论网络电视的流媒体技术

刘兴盛

【摘 要】随着网络硬件和软件环境的成熟，各式各样的信息通过网络开始传递给人们，网络电视渐显优势，流媒体技术为网络电视传输提供了技术保障。本文主要论述了流媒体技术工作原理和传播方式，以及流媒体技术在网络电视如何应用，将来发展前景进行浅析。

【关键词】流媒体 网络

目前，流媒体技术已普遍应用于互联网各个领域，应用流技术的新闻直播报道、网络视频在线播出和点播、电子商务等，这些都离不开流媒体技术。流媒体技术使网络信息交流不再那么单一，网络媒体传播变得更便捷。

一、流媒体的定义

很长时间，网络带宽受限制，上网速度很慢，下载媒体文件慢，Internet数据又是基于文本、图片等内容，由于现在大多数网络用户的网络带宽满足不了现在的普通的未压缩广播电视的视频和音频播放所需要的网络带宽，从而导致这些音视频数据难以在互联网上传播。网络带宽问题在短时间内难以解决，所以要完成在线音频、视频传输必须在文件自身的传播中研究，所以产生了流媒体技术。

流媒体是指在网络媒体平台上不间断实时播放音视频文件通过流式传输技术。所谓的流式传输技术就是通过视频服务器缓冲区将处理后的视频文件有序发送给客户端，不需要把整个视频文件下载到客户端就可以在线观看和下载同时进行的网络传输技术。该传输技术需要在客户端上创建一个缓冲区，首先把要播放的视频文件下载到缓冲区里，当网络视频传输速度小于播放传输速度，缓冲区视频数据将被播放程序读取，这样就可以连续播放，防止播放停止，也可以保证播放视音频品质。

二、流媒体工作原理

传输协议是流媒体的实现过程必不可少的。因为TCP需要更多的网络资源，因而不适合发送实时数据。 因此，在实现流传输时，超文本传输协议（HTTP）和传输控制协议（TCP）一般用来传输控制信息，而实时传输协议（RTP）和用户数据报协议（UDP）用来传输实时音视频数据。缓存机制是完成流式传输的关键。因为传输的视频数据包可能选择不同的网络路径，从而导致网络数据包到达客户端的时间不同，可能先传输的数据包后到达客户端。因此，如果依次播放到达的数据包，肯定不是客户想要的视频。缓存机制解决了这个问题，视频数据包先放到缓存系统里有序存起来，以确保读取视频数据顺序正确，从而可以连续输出正确音视频数据。

缓存机制也可以解决视频播放中断问题，也是网络在线视频播放常出现的问题，因为网络环境是时刻变化的，各种原因可以造成网络堵塞，使视频数据不能到达客户端，导致正在播放的视频停止。缓存机制存在不会导致播放中断，因为客户端可以读取缓存里的视频数据，等待网络堵塞时，缓存就有新的视频数据可读取。

三、流媒体的传播方式

流媒体的传播有点播、广播、单播与组播多种不同的方式。点播连接是客户端主动向视频服务器请求连接。为了不影响播放，点播提供更大控制，这样客户端连接视频服务器时消耗了网络带宽。

广播是不根据客户端需求大面积地给客户端发送流数据，而且流数据不被客户端控制。例如，客户端不能暂停、快速向前或向后。无论用户是否需要，广播模式下的数据包的单个副本将被发送到网络上的所有用户。

单播是在客户端和媒体服务器之间建立一个每个数据包只能发送给客户端单独的数据通道，这种传输称为单播。媒体服务器将会收到每个用户单独的查询，这个查询申请必须被媒体服务器备份。备份数据过多造成数据冗余，这样会带来服务器响应时间长，甚至中止播放，服务器过载； 服务器管理员也被强制要求更换硬件和购买带宽，以确保服务器安全快速运行。组播技术应用一个可以将数据包复制到多个信道的网络。在组播模式下，单个服务器可以毫无延迟地连续数据流同时发送数十万个客户端。客户端可以共享媒体服务器发送的一个数据包就行，从而带宽的需求减少。单播传输和广播模式没有组播传输方式有优势，组播传输将充分利用网络带宽，组播不会复制多份数据传输到网络，用户不会获得没用的数据包，以确保网络带宽充分合理的利用。

四、媒体服务器

视频服务器是媒体服务器搭建的核心基础，当客户端向媒体服务器发送请求时，视频服务器首先将视频数据下载到视频缓存区，客户端通过网络接口去读取缓存视频。如果客户端发送新的视频请求服务时，服务器系统资源够用就可以响应客户端的请求，否则，等待排序响应请求。系统资源包括缓存区大小和程序处理器使用情况，存储输出输入带宽，网络带宽等。

网络视频平台是媒体服务器不可缺少的，它包含视频制作模块、视频发布和视频管理模块、用户管理模块。视频制作包括视频的前期采集、编辑，在一些主流的视频编辑软件上完成，视频制作完后就准备发布，这需要通过视频发布管理模块将制作好的节目提交给客户端。视频管理模块主要负责视频存储和查找过程中能够合理地利用系统资源，用户管理模块主要包括用户账号注册和用户权限的管控。

五、流媒体的技术发展

随着流媒体技术的快速发展，流媒体技术被应用于互联网的各个领域里，给互联网注入了新的活力，同时也改变了互联网的模式，让互联网和现实的世界融合到一起。流媒体技术在全面应用之后，人們可以通过手机语音和视频聊天，不再局限于用文字聊天。传统电子商务只局限于用图片对商品进行展示和说明，现在可以利用视频互动解说，更生动地介绍产品的功能和亮点。网络媒体新闻不仅可以发送文字和图片，还可以发送更多的视频报道，吸引观众的眼球。流媒体技术也将为网络带来新的视频服务平台，如网络电视、在线音乐和电影、在线教育等。

网络电视相比传统电视更方便，可以通过移动客户端观看，内容更丰富，播放电视节目的同时可以加入一些自己原创的节目在网络平台播出，提高点击率。网络电视是一个可以互动的视频服务平台，用户可以一边观看一边发送评论，这些传统电视是做不到的。网络电视除了有直播电视节目的功能，还有点播功能，可以回放以前播过的节目，节目和播出时间可以任意选择，而传统电视没有这样的功能。随着网络基础建设的日益完善，网络资源增多，网络电视在人们的生活中必不可少，流媒体技术快速发展使网络电视发展迅速，网络电视新型媒体是电视台发展中必不可少，传统媒体和新型媒体相结合是未来发展新的趋势。

【参考文献】

[1]庄捷.流媒体原理与应用[M].北京：中国广播电视出版社，2007：21-41；[2]齐俊杰，胡洁，麻信洛.流媒体技术入门与提高[M].2.北京：国防工业出版社，2009：1-30；[3]熊永华，吴敏，贾维嘉.实时流媒体传输技术研究综述[J].计算机应用研究.2009，26（10）；3615-3620.