流媒体服务在长江水上安全信息台的应用

胡雪松

摘 要 本文简要介绍了长江水上安全信息台以及流媒体服务的技术、实现方式和在长江水上安全信息台中的作用。

关键词 长江水上安全信息台 流媒体

中图分类号：TP393 文献标识码：A

长江水上安全信息台（以下简称信息台）成立于2004年5月1日，是交通运输部指定的唯一为长江航行船舶播发各类航运安全信息的公益性广播电台。信息台的主要职责是代表长江航运主管部门发布安全预警、水位公报、气象预报、航行通告、水上水下施工作业等各类航行安全信息，宣传交通航运政策法规，通报长江水上安全形势，普及航运安全知识等。

随着新技术的不断发展，信息台仅靠广播这一种传统信息传播手段便显得有点落后，于是流媒体服务便成为了信息台新的传播方式。

所谓流媒体技术，是指将连续的影像和声音信息经过压缩处理后放在网站服务器上，让用户能够一边下载一边观看、收听（即所谓的在线欣赏），而不需要等整个压缩文件下载到自己的机器上才可以欣赏的网络传输技术。一般来说，一个完整的流媒体服务系统需要三个部分组成：编码器、流媒体服务器和播放器。编码器通过对内容来源（如MP3文件或者麦克风输入）进行编码，并将编码过的内容发送到流媒体服务器；流媒体服务器再将它们发布到Internet，这样客户端的播放器只要连接到流服务器就可以进行在线播放了。

1流媒体技术

1.1 rtmp协议

在互联网上进行数据传输肯定是需要数据协议的，流媒体传输协议采用的就是rtmp协议。rtmp是实时消息传送协议（real time messaging protocol），是Adobe Systems公司为Flash播放器和服务器之间音频、视频和数据传输 开发的私有协议。

rtmp协议（Real Time Messaging Protocol）是被Flash用于对象，视频，音频的传输.该协议建立在TCP协议或者轮询HTTP协议之上. RTMP协议就像一个用来装数据包的容器，这些数据可以是AMF格式的数据，也可以是FLV中的视/音频数据. 一个单一的连接可以通过不同的通道传输多路网络流.这些通道中的包都是按照固定大小的包传输的。

1.2音频编码

根据编码方式的不同，音频编码技术分为三种：波形编码、参数编码和混合编码。一般来说，波形编码的话音质量高，但编码速率也很高；参数编码的编码速率很低，产生的合成语音的音质不高；混合编码使用参数编码技术和波形编码技术，编码速率和音质介于它们之间。

最简单的波形编码方法是PCM（Pulse Code Modulation，脉冲编码调制），它只对语音信号进行采样和量化处理。优点是编码方法简单，延迟时间短，音质高，重构的语音信号与原始语音信号几乎没有差别。不足之处是编码速率比较高（64kbit/s），对传输通道的错误比较敏感。

MP3具有不错的压缩比，使用LAME编码的中高码率的mp3，听感上已经非常接近源WAV文件。使用合适的参数，LAME编码的MP3很适合于音乐欣赏。由于MP3推出年代已久，加之还算不错的音质及压缩比，不少游戏也使用mp3做事件音效和背景音乐。几乎所有著名的音频编辑软件也提供了对MP3的支持，可以将mp3象wav一样使用，但由于mp3编码是有损的，因此多次编辑后，音质会急剧下降，mp3并不适合保存素材，但作为作品的demo确实相当优秀的。mp3长远的历史和不错的音质，使之成为应用最广的有损编码之一，网络上可以找到大量的mp3资源。MP3也并非完美，在较低码率下表现不好。MP3也具有流媒体的基本特征，可以做到在线播放。

特点：音质好，压缩比比较高，被大量软件和硬件支持，应用广泛。

适用于：适合用于比较高要求的音乐欣赏。

1.3 wowza媒體服务器

Wowza媒体服务器是一个功能强大的网络在线视频流媒体应用平台，支持广泛的互动和多媒体应用，提供可靠性强，流畅度高的高质量视频和音频到任何设备的传输。无论在云端还是当前操作，它都可以提供强大的组件，让我们不仅可以保证工作流的流畅性还有安全性。

Wowza是一个多平台、多格式、多屏幕输出的流媒体引擎，它接受任何媒体格式，一次性转码，可靠地进行多格式传输，并以最大可能的质量传输到任何地方的任何连接设备。Wowza具有强大的整合能力，融合了其他系统和第三方解决方案，可以很方便地开发自定义的模块，用以扩展新的功能。它还可以从一个电脑或者任何的移动设备管理、监视和评估音频和视频。可以再一台或多台电脑上运行，也可以在云端部署wowza软件，wowza还具有极高的性能指标和可靠性。

2流媒体服务实现方式

信息台的流媒体服务使用蜻蜓FM代理发布广播信号为互联网广播信号，在蜻蜓FM（app）中搜索“长江之声”就可以进行网上收听。

本次使用英夫美迪公司的RadioStreamer音频编码器将模拟音频信号编码为网络信号，由Wowza 发布服务器将编码后的网络信号发布到互联网上。

系统涉及主、备两套系统，两套系统完全对称设置，此处只对一套系统进行详细说明。

（1）音频分配器使用现有的音频分配器，引入一对两根立体声模拟信号到RadioStreamer。

（2）每台RadioStreamer均具备两路音频编码器，分为A、B两路，两路独立运行，接口独立配备，操作面板共用，通过A/B切换键进行切换。

（3）本套系统中，只使用RadioStreamer的A路，即由正面查看左边一路编码器。RadioStreamer接收来自音频分配器的模拟音频信号（Band选择为Linein），将其编码为128kbps的mp3音频帧，并发送到Lan网络上的Wowza服务器。

（4）Wowza Media Server是一款高性能、多线程的流媒体服务器软件。专为多种终端设备提供音视频内容播放服务，支持iOS、windows、Android、BlackMerry等系统的终端设备，以HTTP、RTSP/ RTP、RTMP传输协议的流播放，还支持利用机顶盒进行播放的IPTV。

（5）系统配备两台服务器，运行Wowza服务软件。

（6）两台wowza服务器分别使用两个以太网口，一个与RadioStreamer的Lan口连接，负责接收音频流；一个与Internet网络连接，通过防火墙对外提供服务。

（7）本系统主要使用RTMP协议进行发布。

流媒体服务系统建成投入使用正常，它不仅解决了信息台原来仅靠广播受众面小的问题，而且只要有网络信号，可以随时随地收听直播和点播、回听历史节目。它极大的丰富了信息传播的方式，为长江水上航行安全发挥了重要作用。