流媒体的系统构成和网络环境

二、流媒体的系统构成和网络环境

(一)流媒体的系统构成

一个完整的流媒体系统应包括以下几个组成部分:

1．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,这可以由带视音频硬件接口的计算机和运行其上的制作软件共同完成。

2．流媒体数据

3．服务器

存放和控制流媒体的数据。

4．网络

适合多媒体传输协议或实时传输协议的网络。

5．播放器

供客户端浏览媒体文件。

(二)媒体服务器硬件平台

视频服务器把存储在存储系统中的视频信息以视频流的形式通过网络接口发送给相应的客户,响应客户的交互请求,保证视频流的连续输出。视频信息具有同步性要求,一方面必须以恒定的速率播放,否则引起画面的抖动,如MPEG-1视频标准要求以1．5Mb/s左右的速度播放视频流。另一方面,在视频流中包含的多种信号必须保持同步,如画面的配音必须和口型相一致。另外,视频具有数据量大的特点,一个经MPEG-1压缩的90 min的电影,长度约为1GB,它在存储系统上的存放方式,直接影响视频服务器提供的交互服务,如快进和快倒等功能的实现。视频服务器必须解决视频流特性提出的要求。

视频服务器的工作模式是当服务器响应客户的视频流后,从存储系统读入一部分视频数据到对应于这个视频流的特定的缓存中,然后此缓存中的内容送入网络接口发送到客户。当一个新的客户请求视频服务时,服务器根据系统资源的使用情况,决定是否响应此请求。系统的资源包括存储I/O的带宽、网络带宽、内存大小和CPU的使用率。

(三)媒体服务器软件平台

网络音频软件平台包括媒体内容制作模块、发行与管理模块、用户管理模块和音频服务器。内容制作涉及音频采集和编码。发行负责将节目提交到网页,或将音频流地址邮寄给用户。内容管理主要完成存储和查询,节目不多时可使用文件系统,节目量大时则必须编制数据库管理系统。用户管理包括用户的登记和授权。服务器将内容通过点播或直播的方式播放,用于范围广、用户多的情形,可在不同的区域中心建立相应的分发中心。

(四)流媒体的网络环境

流媒体通信网并不是一个新建的专门用于流媒体通信的网络,目前绝大部分的多媒体业务多是在现有的各种网络上运行,并且按照多媒体通信的要求对现有网络进行改造和重组。目前通信网络大体上分为三类:

电信网络:如公共电话网(PSTN)、分组交换网(PSPDN)、数字数据网(DDN)、窄带和宽带综合业务数字网(N-ISDN＆amp;B-ISDN)等。

计算机网络:如局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN),具体如光纤分布式数据接口(FDDI)、分布式队列双总线(DQDB)等。

电视广播网络:如有线电视网(CATV)、混合光纤同轴网(HF)、卫星电视网等。

但是这些通信网不同程度地存在着各种缺陷,于是人们把目光转移到了一些新的网络存取方式,如异步传输网(ATM)和宽带IP网络。

1．ATM技术

在ATM技术问世之初,其设计思想是在高质量、高稳定的宽带光纤传输网上利用固定长度的信元进行快速的信息传与交换,由于提供了灵活的流量监控、拥塞避免与控制、宽带管理、端到端QOS保证等机制,世界各国普遍将其作为发展下一代电信网的主体技术。

2．IP技术

Internet的迅速发展促成了IP技术的广泛应用。IP网不是基础网络,它只能架构在各种基础网络之上,即所谓的IP over Everything。Internet开始是用DDN专线通过路由器连接各地网络构成的。20世纪90年代中期, Internet快速发展,由于路由器交换速度和端口速率限制,骨干网速率最高只有40Mbit/s,因此ATM成为唯一的解决方案,这时的速率可达到155 Mbit/s, 622Mbit/s,一时ATM成为Internet骨干网上支持多协议、多业务的主流数据通信平台。随着用户对Internet骨干网带宽需求的进一步增加,这种Optical/SDH/ ATM/IP系统的缺点开始暴露,于是采用IP over SDH方案。