流媒体技术在广电节目网络传播中的应用

■李大志 李 玉

一、概述

流媒体技术也称流式媒体技术。所谓流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到发布服务器上，让用户一边下载一边观看、收听，而不要等整个压缩文件下载到自己的计算机上才可以观看的网络传输技术。该技术先在使用者端的计算机上创建一个缓冲区，在播放前预先下一段数据作为缓冲，在网络实际连线速度小于播放所耗的速度时，播放程序就会取用一小段缓冲区内的数据，这样可以避免播放的中断，也使得播放品质得以保证。

流媒体技术不是一种单一的技术，它是网络技术及视/音频技术的有机结合。在网络上实现流媒体技术，需要解决流媒体的制作、发布、传输及播放等方面的问题，而这些问题则需要利用视音频技术及网络技术来解决。

流媒体技术能够在网络上实现传播和播放同时进行的实时工作模式。现如今主流流媒体技术主要有：Adobe公司的 Flash Media Server（Flash Video）， 微软公司的Windows Media Server，RealNetworks公司的RealSystem。其中Flash Media Server形成的文件极小、加载速度极快，使得网络观看视频文件成为可能，现在各大媒体门户网站主要采用的就是该流媒体技术。

流媒体服务器的选择主要是看客户端播放软件的装机率和各大浏览器的兼容问题来考虑，其中FLV（Flash Video）流媒体格式是随着Flash MX的推出而发展而来的一种新兴的视频格式。FLV文件体积小巧，清晰的FLV视频1分钟在1MB左右，一部电影在100MB左右，是普通视频文件体积的1/3。再加上CPU占有率低、视频质量良好等特点使其在网络上盛行，并且可以跨平台，各大浏览器客户端基本都安装了Flash插件，保证了流媒体视频可以不受限制地观看。

二、网站应用

网站可以更有效地突破地域限制将广播电视台的节目资源对外延伸。而且网站提供的点播服务根据用户的需要播放相应的音频视频节目，从根本上改变了用户过去被动式看电视的不足。目前通过流媒体技术网站主要可以提供以下几种服务。

1.广播、电视节目网络同步直播

以前当地的广播电视节目只能局限于当地信号覆盖范围内，但是通过网络提供高质量的宽带流媒体信息可以实现24小时不间断的同步网络直播。

2.广播、电视节目丰富的内容点播

音视频网站最具特色的地方就在于它的视频新闻点播的时效性和丰富性，它能做到在电视新闻直播结束后就可以在网上进行点播，从而为那些错过收看时间的人们带来便利。

3.广播、电视节目的网上互动

可以通过网站配合节目宣传举办以网络座谈形式为主的观众见面会，网友可以通过聊天室和演播室的嘉宾互动聊天，同时可以收看到以流媒体形式直播的演播室图像信息。而这些视频资料是从演播室的布置，包括嘉宾的进场就开始直播的，而且是先于电视节目的播出，这种新颖的形式和有趣的互动受到节目部门和网民的好评。

三、系统功能

网站方面通过流媒体技术实现音频视频的网上直播录播，满足了节目宣传的需要，同时也扩大了本地媒体的对外影响，通过流媒体技术的应用主要实现了以下功能：

1.扩大传播范围

通过互联网实现音视频的直播点播不受传统广播电视覆盖范围的限制，可以超越更广大的地理空间，进行全球化传播，使各个频道、各个频率获取受众的机会更加平等而广泛。

2.超强多媒体性

网上的视频音频的直播点播同时还可以结合文字、图片等多种传播载体，可使信息传播的丰度和厚度大为增强。

3.互动性

双向交流使得网上广播突破了传统广播电视“我播你听”的被动模式，使观众可以随时按照自己的意愿调整收听收看的过程。

4.可检索性

网上点播的技术优势使得电台电视台建立起自己的网络资源库成为可能，同时也为听众对广播电视节目资源的搜寻检索提供了必要的条件，音视频节目资源成为可查询、可检索的信息资料。

四、系统架构

图1

流媒体服务相关的服务器应当是根据用户和节目数量的需要自行配置、安装调试的。流媒体服务器端网络架构如图1。

1.网络结构

将所有音视频编码服务器与管理服务器置于一个相对独立的千兆以太网内，这样的布局不仅可以加大编码服务器的安全系数，同时也使视频节目的上传更加稳定快速。由于可能需要录制的节目播出时间比较集中，导致在编码结束后文件的上传比较密集，使用620K码流来录制一档1个小时的新闻节目，编码后的文件一般在180M左右，相对音频节目来说较大的视频文件的传输将占用更多的带宽，让所有视频编码服务器与管理服务器处于一个相对独立的以太网内，同时在两台发布服务器上安装双网卡，可以减轻同时上传多个大文件时对网络的压力，确保直播录播系统的稳定和安全。

广播电视各套节目信号源汇聚到编码服务器的声卡或采集卡后，根据需要录制的节目制作录制计划，按照计划启动编码任务，编码完成后将文件通过以太网以FTP的形式上传至点播发布服务器上，再由点播发布服务器对外发布。由于音频节目的录制采用64K的码流，因此在一台P4的机器上可同时负载3-5路节目的编码仍然能够保证录制和上传节目的质量。

2.软件需求

虽然微软公司也提供了针对网上直播点播的服务组件，但是现在有部分浏览器例如Firefox、Google Chrome等并不支持观看。因此我们采用Adobe公司的Flash Media Server来搭建音视频直播点播系统，它不但可以发布FlV格式的流媒体同时也支持通过H.264压缩的高清视频。

直播编码服务器。我们采用Adobe Media Encoder软件来进行在线音视频编码，然后实时传递给直播服务器发布。Adobe Media Encoder编码软件支持H.264而且性能稳定，同时支持多路视频实时压缩，是Adobe公司专为网络流媒体开发的编码软件。

点播编码服务器。所有自动编码上传程序都是自行编写的，编码器采用的是开源ffmpeg编码库。ffmpeg是音视频的分离、转换、编码解码及流媒体的完全解决方案，其中最重要的就是libavcodec库。它被mplayer或者xine使用作为解码器。首先，根据需要安排不同的计划任务录制各类节目，并自动上传，然后通过程序定制使用ffmpeg编码器自动进行编码，转换为指定的流媒体格式，最后上传到发布服务器发布。实现全程无人值守，并且能够支持远程Web管理。

Web服务器采用的则是较为常用的Internet Information Services（IIS，互联网信息服务），基于Windows 2008 R2 系统的IIS7.5为网站提供了更加安全更加稳定的服务。

3.硬件要求

视频直播编码服务器可以同时负载支持2-3路以H.264编码、620K码流的直播编码，可以实现非常清晰的图像质量，而音频直播编码服务器可以同时负载录制 3-5路64Kb/s码流的直播节目。

发布服务器在用户许可证和带宽允许的情况下，能够满足近300人的同时在线。视频文件采用620Kb/s的码流进行压缩，音频文件采用64Kb/s的码流进行压缩，不仅能获得较好的质量，同时也能使更多用户能同时观看。具体的音频视频码率可以根据节目质量要求及带宽条件自行调整。

在视频采集卡的选择上，经过测试可以使用View Cast的Osprey采集卡，它能在捕获电视质量的视频后以每秒30帧进行非压缩重现，该卡作为在网络上进行视频会议、电影制作、网络摄像及其它数字影像服务应用已被广泛应用。

我们选用的View Cast公司产品主要是因为它有如下优势：能够在一个系统里可同时使用多卡；在最小的CPU利用率下，采集全帧视频可达到30帧/秒；支持更流行的视频和音频APIS；专业的视频连接器增强了可靠性和灵活性；在低速率下，提升了声音采集；价格适中。

在音频采集卡的选择上我们也是要求能够在一个系统里可同时使用多块卡，并且能够在最小的CPU利用率下，实现最好的音质效果。当然对于Internet上发布和传输的音频流不需要过高的码流，但是要在一台机器上同时负载多路音频压缩，对于声卡的要求也相对较高，经过多次测试我们最终选定了能够在确保音频输出质量的情况对系统资源的使用也相对较为宽松的创新声卡。

五、未来前景

对于新闻媒体来说，流媒体带来了机遇，也带来了挑战。

流媒体技术将过去传统媒体的“推”式传播，变为受众的“拉”式传播，受众不再是被动地接受来自广播电视的节目，而是在自己方便的时间里接收自己需要的信息。这将在一定程度上提高受众的地位，使他们在新闻传播中占有主动权，也使他们的需求对新闻媒体的活动产生更为直接的影响。

流媒体技术的广泛运用也将模糊广播、电视与网络之间的界限，网络既是广播电视的辅助者与延伸者，也将成为它们的有力的竞争者。利用流媒体技术，网络将提供新的音视频节目样式，也将形成新的经营方式，例如收费的点播服务。发挥传统媒体的优势，利用网络媒体的特长，保持媒体间良好的竞争与合作，是未来网络的发展之路，也是未来传统媒体的发展之路。