频流等;第六,宿主服务器通过网络向用户发送音/视频流数据;第七,用户利用媒体播放程序进行进退、回放、观看。
三、流媒体技术在电力运行中的特殊应用
2008年初,中国南方遭受了历史罕见的冰雪灾害。其中湖南省郴州市出现了连续近一个月的低温雨雪冰冻天气,电力、林业、通讯遭受毁灭性重创。全市数十年电力建设成果一朝被毁,郴州一度成为电力“孤岛”。回头来看,除了电力线路建设等级偏低、对极端性天气与气候条件的监测预报水平还不高等原因之外,架设在人烟稀少的高山峻岭的电力线路以及电力设备,因为无人值守也不便巡查,不能及时发现灾害,也是一个非常重要的原因。
要形象直观、动态实时地监控高山险地的关键线路和设备情况,特别是灾害发生和发展情况,在流媒体技术迅速发展的今天,已成为可能。最粗略的技术设想是在关键地区的高压铁塔或设备机房安装特殊的摄像头,借助流媒体传输技术和无线或有线网络技术,连续传送电力线路和电力设备运行情况的实时图像或声音。
除了防灾抗灾监控,流媒体技术在电力系统防盗、电力变电站的无人值守等方面也有广泛的应用前景。近几年,电力线路和电力设施被偷盗和破坏的事件频频发生,据国家发改委副主任张国宝透露,在事件发生最严重的2005年,国家电网公司的电力设施遭受外力破坏的事件数量为12 554起,10千伏及以上变压器遭受外力破坏2 400多台,倒杆(塔)300多基,丢失、受损输电导线4 000多公里、电力电缆200多公里,通信线路70多公里,塔材近5万件,110千伏及以上输电线路因外力破坏引起的线路跳闸达779次 [6] 。由于电力和群众生活、企业生产密切相关,如果电力设施遭遇破坏,就会造成大面积停电,后果不堪设想。2003年美加“8・14”和2005年莫斯科“5・25”这两起大面积停电事故,就是很好的警示案例。
福安市位于闽北山区,山高人少,线路漫长,地势复杂,每年要多次遭受冰雪、台风等恶劣气象的危害,电力线路的运行巡查和电力变电站的人值守始终是一个老大难问题。如果能利用流媒体技术,只要配备一组摄像头加一套流媒体网络管理系统,就能在及时甚至实时监控到灾害性天气对电力线路和电力设备的影响进程和危害发展程度,为防灾抗灾提供有效的技术支持,并在艰苦地段对电力变电站实现无人或半无人值守。
结束语
流媒体是众多宽带业务的基础平台,也是一种新型的数据信息载体,是网络技术同视/音频技术的有机结合。随着互联网的发展,流媒体技术不仅在社会生活中有着广泛的应用前景,而且在电力运行等各个行业都可以发挥特殊的不可替代的作用。
参考文献:
[1]钟玉琢,向哲,沈洪.流媒体和视频服务器[M].北京:清华大学出版社,2003:50-55.
[2]廖勇.流媒体技术入门与提高[M].北京:国防工业出版社,2006:9-12.
[3]何淑贞.流媒体为宽带网络的应用新途[J]. 数字通信世界,2007,(4).
[4]钟玉琢,等.基于对象的多媒体数据压缩编码国际标准-MPEG4及其校验模型[M].北京:北京科学出版社,2000:433-435.
[5]孙凯,徐振宇,武鹏飞.多媒体技术原理与应用[J].煤,2007,(1).
[6]天地伟业.浅谈网络视频在电力变电站无人值守应用[EB/OL].省略/news/view/200809/0556180.shtml.2008-
09-05,2010-03-14.
Streaming Media and its Application of Electrical Running
TANG Qiong-hua
(Fuan Power-supply Lte.Co,Fuan 355000,China)
流媒体技术范文第8篇
【关键词】P2P 流媒体 树状拓扑协议 Gossip协议的模型
P2P网络是最近几年兴起的网络技术，相对于传统的C/S模式，P2P模式一个非常显著的特点就是节点无需依赖集中式服务器资源，各节点可以直接进行通信。每个节点具有相同的地位，既可以请求服务，也可以提供服务，同时扮演着C/S模式中服务器和客户机的双重角色，甚至还可以具有路由器和高速缓存的功能。
一、 P2P概述
P2P的全称是Peer-to-Peer，在英语里peer的意思是“（地位、能力等）同等者、同事、伙伴”，体现一种平等的关系，所以P2P网络一般也称为对等网络。在P2P网络中，节点之间没有服务器与客户机之分，各节点之间是平等的关系，可以直接相互通信，共享计算和存贮能力。
P2P是一种分布式网络，网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源（处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等），这些共享资源需要由网络提供服务和内容，能被其他对等节点直接访问而无需经过中间实体。这种网络中的参与者即是资源（服务和内容）提供者（Server），又是资源（服务和内容）的获取者（Client） 。
P2P打破了传统的Client/Server （ C/S ）模式，在网络中每个节点的地位都是对等的。每个节点即充当服务器，为其他节点提供服务，同时也享用其他节点提供的服务。
二、流媒体的概念
流是用于描述媒体文件的名词。流式传输表示声音、影像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机的连续、实时传送。在采用流式传输的系统中，文件不是一次读取发送所有的数据，而是首先在线路中发送音频或视频剪辑的第一部分。在第一部分开始播放的同时，数据的其余部分源源不断地流出，及时达到目的地供播放用。为保证在阻塞造成网络速度下降的情况下播放不会发生中断，播放器在开始播放前先采集小部分所谓缓冲的预备数据。如果数据流动速度保持足够快的话，播放是连续的。无论文件长秒还是长分钟，用户只是在观看文件前等上几秒钟生成这个缓冲数据。流式传输不仅使启动延时成十倍、百倍地缩短，而且不需要太大的缓存容量。流媒体简单来说就是应用流技术在网络上传输的多媒体文件，而流技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器，让用户一边下载一边观看、收听，而不需要等整个压缩文件下载到自己机器后才可以观看的网络传输技术。该技术先在使用者端的电脑上创造一个缓冲区，于播放前预先下载一段资料作为缓冲，当网路实际连线速度小于播放所耗用资料的速度时，播放程序就会取用这一小段缓冲区内的资料，避免播放的中断，也使得播放品质得以维持。流媒体数据流具有连续性、实时性、时序性三大特点，具有严格的前后时序关系。
三、P2P流媒体数据分发模型
目前P2P流媒体数据分发模型主要可分为2类：基于树状拓扑协议及扩展的模型和基于GOSSIP协议的模型。
1.基于树状拓扑协议及扩展的模型
在基于树状拓扑协议及扩展的模型中，拓扑结构上的节点有明确定义的关系，即“父节点一子节点”关系，树的根节点是源节点。该模型又分为单组播树模型和多组播树模型。
⑴数据分发
在单组播树结构中，数据是通过一棵组播树传输的。树的根节点是组播源，每个非叶节点从自己唯一的父节点得到全部数据，再复制转发给自己所有的子节点，叶节点只从父节点得到数据，不再复制转发。当组播树中的非叶节点退出时，它的子节点将暂时得不到数据，这时系统需要尽快重建连接，保证所有节点都在组播树中。
⑵典型单组播树模型及缺陷
在单组播树中，节点离根节点越远，数据的时延就越大，因此，树的深度应该尽可能小，另外每个节点的有限输出带宽限制了节点的宽度，理想的组播树是在深度和宽度之间能够有效地平衡。ZIGZAG模型是典型的单组播树模型，它定义了一整套完整的构建规则，保证了树的深度维持在O（log N） ， N为单组播树中的节点数，能够有效地构造一棵平衡的组播树。ZIGZAG模型可能是最自然的方法，不需要复杂的视频编码算法，结构优化容易，但ZIGZAG模型还是存在单组播树不可回避的缺陷：
每个节点组播的完成依靠覆盖单播树，与单播树一样，中间节点需要转发数据到它的子节点，而叶子节点无须做这项工作，在图3中以实线箭头和虚线箭头区分。通过这种方式构建多个组播树的视频直播流媒体网络方案都建立在多表述编码（MDC）的基础上，采用MDC编码的媒体流，分成多个层分别传输于多棵树上，每个节点从它所在的多棵树上获取数据，然后再将各层数据整合，还原成可以播放的媒体数据。树的构造要求每个节点只在某棵树中为中间节点，而在其他的树中都为叶子节点。因此，多组播树的主要缺陷是这种设计很难优化，即使是在中心拓扑下也很困难，很可能使整个P2P网络处于异常复杂的环境中。
2.基于Gossip协议的模型
在基于Gossip协议的模型中，所有节点都处在一个无规则的网状结构中，节点随机地给系统中的部分节点发送消息，每个接收到消息的节点继续向其他节点发送消息，重复这个过程，直到消息被发送到系统中的所有节点，并通过Gossip协议维护系统中其他部分节点的视图，通过一定的调度算法在节点之间交换数据，每一个节点既是数据的接收者又是数据的提供者。
五、结束语
覆盖网络拓扑的组织对于P2P流媒体直播系统的性能有着决定性的影响。本文主要根据覆盖网络拓扑组织方式的不同，全面介绍了各种P2P流媒体直播技术方案，并结合流媒体直播应用的特点对其进行分析和比较，以此为基础提出有待于进一步研究的主要问题和挑战。
参考文献：
[1]宋启昌，胡君，王栋.基于区域化的P2P流谋体直播系统模型[J].计算机工程，2010，（1）.