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Riassunto: con il rapido sviluppo della banda larga nelle reti cablate e wireless, le persone non sono più soddisfatte delle semplici informazioni come parole e immagini in Internet, ma sempre più vogliono vedere film e programmi televisivi più intuitivi e ricchi. Pertanto, emergono siti Web di streaming multimediale. Questo documento elabora lo sviluppo del sito Web di streaming multimediale dagli aspetti del concetto di media in streaming, formato di media in streaming, produzione di file multimediali in streaming, trasmissione di file multimediali in streaming, pubblicazione di file multimediali in streaming e distribuzione del sito web di media in streaming.
parole chiave: tecnologia di sviluppo e distribuzione del sito Web di streaming media media
1. Panoramica
Esistono due modi per trasmettere contenuti multimediali sulla rete, ovvero il download e lo streaming. Se il trasferimento del file è considerato un processo, la modalità di download e trasmissione non verrà utilizzata fino al completamento della trasmissione del file. Il tempo di attesa è influenzato dalla velocità di trasmissione e dalla capacità del ricevitore; Lo streaming viene utilizzato durante la trasmissione. La tecnologia di streaming multimediale consente al primo esame di simulazione di poter ascoltare i programmi TV su Internet senza attendere un lungo tempo di download. Questa modalità è molto simile alla trasmissione tradizionale e alla trasmissione televisiva e indica anche l'impatto dei media Internet sulle trasmissioni tradizionali e sui media televisivi. Lo sviluppo del sito Web di streaming multimediale si basa sulla tecnologia di streaming multimediale, che combina file multimediali in streaming con pagine Web per riprodurre file multimediali in streaming attraverso pagine Web.
2. Il concetto di tecnologia di streaming multimediale
Lo streaming è una tecnologia di trasmissione che trasmette informazioni audio e video a una velocità fissa indipendentemente dal carico di rete tra il mittente e il ricevitore. Lo streaming multimediale ha le caratteristiche della dimensione temporale implicita, della trasmissione in tempo reale e dell'elevata produttività. La tecnologia di streaming multimediale è una tecnologia che utilizza lo streaming per trasmettere contenuti multimediali basati sul tempo continui. La modalità di streaming consiste nel comprimere video, audio e altri media in pacchetti di compressione e il server di streaming li trasmette agli utenti in tempo reale. Il client può avviare la riproduzione memorizzando nella cache un numero sufficiente di pacchetti video per la riproduzione.
3. Formati di file di streaming comuni
Il formato dei file multimediali in streaming applicati in rete è molto diverso da quello delle applicazioni informatiche. Ad esempio, MPEG-1, come standard VCD, può essere utilizzato per la risoluzione standard SIF (352 per il sistema NTSC) × 240, 352 per PAL × 288) dell'immagine è compressa e la velocità di trasmissione è di 1.5 Mbps. Ma questo tasso è difficile da raggiungere per gli utenti della rete. Quindi la popolare tecnologia multimediale in streaming è una tecnologia che mira alla bassa larghezza di banda e alla qualità di trasmissione di Internet. Pubblica principalmente il formato di file multimediale dopo l'elaborazione "secondaria". Comprende acquisizione, codifica, trasmissione, memorizzazione e decodifica. Il sistema di applicazione dei media in streaming è generalmente diviso in tre parti: fine della codifica, lato server e client. Diverso dallo sviluppo della tecnologia Internet, lo sviluppo del sistema multimediale in streaming è ancora nella fase standard dei produttori.
4. Streaming tecnologia di trasmissione multimediale
Nell'applicazione di archiviazione del flusso di dati audio e video, il client richiede file audio e video compressi archiviati sul server. Questo server può essere un server web comune o un server multimediale di streaming dedicato alla fornitura di servizi per lo streaming audio e video. Il server invia file audio e video a un socket connesso al client. Entrambi i socket TCP e UDP possono ottenere questa funzione. Prima di inviare i file alla rete, i file vengono segmentati e incapsulati con intestazioni speciali per adattarsi al trasferimento dei file. Il protocollo in tempo reale (RTP) è uno standard di dominio comune che incapsula i segmenti di cui sopra. Una volta che il client inizia a ricevere i file audio e video richiesti, inizierà la riproduzione in pochi secondi. La funzione di interazione è completata da pausa, continua e il salto del tempo di gioco.
Gli utenti richiedono lo streaming audio e video tramite il browser web, ma poiché la loro riproduzione non è integrata nel client, richiede un'applicazione secondaria per riprodurre i file: lettori multimediali, come il lettore reale della rete reale e il lettore multimediale Windows di Microsoft. Il lettore multimediale ha le seguenti funzioni:
(1) Decompressione, per risparmiare spazio di archiviazione e larghezza di banda di rete, l'audio e il video sono generalmente compressi. Il lettore multimediale deve essere decompresso durante la riproduzione.
(2) Elimina i gruppi di jitter. Il jitter è la differenza nel ritardo dei pacchetti dall'origine alla destinazione nel flusso di dati. Poiché l'audio e il video devono essere riprodotti contemporaneamente, il ricevitore deve memorizzare nella cache i pacchetti ricevuti per un breve periodo per eliminare il jitter.
(3) Correzione degli errori. A causa di una congestione Internet imprevedibile, un segmento del flusso di dati a pacchetto potrebbe andare perso. Se la clip è molto grande, gli utenti non saranno in grado di accettare la qualità dell'audio e del video. Molti sistemi di streaming cercano di recuperare i dati persi. Ricostruiscono i pacchetti persi attraverso la trasmissione di pacchetti ridondanti, oppure richiedono direttamente che i pacchetti vengano ritrasmessi, oppure deducono e inseriscono i dati persi dai dati ricevuti.
(4) Interfaccia utente con parti di controllo. Questa è la parte operativa dell'utente, inclusi il controllo del volume, i pulsanti di pausa / continua, il cursore del salto temporale, ecc.
I file audio e video vengono archiviati sul server Web e inviati al client tramite HTTP o inviati al client tramite non HTTP sul server di streaming.
Il processo operativo di questo sistema è il seguente:
(1) Il browser web stabilisce una connessione TCP al server web e invia il messaggio di richiesta HTTP richiedendo file audio e video.
(2) Il server Web invia un messaggio di risposta HTTP con file audio e video al browser.
(3) La riga di intestazione del tipo di contenuto del messaggio di risposta HTTP dichiara la codifica audio e video specificata. Il browser client analizza il tipo di contenuto del messaggio di risposta, chiama il lettore multimediale pertinente e passa il file al lettore multimediale.
(4) Il lettore multimediale avvia la riproduzione del file.
Il problema con questo tipo di riproduzione multimediale è che il lettore multimediale deve interagire con il server tramite il browser web. Ciò richiede che l'intero file venga scaricato completamente prima che possa essere passato al lettore multimediale per la riproduzione. Per file più grandi, il ritardo prima della riproduzione è difficile da accettare. Per questo motivo, tale applicazione deve adottare una connessione socket diretta tra il server e il processo del lettore multimediale, che è direttamente dal server al lettore multimediale.
I metafile sono file che forniscono informazioni sui file audio e video in streaming (come URL, tipo di codifica). Il server web invia audio / video direttamente al lettore multimediale. Il processo di creazione di questa connessione TCP diretta è il seguente:
(1) L'utente fa clic sul collegamento ipertestuale del file audio / video.
(2) Questo collegamento non è diretto direttamente a un file audio / video, ma a un metafile. Questo metafile include l'URL del file audio / video effettivo. Il messaggio di risposta incapsula questo metafile, inclusa la riga di intestazione del tipo di contenuto, dichiarando il file audio / video specificato.
(3) Il browser del client analizza la riga di intestazione del tipo di contenuto del messaggio di risposta, chiama il lettore multimediale pertinente e trasmette l'intero stile di report del messaggio di risposta al lettore multimediale.
(4) Il lettore multimediale stabilisce una connessione TCP direttamente al server HTTP. Il lettore multimediale invia un messaggio HTTP che richiede file audio / video alla connessione TCP.
(5) Il file viene inviato al lettore multimediale tramite un messaggio di risposta HTTP e il lettore multimediale avvia lo streaming.
Il passaggio intermedio per ottenere i metafile è molto importante. Quando il browser conosce il tipo di contenuto del file, può chiamare il lettore multimediale appropriato, quindi il lettore multimediale comunica direttamente con il server.
Entrambe le suddette due architetture di lettori multimediali passano HTTP, quindi comunicano con il server tramite TCP. HTTP non è in grado di realizzare completamente l'interazione tra utenti e server, in particolare non è facile per gli utenti (tramite il media server) inviare comandi di pausa, continuare e avanzare rapidamente al server.
Per evitare HTTP e TCP, è possibile utilizzare server di streaming per trasferire audio e video su lettori multimediali. Il server di streaming è generalmente un server di streaming standard del produttore, come il server helix e il server Windows Media. Attraverso il server di streaming, il protocollo del livello applicativo può essere utilizzato per inviare audio e video su UDP. Il protocollo del livello applicazione è più adatto per il flusso audio e video rispetto a http.
Questa architettura richiede due server, uno è il server HTTP, che gestisce le pagine web (inclusi i metafile); Il secondo è il server di streaming, che gestisce i file audio e video. Due server possono essere eseguiti in un sistema finale o due sistemi finali indipendenti. La procedura di lavoro è simile alla precedente. Ma qui, il lettore multimediale richiede i dati dal server di streaming piuttosto che dal server web. Il lettore multimediale e il server di streaming possono interagire con il proprio protocollo. Questi protocolli possono facilitare l'interazione dell'utente con flussi audio e video.
5. Pubblicazione di informazioni sui media in streaming sul sito web
I passaggi di base della pubblicazione di informazioni sui file in streaming sono i seguenti:
(1) La produzione di file sorgente, di solito la registrazione di programmi audio e video con le telecamere.
(2) Il contenuto viene trasferito al computer e viene realizzata la registrazione in formato digitale dell'immagine.
(3) Il software di editing video viene utilizzato per modificare il contenuto dell'immagine, con sottotitoli o musica di sottofondo.
(4) Converti file video. Per soddisfare le diverse esigenze degli utenti, dobbiamo trasformare i file video modificati in diversi formati di file multimediali in streaming. Ad esempio, il formato MPEG viene convertito nel formato RM.
(5) Configurare il software client e server necessario per facilitare il rilascio dei dati video. È necessario configurare diversi file di streaming con client diversi per la riproduzione.
In molte applicazioni di rete, il sistema reale è più popolare. Il file RM è il cuore del vero streaming multimediale, il produttore di elica è il software chiave nel processo di produzione di contenuti multimediali in streaming reale. I file multimediali in streaming generati da helix producer vengono inseriti nella directory dei contenuti del server helix, che può realizzare funzioni su richiesta. Se viene codificato e inviato immediatamente al server helix, la funzione di trasmissione dal vivo può essere realizzata. Inoltre, il produttore di helix può convertire altri formati di file multimediali in file di streaming reali.
Helix producer plus9 può convertire altri file multimediali in media streaming reali, audio e video live in media streaming reali, e possono anche essere inviati al server helix per trasmissioni live contemporaneamente alla codifica.
Ø 【Modalità audio] include tre modalità: musica, voce e nessun audio, che viene utilizzata principalmente per impostare l'effetto dell'audio. Per audio misto o audio di alto livello, la modalità "musica" è migliore.
Ø 【La modalità video include "video in movimento standard", "immagine high-key", "movimento fluido", "visualizzazione diapositive" e "nessun video". Quando nel video sono presenti molte immagini in movimento, è necessario selezionare la modalità "video in movimento standard"; Se vuoi avere un'alta definizione, puoi scegliere "immagine high-key"; Se desideri che la transizione dell'immagine sia più fluida, puoi scegliere la modalità movimento fluido; Per l'effetto di commutazione della produzione di immagini fisse, è possibile mantenere solo l'alta definizione. A questo punto, è possibile selezionare la modalità "visualizzazione diapositive".
Ø 【Codificatore video] include tre tipi di codificatori: realvideo G2 con SVT, realvideo 8 e realvideo 9. In qualsiasi bit rate, la codifica realvideo 9 può ottenere il miglior effetto video.
Ø 【La funzione SureStream nella colonna di selezione del pubblico] può trasmettere lo stesso contenuto audio e video a diverse velocità. Sono integrati in un file multimediale in streaming, che invierà il contenuto corrispondente spontaneamente in base alla velocità di rete del pubblico di destinazione.
Il collegamento dalla pagina web al vero streaming multimediale non è direttamente connesso al file RM, ma tramite il file ram. Se il vero streaming multimediale è incorporato nella pagina web, viene realizzato dal file RPM.
Quando gli utenti fanno clic su un collegamento a un file di streaming situato sul server reale, molti browser non avvieranno RealPlayer come lettore secondario a causa delle loro impostazioni originali. Il sistema reale fornisce un file intermedio (file RAM) per aiutare il sistema client ad avviare RealPlayer.
Il file RAM è un file di testo semplice e la sua estensione è .Ram. Nel file ram, elenca l'indirizzo URL del file di streaming che si desidera riprodurre. Quando il browser dell'utente carica il file ram, RealPlayer verrà avviato come lettore secondario. RealPlayer trasferirà automaticamente nel file multimediale in base all'indirizzo URL nel file ram per la riproduzione.
Quando si scrive una pagina web, il vero streaming multimediale viene attivato dal file ram collegandosi al file ram sul server helix o sul server web tramite il collegamento standard. Per esempio:
Il file Ram.htm è
<titolo> link file ram
e test.rpm I documenti sono:
http://127.0.0.1/realvideo.rm
Eseguito con il file rpm.htm del browser, il lettore RealPlayer verrà incorporato nella pagina del browser.
6. Distribuzione del sito Web di streaming multimediale
Il sistema di streaming multimediale di ciascun produttore ha le sue caratteristiche, ma i componenti principali sono quattro parti: codificatore multimediale, memoria file multimediale, server multimediale e lettore multimediale. Le quattro parti cooperano per formare il sistema di servizi di streaming multimediale. L'architettura del sistema e la relazione sono mostrate nella Figura 4
Ø Codificatore multimediale. I file multimediali originali oi dati multimediali in tempo reale raccolti dalla telecamera vengono trasformati in un formato di file (formato di flusso) adatto per la trasmissione in rete, quindi i file di streaming vengono archiviati nella memoria dei file multimediali o inviati direttamente al server di streaming multimediale .
Ø Memoria file multimediale. I file multimediali nel formato del flusso di archiviazione sono generalmente un disco rigido SCSI o un array di dischi.
Ø Server multimediale. In risposta alla richiesta dell'utente trasferita dal server web dal server di pianificazione, il file di streaming viene trasferito al desktop dell'utente tramite il protocollo di trasmissione di rete.
Ø Lettore multimediale. Ricevi dati multimediali di rete e riproducili in locale.
Per il bilanciamento del carico e il supporto per più utenti, il media server generalmente crea un cluster LAN ed esegue l'elaborazione delle immagini NBP. Un server di gestione invia le richieste degli utenti al server con il carico più leggero in base alle condizioni di carico di ciascun server. Il server di gestione è anche responsabile della gestione dei file multimediali in streaming, della gestione del copyright digitale, ecc. Il sito del portale dei servizi di streaming è ancora un server web.
7. Controllo di qualità della trasmissione multimediale in streaming
Il controllo della qualità della trasmissione è il fattore più importante che limita le prestazioni dei servizi di streaming multimediale ed è anche la preoccupazione principale degli operatori di streaming multimediale. Ovvero, in base alla larghezza di banda della rete esistente, come supportarne il maggior numero possibile e come garantire la QoS dei media in streaming end-to-end.
Per supportare il maggior numero possibile di utenti simultanei ed evitare l'aumento del carico del server e la riduzione della QoS a causa di un gran numero di numeri simultanei, il sistema è tenuto a gestire e limitare il traffico di rete e il numero simultaneo.
La relazione tra i tre indicatori di cui sopra deve soddisfare i seguenti requisiti: larghezza di banda massima della rete / numero massimo di simultaneità ≤ velocità massima del flusso singolo. I metodi per determinare gli indici di cui sopra sono diversi per i prodotti di streaming media dei diversi produttori. Alcuni sono impostati direttamente sul lato server; Alcuni vengono impostati tramite il meccanismo di licenza, ma i valori effettivi sono ancora correlati alle prestazioni del server.
Il servizio di streaming multimediale è un tipo di servizio a banda larga, che ha requisiti elevati in termini di larghezza di banda di rete, jitter, ritardo e velocità di perdita di pacchetti. Al fine di fornire una migliore qualità del servizio, sono state sviluppate diverse tecnologie mature di adattamento della larghezza di banda e di controllo della qualità nel campo dello streaming multimediale.
Ø Tecnologia di flusso intelligente. Il sistema può rilevare automaticamente le condizioni della rete e regolare al meglio gli attributi del flusso audio e video, in modo che gli utenti possano ricevere il flusso multimediale corrispondente alla velocità di connessione, in modo da ottenere la migliore esperienza utente. L'essenza di questo documento è rilevare il cambiamento della larghezza di banda della rete attraverso il meccanismo di feedback della velocità del livello di applicazione del modello c / s e regolare la velocità di trasmissione del flusso multimediale in modo dinamico sul lato server utilizzando la capacità di codifica gerarchica multi-velocità dei media stream, in modo da garantire che gli utenti possano ancora ricevere un flusso multimediale di migliore qualità a condizione di una modifica della larghezza di banda della rete.
Ø Tecnologia Split. Viene generalmente utilizzato nelle trasmissioni in diretta su Internet. Il server mittente invia il flusso multimediale live a più server riceventi distribuiti in tutto il mondo tramite UDP unicast e multicast. Il client può accedere al server nelle vicinanze per ottenere un flusso multimediale di alta qualità e ridurre l'uso della larghezza di banda. Esistono due modalità di spinta e trazione nella tecnologia dello shunt.
Ø Tecnologia di rete di distribuzione dei contenuti (CDN). Come una rete di contenuti in overlay sulla base della rete IP, introducendo la gestione attiva dei contenuti, il bilanciamento del carico globale e la cache dei contenuti, può pubblicare il contenuto multimediale in streaming richiesto dagli utenti al bordo della rete più vicino dell'utente, in modo da migliorare l'utente accedere alla velocità di risposta, risolvere efficacemente la congestione della rete e ridurre al minimo il traffico della rete backbone.
Ø Memorizzazione nella cache. Poiché Internet si basa sulla trasmissione di pacchetti asincrona discontinua, un flusso multimediale in tempo reale o un file multimediale verrà suddiviso in più pacchetti per la trasmissione. A causa del ritardo della rete, del jitter e di altri fattori, l'ordine e il ritardo del pacchetto in arrivo al client potrebbero essere diversi e potrebbe verificarsi il caso di invio di pacchetti prima dell'arrivo. Pertanto, il sistema di cache è necessario per compensare l'influenza del ritardo di rete e del jitter per garantire la corretta sequenza dei pacchetti di dati e il fenomeno della pausa di riproduzione dovuta alla congestione temporanea della rete. La tecnologia cache include la cache in avanti, la cache inversa e la tecnologia cache proxy trasparente
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