流媒體技術基礎-流式傳輸基本概念(二)
阿新 • • 發佈：2019-02-13
二、 流媒體技術原理
流式傳輸的實現需要快取。因為Internet以包傳輸為基礎進行斷續的非同步傳輸，對一個實時A/V源或儲存的A/V檔案，在傳輸中它們要被分解為許多包，由於網路是動態變化的，各個包選擇的路由可能不盡相同，故到達客戶端的時間延遲也就不等，甚至先發的資料包還有可能後到。為此，使用快取系統來彌補延遲和抖動的影響，並保證資料包的順序正確，從而使媒體資料能連續輸出，而不會因為網路暫時擁塞使播放出現停頓。通常快取記憶體所需容量並不大，因為快取記憶體使用環形連結串列結構來儲存資料：通過丟棄已經播放的內容，流可以重新利用空出的快取記憶體空間來快取後續尚未播放的內容。
流式傳輸的實現需要合適的傳輸協議。由於TCP需要較多的開銷，故不太適合傳輸實時資料。在流式傳輸的實現方案中，一般採用HTTP/TCP來傳輸控制資訊，而用RTP/UDP來傳輸實時聲音資料。
流式傳輸的過程一般是這樣的：使用者選擇某一流媒體服務後，Web瀏覽器與Web伺服器之間使用HTTP/TCP交換控制資訊，以便把需要傳輸的實時資料從原始資訊中檢索出來；然後客戶機上的Web瀏覽器啟動A/VHelper程式，使用HTTP從Web伺服器檢索相關引數對Helper程式初始化。這些引數可能包括目錄資訊、A/V資料的編碼型別或與A/V檢索相關的伺服器地址。
A/VHelper程式及A/V伺服器執行實時流控制協議（RTSP），以交換A/V傳輸所需的控制資訊。與CD播放機或VCRs所提供的功能相似，RTSP提供了操縱播放、快進、快倒、暫停及錄製等命令的方法。A/V伺服器使用RTP/UDP協議將A/V資料傳輸給A/V客戶程式（一般可認為客戶程式等同於Helper程式），一旦A/V資料抵達客戶端，A/V客戶程式即可播放輸出。
需要說明的是，在流式傳輸中，使用RTP/UDP和RTSP/TCP兩種不同的通訊協議與A/V伺服器建立聯絡，是為了能夠把伺服器的輸出重定向到一個不同於執行A/VHelper程式所在客戶機的目的地址。實現流式傳輸一般都需要專用伺服器和播放器，其基本原理如圖3.1所示。
三、流媒體播放方式
1.單播
在客戶端與媒體伺服器之間需要建立一個單獨的資料通道，從一臺伺服器送出的每個資料包只能傳送給一個客戶機,這種傳送方式稱為單播。每個使用者必須分別對媒體伺服器傳送單獨的查詢,而媒體伺服器必須向每個使用者傳送所申請的資料包拷貝。這種巨大冗餘首先造成伺服器沉重的負擔，響應需要很長時間，甚至停止播放；管理人員也被迫購買硬體和頻寬來保證一定的服務質量。
2.組播
ＩＰ組播技術構建一種具有組播能力的網路，允許路由器一次將資料包複製到多個通道上。採用組播方式，單臺伺服器能夠對幾十萬臺客戶機同時傳送連續資料流而無延時。媒體伺服器只需要傳送一個資訊包，而不是多個；所有發出請求的客戶端共享同一資訊包。資訊可以傳送到任意地址的客戶機，減少網路上傳輸的資訊包的總量。網路利用效率大大提高，成本大為下降。
3.點播與廣播
點播連線是客戶端與伺服器之間的主動的連線。在點播連線中，使用者通過選擇內容專案來初始化客戶端連線。使用者可以開始、停止、後退、快進或暫停流。點播連線提供了對流的最大控制，但這種方式由於每個客戶端各自連線伺服器，卻會迅速用完網路頻寬。
廣播指的是使用者被動接收流。在廣播過程中，客戶端接收流，但不能控制流。例如，使用者不能暫停、快進或後退該流。廣播方式中資料包的單獨一個拷貝將傳送給網路上的所有使用者。 使用單播發送時，需要將資料包複製多個拷貝，以多個點對點的方式分別傳送到需要它的那些使用者，而使用廣播方式傳送，資料包的單獨一個拷貝將傳送給網路上的所有使用者，而不管使用者是否需要，上述兩種傳輸方式會非常浪費網路頻寬。組播吸收了上述兩種傳送方式的長處，克服了上述兩種傳送方式的弱點，將資料包的單獨一個拷貝傳送給需要的那些客戶。組播不會複製資料包的多個拷貝傳輸到網路上，也不會將資料包傳送給不需要它的那些客戶，保證了網路上多媒體應用佔用網路的最小頻寬。
本文連結地址：http://www.chinavideoonline.com/lmtchangshi/lmtchangshi_002.htm
流式傳輸的實現需要快取。因為Internet以包傳輸為基礎進行斷續的非同步傳輸，對一個實時A/V源或儲存的A/V檔案，在傳輸中它們要被分解為許多包，由於網路是動態變化的，各個包選擇的路由可能不盡相同，故到達客戶端的時間延遲也就不等，甚至先發的資料包還有可能後到。為此，使用快取系統來彌補延遲和抖動的影響，並保證資料包的順序正確，從而使媒體資料能連續輸出，而不會因為網路暫時擁塞使播放出現停頓。通常快取記憶體所需容量並不大，因為快取記憶體使用環形連結串列結構來儲存資料：通過丟棄已經播放的內容，流可以重新利用空出的快取記憶體空間來快取後續尚未播放的內容。
流式傳輸的實現需要合適的傳輸協議。由於TCP需要較多的開銷，故不太適合傳輸實時資料。在流式傳輸的實現方案中，一般採用HTTP/TCP來傳輸控制資訊，而用RTP/UDP來傳輸實時聲音資料。
流式傳輸的過程一般是這樣的：使用者選擇某一流媒體服務後，Web瀏覽器與Web伺服器之間使用HTTP/TCP交換控制資訊，以便把需要傳輸的實時資料從原始資訊中檢索出來；然後客戶機上的Web瀏覽器啟動A/VHelper程式，使用HTTP從Web伺服器檢索相關引數對Helper程式初始化。這些引數可能包括目錄資訊、A/V資料的編碼型別或與A/V檢索相關的伺服器地址。
A/VHelper程式及A/V伺服器執行實時流控制協議（RTSP），以交換A/V傳輸所需的控制資訊。與CD播放機或VCRs所提供的功能相似，RTSP提供了操縱播放、快進、快倒、暫停及錄製等命令的方法。A/V伺服器使用RTP/UDP協議將A/V資料傳輸給A/V客戶程式（一般可認為客戶程式等同於Helper程式），一旦A/V資料抵達客戶端，A/V客戶程式即可播放輸出。
需要說明的是，在流式傳輸中，使用RTP/UDP和RTSP/TCP兩種不同的通訊協議與A/V伺服器建立聯絡，是為了能夠把伺服器的輸出重定向到一個不同於執行A/VHelper程式所在客戶機的目的地址。實現流式傳輸一般都需要專用伺服器和播放器，其基本原理如圖3.1所示。
三、流媒體播放方式
1.單播
在客戶端與媒體伺服器之間需要建立一個單獨的資料通道，從一臺伺服器送出的每個資料包只能傳送給一個客戶機,這種傳送方式稱為單播。每個使用者必須分別對媒體伺服器傳送單獨的查詢,而媒體伺服器必須向每個使用者傳送所申請的資料包拷貝。這種巨大冗餘首先造成伺服器沉重的負擔，響應需要很長時間，甚至停止播放；管理人員也被迫購買硬體和頻寬來保證一定的服務質量。
2.組播
ＩＰ組播技術構建一種具有組播能力的網路，允許路由器一次將資料包複製到多個通道上。採用組播方式，單臺伺服器能夠對幾十萬臺客戶機同時傳送連續資料流而無延時。媒體伺服器只需要傳送一個資訊包，而不是多個；所有發出請求的客戶端共享同一資訊包。資訊可以傳送到任意地址的客戶機，減少網路上傳輸的資訊包的總量。網路利用效率大大提高，成本大為下降。
3.點播與廣播
點播連線是客戶端與伺服器之間的主動的連線。在點播連線中，使用者通過選擇內容專案來初始化客戶端連線。使用者可以開始、停止、後退、快進或暫停流。點播連線提供了對流的最大控制，但這種方式由於每個客戶端各自連線伺服器，卻會迅速用完網路頻寬。
廣播指的是使用者被動接收流。在廣播過程中，客戶端接收流，但不能控制流。例如，使用者不能暫停、快進或後退該流。廣播方式中資料包的單獨一個拷貝將傳送給網路上的所有使用者。 使用單播發送時，需要將資料包複製多個拷貝，以多個點對點的方式分別傳送到需要它的那些使用者，而使用廣播方式傳送，資料包的單獨一個拷貝將傳送給網路上的所有使用者，而不管使用者是否需要，上述兩種傳輸方式會非常浪費網路頻寬。組播吸收了上述兩種傳送方式的長處，克服了上述兩種傳送方式的弱點，將資料包的單獨一個拷貝傳送給需要的那些客戶。組播不會複製資料包的多個拷貝傳輸到網路上，也不會將資料包傳送給不需要它的那些客戶，保證了網路上多媒體應用佔用網路的最小頻寬。
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