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網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)計探析

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網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)計探析

摘要:本文在簡介流媒體技術(shù)及其中的WindowsMedia技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合實際簡述了WindowsMedia服務(wù)器的安裝、ASF文件的制作以及“點播單播點”、“廣播單播點”、“多播廣播站”的創(chuàng)建方法,并通過網(wǎng)頁鏈接等方式進行了相關(guān)測試,從實踐角度闡述了在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)流媒體服務(wù)的技術(shù)和方法。

關(guān)鍵詞:WindowsMedia流媒體網(wǎng)絡(luò)視頻

筆者利用Windows2000Server自帶的WindowsMediaService搭建了一個環(huán)境,經(jīng)過一番努力,終于實現(xiàn)了流媒體服務(wù)。欣喜之余,謹(jǐn)愿將這些探索并經(jīng)驗與讀者共享;

1.流媒體技術(shù)概述

流媒體簡單地說就是應(yīng)用流式傳輸技術(shù)在Internet/Intranet上傳輸?shù)倪B續(xù)時基媒體,如:音頻、視頻或多媒體文件。流式媒體在播放前并不下載整個文件,只將開始部分內(nèi)容存入內(nèi)存,流式媒體的數(shù)據(jù)流隨時傳送隨時播放,只是在開始時有一些延遲。流媒體實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)就是流式傳輸。流式傳輸主要指通過網(wǎng)絡(luò)傳送媒體(如視頻、音頻)的技術(shù)總稱。其特定含義為通過Internet將影視節(jié)目傳送到PC機。流媒體技術(shù)是包含了采集、編碼、傳輸、儲存、解碼等多項技術(shù)的綜合技術(shù)。

2.WindowsMedia技術(shù)簡介

2.1特點

Microsoft公司推出的WindowsMedia技術(shù)具有方便性、先進性、集成性、低費用等特點,而且其制作、和播放軟件與WindowsNT/2000/9x集成在一起,不需要額外購買。Microsoft的流視頻解決方案在Microsoft視窗平臺上是免費的,制作端與播放器的視音頻質(zhì)量都上佳,而且易于使用。

2.2WindowsMedia播放方式

WindowsMedia播放方式包括單播、多播、點播與廣播,并可組合為點播單播、廣播單播、廣播多播等播放方式。它們的含義如下表所示:

播放方式含義

單播是客戶端與服務(wù)器之間的點到點連接。在客戶端媒體服務(wù)器之間建立一個單獨的數(shù)據(jù)通道,1臺服務(wù)器送出的每個數(shù)據(jù)包只能傳送給1個客戶機。

多播是通過啟用多播的網(wǎng)絡(luò)傳遞內(nèi)容流,網(wǎng)絡(luò)中的所有客戶端共享同一流。由多播技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò),允許路由器一次將數(shù)據(jù)包復(fù)制到多個通道上。采用多播方式,媒體服務(wù)器只需要發(fā)送一個信息包,所有發(fā)出請求的客戶端即可同時收到連續(xù)的數(shù)據(jù)流而無延時。多播不會復(fù)制數(shù)據(jù)包的多個拷貝傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上,也不會將數(shù)據(jù)包發(fā)送給不需要它的那些客戶,保證了網(wǎng)絡(luò)上多媒體應(yīng)用占用網(wǎng)絡(luò)的最小帶寬,是理想的播放方式。

點播是客戶端與服務(wù)器之間的主動的連接。用戶通過選擇內(nèi)容項目來初始化客戶端連接。用戶可以開始、停止、后退、快進或暫停流。點播連接提供了對流的最大控制,但這種方式由于每個客戶端各自連接服務(wù)器,卻會迅速用完網(wǎng)絡(luò)帶寬。

廣播指的是用戶被動接收流。在廣播過程中,客戶端接收流,但不能控制流。例如,用戶不能暫停、快進或后退該流。廣播方式中數(shù)據(jù)包的單獨一個拷貝將發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶,而不管用戶是否需要。此種傳輸方式會非常浪費網(wǎng)絡(luò)帶寬。

組合播放方式含義

點播單播客戶端連接到服務(wù)器以接收特定內(nèi)容,而該內(nèi)容也只傳往一個客戶端。用戶可以控制流。

廣播單播客戶端通過點上的別名訪問流。用戶可單擊Web網(wǎng)頁上的鏈接或獲得該別名的URL,從而連接到流。每個連接到流的用戶都有其自己的連接和來自服務(wù)器的流。

廣播多播被動的用戶通過監(jiān)視特定的IP地址接收多播ASF流(與以特定頻率從收音機或電視臺接收信號類似)。

2.3WindowsMedia視頻技術(shù)組成

WindowsMedia視頻服務(wù)器系統(tǒng)包括以下幾個部分:WindowsMedia服務(wù)器組件、WindowsMedia工具、WindowsMediaPlayer。

2.4WindowsMedia編碼器

WindowsMedia編碼器用于轉(zhuǎn)換實時和存儲的視頻和音頻內(nèi)容為ASF流,然后通過WindowsMedia服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中傳送。

2.5WindowsMediaPlayer

WindowsMedia客戶端軟件稱為WindowsMediaPlayer,由WindowsMedia服務(wù)器接收并播放流內(nèi)容。WindowsMedia服務(wù)使用WindowsMediaPlayer以播放包含視頻、音頻、圖像、URL和腳本內(nèi)容的ASF流。WindowsMediaPlayer9系列是最新版本。

2.6Microsoft高級流格式ASF簡介

Microsoft公司的WindowsMedia的核心是ASF(AdvancedStreamFormat)。Microsoft將ASF定義為“同步媒體的統(tǒng)一容器文件格式”。ASF是一種數(shù)據(jù)格式,音頻、視頻、圖像以及控制命令腳本等多媒體信息通過這種格式,以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的形式傳輸,實現(xiàn)流式多媒體內(nèi)容。

3.WindowsMedia校園流媒體系統(tǒng)的設(shè)計

3.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計

WindowsMedia流媒體系統(tǒng)包括服務(wù)器端和用戶端兩部分。服務(wù)器端包括WindowsMedia服務(wù)器、制作計算機。WindowsMedia服務(wù)器用于存儲和流媒體信息。制作計算機安裝視頻采集卡、聲卡及攝像機,用于制作流媒體文件。用戶端安裝WindowsMediaPlayer軟件。數(shù)據(jù)傳輸依托校園網(wǎng)。

3.2軟硬件要求

3.2.1服務(wù)器

服務(wù)器硬件配置一般是PIII400以上CPU,內(nèi)存在128~512M左右。操作系統(tǒng)Windows2000Server及WindowsMedia服務(wù)組件。

3.2.2制作計算機

制作計算機硬件配置一般是PIII400以上CPU,內(nèi)存在128~512M,需要聲卡、視頻采集卡以及VCD或錄像機。軟件為Windows98或Windows2000Professional,安裝WindowsMedia編輯工具。

4.WindowsMedia校園流媒體系統(tǒng)的實現(xiàn)

4.1Media服務(wù)器的安裝

筆者所用微機(P41.8G,256M)已連入校園網(wǎng),并能上因特網(wǎng),操作系統(tǒng)為Windows2000Server,并添加了“WindowsMedia服務(wù)”和“Internet信息服務(wù)(IIS)”。

由于學(xué)校條件所限,筆者所用的Media服務(wù)器和制作計算機暫時為1臺微機。網(wǎng)上下載并安裝WindowsMedia9系列的中文版播放器和編碼器,下載網(wǎng)址為:/windows/windowsmedia/download/default.asp

4.2ASF文件的制作

筆者在微機上安裝了Broadway視頻采集卡,并通過錄像機采集了兩段AVI格式的錄像,分別命名為LX1.AVI和LX2.AVI。通過Windows2000Server自帶的編碼器WindowsMediaEncoder可以很容易地將兩個AVI文件轉(zhuǎn)換為ASF文件:LX1.ASF、LX2.ASF。在F盤上建立文件夾ASF,將兩個ASF文件存入(為表述方便,文中所用文件名、路徑、計算機名稱、IP等,皆為筆者實際實驗過程所用,讀者可根據(jù)自己實際環(huán)境確定這些內(nèi)容)。也可用WindowsMedia編碼器9系列存為WMV格式文件,但要求客戶端播放器必須為7.0以上版本4.3使用“快速啟動向?qū)А眲?chuàng)建“點播單播點”

在F盤上建立文件夾“asx”并設(shè)為共享,以便在后續(xù)操作中放置“.asx”通知文件。

在WindowsMedia管理器菜單框中單擊“單播點”,出現(xiàn)“單播點”頁。確保選擇了“使用向?qū)?chuàng)建新的點播單播點”復(fù)選框,單擊“點播”,然后單擊“新建”,出現(xiàn)“配置和單播點播流快速啟動向?qū)А薄?/p>

在“選擇一個點”屏幕中,選擇“創(chuàng)建一個點”。在“創(chuàng)建一個新的點”屏幕中,在“別名”框中鍵入別名為“asf”。在“路徑”框中,鍵入“F:asf”。在"查找目標(biāo).asf文件"屏幕,輸入“F:asflx1.asf”。在“選擇方法”屏,選擇“MMS協(xié)議”和“創(chuàng)建一個.asx文件”,然后選擇“下一步”。在“準(zhǔn)備”屏幕中,選擇“完成”。

將“l(fā)x1.asx”通知文件保存到“F:asx”里面。在“完成”屏幕中,單擊“測試URL”、“測試.asx”可以在WindowsMediaPlayer中傳遞點播單播點的流式化內(nèi)容“l(fā)x1.asf”。

4.4“廣播單播點”的創(chuàng)建

4.4.1啟動“WindowsMedia編碼器9系列”的廣播功能,步驟如下:

打開視頻采集設(shè)備,啟動“WindowsMedia編碼器9系列”。在“新建會話”窗口中選擇“廣播實況事件”,按“確定”。

在“新建會話向?qū)А贝翱诘摹霸O(shè)備選項”屏中,“視頻”選擇“BroadwayMPEGCapture/compression”(筆者的微機視頻采集卡型號),“音頻”選擇“RealtekAC97Audio”(筆者的微機聲卡型號),按“下一步”。在“廣播方法”屏中,選擇“自編碼器拉傳遞”,按“下一步”。在“廣播連接”屏中,HTTP端口設(shè)為“8080”,按“下一步”。在“編碼選項”屏中,選擇“多比特率視頻和音頻”,按“下一步”。在“存檔文件”屏中,按“下一步”。在“包括視頻文件”屏中,按“下一步”。在“顯示信息”屏中,隨便輸點東西(最好有意義),按“下一步”。在“設(shè)置檢查”屏中,按“完成”。

在“WindowsMedia編碼器9系列”程序窗口中,按“開始編碼”,“WindowsMedia編碼器9系列”開始工作,在窗口中可看到其采集畫面和相關(guān)信息。

4.4.2使用“快速啟動向?qū)А眲?chuàng)建“廣播單播點”

在WindowsMedia管理器菜單框中單擊“單播點”,會出現(xiàn)“單播點”頁。確保已選擇了“使用向?qū)?chuàng)建新的廣播單播點”復(fù)選框,單擊“廣播”,然后單擊“新建”,會出現(xiàn)“配置和單播廣播流快速啟動向?qū)А薄?/p>

在“選擇點”屏幕中,選擇“創(chuàng)建一個廣播點”。在“指定源”屏幕中,為廣播內(nèi)容選擇源為“WindowsMedia編碼器”。在“配置和單播流”屏幕中,在“別名”框中鍵入一個別名“test”。然后在“路徑”框中鍵入路徑“mediaserver”(筆者的計算機名為mediaserver,IP為10.10.214.161),“端口”框中的值設(shè)為“8080”。在“選擇方法”屏,選擇“MMS協(xié)議”和“創(chuàng)建一個.asx文件”,然后選擇“下一步”。在“準(zhǔn)備”屏幕中,選擇“完成”。

將“test.asx”通知文件保存到“F:asx”里面。在“完成”屏幕中,單擊“測試URL”、“測試.asx”,可以在WindowsMediaPlayer中傳遞廣播單播點的流式化內(nèi)容。

4.5使用“快速啟動向?qū)А眲?chuàng)建“多播廣播站”

在F盤上建立文件夾“nsc”并設(shè)為共享,以便在后續(xù)操作中放置“.nsc”廣播站信息文件。

在WindowsMedia管理器菜單框架中,單擊“多播站”,相應(yīng)顯示為多播廣播站頁。確保已選擇了“使用向?qū)?chuàng)建新廣播站”復(fù)選框,單擊“廣播站”,然后單擊“新建”,出現(xiàn)“配置和多播流快速啟動向?qū)А薄?/p>

在“選擇一個廣播站”屏幕上,選擇“創(chuàng)建新的廣播站”。在“創(chuàng)建新的廣播站”屏幕上,鍵入廣播站的名稱“guangbo1”和說明(隨便填),然后選擇“分發(fā)模式”為“多播和分發(fā)”,按“下一步”。在“指定節(jié)目和流名稱”屏幕上,在“節(jié)目名稱”中鍵入節(jié)目的名稱“myProgram1”,在“流名稱”中鍵入流的名稱“myStream1”。在“指定流對象來源”屏幕上,選擇流的來源為“高級流格式(.asf)文件”。在“指定流對象來源URL”屏幕上,鍵入流的來源URL“mms://mediaserver/asf/lx2.asf”。在“指定流格式信息”屏幕上,指定流來源的路徑為“F:asflx2.asf”,以便將流格式信息添加到廣播站定義中。

將多播廣播站信息文件(guangbo1.nsc)存儲到MicrosoftWindowsMediaPlayer可以訪問的位置。在“廣播站信息文件的導(dǎo)出路徑”屏幕上,鍵入“F:scguangbo1.nsc”。在“廣播站信息文件URL”屏幕上,選擇“使用一個到廣播站信息文件的網(wǎng)絡(luò)共享路徑”并輸入“\mediaserverscguangbo1.nsc”。在“選擇方法”屏幕上,按“下一步”。在“準(zhǔn)備”屏幕中,按“完成”。

將guangbo1.asx保存到F:asx里面。在“完畢”屏幕上,單擊“測試.asx”,開始在WindowsMediaPlayer中播放由廣播站發(fā)送的內(nèi)容流。

4.6建立默認(rèn)Web站點虛擬目錄

啟動“Internet信息服務(wù)”窗口,點開服務(wù)器名“mediaserver”前的“+”號,再右擊“默認(rèn)Web站點”,打開其快捷菜單。在快捷菜單中,點“新建”中的“虛擬目錄”,啟動“虛擬目錄”創(chuàng)建向?qū)В础跋乱徊健薄T凇疤摂M目錄別名”屏中,輸入別名“asx”,按“下一步”。在“Web站點內(nèi)容目錄”屏中,輸入“F:asx”,按“下一步”。在“訪問權(quán)限”屏中,按“下一步”。在“Web站點內(nèi)容目錄”屏中,輸入“F:asx”,按“下一步”,再按“完成”,結(jié)束向?qū)А?/p>

4.7使用網(wǎng)頁鏈接進行測試

啟動“MicrosoftFrontpage”程序窗口。將網(wǎng)頁保存到“F:asx”里面,起名為“index.htm”。

插入一個九行兩列的表格。在第一行輸入“1.請測試“點播單播點”:”,在第二行第一列輸入“點播單播一”,鏈接到mediaserver/asx/lx1.asx;在第二行第二列輸入“點播單播二”,鏈接到10.10.214.161/asx/lx1.asx;在第三行第一列輸入“點播單播三”,鏈接到mms://mediaserver/asf/lx1.asf;在第三行第二列輸入“點播單播四”,鏈接到mms://10.10.214.161/asf/lx1.asf。分別試驗四種訪問方法在第四行輸入“2.請測試“廣播單播點”(要先啟動“WindowsMedia編碼器9系列”的廣播功能):”,在第五行第一列輸入“廣播單播一”,鏈接到mediaserver/asx/test.asx;在第五行第二列輸入“廣播單播二”,鏈接到10.10.214.161/asx/test.asx;在第六行第一列輸入“廣播單播三”,鏈接到mms://mediaserver/test;在第六行第二列輸入“廣播單播四”,鏈接到mms://10.10.214.161/test。分別試驗四種訪問方法。

在第七行輸入“3.請測試“多播廣播站”(要在“多播廣播站”中先啟動節(jié)目):”,在第八行第一列輸入“廣播多播一”,鏈接到mediaserver/asx/guangbo1.asx;在第八行第二列輸入“廣播多播二”,鏈接到10.10.214.161/asx/guangbo1.asx。分別試驗兩種訪問方法。

在任一臺聯(lián)入校園網(wǎng)的微機上輸入10.10.214.161/asx/index.htm,均可訪問該網(wǎng)頁。通過點擊,可訪問“點播單播”、“廣播單播”、“廣播多播”等媒體流。提請讀者注意,筆者的IP只在淄博市內(nèi)使用,在沒有啟用多播和路由訪問的網(wǎng)絡(luò)中,以上媒體流可能會訪問不到。

4.8實驗效果

在筆者所在學(xué)校的校園網(wǎng)環(huán)境中(近50臺微機,主干網(wǎng)100M,桌面10M),每一臺微機均能訪問筆者所做的流媒體服務(wù)器并能較流暢地播放“點播單播”、“廣播單播”、“多播廣播”等媒體流,并發(fā)訪問的客戶端在20臺以內(nèi)為宜。學(xué)校拍攝的許多教育教學(xué)錄像,經(jīng)筆者進行處理并通過流媒體服務(wù)器提供對全校的播放服務(wù),受到了全校師生的歡迎,取得了很好的效果。

參考文獻

[1]MicrosoftCorportion,“Windows2000Server配置服務(wù)器幫助”,2000.

[2]吳國勇、邱學(xué)剛、萬燕仔編著,《網(wǎng)絡(luò)視頻流媒體技術(shù)與應(yīng)用》,北京郵電大學(xué)出版社,2001.

[3]劉曉平、孔明光、吳斌編著,《Windows2000中文版實用教程----Server篇》,中國水利水電出版社,2000

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