《华科流媒体》PPT课件.ppt

2 47 1 1多媒体与流媒体 多媒体 Multimedia 是融合两种以上媒体的人 机交互式信息交流和传播媒体 1 多媒体是信息交流传播媒体 其功能和电视 报纸 杂志等媒体一样 2 和计算机等处理设备的交互性 即人可以控制各种媒体的播放 这个电视报纸杂志等媒体又不一样 3 以数字形式传播 而不是以模拟信号的形式存储和传输的 4 传播的种类很多 文字 图片 视频 图像 Flash 声音等 虽然融合任何两种以上的媒体就可以称为多媒体 但通常认为多媒体中的连续媒体 声音和电视 是人与机器交互的最自然的媒体 多媒体技术概要 3 47 所谓流媒体 Streamingmedia 简单的说就是利用互联网来传递并能被用户一边下载一边观看的活动媒体信息 是指采用流式传输的方式在Internet Intranet播放的媒体格式 如音频 视频或多媒体文件 流媒体在播放前并不下载整个文件 只将开始部分内容存入内存 在计算机中对数据包进行缓存并使媒体数据正确的输出 流媒体的数据流随时传送随时播放 与单纯的下载方式相比 这种对多媒体文件边下载边播放的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 极大的减少用户用在等待的时间 总的来说 流媒体就是指在网络上使用流式传输技术的连续回放的多媒体 什么是流媒体 1 1多媒体与流媒体 4 47 在网络上传播多媒体信息主要有两种方式 下载和流式传输 下载方式是传统的传输方式 指在播放之前 用户下载多媒体文件至本地 通常这类文件容量较大 依据目前的网络带宽条件 需要较长时间 并且对本地的存储容量也有一定的要求 这就限制了PDA等低存储容量设备的使用 流式传输则把多媒体信息通过服务器向用户实时地提供 采用这种方式时 用户不必等到整个文件全部下载完毕 而只需经过几秒或几十秒的启动时延即可播放 之后 客户端边接收数据边播放 与下载方式相比 流式传输具有显著的优点 一方面大大地缩短了启动延时 同时也降低了对缓存容量的需求 另一方面 又可以实现现场直播形式的实时数据传输 这是下载等方式无法实现的 同时有助于保护多媒体数据的著作权 下载与流式播放 1 1多媒体与流媒体 5 47 主要指通过网络传送媒体 如视频 音频 的技术总称 其特定含义为通过Internet将影视节目传送到PC机 实现流式传输有两种方法 实时流式传输 Realtimestreaming 和顺序流式传输 progressivestreaming 一般说来 如视频为实时广播 或使用流式传输媒体服务器 或应用如RTSP的实时协议 即为实时流式传输 如使用HTTP服务器 文件即通过顺序流发送 采用那种传输方法依赖你的需求 当然 流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘 流式传输 1 1多媒体与流媒体 6 47 实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接配匹 使媒体可被实时观看到 实时流与HTTP流式传输不同 他需要专用的流媒体服务器与传输协议 实时流式传输总是实时传送 特别适合现场事件 也支持随机访问 用户可快进或后退以观看前面或后面的内容 理论上 实时流一经播放就可不停止 但实际上 可能发生周期暂停 实时流式传输必须配匹连接带宽 这意味着在以调制解调器速度连接时图象质量较差 而且 由于出错丢失的信息被忽略掉 网络拥挤或出现问题时 视频质量很差 如欲保证视频质量 顺序流式传输也许更好 实时流式传输需要特定服务器 如 QuickTimeStreamingServer RealServer与WindowsMediaServer 这些服务器允许你对媒体发送进行更多级别的控制 因而系统设置 管理比标准HTTP服务器更复杂 实时流式传输还需要特殊网络协议 如 RTSP RealtimeStreamingProtocol 或MMS MicrosoftMediaServer 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 实时流式传输 1 1多媒体与流媒体 7 47 顺序流式传输是顺序下载 在下载文件的同时用户可观看再线媒体 在给定时刻 用户只能观看已下载的那部分 而不能跳到还未下载的前头部分 顺序流式传输不象实时流式传输在传输期间根据用户连接的速度做调整 由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件 也不需要其他特殊协议 它经常被称作HTTP流式传输 顺序流式传输比较适合高质量的短片段 如片头 片尾和广告 由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的 这种方法保证电影播放的最终质量 这意味着用户在观看前 必须经历延迟 对较慢的连接尤其如此 对通过调制解调器发布短片段 顺序流式传输显得很实用 它允许用比调制解调器更高的数据速率创建视频片段 尽管有延迟 毕竟可让你发布较高质量的视频片段 顺序流式文件是放在标准HTTP或FTP服务器上 易于管理 基本上与防火墙无关 顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的视频 如 讲座 演说与演示 它也不支持现场广播 严格说来 它是一种点播技术 顺序流式传输 1 1多媒体与流媒体 8 47 流媒体技术一般都有三个方面的表现 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 仅仅具有其中一到两个要素是不能被称为流媒体技术的 流媒体 StreamingMedia 是一种新兴的网络传输技术 在互联网上实时顺序地传输和播放视 音频等多媒体内容的连续时基数据流 流媒体技术包括流媒体数据采集 视 音频编解码 存储 传输 播放等领域 一般来说 流包含两种含义 广义上的流是使音频和视频形成稳定和连续的传输流和回放流的一系列技术 方法和协议的总称 我们习惯上称之为流媒体系统 而狭义上的流是相对于传统的下载 回放 Download Playback 方式而言的一种媒体格式 它能从Internet上获取音频和视频等连续的多媒体流 客户可以边接收边播放 使时延大大减少 流媒体技术的三个方面 1 1多媒体与流媒体 9 47 编码工具 用于创建 捕捉和编辑多媒体数据 形成流媒体格式 流媒体数据 压缩编码后的信息 音视频同步等信息 字幕 声道选择等 网络传输控制信息服务器 存放和控制流媒体的数据 网络 适合多媒体传输协议甚至实时传输协议的网络 播放器 供客户端浏览流媒体文件 通常是独立的播放器和ActiveX方式的插件 流媒体体系的关键要素 1 2流媒体体系结构 10 47 1 2流媒体体系结构 流媒体体系结构 11 47 nCUBE4是美国nCUBE公司在1999年秋季推出的第三代流媒体服务器产品 nCUBE4采用了单节点机箱型设计 每个机箱是一个服务节点 称为MediaHUB 每个MediaHUB内部有一个PIICPU 4条Ultra2SCSI存储总线 5个用于外部网络吞吐的PCI网卡插槽 可配置IP ATM和DVB ASI网卡 一个专门用于节点间互连的向量加速处理 HAVOC 芯片 这个芯片就相当于用于节点互连的路由器 Router 该芯片挂在每个节点的PCI总线上 并有8条全双工1Gbps的链路用于连接其它节点上的HAVOC 各个HAVOC之间的互连采用超立方体 Hypercube 连接方式 最高可达到8维超立方体结构 共计2 8 256个节点 MediaHUB 的规模 所有的节点采用MPP方式互连 MPP方式使系统具有很高的可扩展性 由于其MPP是采用多地址空间的完全分布式系统 因此系统可编程性能变得比较差 nCUBE的系统软件是其自身开发的基于u9fs文件系统的Transit操作系统 用于系统中非视频文件的访问和对视频播放进程的管理 nCUBE使用了OracleVideoServer OVS Version3 1 作为视频播放软件 nCUBE具有在OVS上进行5000个并发流实际运行超过72小时的测试经验 流媒体服务器 nCUBE4 1 2流媒体体系结构 12 47 下图给出了32个节点 5维 情况下的拓补结构图 一个路由器挂一个节点 图中仅画出了向量处理芯片 HAVOC 部分 其上连接的节点省略 1 2流媒体体系结构 32个节点的nCUBE4拓补结构图 13 47 SGI的Origin系列服务器是在其收购了Cray公司之后 两强联手的力作 这一款产品是将SGI公司的卓越的图形处理能力和Cray的并行互连技术紧密结合的产物 这一款产品推出后的不久 SGI公司又推出了积木化 Brick 设计的Origin3000系列 这两款高性能服务器都可以作为流媒体服务器使用 以下分别介绍其体系结构 Origin2000和nCUBE4在结构上有一些类似 但有部分差异 Origin2000的节点采用了双CPU设计 节点内采用了X bar交换式总线设计 对于Origin2000 一个节点就相当于两个独立的计算机 节点间的互连和nCUBE的节点间互连方式不同 nCUBE4有8个端口用于互连 Origin2000的路由器只有6个端口 其中2个用于连接节点 只有4个可以用于互连 这种路由器之间的互连被SGI称为CrayLink 此外Origin2000还有一种路由器专门用来进行路由器之间的互连 称为中间路由器 Meta router 具有4个端口 两款路由器每个端口的带宽为全双工1 6GB 采用HiPPI6400互连标准 每个方向为800MB 所有的路由器的连接和nCUBE有微细的差别 在0 4维时都是超立方体结构 但在第5维开始 Origin2000采用了厚超立方体结构 流媒体服务器 SGIOrigin 1 2流媒体体系结构 14 47 Origin2000的节点采用了双CPU设计 节点内采用了X bar交换式总线设计 流媒体服务器 SGIOrigin 1 2流媒体体系结构 15 47 所有的路由器的连接和nCUBE有微细的差别 在0 4维时都是超立方体结构 但在第5维开始 Origin2000采用了厚超立方体结构 流媒体服务器 SGIOrigin 1 2流媒体体系结构 16 47 Origin3000采用了更高密度的节点和节点连接设计 内部总线的设计和Origin2000类似 但总线带宽除了用于I O处理的XIO部分是2 4GB s以外 其余的带宽都变为Origin2000的两倍 达到3 2GB s Origin3000也采用了厚超立方体结构 流媒体服务器 SGIOrigin 1 2流媒体体系结构 17 47 Origin的体系结构促使SGI开发出了顺应SMP结构的可编程性好 也同时体现其多处理器结构的计算机的特性的内存组织结构 这种结构就是分布式共享内存 DSM ccNUMA体系结构 在基于ccNUMA的Origin系统中 分布式内存相连接形成单一内存 存储部件利用硬件进行物理连接 这样一来 整个系统具有所有内存直接寻址 所有I O直接寻址的功能特性 ccNUMA结构必须解决高速缓存的一致性问题 因为所有内存都被当作一个逻辑上的全局内存来处理 而这个内存可以被所有的CPU访问 因此必然要处理内存访问冲突的问题 需要一段专门的内存用来维持高速缓存目录的一致性 分布式共享内存通过附加的解决访问冲突的内存开销和通信协议 换来了极大的内存访问灵活性 使得内存对CPU来说是完全可访问的 CPU不用太多关心内存的实际物理位置 在哪个节点 这种全局可寻址特性使得资源可以在不通过复制的情况下就被访问 带来了极大的编程灵活性 将SMP的编程性好的特点和MPP的可扩展性好的特点结合在一起 这就是可扩展对称多处理机结构 SSMP SGI的系统软件是其自己开发的基于xfs文件系统的IRIX6 5 SGI最初自行开发了一款流媒体服务软件MediaBase 远远没有将其硬件性能发挥出来 市场和用户的反映也不是很好 因此 SGI在最近也将视频流播放软件全面转向了OVS 流媒体服务器 SGIOrigin 1 2流媒体体系结构 18 47 MediaHawk2000是美国并行公司推出的基于SMP体系结构的计算机 采用模块化设计 一个服务器单元称为交互式视频模块 IVM 每个模块带自己的CPU 以及网络输出接口 称为一个数字视频组 VA 每个IVM可具有存储通道 用于连接磁盘阵列 两个VA的组合称为DVA 在组建更大的系统时 就需要多个独立的DVA VA进行叠加 这些DVA VA之间通过100M以太网连接 用TCP IP方式通信和交换数据 Mediahawk2000的体系结构如下图所示 MediaHawk2000系统软件采用专门的嵌入式实时操作系统 视频应用软件也是自己开发 其服务器视频播放软件的独特之处就实支持可变帧大小 VFS 技术 支持变位速率 VBR 编码数据以降低消耗并提供连续的视频流 流媒体服务器 MediaHawk2000 1 2流媒体体系结构 19 47 Microsoft公司的WindowsMedia的核心是ASF AdvancedStreamFormat 微软将ASF定义为同步媒体的统一容器文件格式 ASF是一种数据格式 音频 视频 图像以及控制命令脚本等多媒体信息通过这种格式 以网络数据包的形式传输 实现流式多媒体内容发布 ASF最大优点就是体积小 因此适合网络传输 使用微软公司的最新媒体播放器 MicrosoftWindowsMediaPlayer 可以直接播放该格式的文件 用户可以将其他格式的视频和音频转换为ASF格式 而且用户还可以通过声卡和视频捕获卡将诸如麦克风 录像机等等外设的数据保存为ASF格式 另外 ASF格式的视频中可以带有命令代码 用户指定在到达视频或音频的某个时间后触发某个事件或操作 可扩展的媒体类型 ASF文件允许制作者很容易地定义新的媒体类型 ASF格式提供了非常有效的灵活地定义符合ASF文件格式定义的新的媒体流类型 部件下载 特定的有关播放部件的信息 如 解压缩算法和播放器 能够存储在ASF文件头部分 这些信息能够为客户机用来找到合适的所需的播放部件的版本 如果它们没有在客户机上安装 可伸缩的媒体类型 ASF是设计用来表示可伸缩的媒体类型的 带宽 之间的依赖关系 流媒体数据 微软高级流格式ASF 1 2流媒体体系结构 20 47 RealNetworks公司的RealMedia包括RealAudio RealVideo和RealFlash三类文件 其中RealAudio用来传输接近CD音质的音频数据 RealVideo用来传输不间断的视频数据 RealFlash则是RealNetworks公司与Macromedia公司新近联合推出的一种高压缩比的动画格式RealMedia文件格式的引入了 它使得RealSystem可以通过各种网络传送高质量的多媒体内容 第三方开发者可以通过RealNetworks公司提供的SDK将它们的媒体格式转换成RealMedia文件格式 流媒体数据 RealMedia文件格式 1 2流媒体体系结构 21 47 Apple公司的QuickTime电影文件现已成为是数字媒体领域的工业标准 QuickTime电影文件格式定义了存储数字媒体内容的标准方法 使用这种文件格式不仅可以存储单个的媒体内容 如视频帧或音频采样 而且能保存对该媒体作品的完整描述 QuickTime文件格式被设计用来适应为与数字化媒体一同工作需要存储的各种数据 因为这种文件格式能用来描述几乎所有的媒体结构 所以它是应用程序间 不管运行平台如何 交换数据的理想格式 QuickTime文件格式中媒体描述和媒体数据是分开存储的 媒体描述或元数据 meta data 叫做电影 movie 包含轨道数目 视频压缩格式和时间信息 同时movie包含媒体数据存储区域的索引 媒体数据是所有的采样数据 如视频帧和音频采样 媒体数据可以与QuickTimemovie存储在同一个文件中 也可以在一个单独的文件或者在几个文件中 流媒体数据 QuickTime电影文件格式 1 2流媒体体系结构 22 47 流式传输的实现需要缓存 因为Internet以包传输为基础进行断续的异步传输 对一个实时A V源或存储的A V文件 在传输中它们要被分解为许多包 由于网络是动态变化的 各个包选择的路由可能不尽相同 故到达客户端的时间延迟也就不等 甚至先发的数据包还有可能后到 为此 使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响 并保证数据包的顺序正确 从而使媒体数据能连续输出 而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿 通常高速缓存所需容量并不大 因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据 通过丢弃已经播放的内容 流可以重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续尚未播放的内容 流式传输的实现需要合适的传输协议 TCP需要较多的开销 故不太适合传输实时数据 在流式传输的实现方案中 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 流式传输的过程一般是这样的 用户选择某一流媒体服务后 Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP TCP交换控制信息 以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来 然后客户机上的Web浏览器启动A VHelper程序 使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化 这些参数可能包括目录信息 A V数据的编码类型或与A V检索相关的服务器地址 流媒体传输协议 1 2流媒体体系结构 23 47 RTP是用于Internet Intranet针对多媒体数据流的一种传输协议 RTP被定义为在一对一或一对多传输的情况下工作 其目的是提供时间信息和实现流同步 RTP通常使用UDP来传送数据 但RTP也可以在TCP或ATM等其他协议上工作 当应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端口 一个给RTP 一个给RTCP RTP本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制 也不提供流量控制或拥塞控制 它依靠RTCP提供这些服务 RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务 RTP和RTCP配合使用 它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化 因而特别适合传送网上的实时数据 流媒体传输协议 实时传输协议RTP与RTCP 1 2流媒体体系结构 24 47 实时流协议RTSP是由RealNetworks和Netscape共同提出的 该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据 RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上 它使用TCP或RTP完成数据传输 HTTP与RTSP相比 HTTP传送HTML 而RTP传送的是多媒体数据 HTTP请求由客户机发出 服务器作出响应 使用RTSP时 客户机和服务器都可以发出请求 即RTSP可以是双向的 流媒体传输协议 实时流协议RTSP 1 2流媒体体系结构 25 47 由于音频和视频数据流比传统数据对网络的延时更敏感 要在网络中传输高质量的音频 视频信息 除带宽要求之外 还需其他更多的条件 RSVP是Internet上的资源预订协议 使用RSVP预留一部分网络资源 即带宽 能在一定程度上为流媒体的传输提供QoS 流媒体传输协议 资源预订协议RSVP 1 2流媒体体系结构 26 47 一种基于代理缓存的移动流媒体动态调度算法DS2AM2PC DynamicSchedulingAlgorithmforMobileStreamingMediabasedonProxyCaching 采用代理缓存窗口自适应伸缩和分段缓存补丁块方案 在代理缓存中根据具体情况每次缓存相同或者不同大小的段补丁块 同时隔一段时间 根据移动媒体流行度更新一次缓存窗口大小 动态决定其最大缓存大小 实现了移动流媒体对象在代理服务器中缓存的数据量和其流行度成正比的原则 仿真结果表明 对于客户请求到达速率的变化 DS2AM2PC算法比P3S2A Proxy assistedPatchPre fetchingandServiceSchedulingAlgorithm 算法和OBP OptimizedBatchPatching prefix patchcaching算法具有更好的适应性 在最大缓存空间相同的情况下 能显著减少通过补丁通道传输的补丁数据 从而降低了服务器和骨干网络带宽的使用 能快速缓存媒体对象到缓存窗口 同时减少了代理服务器的 请参考 计算机学报2008年第7期 基于代理缓存的移动流媒体动态调度算法IEEEMultimedia 2005 J S 61 67 Segment basedproxycachingforInternetstreamingmediadelivery 基于代理缓存的移动流媒体动态调度算法 1 3国内外动态 27 47 支持大规模用户在线使用的流媒体应用是Internet中极富潜力的一项 重磅级应用 但由于Internet缺乏服务质量 QoS 与相应的安全保障 并且网络和终端系统又存在着较大的异构性 这使得在Internet上构建支持大规模用户的在线流媒体应用面临很多的挑战 从支持该应用的流媒体编码技术和网络技术两个角度出发 针对编码技术与网络技术的发展与现状 研究一个新的流媒体应用体系结构 以同时解决大规模流媒体应用中的性能瓶颈 异构性 安全传输以及服务质量等问题 并指出了大规模流媒体应用中关键技术的研究方向 请参考 计算机学报2008年第5期 大规模流媒体应用中关键技术的研究 大规模流媒体应用中关键技术的研究 1 3国内外动态 28 47 具有高缓存写入效率的流媒体分段缓存方法 1 3国内外动态 流媒体代理服务器缓存是能有效降低网络传输负载的技术 长时间持续和大传输码率的两个流媒体访问特点使得流媒体代理服务器面临的负载问题十分严峻 流媒体缓存方法是流媒体代理服务器的核心组成 其引发的缓存写入操作数量对代理服务器负载有着重要的影响 从流媒体缓存的执行特点入手 研究高网络传输减少效果和低缓存写入负载的流媒体分段缓存方法 缓存写入与访问热度相结合是缓存方法的主要特点 该缓存方法相比目前减少网络传输最好的Adaptive Lazy缓存方法能减少2 3的缓存写入负载 并能获得同样的网络传输减少效果 请参考 计算机学报2007年第4期 具有高缓存写入效率的流媒体分段缓存方法 29 47 针对移动自组织网络 MobileAdhocNetworks MANET 的特点和IEEE802 11的链路层重传机制和分包策略的不足 研究基于广义误码率 GeneralizedBitErrorRatio GBER 和参考无线包重传概率 PacketRetrans missionRatio PRR 的时延约束方程理论和传输层包长调整方法 有学者提出基于时延约束的MANET流媒体传输可变包长TCP友好速率控制机制 VariablePacketsizeTCP FriendlyRateControl VPTFRC 与其他方案不同 该机制进一步考虑了无线包重传概率对于包长调整和TCP友好速率控制机制的影响 仿真试验的结果验证了该方法在有效吞吐量 传输延时及抖动和TCP友好性方面优于TFRC协议 请参考 计算机学报2007年第7期 基于广义误码率的MANET流媒体传输端到端速率控制理论和方法 基于广义误码率的MANET流媒体传输端到端速率控制理论和方法 1 3国内外动态 30 47 新型网络体系结构描述语言及其在分布式流媒体服务规约中的应用 1 3国内外动态 该研究针对传统网络形式化描述语言的局限性 提出了一种新型网络体系结构描述语言INSADL 并详细介绍了其设计思想及主要特色 INSADL吸收了软件工程领域近年来的主要研究成果和实践经验 强调将服务和协议两个概念进行明确分离 能有效支持对网络体系结构的形式化建模 然后以分布式流媒体服务 DSMS 体系结构的形式化规约为例 对INSADL的应用进行了探讨 通过对DSMS体系结构中的实体构件 交互连接件 体系结构配置等的规约和分析 验证了INSADL的形式化建模和体系结构分析能力 请参考 电子学报2007年第1期 新型网络体系结构描述语言及其在分布式流媒体服务规约中的应用 31 47 P2P流媒体关键技术的研究进展 1 3国内外动态 传统的流媒体系统建立在客户 服务器模式的基础上 系统伸缩性差 服务器常常成为系统的瓶颈 而最近兴起的P2P peer to peer 技术在充分利用客户资源 提高系统伸缩性等方面具有巨大的潜力 基于P2P方式的流媒体的研究也逐步引起了人们的注意 当前P2P流媒体关键技术的研究进展 P2P流媒体的研究现状 P2P流媒体的未来研究方向 请参考 计算机研究与发展2005年第12期 P2P流媒体关键技术的研究进展 32 47 P2P版权问题 1 3国内外动态 近来 以美国为代表的西方国家依据版权理念 不断对P2P软件中的BT的应用进行封杀 从BT平台到BT个体使用者 从美国国内到西欧国家再到发展中国家 在网络技术条件下 版权制度面临颠覆与重构 以重新平衡人们自由传播的需求与追逐利润的市场之间的关系 大陆首例涉及P2P网络下载侵权的案件2007年3月在北京二中院宣判 两被告侵权行为成立 并要求赔偿原告经济损失人民币20万元 此前几日 日本法院也宣判了同样基于P2P技术的Winny文件共享软件的发明者金户勇犯有侵犯版权罪 并处以150万日元的罚款 这也是日本首次对该类案件作出判决 视频水印技术与版权保护 33 47 P2P安全问题隐私保护 1 3国内外动态 在P2P网络中 由于信息的传输分散在各节点之间进行而无需经过某个集中环节 用户的隐私信息被窃听和泄漏的可能性大大缩小 此外 目前解决Internet隐私问题主要采用中继转发的方法 从而将通信的参与者隐藏在众多的网络实体之中 在一些传统的匿名通信系统中 实现这一机制依赖于某些中继服务器节点 而在P2P中 所有参与者都可以提供中继转发的功能 因而大大提高了匿名通信的灵活性和可靠性 能够为用户提供更好的隐私保护 34 47 P2P安全问题健壮性 1 3国内外动态 P2P采用了完全分布式架构 网络中的节点既可以获取其他节点的资源或服务 同时又是资源或服务的提供者 不依赖于少数集中控制节点 具有比传统的Client Server网络更好的健壮性和抗毁性 成为构建高健壮性网络的有效方式 35 47 P2P安全问题其它研究热点 1 3国内外动态 路由攻击存取攻击行为不一致攻击目标结点过载攻击穿越防火墙病毒传播对等诚信网络层安全隧道数字版权管理 36 47 基于加密和水印的MPEG 4流媒体版权保护方法 1 3国内外动态 文章分析了加密和水印的优缺点 针对MPEG 4视频流提出一种新的基于图像频域加密算法和扩频数字水印技术的版权保护方案 CPEW 该方案将加密和水印优势结合 在频域对图像进行有选择的加密 保证了视频传输安全性 利用扩频水印嵌入版权信息 保护了MPEG视频的版权 实验证明了该方案的有效性 在网络视频传输中具有广泛的应用价值 请参考 微电子学与计算机 2006年第6期 基于加密和水印的MPEG 4流媒体版权保护方法 37 47 基于AVS M视频编码的3G流媒体文件格式 1 3国内外动态 为了使中国数字视音频编解码技术标准 移动视频部分 AVS M 的应用更为广泛 将AVS M编码器生成的文件转换生成第3代合作伙伴计划 3GPP 标准支持的3GP流媒体文件 扩展AVS M到第3代移动通讯领域 转换生成的3GP文件在本地 流媒体2种环境下的良好播放效果说明 AVS M编解码器可以很好地应用到无线流媒体网络中 请参考 北京工业大学学报2007年第1期 基于AVS M视频编码的3G流媒体文件格式 38 47 移动流媒体技术在视频监控中的应用 1 3国内外动态 流媒体技术在视频监控中应用的系统结构基础上 着重阐述了在移动网络环境下 如何实现实时 可靠的流媒体传输 提出了码速控制技术 前向纠错技术 交织技术在无线传输中的应用 请参考 微计算机信息2007年第1期 移动流媒体技术在视频监控中的应用 39 47 延迟受限细粒度可伸缩视频流媒体的平滑传输 1 3国内外动态 对于异构网络上可伸缩视频的传输 该研究为了解决由于网络的时变性特征所引起的编码码流与网络带宽不适配所引起的问题 提出了一种控制可伸缩码流的传输 使之适应带宽的时变特性 同时能够保证平滑的重建视频质量的传输调度算法 在延迟受限的条件下 通过控制每一帧增强层码流的传输 使得带宽变化所带来的视频质量波动显著下降 从而有效地提高了视频的总体质量 仿真试验表明 该方案在提高视频客观质量的同时提高了其主观质量 有效提高了视频传输的鲁棒性 同时 所提出的算法复杂度较低 能够应用在实际的流媒体传输系统中 请参考 清华大学学报2007年第4期 延迟受限细粒度可伸缩视频流媒体的平滑传输 40 47 大规模流媒体服务间隔缓存策略的性能预测模型 1 3国内外动态 该研究静态分析模型能在负载固定的情况下预期不同因素对缓存算法性能的影响 为解决该模型在动态负载下预测精度不高的问题 结合实际用户访问行为研究 采用负载拟合的方法对此问题进行探讨 并提出了一种针对变动负载的间隔缓存类算法的动态性能模型 该模型可更准确估算系统实际性能 从而为用户控制等策略提供参考 实验结果表明 静态模型的缓存命中率预测结果比实际高70 以上 而该模型则能适应负载的变动 预测结果与实际结果差别在10 左右 请参考 清华大学学报2007年第4期 延迟受限细粒度可伸缩视频流媒体的平滑传输 41 47 目前市场上主流的流媒体技术有三种 分别是RealNetworks公司的RealMedia Microsoft的WindowsMedia和Apple公司的QuickTime 这三家的技术都有自己的专利算法 专利文件格式甚至专利传输控制协议这三个关键要素在里面 Apple公司的QuickTime是一个非常老牌的媒体技术集成 是数字媒体领域事实上的工业标准 之所以说集成这个词是因为QuickTime实际上是一个开放式的架构 包含了各种各样的流式或者非流式的媒体技术 QuickTime是最早的视频工业标准 1999年发布的QuickTime4 0版本开始支持真正的流式播放 由于QuickTime本身也存在着平台的便利 MacOS 因此也拥有不少的用户 QuickTime在视频压缩上采用的是SorensonVideo技术 音频部分则采用QDesignMusic技术 QuickTime最大的特点是其本身所具有的包容性使得它是一个完整的多媒体平台 因此基于QuickTime可以使用多种媒体技术来共同制作媒体内容 同时 它在交互性方面是三者之中最好的 例如 在一个QuickTime文件中可同时包含MIDI 动画GIF FLASH和SMIL等等格式的文件 配合QuickTime的WiredSprites互动格式和 可设计出各种互动界面和动画 几种流行的流媒体技术产品 1 4流媒体技术与产品 42 47 RealNetworks公司在20世纪90年代中期首先推出了流媒体技术 并随着互联网的急速发展而壮大了自身 在市场上处于主动地位 并拥有最多的用户数量 目前在编码方面主要技术是RealMediaCodec8 由于RealMedia发展的时间比较长 因此具有很多先进的设计 例如 ScalableVideoTechnology可伸缩视频技术可以根据用户电脑速度和连接质量而自动调整媒体的播放质素 Two PassEncoding两次编码技术可通过对媒体内容进行预扫描 再根据扫描的结果来编码从而提高编码质量 特别是SureStream自适应流技术 可通过一个编码流提供自动适合不同带宽用户的流播放 RealMedia音频部分采用的是RealAudio 该编码在低带宽环境下的传输性能非常突出 RealMedia通过基于SMIL并结合自己的RealPix和RealText技术来达到一定的交互能力和媒体控制能力 不过相比QuickTime来说还有一段距离 几种流行的流媒体技术产品 1 4流媒体技术与产品 43 47 Microsoft是三家之中最后进入这个市场的 但利用其操作系统的便利很快便取得了一定的市场份额 WindowsMedia编码方案的目前版本也称为10 0 当然版本号现在已经成为商品促销的一个手段了 视频方面的WindowsMedi