浅谈多媒体网络的数字媒体技术

浅谈多媒体网络的数字媒体技术

0多元需求的多样化中国互联网技术的发展和个人计算机的普及，使网络从最初的文字和图像传播到各种形式的网络视频和三维动画，具有多样性的信息形式。然而,我们不得不面对一个问题,即上网人数的增加和网络设备的局限性直接让视频文件的大小成为网络传输过程中一个必须重视的问题,流媒体技术的出现较好地解决了这个问题。1通信技术的概念和特点1.1下载、接收、接收、接收、接收流媒体技术也称流式媒体技术,就是把连续的声音和影像信息经过压缩处理后放到网络服务器上,让浏览者一边下载一边收看、收听,而不需要等到整个多媒体下载完就可以即时观看的网络传输技术。该技术先在用户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。1.2流畅性技术的特点1.2.1流媒体技术因为流媒体技术采用了特殊的数据压缩与解压缩技术和流式传输方式,在不影响文件播放质量的前提下,会丢弃一些不必要的数据。通常运用了流媒体技术的声音和视频文件只有传统WAV和AVI文件的3%~5%,同时流媒体技术采用了流式传输方式,边下载边播放。虽然流式传输仍需要缓存,但由于不需要把所有的动画、视音频内容都下载到缓存中,对缓存的要求降低,占用空间很小,这样可以使用较小的磁盘空间存放大量的资源,节约了存储资源。1.2.2通过技术状态,用户通过计算机启动时间延迟,方便了用户运用流媒体技术,采用流式传输时,声音、影像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机的连续、实时传送只需短短的几秒钟缓冲时间,人们就可以看到有关内容,并根据自己的喜好随时更换内容,节省了时间。用户只需经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看,不用等待所有内容下载到硬盘上才开始浏览。另外,全屏播放对播放速度几乎无影响,但快进、快倒时需要时间等待。由于Internet是以包传输为基础进行断续的异步传输,数据被分解为许多包进行传输,动态变化的网络使各个包可能选择不同的路由,故到达用户计算机的时间延迟也就不同。所以,在客户端需要缓存系统来弥补延迟、抖动的影响和保证数据包传输顺序的正确,使媒体数据能连续输出,不会因网络暂时拥堵而使播放出现停顿。1.2.3实时流式传输新一代的压缩技术可以将影片或声音文件压缩成数十分之一,但仍保有清晰嘹亮的声音与真实生动的影像画面。由于流媒体技术采用此种高效的压缩算法,能够使实时采集的信号迅速转换成很小的数据,并且通过网络快速传送到用户终端设备上,它是实现诸如新闻事件和体育事件等在网上实时传播的惟一途径。实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配,使媒体可被实时观看到的媒体传输方式,实时流式传输特别适合实况转播,支持随机访问。用户可以像使用录像机那样用快进键或后退键重复观看前面或后面的内容。实时流式传输与HTTP流式传输不同,实时流式传输需要特定服务器,QuickTimeStreamingServer、RealServer与WindowsMediaServer。实时流式传输还需要特殊网络协议,如:RTSP(RealtimeStreamingProtocol)或MMS(MicrosoftMediaServer)。1.2.4快速检索和领导运行流媒体技术提供了灵活的控制方式,使用户仿佛置身于家庭影院中,自由地掌控播放进度并进行停止、快进、倒退、暂停等多种操作。用户可以在网络浩瀚的多媒体世界中,快速检索和浏览信息,极大地满足用户的个性化需求。流媒体技术还可以传送互动媒体内容,如互动视频、网络游戏、智力测验、三维动画等,调动用户参与的积极性,使网络更具吸引力。2通信技术的发展2.1实时流媒体文件介绍目前主流的流媒体技术有四种,分别是RealSystem、Microsoft公司的WindowsMediaTeehnology、Apple公司的QuickTime和Micromedia公司开发的FLV。四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。其中占市场份额较大的两家简介如下:RealSystem由媒体内容制作工具RealProdueer、服务器端RealServer、客户端软件CientSoftware三部分组成,其流媒体文件包括RealAudxo、Realvideo、Realpresentat和RealFlash四类文件,分别用于传送不同的文件。RealSystem采用Surestream技术,自动地并持续地调整数据流的流量以适应实际应用中的各种不同网络带宽需求,轻松实现视音频和三维动画的回放。Technology是Microsoft提出的信息流式播放方案,旨在Internet和Intranet上实现包括音频、视频信息在内的多媒体流信的传输,其核心是ASF(AdvancedStreamFormat)文件。ASF是一种包含音频、视频、图像以及控制命令、脚本等多媒体信息的数据格式,通过分成一个个的网络数据包在Internet上传输,实现流式多媒体内容发布。因此,我们把在网络上传输的内容就称为ASFStream。2.2中国传统软件技术的发展2.2.1流媒体在网络上应用现状分析流媒体技术的发展依赖于网络的传输条件、媒体文件的传输控制、媒体文件的编码压缩效率及客户端的解码等几个重要因素,其中任何一个因素都会影响流媒体技术的发展和应用。早期的流媒体主要是在窄带互联网上应用,因为受带宽条件的制约,人们在网上仅仅可以看到一个很小的视频播放窗口,在具备一定带宽的局域网上,人们很难欣赏到高画质的影音节目。原因很简单,网络带宽不足、音视频编码压缩算法不够先进、客户端计算机解码运算速度不够高。所以,网络宽带受限且得不到合理的应用和分配;流媒体用户数过少;流媒体企业的技术水平良莠不齐;流媒体发展受产业政策制约;流媒体商业模式不成熟,业务运营模式单一;网络盗版、色情、暴力内容猖獗等一系列的问题是制约我国流媒体技术发展的主要瓶颈。2.2.2性能测试的发展:从性能到应用越来越多提供网络在线服务的中国运营商开始采用网络视频媒体服务解决方案,以增强在网络服务上的优势。互联网在这一点上的进步,与从传统的广播电台到电视节目的进步十分相似,宽带网络的竞争最终将是宽带应用的竞争,由此诞生的基于中速网络的流媒体(StreamingMedia)技术正日益受到人们的关注。它推动了互联网整体架构的革新,转变了传统互联网呆板的内容表现形式,赋予宽带应用更多的娱乐性和互动性,必将成为未来宽带网络的主流技术。2.2.3流媒体技术的应用网站公司巨头杨致远曾指出,鉴于宽带网络用户数量日益增加,企业高度重视流媒体技术的时候到了。他说:“从早期发展向大规模应用的过渡已基本完成。我们相信,通过网络传播多媒体信息的条件已经成熟,流媒体技术腾飞的时刻即将到来。”同时,微软的Windows2000中就集成了MediaServer,其目的十分明显,微软已经开始行动整合流媒体技术。以前电信系统主要是向用户提供网络接入服务、主机托管等基础网络租赁业务模式,业务模式相对单一,技术要求也比较简单。但随着宽带网络互联时代的到来,新一轮的商业竞争已经开始,面对电信、广电、联通、网通等多家宽带业务商家更为激烈的竞争,电信企业只有充分利用得天独厚的网络基础设施的优势,大力开展宽带增值业务,才能获得更大的发展。3使用媒体技术3.1传统知识的不足,导致缺乏吸引力信息时代需要人们不断地学习新的知识、技能,才能跟上时代的步伐,因此学习必须转变为伴随每个人一生的过程。远程教育就突破了传统“面授”教学的局限,为求知者提供了时间分散、资源共享、地域广阔、交互式的教学方式,因而广受人们的关注。但是人们在进行远程教学或学习时认识到当前远程教学仍存在的一些缺陷。比如:网络课程大都是基于文本资料加少量的静态图片,媒体仍比较单一并且抽象,缺乏吸引力,即使有多种媒体也不是同步呈现的,无法发挥其整合效果;师生之间的交互方式比较少且方式陈旧,即使是比较先进的交互方式,如Email、BBS传递的内容也主要是文字,实时性不够并且在情感交流方面也较薄弱,无法营造一个真正有利于学习者学习的“虚拟环境”;世界各地都有许多具有较高教学价值但却以多媒体形式存在的学习资源,由于其体积较大,无法有效地在网络上进行传输,从而影响了它们的教学价值的发挥;即使有些多媒体学习资料可以花一定的时间从网络上获取,但是学习者仍无法和这些多媒体学习资料进行交互,只能被动地接受,不利于学习者主动性、创造性的发展等。流媒体技术在此方面的应用显然是低效率的、不完善的。如何解决上述缺陷,将现代远程教育构建成为立体的、交叉的、综合的知识体系是值得探究的问题。3.2节目+系统vod尽管不少地方已搭建VOD技术平台,但业务开展并不尽人意,其中有几个主要原因:首先是技术瓶颈,随着互动服务项目的开展,有线电视HFC网络的带宽势必成为制约进一步发展的瓶颈;其次是片源匮乏,据了解,目前片商不愿意把新片拿出来用于VOD业务,因为收入上没有保证。而网络运营商又不可能花大量的钱去购买具有播出版权的电影片,买盗版的影片还需审查内容。他们认为国外节目交换非常灵活,而中国政策不开放,总局每年引进片源数量也有限。即使传输的成本再下降,视频点播业是否能够盈利仍然值得怀疑。即使节目提供商和传输网络公司结合成一体,还有关于数字版权问题的困扰。内部体制和利益问题造成网络公司十分积极推动付费电视,而电视台却不那么积极,问题的关键就出在利益分配方面。再次就是最根本的经济原因,要观看网络视频点播或直播必须要以有网络为前提条件,但是我国目前的经济发展现状还不足以让东中西部地区的每个角落都有网络存在,那么视频点播和互联网直播将在这一类没有网络的地区没有发展前景,人们只能通过观看有线电视获取基本的信息。3.3技术缺陷的原因网络视频会议系统目前也是技术尚不成熟,成本比较高,还受网络速度及带宽的限制。首先是技术问题,因为I-TU-TH.323协议是宽带网络电话的框架,但该协议的本身也有不可避免的缺陷,如可视电话的媒体流数据包不能够被所有的防火墙识别而导致无法通信,通话问题的终端在局域网内部导致的地址类别不同等技术问题。其次是通信质量,IP网络本身是共享的网络,因此会出现网络拥塞、时延等情况,从而导致通信的质量下降,尤其是对需要高带宽的图像传输尤其明显。再次是成本问题,除了已经拥有电脑的用户使用PC作为可视通信的工具,其他的用户还需要增加设备投资。最后就是人们长久以来养成的习惯问题。可视电话意味着只要接通电话就能看见对方,人们不习惯非要穿戴整齐才能接电话,这一点还不能被人们接受。4应用媒体技术的策略4.1处理远程教学中有效传输的实施对策实际上,远程教学应该是能提供一种立体的、非线性的、视音频等多种媒体相整合的、可交互的、具有多种体验的基于超媒体、超链接的教学形式。当前的解决对策就是在远程教学中有效传输体积较大的多媒体教学资源、信息,以及积极高效地发挥视音频资源的教学优势,努力改善师生之间的交互方式以及加强师生之间的情感交流,而这些要求是流媒体完全可以做到的。如QuickTime流媒体技术支持用GridFTFp合并不同的教育资源存储服务器,为大规模部署远程教育平台提供了条件,在推动现代远程教育网络体系的构建中提高了校区、校际之间的教育资源服务能力。4.2电视直播在教学中的应用前景分析首先需要解决的是技术瓶颈问题,提高视频点播与直播的技术,提高质量,使其能够给观众呈现出更为清晰的画面质量;其次是努力增加片源量,其实视频点播与直播在教学系统中已经发挥了很大作用,而且可以肯定的是其前景是非常广阔的,但是目前还没有达到普及的程度。原因是多方面的,要使其发挥更重要的作用必须做到以下几个方面:第一,增加资金投入尤其是使偏远地区的学习者也能够享受到互联网带来的巨大效益;第二,增加人们互联网学习意识,打破人们只重视于传统的黑板加粉笔的教学原理,使其能够跟上时代潮流尽快接受新式的学习方式。4.3加大网络运营商投入视频会议虽然在我国的发展还处于初级阶段,但其必将成为以后网络社会的主要交流技术之一。政府有关部门和网络运营商要加大投入力度,在技术研发和基础设施建设方面大幅度提高,保证视频会