Chapter 2 流媒体技术基础,南京工程学院 计算机工程学院 徐梦溪,在Internet和Intranet上实现基于流技术的数字媒体（音频、视频）的传输 制作、发布和播放软件与 Windows 9x/NT/2000/XP 集成在一起 核心是ASF,2.1 Windows Media,2.1.1 Windows Media 技术平台概述,1. 基于组件的方案构成 以一系列模块组件为中心,Windows Media Tools,Windows Media Services,Network,Windows Media Player,2.1.1 Windows Media技术平台概述,2. Windows Media 的应用方式 广播 电影和特别节目 广告 音乐 教育 团体通信 个人使用,2.1.2 Windows Media 技术基本概念,Windows Media：指与某个 Microsoft Windows Media 技术名称一起使用的商标名。 Windows Media Service：指在网上驻留和发布基于 Windows Media 的流内容的Windows Media 技术。 Windows Media Server：指运行 Windows Media 服务的服务器。 Windows Media Stream：指 Windows Media 服务器通过网络发布的现场或点播的基于 Windows Media 的内容。,2.1.2 Windows Media 技术基本概念 （contd）,Windows Media SDK：指基于 Windows Media 技术的软件开发工具包（SDK）。 Windows Media Tools：指用于为 Windows Media 服务创建基于 Windows Media 的内容的一套工具。 Windows Media Encoder：指捕获音频、视频；编写数字形式的脚本数据；压缩音频和视频数据；并将它们保存到 Windows Media 格式文件或通过网络传送流所使用的 Windows Media 技术。 Windows Media Codec：指 Windows Media 技术使用的音频或视频压缩/解压缩（编解码器）算法。更明确地说，它可以指 Microsoft Windows Media 音频编解码器或 Microsoft Windows Media 视频编解码器。,2.1.2 Windows Media 技术基本概念 （contd）,Windows Media Audio Codec：指 Windows Media 技术使用的音频压缩/解压缩（编解码器）算法。 Windows Media Video Codec：指 Windows Media 技术使用的视频编解码算法。 Windows Media Format：指 Windows Media 技术（或包含 Windows Media 技术许可证的第三方产品）在编著、存储、编辑、发布、流传输、或播放基于时间线的内容时所使用的格式。,2.1.2 Windows Media 技术基本概念 （contd）,Windows Media 格式文件：指用 Windows Media 技术创建的文件，它包含按 Windows Media 格式保存的音频、视频、或脚本数据。 文件扩展名：.asf，.wma，.wmv Windows Media 格式化的内容：指用 Windows Media 技术或包含 Windows Media 技术许可证的第三方产品创建的基于时间的媒体内容。,2.1.2 Windows Media 技术基本概念 （contd）,Windows Media Metafiles：指用 Windows Media 技术创建的文件，它包含可扩展标记语言（XML）语法形式的元数据。 元数据可以包含诸如 Windows Media-格式化的文件的URL，它所指媒体的标题、版权以及作者，或者 Windows Media-格式化的文件的开始时间和持续时间的信息。 文件扩展名：.asx，.wax，.wvx Windows Media Player：指播放 Windows Media 格式的文件或再现基于 Windows Media 的内容的 Windows Media 技术。,2.1.2 Windows Media 技术基本概念 （contd）,Digital Rights Management：指用于保护媒体内容和管理访问权限的技术。通过实现这项技术，能够维护媒体内容副本所有者的一个列表，还可以在发布的每张内容上放置数字签名。,2.1.3 Windows Media 组件,1. Windows Media Tools 包括创建工具和编辑工具 Media Encoder：将实时或存储的音频、视频内容转换为ASF流，然后通过 Windows Media Server 在网络中传送。 Media Author：为合成并同步视频和图像文件提供一个图形界面；能够在创建 .asf 文件之前预览模拟的结果；支持多目标宽带和脚本命令。,VidToASF：此命令行实用工具将 .vid 或 .mov 文件转换成 .asf 文件；可以使用命令行选项来指定添加标记，调用URL，以及执行脚本命令的脚本文件。 WavToASF：此命令行实用工具将 .wav 或 .mp3 文件转换成 .asf 文件；可以使用命令行选项来指定添加标记，调用URL，以及执行脚本命令的脚本文件。 Windows Media Presenter：插件工具；配合 Windows Media Encoder 将 PowerPoint 演示文稿转换成 .asf 流。,ASF Indexer：此图形工具用于编辑 .asf 文件；对已有的 .asf 文件添加索引、属性和标记并裁剪 .asf 文件的开始和结束部分。 ASF Chop：编辑 .asf 文件的命令行实用工具；向 .asf 文件中添加标记、脚本以及属性，或者从 .asf 文件中删除时间区间。 ASF Check：验证 .asf 文件的格式；识别 .asf 文件内部的问题并修复其中的一些。,2.1.3 Windows Media 组件（contd）,2. Windows Media Server 对外提供ASF流媒体的网络发布服务 保证文件的保密性以及文件不能被未授权下载 使每个使用者以最佳影像品质浏览网页 具有多种文件发布形式和监控管理功能,包括两大基本服务模块： Unicast Service 为客户提供点对点连接式服务 按用户的参与程度： On-Demand Unicast：可以控制播放的过程 Broadcast Unicast：只能观看播放 Station Service 对外提供广播式服务,2.1.3 Windows Media 组件（contd）,3. Windows Media Player 可以接收并播放来自 Windows Media Server 的流，播放电影剪辑、网站音乐视频、公司演示文稿，以及其它更多的内容。 播放大多数流行格式的音频和视频。 读取并执行 .asf 文件中的脚本命令。 接收脚本命令、标记和元数据，如剪辑标题、作者和版权 为在Internet上观看现场新闻播放 Windows Media 广播和点播的内容。 播放网站上的电影剪辑和音乐视频。,2.1.4 ASF 简介,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。 使用MPEG-4压缩算法 体积小 ASF格式的视频中可带有命令代码，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。,1. ASF的特征 可扩展的媒体类型ASF文件允许制造者很容易地定义新的媒体类型 部分下载特定的有关播放部件的信息能够存储在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 流的优先级化现代的多媒体传输系统能够动态地调整以适应网络资源紧张的情况 多语音 目录信息,2. ASF 文件格式 ASF 对象：ASF文件基本的组织单元 无需一个权威机构来管理对象标识符系统，因为计算机网卡能够产生一个有效的唯一的GUID。 对象大小字段已定义得足够处理高带宽多媒体内容的大文件。,3. 高层文件结构 ASF文件逻辑上是由三个高层对象组成：头对象（Header Object）、数据对象（Data Object）和索引对象（Index Object）。 头对象是必需的，并且必须放在每一个ASF文件的开头部分。 数据对象也是必需的，且一般情况下紧跟在头对象之后。 索引对象是可选的，一般推荐使用。 头对象先于数据对象到达有三种方式： 包含头对象的信息作为“会话声明”的一部分。 利用一个与数据对象不同的“通道”发送头对象。 在发送ASF 数据对象之前发送头对象。,ASF 头对象,头对象是唯一包含其他 ASF 对象的对象 File Properties Object（文件属性对象）全局文件属性。 Stream Properties Object（流属性对象）定义一个媒体流和其属性。 Content Description Object（内容描述对象）包含所有目录信息。 Component Download Object（部件下载对象）提供播放部件信息。 Stream Groups Object（流组织对象）逻辑上把多个媒体流组织在一起。 Scalable Object（可伸缩对象）定义媒体流之间的可伸缩的关系。,ASF 头对象（contd）,Prioritization Object（优先级对象）定义相关流的优先级。 Mutual Exclusion Object（相互排斥对象）定义排斥关系如语言选择。 Inter-Media Dependency Object（媒体相互依赖对象）定义混合媒体流之间的相互依赖关系。 Rating Object（级别对象）根据W3C PICS定义文件的级别。 Index Parameters Object（索引参数对象）提供必要的信息以重建ASF文件的索引。,ASF 数据对象,包含一个ASF 文件的所有多媒体数据。 多媒体数据以ASF数据单元的形式存储，每一个ASF数据单元都是可变长的，且包含的数据必须是同一种媒体流。 数据单元在当它们开始传输的时候在数据对象中自动地排序，这种排序来自于交叉存储的文件格式。,ASF 索引对象,包含一个嵌入ASF文件的多媒体数据的基于时间的索引。 每个索引进入表现的时间间隔是在制作时设置的，并且存储在索引对象中。 由于没有必要为一个文件的每一个媒体流建立一个索引，因此，通常利用一个时间间隔列表来索引一系列的媒体流。,2.1.5 Windows Media 9 系列音频编解码器,1. Windows Media Audio 9 所享有的音质比先进的 Windows Media Audio 8 所提供的音质还高20% 对可变比特率（VBR）音频的支持，保证了可通过更小的文件来提供更高的质量 可以在计算机、CD-R 或超过 120 种与 Windows Media 兼容的设备上存储比以往更多的音乐 与早期版本的 Windows Media Audio 兼容的解码器向后兼容，因此，可以在早期版本的播放机、操作系统和电子设备上播放新的内容,2. Windows Media Audio 9 Professional 第一个用于 Web 的数字环绕声编解码器 配备了高保真硬件和 5.1 声道环绕声的计算机 能在立体声或 5.1 声道（甚至 7.1 声道）环绕声中捕获高清晰度音频（24 比特/96-KHz 采样），从