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流体技术集锦9篇

时间:2024-01-01 15:43:22

流体技术

流体技术范文1

流式传输的功能是对连续的声音和图像信息进行打包处理,然后传到网站服务器,供用户进行下载,其中用户可在多媒体文件下载结束前,进行播放多媒体文件。其主要原理是开始下载的部分内容会被缓冲在某一存储区域中,如果网络传输速度跟不上客户机播放时所需要的转换速度,此时音视频播放器会自动的将存储区域中的缓存部分文件进行调配,保证用户播放多媒体文件的连续性,也可保持良好的播放效果。流媒体不仅改进了互联网只表现静态文字和图片的缺点,还可以展示直观、灵活的视频课堂,以及可对大量的并发点播请求作做式处理,这一优势可在大规模点播环境中得到很好的应用。本系统中建立了流媒体教学视频播放系统。其中,流媒体资源配置系统主要由流媒体服务器、媒体编码压缩工具包、客户端播放器、传输网和流媒体传输协议这六部分构成。其中媒体编码压缩工具包主要是在创建、捕捉和编辑多媒体数据时进行启用,以获取流媒体数据格式;客户端播放器,主要是对流媒体文件中的相关内容进行播放和浏览,以实现学习的目的;传输协议包括RTP、RSVP等。采用流媒体技术之后,系统达到了以下目的:

1)数据压缩比高。流媒体所利用的压缩方式,将流信息添加到文件,这一处理不但可以提高数据压缩比,还可以把动画、音/视频等多媒体文件打包成若干个压缩包,以便客户端能够实时连续地接收来自服务器的压缩包。

2)可节省客户端的缓存及硬盘空间。流媒体技术的应用,用户可以在多媒体文件下载的同时,在客户端计算机进行多媒体的播放和观看,其中下载的内容只是暂存在缓存区,播放后即可进行释放,这样可以节省客户端的缓存及硬盘空间。

3)缩短了延时等待的时间。大大的提高了系统运行的效率,减少了视频缓冲时间,使得网络视频教学播放的更为流畅。

4)采用了与以往不同的传输。流媒体技术应用一种实时传输协议,这一协议较好的解决流媒体数据传输问题,可以使媒体数据在网上快速有效的传输。针对.rm,.avi,.flv,.swf等格式的动画视频提供在线播放功能,能自动识别视频格式,选择对应的网页播放器,在带宽不足的情况下,能够实现同时在线的人数控制。相对于传统的下载后播放大幅度,流式传输减少了启动延时,且由于所有内容都被下载到缓存中,使得所需空间大大减少。目前,流式传输主要依靠以下两种方式实现:一是实时流式传输(RealtimeStreaming),二是顺序流式传输(ProgressiveStreaming)。如视频为实时广播,可以使用流式传输媒体服务器或者使用RTSP这样的专门设计的实时协议,如果使用HTTP传输,文件则是顺序流传输。

1)顺序流式传输顺序流式传输指的是顺序下载媒体文件,用户只能观看已下载部分却不能跳至未下载部分,由于HTTP协议本身存在限制,该传输方式亦不能根据带宽情况在传输期间进行调整。通常情况下,HTTP服务器可发送此类文件形式,所以该方式也称作HTTP流传输。

2)实时流式传输实时流式传输不同于顺序流式传输,它采用专门的流媒体服务器及传输协议,实时流媒体支持随机访问,可对观看内容快进和后退。特定流媒体服务器在实时流式传输中是必要的,如DarwinStreamingServer、HelixServer与WindowsMediaServer。这些服务器允许更多级别的控制媒体发送。特殊网络协议在实时流式传输中也是必要的,如:RTSP(RealtimeStreamingProtocol)或MMS。

2结语

流体技术范文2

【关键词】流媒体 启动延时 rtp

自互联网产生以来,受网络带宽的限制,互联网上的信息都以文字、图片等静态数据为主,而音频、视频数据则难以在网上。随着adsl、视迅宽带、fddi网的出现,网络带宽得到很大的改善,可以达到100m以上的传输速率,但仍无法满足高质量的多媒体信息传输的需要,这就要从数据的传输方式上着手来解决问题。由此,流媒体技

术应运而生。

一、流媒体技术概述

流媒体(streaming)技术是指在发送端和接收端之间以独立于网络负载的以给定速率传输音频、视频信息的一种传输技术。流媒体具有隐含的时间维、传输的实时性和等时性、高吞吐量等特点。目前因特网由于存在带宽不足、服务质量控制机制较弱等局限性,难以满足流媒体的实时性要求,为此因特网工程任务组(ietf)制定了一系列支持流媒体实时传输和服务质量控制的协议,如 rtp、rsvp、rtcp等。其中,rtp是所有这些协议的基础。在网络上传输音频或视频等多媒体信息,目前主要有下载回放和流式传输两种方案。下载回放方式时间长、占的内存多,要求用户等到整个文件全部下载完毕才能回放。流式传输中声音、影像等通过网络向用户计算机进行连续、实时传送,用户不必等到整个文件全部下载完毕,而只需经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看。www.133229.coM

流媒体技术是一种使用流式传输连续的时基媒体的技术。流式传输方式是将视频、音频等其他媒体压缩为一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机连续、实时传送,只需要在用户端缓存足够可播放的视频容量就可以开始播放。

二、流媒体系统的组成

1、编码工具。即用于创建、捕捉和编辑多媒体数据,形成流媒体格式。利用媒体采集设备进行流媒体的制作。它包括了一系列的工具,从独立的视频、声音、图片、文字组合到制作丰富的流媒体。这些工具产生的流媒体文件可以存储为固定的格式,供服务器使用。

2、流媒体数据。即媒体信息的载体。常用流媒体数据格式有.asf、.rm等。

3、服务器。即存放媒体数据。由于要存储大容量的影视资料,因此该系统必须配备大容量的磁盘阵列,具有高性能的数据读写能力,可以高速传输外界请求数据并具有高度的可扩展性、兼容性,支持标准的接口。这种系统配置能满足上千小时的视频数据存储,实现片源的海量存储。

4、网络。即适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议的网络。流媒体技术是随着互联网络技术的发展而发展起来,它在现有互联网络的基础上增加了多媒体服务平台。

5、播放器。即供用户欣赏网上媒体的软件。流式媒体系纺支持实时音频和视频直播和点播,可以嵌入到流行的浏览器中,可播放多种流行的媒体格式,支持流媒体中的多种媒体形式,如文本、图片、web页面、音频和视频等集成表现形式。在带宽充裕时,流式媒体播放器可以自动侦测视频服务器的连接状态,选用更适合的视频以获得更好的效果。目前应用最多的播放器有美国real networks公司的real player、美国微软公司的media player、美国苹果公司的quicktime三种产品。

目前,real system 被认为是在窄带网上最优秀的流媒体传输系统,其允许的带宽限制从28.8kbps的拨号上网到10m 的局域网,允许点播的人数从 100 流到 1000 流甚至无限流。real system 系统由三部分组成。一是媒体内容制作工具real producer。主要是用于压缩制作多媒体内容文件,实时压制现场信号并传送给real server进行现场直播;也可以把其他音频、视频和动画等多媒体文件格式转换成real server支持并进行流媒体广播的 real格式。二是服务器引擎 real server。它是目前国际上最强力的因特网和intranet上的流传播服务引擎,利用该服务引擎用户可以在客户端无须等待数据全部下载完毕即可实时收看直播节目。三是客户端播放软件 real player。用来向服务器发出请求,接收并回放从 real server传送的媒体节目。

三、流式传输协议

流媒体协议是流媒体技术的一个重要组成部分,也是基础组成部分。因特网工程任务组的主要工作是设计各种协议来规范与发展世界标准化组织,现已设计出几种支持流媒体的传输协议。

1、rsvp(资源预留协议)。该协议促使流数据的接收者主动请求数据流路径上的路由器,并为该数据流保留一定的资源(即带宽),从而保证一定的服务质量。rsvp是一个在ip上承载的信令协议,它允许路由器网络任何一端上终端系统或主机在彼此之间建立保留带宽路径,为网络上的数据传输预定和保证服务质量。

(1)rsvp协议中涉及到发送者和接收者的概念,这两个概念是在逻辑上进行区分的。发送者指发送路径消息的进程,而接收者是指发送预留消息的进程,同一个进程可以同时发送这两种消息,因此既可以是发送者也可以是接收者。

(2)资源预留的分类。专用预留:它所要求的预留资源只用于一个发送者,即在同一会话中的不同发送者分别占用不同的预留资源。共享预留:它所要求的预留资源用于一个或多个发送者,即在同一会话中的多个发送者共享预留资源。

(3)rsvp提供两种发送者选择方式。通配符方式:默认所有发送者,并通过预留消息中所携带的源端地址列表来限制通配符滤波器。显式指定方式:滤波器明确指定一个或多个发送者来进行预留。

2、rtp(实时传输协议)。用于internet上针对多媒体数据流的传输。rtp协议为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务,如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或模拟数据。应用程序通常在udp上运行rtp以便使用其多路结点和校验服务。rtp可以与其他适合的底层网络或传输协议一起使用。如果底层网络提供组播方式,那么rtp可以使用该组播表传输数据到多个目的地。

3、rtcp(实时传输控制协议)。实现通过客户端对服务器上的音视频流做播放、录制等操作请求。该协议通过rtsp协议实现了在客户端应用程序中对流式多媒体内容的播放、暂停、快进、录制和定位等操作。rtp和rtcp一起提供流量控制和拥塞控制服务。

4、rtsp(实时流协议)。建立并控制一个或几个时间同步的连续流媒体,如音频和视频。尽管连续媒体流与控制流交叉是可能的,但rtsp 本身并不发送连续流,换言之,rtsp充当多媒体服务器的网络远程控制。rtsp 提供了一个可扩展框架,实现实时数据(如音频与视频)的受控、按需传送。数据源包括实况数据与存储的剪辑。rtsp 用于控制多个数据发送会话,提供了选择发送通道(如udp、组播udp与tcp等)的方式,并提供了选择基于rtp的发送机制的方法。

总之,随着流媒体技术的不断发展以及网民对流媒体的需求的增加,流媒体技术将会日臻成熟并稳步发展。

【参考文献】

[1] 肖金秀、蔡均涛:多媒体技术及应用[m].冶金工业出版社,2006.

[2] 郑丽娜:网络流媒体技术及其应用[j].山东通信技术,2005(2).

流体技术范文3

关键词:流媒体 启动延时 RTP

自互联网产生以来,受网络带宽的限制,互联网上的信息都以文字、图片等静态数据为主,而音频、视频数据则难以在网上。随着ADSL、视迅宽带、FDDI网的出现,网络带宽得到很大的改善,可以达到100M以上的传输速率,但仍无法满足高质量的多媒体信息传输的需要,这就要从数据的传输方式上着手来解决问题。由此,流媒体技

术应运而生。

一、流媒体技术概述

流媒体(Streaming)技术是指在发送端和接收端之间以独立于网络负载的以给定速率传输音频、视频信息的一种传输技术。流媒体具有隐含的时间维、传输的实时性和等时性、高吞吐量等特点。目前因特网由于存在带宽不足、服务质量控制机制较弱等局限性,难以满足流媒体的实时性要求,为此因特网工程任务组(IETF)制定了一系列支持流媒体实时传输和服务质量控制的协议,如 RTP、RSVP、RTCP等。其中,RTP是所有这些协议的基础。在网络上传输音频或视频等多媒体信息,目前主要有下载回放和流式传输两种方案。下载回放方式时间长、占的内存多,要求用户等到整个文件全部下载完毕才能回放。流式传输中声音、影像等通过网络向用户计算机进行连续、实时传送,用户不必等到整个文件全部下载完毕,而只需经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看。

流媒体技术是一种使用流式传输连续的时基媒体的技术。流式传输方式是将视频、音频等其他媒体压缩为一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机连续、实时传送,只需要在用户端缓存足够可播放的视频容量就可以开始播放。

二、流媒体系统的组成

1、编码工具。即用于创建、捕捉和编辑多媒体数据,形成流媒体格式。利用媒体采集设备进行流媒体的制作。它包括了一系列的工具,从独立的视频、声音、图片、文字组合到制作丰富的流媒体。这些工具产生的流媒体文件可以存储为固定的格式,供服务器使用。

2、流媒体数据。即媒体信息的载体。常用流媒体数据格式有.ASF、.RM等。

3、服务器。即存放媒体数据。由于要存储大容量的影视资料,因此该系统必须配备大容量的磁盘阵列,具有高性能的数据读写能力,可以高速传输外界请求数据并具有高度的可扩展性、兼容性,支持标准的接口。这种系统配置能满足上千小时的视频数据存储,实现片源的海量存储。

4、网络。即适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议的网络。流媒体技术是随着互联网络技术的发展而发展起来,它在现有互联网络的基础上增加了多媒体服务平台。

5、播放器。即供用户欣赏网上媒体的软件。流式媒体系纺支持实时音频和视频直播和点播,可以嵌入到流行的浏览器中,可播放多种流行的媒体格式,支持流媒体中的多种媒体形式,如文本、图片、Web页面、音频和视频等集成表现形式。在带宽充裕时,流式媒体播放器可以自动侦测视频服务器的连接状态,选用更适合的视频以获得更好的效果。目前应用最多的播放器有美国Real Networks公司的Real Player、美国微软公司的Media Player、美国苹果公司的Quicktime三种产品。

目前,Real System 被认为是在窄带网上最优秀的流媒体传输系统,其允许的带宽限制从28.8kbps的拨号上网到10M 的局域网,允许点播的人数从 100 流到 1000 流甚至无限流。Real System 系统由三部分组成。一是媒体内容制作工具Real Producer。主要是用于压缩制作多媒体内容文件,实时压制现场信号并传送给Real Server进行现场直播;也可以把其他音频、视频和动画等多媒体文件格式转换成Real Server支持并进行流媒体广播的 Real格式。二是服务器引擎 Real Server。它是目前国际上最强力的因特网和Intranet上的流传播服务引擎,利用该服务引擎用户可以在客户端无须等待数据全部下载完毕即可实时收看直播节目。三是客户端播放软件 Real Player。用来向服务器发出请求,接收并回放从 Real Server传送的媒体节目。

三、流式传输协议

流媒体协议是流媒体技术的一个重要组成部分,也是基础组成部分。因特网工程任务组的主要工作是设计各种协议来规范与发展世界标准化组织,现已设计出几种支持流媒体的传输协议。

1、RSVP(资源预留协议)。该协议促使流数据的接收者主动请求数据流路径上的路由器,并为该数据流保留一定的资源(即带宽),从而保证一定的服务质量。RSVP是一个在IP上承载的信令协议,它允许路由器网络任何一端上终端系统或主机在彼此之间建立保留带宽路径,为网络上的数据传输预定和保证服务质量。

(1)RSVP协议中涉及到发送者和接收者的概念,这两个概念是在逻辑上进行区分的。发送者指发送路径消息的进程,而接收者是指发送预留消息的进程,同一个进程可以同时发送这两种消息,因此既可以是发送者也可以是接收者。

(2)资源预留的分类。专用预留:它所要求的预留资源只用于一个发送者,即在同一会话中的不同发送者分别占用不同的预留资源。共享预留:它所要求的预留资源用于一个或多个发送者,即在同一会话中的多个发送者共享预留资源。

(3)RSVP提供两种发送者选择方式。通配符方式:默认所有发送者,并通过预留消息中所携带的源端地址列表来限制通配符滤波器。显式指定方式:滤波器明确指定一个或多个发送者来进行预留。

2、RTP(实时传输协议)。用于Internet上针对多媒体数据流的传输。RTP协议为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务,如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或模拟数据。应用程序通常在UDP上运行RTP以便使用其多路结点和校验服务。RTP可以与其他适合的底层网络或传输协议一起使用。如果底层网络提供组播方式,那么RTP可以使用该组播表传输数据到多个目的地。

3、RTCP(实时传输控制协议)。实现通过客户端对服务器上的音视频流做播放、录制等操作请求。该协议通过RTSP协议实现了在客户端应用程序中对流式多媒体内容的播放、暂停、快进、录制和定位等操作。RTP和RTCP一起提供流量控制和拥塞控制服务。

流体技术范文4

关键词:流媒体流技术网络传输

0引言

我国互联网技术的发展和个人计算机的普及,网络从最初的传播文字、图片等资料到现在的各种形式的网络视频和三维动画,人们获取信息的形式呈现多样化。然而,我们不得不正视一个问题,上网人数的增加和网络设备的局限性直接让文件的大小成为网络传输过程中一个必须重视的问题,一方面:在网络上看到生动、清晰的多媒体信息演示;另一方面:网络速度制约着文件的下载时间。在这种情况下,流媒体技术应运而生。流媒体是指在互联网上以数据流的方式实时音频,视频,动画或者其他多媒体文件的媒体,实质是应用流技术在网络上传输的多媒体文件,数据从发送源端同时向目的接收端传输,它可以作为连续实时流在目的地被接收。其原理是将连续的多媒体文件或信息进行压缩处理后放到网络服务器上,让浏览者一边下载一边观看收听,而不需要整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的技术,它不是一门单一的技术,融合了多种网络技术和其他计算机技术,包括流媒体数据的采集、压缩、编码、存储、网络传输和网络通信等多种技术。Www.133229.CoM

1流媒体技术的应用现状

现在,流媒体已经逐渐发展成为一个朝阳产业。有专家预言,流媒体将成为未来因特网上应用的主流,实现沟通和传播的多向性,使传播不再受到时间和空间的限制。流媒体技术广泛用于新闻出版、证券、娱乐、电子商务、远程培训、视频会议、远程教育、远程医疗等互联网信息服务的方方面面,总结起来有三大应用。

1.1网络视频直播目前,流媒体技术作为第四代媒体技术中的一种,很多大型的新闻娱乐媒体,如中央电视台和一些地方电视台等,都在互联网上提供基于流媒体技术的节目,目前流媒体的视频直播应用突破了网络带宽的限制,实现了在低带宽的环境下的高质量影音传输,其中的智能流技术保证不同连接速率下的用户,使得用户可以随时随地应用流媒体技术在网络上观看多媒体信息。

1.2远程教育internet的使用开创了远程教育的里程碑,它促进了远程教育中的教学传递日趋现代化,这种教育形式能跨越校界、区界甚至国界。流媒体技术应用突破传统的远程教育以文本为主、没有声音和视频,解决了教学模式单一、交互性差的问题。教学模式多样化体现在教师的在线直播授课和授课视频观看,学员可以由针对性的选择想要学习的章节和内容,极大的提高了学习的效率节省时间。此外,流媒体技术也使远程教育的交互从单向通信的方式,如通过email、在线聊天、bbs等。采用流媒体技术,把流式视频、音频加入答疑系统将提高它的完整性和交互能力。流媒体的vod技术还可以进行交互式教学,达到因材施教的目的。像flash、shockwave等技术就经常应用到网络教学中。学生可以通过网络共享学习经验。大型企业可以利用基于流媒体技术的远程教育对员工进行培训。

1.3视频点播及电视电话会议视频会议系统指互联网上或者其它数据网络上开展的一种交互式多媒体通信业务。视频会议系统与流媒体技术应用相结合,利用流媒体技术的良好的可访问性、可扩展性和对带宽的有效利用性,实现视频会议内容的广播和录播,并且由于流媒体终端播放软件大多是免费的,因此利用流媒体机制:点对点(unicast)、多址广播(multicast)和广播(broadcast)可以很好地满足视频会议的如上需求:首先可以使大量的授权流媒体用户参加到视频会议中,扩大了会议的规模和覆盖面;而且利用流媒体技术的记录功能,视频会议在召开完以后可以实时存储,流媒体用户就可以通过点播的方式来访问会议的内容。

流媒体进行php的通信,最常见的就是可视电话。只要两端都有一台接入internet的电脑和一个摄像头,在世界任何地点都可以进行音视频通信。此外,大型企业可以利用基于流媒体的视频会议系统来组织跨地区的会议和讨论。

2流媒体技术的研究现状

目前,流媒体技术主要表现在三个方面:分别是编码器(编码技术)、播放器(播放支持)和流服务器,三者缺一不可。在数据网络上传输流媒体,需要解决从音/视频源的编码/解码、存储,到网络端的媒体服务、媒体流传输,到用户端的播放一系列问题。

怎样使较好质量的流媒体实时播放,需要考虑媒体流传输的各个环节。其中,影响传输质量的三个最关键的因素是:编码和压缩的性能、媒体服务器的性能、媒体流传输的质量控制。

2.1编码及压缩:流媒体文件需要在网络上实时传输,因此必须考虑传输中数据丢失对解码质量的影响。针对这个问题,采用先进的编码技术,例如错误弹性编码(errorresilientencoding):在编码中通过适当的控制使得发生数据丢失后能够最大限度地减少对质量的影响。此外,媒体流的压缩/编码还需要考虑速率调节的能力,网络的拥塞状况是实时改变的,流媒体的编码应该最大限度适应网络速率的变化。

2.2服务器的性能提高:流媒体应用规模和范围的扩大,流媒体服务器的性能也成为制约流媒体服务扩展能力的重要因素。提高服务器的性能包括cpu能力提高,i/o总线带宽和传输速度,存储带宽扩展等。

2.3媒体流传输的质量控制:由于流媒体传输对网络带宽、延迟、丢失率等都有很高的要求,提高流媒体系统的整体扩展性和降低单个服务器性能要求是未来发展的趋势。

此外还有流媒体技术研究还有流媒体传输协议和流媒体文件格式的兼容和压缩的研究上,流媒体在网络上传输需要合适的协议,tcp需要较多的开销,故不太适合传输实时数据,流媒体一般采用http/tcp来传输控制信息,而用rtp/udp来传输实时多媒体数据,流媒体中协议有三种:实时传输协议rtp与rtcp;实时流协议rtsp;资源预订协议rsvp。流媒体文件的格式主要有三类:realsystem的realmedia文件格式;微软高级流格式asf简介;quicktime电影(movie)文件格式。针对流媒体传输协议的研究和文件格式的转换上也是当前研究的一个方向。

3结论

流媒体作为新兴的媒体形式,以网络和互联网为平台,信息化社会人们对于丰富多彩流媒体的需求将越来越大,流媒体必将成为未来社会的一种主流媒体形式之一,而新兴3g业务的推广也将成为驱动流媒体发展的一大助力。

参考文献:

[1]高奎.实时流媒体系统若干关键技术的研究[d].中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士).2007.(02).

流体技术范文5

关键词:流媒体技术 高校 互联网 音视频

中图分类号:TP399 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(b)-0035-02

多媒体技术,起源于20世纪80年代中期,虽然起步相对较晚,但由于其具有直观性、交互性、集成性、实时性等特点,发展十分迅速。可以说发展到今天,多媒体技术频繁地出现在我们的工作生活中,已经变成大家耳熟能详的一种技术。

然而,流媒体技术作为多媒体技术的一种,虽然运用领域也十分广泛,已经在互联网媒体传播方面占据了主导地位,并在其他多个行业生根开花,使我们处处感受到了流媒体服务的便利,但真正了解它的人却并不多。

教育、商务、娱乐是多媒体资源增长最快的三大应用领域。因此作为高校的教育工作者,深入探讨流媒体技术在我国高等教育中的应用现状,具有重要的意义和深远的影响。

1 流媒体技术

流媒体技术(Streaming Media Technology),又称为流式媒体技术,于上个世纪末发源于美国,是一种新型的媒体传送方式。所谓的“流媒体技术”就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器,让用户一边下载一边观看、收听,而不要等整个压缩文件下载到自己的计算机上才可以观看的网络传输技术。[1]由于流媒体技术,需要解决流媒体的制作、、传输及播放等多方面的问题,因此它不是一种单一的技术,而网络技术和音频视频技术的有机结合。

流媒体实现的关键技术就是流式传输。流式传输的实现合适的传输协议和必要的缓存空间。但所需缓存容量并不大,因为流可以丢弃已经播放的内容,利用空出的高速缓存空间来重新存储后续尚未播放的内容。[2]也就是说,流式传输不需要把所有的视音频内容都下载到缓存中,因此大大降低了对缓存的要求。目前,常用的流媒体文件格式主要有三种,即:RM格式、ASF格式和WMV格式。

流媒体技术,是一项具有强大发展潜力的高新技术。由于它具有稳定性高、传输速率快、数据同步性高的特点,是实现网际视频、音频信息传输的最佳方式,具有传统音频视频技术所无法比拟的优越性。 [3]

2 流媒体技术在我国高校中的应用现状

随着互联网的逐步普及和多媒体技术的快速发展,流媒体技术应运而生。由于流媒体技术具有大幅度缩短缓冲时间、节省大量磁盘空间、使用特定的实时传输协议等特点,因此,在广播电视、航空探测等多个领域中都发挥着极其重要的作用,并为社会生活的各个方面带来了巨大的变革。

随着我国高校教学改革的不断深入,流媒体技术在我国高等教育中的应用也越来越广泛,主要体现在以下几个方面。

2.1 视频点播系统(VODS)

视频点播系统(Video On Demand System)是计算机、网络通信、多媒体等多种技术交叉融合的产物,是高校信息化建设的一个重要组成部分。高品质的网络视听点播已经成为高校中必不可少的网络服务。

由于高校校园网具有规模大、速度快、配置高等优点,完全能够满足音视频数据流的传输。因此采用流媒体播放形式,不仅可以减轻服务器的下载压力,还可以充分发挥高校校园网的优势,是高校的视频点播系统不二的选择。另外,流媒体技术还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。[4]

以流媒体为基础的视频点播系统,成本低廉、建立简单、使用方便,只要具备流媒体服务器、Web服务器、数据库服务器、磁盘阵列等软硬件就可实现。基于高校校园网下的视频点播系统,可以把教学、资讯、娱乐等多种资源集中在一个交互、实时和动态的管理服务平台上,为教师和学生提供了高品质的视频服务,大大丰富了师生的文化生活。

2.2 在线直播

在高等院校,经常会具备一些大中型的学术报告和系列讲座。这些报告和讲座,不仅可以拓展学生的知识面、使其涉猎多个学科领域,还可以让学生们获取最新的学术信息、分享最新的学术成果,可以说是高校进行人才培养的重要手段。但高校的多媒体教室所能容纳的人数毕竟十分有限,难以满足众多师生的参会要求。基于这种情况,流媒体可以将讲座和报告的整个过程在校园网直播,即使那些由于受众人数的限制而无法参加现场的学生,也可以通过流媒体即时观看到现场的盛况,为信息的快速取得提供了可靠的保障,也对推动学校的教学和科研有着十分重要的现实意义。

同时,流媒体为用户提供高清晰的在线直播,也让大学生们彻底告别了围在食堂观看世界杯、NBA、奥运会、演唱会的尴尬经历,不仅让学生们体会到了零距离欣赏比赛和演出的满足感,也使学生们真正体验到了流媒体技术的魅力所在。

2.3 数字图书馆

现阶段,我国高校的图书馆,正处于从传统图书馆向数字图书馆转变的进程中。除了传统的图书,已经有越来越多的图片、音频、视频、电子图书等多媒体资源成为教师教学和学生学习的重要资料,因此许多高校已经积极投身数字图书馆的建设实践中。

由于流媒体技术具有强大的音频和视频处理功能,使用户不仅可以自由便捷地下载数据资源,还可以直接在线观看。同时,允许大量用户并发使用,大大提高了资源的利用率。因此流媒体的出现,大大降低了数字图书馆的使用难度、促进了数字图书馆的建设,推动了高校的教学工作和科研工作,是高校数字化建设的一个重要里程碑。

2.4 远程教育

随着自动化、数字化、网络化的快速发展,远程教育作为一种新型教育方式,已经成为我国高等教育中的重要组成部分。它不仅使各种教育资源突破了空间距离的限制,还大幅度提高了远程教育传播的时效,为个性化教学提供了现实有效的实现途径。

资源格式和网络带宽一直是制约远程教育发展的重要问题。而流媒体技术作为一种新兴技术手段,可以有效地解决这些问题。在教学资源准备阶段,可以将原始的音频教学文件和视频教学文件转化为适合在互联网上播放的流媒体文件。在此过程中,要通过选择合适的流媒体格式来有效地保证教学资源的质量。在音频视频播放阶段,流媒体技术解决了以音频和视频为代表的多媒体信息资源在中低带宽上的传输问题,提高了装载音频节目和视频节目数据服务器的配置,保障了网络连接效率,确保了音频媒体和视频媒体播放的流畅。

可以说,流媒体技术的应用为网络信息交流带来了革命性的变化,对远程教育产生了极其深远的影响。

2.5 网络宣传片

高考,对一个人的一生都有着重要的影响,可以说是一个人提升自己能力和体现自我价值的重要渠道。而高考志愿填报得恰当与否,也将直接影响到学生今后的发展。但对于很多学生和家长来说,不了解每个学校和每个专业成为报考高考志愿的最大障碍,让很多学生和家长十分苦恼。为了解决这个问题,很多高校都在自己的网站上,推出了关于学校概况、师资力量、专业特色、就业前景的宣传专题片,围绕学生和家长所关心的种种问题做出了具体详细的说明,以扩大学生和家长对学校的认知度。

运用流媒体技术,可为学生和家长提供稳定、流畅、清晰的高质量视频播放效果,使学生和家长通过网络宣传片方便快捷地了解学校的环境和专业,为合理、恰当地报考志愿提供了丰富准确的信息。

3 结语

流媒体技术是互联网、音视频技术与多种相关技术发展的必然产物。基于流媒体技术的高校教学,是实现教育信息化和教育现代化的基础和条件。随着流媒体技术的快速发展和日趋完善,我国高校对流媒体的重视度和认知度也不断提升。流媒体技术已经逐步走进我国高校的方方面面,在各项工作中都起到越来越重要的作用。

由于其具有传递率高、时效性强、覆盖面广等特点,我们可以预见,流媒体技术的巨大优势将在我国高校得到更好的应用和更大的发挥。我们完全相信,随着流媒体应用的日益广泛,流媒体技术将使高校校园网的建设更加精彩,使高校各项工作的进行更加高效。

参考文献

[1] 流媒体技术《百度百科》.

[2] 季琳.流媒体技术的应用研究[D].中国科学技术信息研究所,2002.

流体技术范文6

关键词:流媒体;流技术;应用;前景

中图分类号:TN919.8

流媒体技术的应运而生是互联网时展的必然要求。媒体在网络上的传播由最初单一的文字、图片、音乐到如今的网络视频,远程对话,人们在急于寻求解决“信息多样化获取”方法的阶段,媒体技术也经过了一个尝试和升级的过程,因此流媒体技术的出现不单是媒体技术发展的结果,更是受众的强烈心理趋向所致。为了更好地发展流媒体技术,我们需要本着“以人为本”的技术理念,以“方便广大网络用户,提供高效媒体服务”为目标,对流媒体技术的应用进行分析,发现流媒体技术中亟需解决的问题,实现高质量的流媒体实时播放。

1 流媒体的概念及其关键技术

1.1 流媒体的概念

流媒体是指以流的方式在网络中传输音频、视频和多媒体文件的形式。流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。流媒体作为一种新的媒体传输方式,利用流式传输将视频和音频作为压缩包,由服务器向计算机用户进行实时连续的传送,以此用户只需待几秒钟的启动延时便可对视频或音频进行播放,剩下部分继续下载,无需如非流式播放那般待视频音频文件下载完全后方可播放。这一系列“流”的过程中,便捷了媒体的传播,方便了人们的生活。

1.2 流媒体的关键技术

(1)编解码技术。编解码技术需要根据流媒体业务的不同,选择与之相适应的编解码格式,目前常用的编解码格式有音频编解码格式、视频编解码格式和文件格式,例如MPEG-4、AAC、AVI等。除此之外,编解码技术还要根据流媒体业务的需求选择不同的标准,以此适应国际媒体传播平台,对于压缩、存储和运算要求根据移动通信终端设备的不同产生与之相适应的变化。总体来说,编解码技术随着媒体传播介质的改变而改变,是流媒体技术正常运转的关键环节之一。

(2)业务协议。移动流媒体业务的协议栈是实现流媒体数据的高效传输的保障,主要包括RTP协议、RTCP协议、RTSP协议、SDP协议和RSVP协议。RTP是实时传输协议,它确保了“流”同步,但是单靠RTP是无法完成数据包的可靠传送的,这时就需要RTCP。RTCP是实时传输控制协议,它确保了流量或拥塞控制,实现传输效率的最优化,为实时数据的传输提供高效保证。RTSP优于RTP和RTCP,它以RTP或RTCP为基础进行一对多网络多媒体数据传送。而SDP作为会话描述协议则只负责在不同协议间进行传输消息的通知。音视频数据的高质量传输辅助协议之一便是RSVP,RSVP通过预留手段,减少音频数据流对网络的延时,一定程度上使音频数据的传播更加高效。

2 流媒体技术的应用现状

2.1 网络视频直播

网络视频直播是流媒体技术在人们生活中最普遍的应用。人们可以在低宽带,低连接速率的环境下实现影音的高质量播放,突破时间和地域限制,随时随地获得多媒体信息。例如对地方电视台的直播电视剧和中央电视台时事新闻的播放,对球场赛事的点播观看,对明星MV的随时放映等等。

2.2 远程教育

远程教育实现了老师的在线授课,学生的在线答疑,解决了传统远程教育模式的单一化,学生不仅仅是被动的听,老师不再是枯燥的讲,由于音频、视频的同步,在近乎“面对面教学”的通信方式下,学生与老师共同完成了一个含有答疑系统的整体且富有交互能力的网络课堂。不仅如此,学生可以有目的的选择学科内容,反复播放,实现真实课堂无法比拟的教学环境,节省了时间提高了学习效率。远程教育不仅可以应用在学生群体,也同样可以面向广大社会群体,只要你想实现高效学习,远程教育都可以帮你圆梦。

2.3 视频会议

视频会议作为交互式通信业务,融合流媒体技术,对会议内容进行及时的广播和录播,实现了流媒体技术的高效利用。视频会议与远程教育有许多共通之处,突破了时间和地域限制,在富有交互能力的环境下,众流媒体用户取得了现实会议所产生的等同作用效果。不仅如此,视频会议对会议内容进行了录播和实时储蓄,确保事后会议内容的再现,流媒体用户便可以通过访问和点播回顾会议。

3 流媒体技术的发展前景

3.1 流媒体技术优势所在

流媒体的最大优势在于不受时间和地域的限制,高效的完成多媒体信息传播,为流媒体用户提供一个交互式的交流网络环境,获得等同于或高于现实情境下的沟通作用效果。实时视频点播,实时网络对话,远程医疗和教育等等,这些生活中流媒体技术的常见应用为我们提供了一个高效、稳定的娱乐、学习环境。从技术层面来讲,流媒体是多媒体网络与无线通信的结合,是网络与媒体通讯业发展的必然结晶,它符合了人们对高品质,快节奏生活的迫切追求,在达到技术的可行性后,流媒体技术必定成为兴盛行业,横扫网络媒体世界。

3.2 流媒体技术制约因素及应对方案

(1)误码。误码是无线传输中最容易出现的问题,无线传输不同于有线传输,它的稳定性极差,传输环境也相对低端,这就导致了误码出现频率的加大,同时无线传输条件下的误码更容易被数据包所接收。误码最直接的危害是对视频、音频质量的影响,为了减少误码,提高视频、音频质量,首要措施便是提高信道的容错性,采用强效的编码和检验技术,核实接收到的数据,以此最大限度的减小误码率。

(2)编码及压缩。数据丢失是实时传输中常见问题之一,数据的丢失影响着解码,这就需要采取科学、恰当的控制来减少数据丢失和丢失后对解码质量的影响。除此之外,由于网络状况是出于不断变化中的,这就对流媒体的编码或压缩提出了更高的要求,不仅在于编码格式的正确采用,还在于对网络速率的适应,只有各方面统筹兼顾才能实现实时传输的顺畅运转。

(3)质量控制。质量控制包括服务器性能和高压缩比、低运算量两个方面。只有先进的服务器性能才能适应高规模、大范围的流媒体实时传输,促进流媒体服务的传播。流媒体技术的最大特点在于“体积小,信息量大”,要想实现体积小,就需要采用很高的压缩比。利用压缩编码算法,结合运营成本和终端的功耗程度,设计合适的压缩比,在不会大幅度提高成本的前提下,实现高压缩比、低运算量的目标。

(4)终端适配和耗电问题。如果不能实现终端与流媒体服务器的适配,那么即便是同一个节目在不同的终端上放映的效果也是大相径庭。原因在于终端的种类繁多,不同的终端对于音像、字符、格式支持的能力各有差异,要想实现终端放映的高品质效果,就需要配置合适的传送音频、视频,在两方的共同配合下完成流媒体实时传输的高效运转。

4 结束语

作为新兴的媒体技术形式,流媒体技术响应了互联网时代的发展要求,结合无线通信技术,实现了网络通信一体化的媒体传播方式,符合当代人们的心理需求,为人类对“数字化、现代化、高效化”的生活追求掀开新的篇章。本文不仅对流媒体技术内容进行了简单的阐述,对于流媒体技术的现代应用及漏洞不足和未来面临的挑战一一展开简析,流媒体技术能否在未来的媒体传播领域独当一面,关键还在于技术漏洞的及时发现和填补,顺应时展的步伐和大众心理需求,在技术层面不断进行升级,在完善中实现流媒体技术的突破,引领网络媒体实现革新。

参考文献:

[1]典型的移动流媒体业务[N].人民邮电,2005-08-26(007).

[2]刘继兴,李墨.3G网络中的流媒体业务及发展[N].通信信息报,2005-03-02(A07).

流体技术范文7

【关键词】网络;流媒体;数字压缩;协议;主流格式;应用

1.前言

流媒体技术是当前十分流行的多媒体技术,其基础就是多媒体通信技术。流媒体一般是指通过IP网络传送媒体的技术总称。广义的涵义是使音频和视频形成稳定而连续的传输流和回放流的一系列技术的总称。狭义上讲,流媒体是相对于传统的“下载—回放”方式而言的一种新的从Internet上获得音频和视频等流媒体数据的方式,这种方式支持多媒体数据流的实时传输和实时播放。

2.流媒体技术

2.1 传输系统结构

现存流媒体解决方案采用的技术是多样的,但其本质是相近的。流媒体传输系统主要是传统客户机/服务器(C/S)模式,其系统结构如图1所示。主要由预处理器、服务器、网络和播放器组成。

2.2 流式传输的过程

流式传输的基本原理如图2所示,具体传输流程如下:

(1)用户选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来。

(2)客户机上的Web浏览器启动A/V Helper程序,用HTTP从Web服务器检索相关数据,A/V播放器进行初始化。

(3)从Web服务器检索出来的相关服务器的地址定位A/V服务器。

(4)A/V播放器与A/V服务器之间交换A/V传输所需的实时控制协议

(5)一旦A/V数据抵达客户端,A/V播放器就可以播放了。

2.3 流式传输的数字压缩

由于普通的多媒体文件不支持流式传输,也由于网络带宽的限制,为使流媒体传输流畅,需要采用专用压缩编码对音视频进行压缩编码。目前常用的已经标准化的压缩技术有MPEG-1、MPEG-2、H.261、H.263等,正在发展的有MPEG-4等。MPEG-1、MPEG-2适用于高带宽的能够提供高质量低延迟的视频和音频应用,而H.261、H.263以及正在发展MPEG-4则使用于低宽带的对图象质量的延迟要求不高的应用。

2.4 流式传输的缓存技术

这是流式传输必须的。对服务器端来说,把内存的部分存储空间当作缓存,用来存储一个服务循环中的每路服务流从硬盘取来的数据,按需要以一定的速率和服务顺序向客户端进行传输。有了缓存,即可把回取数据和和输出服务相分离,保证输出带宽的平滑和客户端流播放的连续性。

2.5 流式传输存储技术

流媒体服务器必须同时为多个用户或多个流检索数据,更复杂的是可能多个流同时存储同一文件拷贝的不同部分,为满足多流的实时播放,存储系统必须仔细考虑支持最大流的数目、缓冲区的大小、磁盘存取策略及文件的组织等。

2.6 流媒体传输协议

流媒体在Internet/Intranet上传输必然涉及到网络传输协议,除了Internet本身的多媒体传输协议外,还特别需要实现流式传输的实时流式传输协议,这些网络协议主要有以下几种:

(1)实时传输协议RTP

RTP主要处理一对一或者一对多的多媒体数据流传输任务,可以按照UDP,TCP及ATM等协议传输数据,负责提供时间信息和控制流同步。

(2)实时传输控制协议RTCP

RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。RTP和RTCP配合使用,它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化,因而特别适合传送网上的实时数据。

(3)实时流协议RTSP

RTSP协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上,它使用TCP或RTP完成数据传输。

(4)资源预定协议RSVP

由于多媒体数据的流式传输对网络的延时非常敏感,要在网络中传输高质量的音频、视频信息,除了带宽要求之外,还需要其他更多的条件。RSVP是Internet上的资源预定协议,使用RSVP预留一部分网络带宽,能在一定程度上为流媒体的传输提供QoS。

2.7 流媒体播放方式

(1)单播

所谓单播就是客户端与服务器之间点对点的连接。在流媒体放过程中客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道,从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机,这种数据的传送方式称为单播。

(2)组播

组播也称多播,其发送源和接收端是一对多的关系,采用组播方式,单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连续数据流而无延时。媒体服务器只需要发送一个信息包,而不是多个;所有发出请求的客户端共享同一信息包。减少网络上传输的信息包的总量,网络利用效率大大提高,成本大为下降。

(3)点播

点播是指客户端主动连接到服务器端的单播连接,也就是用户通过主动选择播放内容来初始化客户端的连接。点播中客户占有主动权,对媒体流可以做开始、停止、后退、快进或暂停等操作。实际上点播就是一种形式的单播,点播提供了对流的最大控制,但这种方式由于每个客户端各自连接服务器,会迅速用完网络带宽。

(4)广播

广播指的是用户被动地接收媒体流,对媒体流不具有任何的控制操作。广播的发送端与接收端是一对多的关系,这种一对多的关系与组播中的一对多的关系不太一样,因为它将数据包的拷贝发送给网络中的所有用户,而不管用户是否需要,在一定程度上同样造成了带宽资源的浪费。

3.流媒体技术的主流格式

3.1 Real System

Real System由媒体内容制作工具Real Producer、服务器端RealServer、客户端软件三部分组成。其流媒体文件包括RealAudio、RealVideo、Real Presentation和RealFlash四类文件,分别用于传送不同的文件。Real System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,轻松在网上实现视音频和三维动画的回放。

3.2 Windows Media Technology

Windows Media Technology由Media Tools、Media Server和Media Player工具构成。Media Tools是整个方案的重要组成部分,它提供了一系列的工具帮助用户生成ASF格式的多媒体流(包括实时生成的多媒体流),分创建工具和编辑工具两种,创建工具主要用于生成ASF格式的多媒体流,包括Media Encoder、Author、VidToASF、WavToASF、Presenter五个工具;编辑工具主要对ASF格式的多媒体流信息进行编辑与管理,包括后期制作编辑工具ASF Indexer与ASFChop,以及对ASF流进行检查并改正错误的ASFCheck。Media Server可以保证文件的保密性,不被下载,并使每个使用者都能以最佳的影片品质浏览网页,具有多种文件形式和监控管理功能。Media Player则提供强大的流信息的播放功能。

3.3 QuickTime

Apple公司于1991年开始Quick-Time,它几乎支持所有主流的个人计算平台和各种格式的静态图像文件、视频和动画格式,具有内置Web浏览器插件技术,支持IETF流标准以及RTP、RTSP、SDP、FTP和HTTP等网络协议。

4.流媒体技术的主要应用

(1)远程教育

将信息从教师端传递到远程的学生端,需要传递的信息包括各种类型的数据:如视频、音频、文本、图片等。由于当前网络带宽的限制,流媒体无疑是最佳的选择。除去实时教学以外,使用流媒体中的VOD(视频点播)技术,更可以达到因材施教、交互式的教学目的。

(2)宽带视频点播

随着计算机的发展,VOD技术逐渐应用于局域网及有线电视网中,虽然VOD技术趋于完善,但音、视频信息的庞大容量阻碍了VOD技术的发展。由于流媒体经过了特殊的压缩编码,使得它很适合在互联网上传输,在视频点播方面我们完全可以遗弃局域网而使用互联网。随着宽带网和信息家电的发展,流媒体技术会越来越广泛地应用于视频点播系统。

(3)互联网直播

从互联网上直接收看体育赛事、重大庆典、商贸展览等。网络带宽问题一直困扰着互联网直播的发展,随着宽带网的不断普及和流媒体技术的不断改进,互联网直播已经从试验阶段走向了实用阶段,并能够提供较满意的音、视频效果。

流媒体技术在互联网直播中充当着重要的角色。无论从技术还是市场上考虑,现在互联网直播是流媒体众多应用中最成熟的一个。

(4)视频会议

市场上的视频会议系统有很多,这些产品基本都支持TCP/IP网络协议,但采用流媒体技术作为核心技术的系统并不占多数。流媒体并不是视频会议必须的选择,但是流媒体技术的出现为视频会议的发展起了很重要的作用。

5.结束语

由于因特网带宽带限制,网上视频的质量还不尽如人意,但是,随着视频压缩技术、宽带网技术和流媒体传输技术的发展,基于流媒体的网上视频广播将向高画质、实时和连续的方向前进,可以预见,流媒体业务将成为宽带网络上的主流信息业务。

参考文献

[1]李向阳.流媒体及其应用技术.广播与电视技术,2001,28(9):76-85.

流体技术范文8

关键词 网络流媒体;系统组成;传输方式以及传输协议;技术应用

中图分类号:TN919 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-058-01

目前,我国在互联网的应用技术上,还存在一定的缺陷,随着人们对互联网的应用需求越来越大,网络流媒体成为解决部分缺陷的主力军。网络宽带一直影响着互联网的信息状态,因受其限制,互联网存在的信息仅能以文字和图片等静态方式呈现出来,对于音频、视频数据却无法实现在互联网上的。而FDDI网、AD-SL以及视迅宽带的产生,很大程度上完善了网络宽带的限制性,虽然传输速率上有了很大的提高,但是却依然不能实现传输高质量的多媒体信息,如此,流媒体技术随之产生。

1 网络流媒体技术的概念

根据指定的速率,在发送端与接收端两者之间独立传输音频和视频信息的传输技术,即为网络流媒体技术。网络流媒体具有多方面特点,其中包括:传输的实时性与等时性、隐含的时间维以及高吞吐量等。因为互联网受网络宽带的限制,并且存在服务质量的控制机制弱等不足,无法实现流媒体在实时性方面的要求。为了解决这一难题,因特网工程任务组,即IETF,制定了RTCP、RTP、RSVP等一系列协议,这些协议不仅支持流媒体的实时传输,还可以有效地控制服务质量。音频和视频等数据由于数据流是在时间上展开的,数据量比较大,并且实时。如此,当在多媒体终端上重复播放多媒体信息时,数据流的平滑度显得尤为重要。有了这种流式传输技术,通过网络,便可向用户机连续、实时的传送声音和影像等,用户不仅不用耗时间等着全部文件下载成功,而且只需几十秒甚至几秒的启动延时就可以随心观看。

2 网络流媒体技术的系统组成

1)服务器。它具有存放媒体数据的作用。因为需要储存的几乎都是大容量的视频资料,所以需要与之匹配的足够大的磁盘阵列,不仅可以高速度的向外界传输所请求的数据,还能提供较高性能的数据读写的能力,可实现高度的兼容性和可扩展性,并且支持标准接口。这种配置能实现几千小时的视频数据的存储,达到海量的存储要求。

2)编码的工具。通过媒体采集设备实现制作流媒体,具有创建、捕捉以及编辑多媒体数据,制成流媒体格式的功能。它包括视频、声音、图片、文字从独立形式组合为多元化流媒体的一系列制作工具。通过这些工具获得的流媒体文件可以用固定的储存格式进行储存,提供给服务器进行使用。

3)适合传输协议的网络。一方面指适合实时传输协议的网络,另一方面指适合多媒体传输协议的网络。流媒体技术是在互联网的发展基础上产生和发展起来的,并且在原有的基础上添加了为多媒体服务的平台。

4)高端播放器。也就是用户用于浏览网上媒体信息的软件。流式媒体系统不仅支持音频的点播,还支持视频的直播,从而可以转到想使用的浏览器中进行播放,并且支持多媒体的许多种播放格式以及媒体形式,包括音频、视频、Web页面、图片以及文本等组成表现形式。现阶段使用最多的分别是由美国苹果公司、美国Real Networks公司以及美国微软公司推出的Quicktime、Real Player和Media Player三种播放器。

5)流媒体数据。所谓的流媒体数据就是指媒体信息的载体。媒体数据的格式有很多种,其中以ASF、RM两种格式最为常用。

3 网络流媒体的传输方式以及传输协议

3.1 网络流媒体的传输方式

网络流媒体的传输方式主要有顺序流式传输和实时流式传输两种。顺序流式传输是在指定时刻,只有已经下载的信息用户才可浏览,还没有完成下载的信息无法跳过浏览。即为一种适用于点播的传输技术。而实时流式传输是可以保证媒体信息实时可被用户看到的传输技术,它在媒体进行信息传输时,信息带宽可以自己适应网络带宽,使网络连接和媒体信号带宽相吻合,达到实时传输的要求。

3.2 网络流媒体的传输协议

网络流媒体协议是流媒体技术中的重要基础组成部分。目前,经因特网任务组已经设计出的流媒体传输协议有以下几种:

1)实时传输协议。简称为RTP,主要用于多媒体数据流的传输,具有端对端的实时传送服务功能,并且可以跟其他的传输协议以及适合的底层网络同时使用。

2)实时流协议。简称:RTSP,它是一个连续的流媒体,可以建立以及控制一个甚至几个时间的同步,例如视频跟音频。虽然连续控制是可以达到的,但实时流协议本身是不进行连续流的发送的,换句话说,实时流协议相当于一种远程网络控制。

3)资源预留协议。简称为RSVP,不但可以在一定程度上保证服务质量,为数据流留下一定的宽带,还可以实现数据的接收者主动对数据流路径上的路由器发起请求。资源预留协议是承载在IP上的一个信令协议,实现对网络上的数据进行传输预定。

4)实时传输控制协议。简称为RTCP,具有对音频流和视频流进行播放以及录制等操作的作用。

4 网络流媒体技术的应用

随着互联网的不断发展,网络流媒体技术的应用越来越普及,其中包括:远程培训、视频会议、客户支持以及电子商务等。其主要应用于以下几方面:

1)远程培训。远程培训将成为教学道路上的得力助手,使更多的人得到受教育的机会。首先由教学者在网上通知,听众可在教学开始前对某个URL进行访问,在开始授课时,听众便可以及时看到授课的内容,包括声音。不但可以及时收看,而且还可以记录下来,方便以后再观看。

2)视频会议。视频会议虽然和远程培训有着诸多相似的地方,但是它需要更高的实时性。

3)视频播放。应用流媒体的重要场合便是娱乐。在通过摄像机以及其他装置得到视频信号后,便可以利用站点进行现场的直播,并且可以保存成适合流媒体的格式,方便以后的使用。在其中应用中也可以计费的方式提供多项有偿多媒体服务。

5 结束语

本文通过对网络流媒体的基本概述、系统组成、传输协议和传输方式以及应用的初步分析与探讨,阐述了网络流媒体的关键技术。综合上述来看,根据目前人们对互联网的认可和需求,网络流媒体技术在未来发展中将被更为普及应用,网络流媒体技术将会逐步走向成熟稳步的发展道路。

流体技术范文9

[关键词]功率半导体器件;高压直流输电;电力电子技术

中图分类号:TM72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)17-0241-01

1 引言

功率半导体器件是用于电力设备的电能变换和控制电路方面的大功率电子器件。广泛应用于涉及电力系统的各个方面,涉及发电、输电、配电和用电的各个领域。

高电压、大容量的功率半导体器件的迅速发展,促使高压直流输电技术发生了重大变革,使得高压直流输电系统迅速发展。同时,随着高压直流输电系统的电压等级不断提高,使得各部分装置所承受的电压不断提高,对功率半导体器件的性能提出了更高的要求。本文从功率半导体器件在HVDC中的应用领域和对HVDC发展的影响两方面进行了阐述,从辨证的角度分析二者的关系,对功率器件的发展方向进行了展望。

2 功率半导体器件的发展状况

20世纪80年代中期,4.5kV的GTO得到广泛应用,并成为在接下来的十年内大功率变流器的首选器件,一直到IGBT的阻断电压达到3.3kV之后,才开始改变GTO独占市场的局面。至2005年,以晶闸管为代表的半控型器件已达到7×107W/9000V的水平,全控器件也发展到了十分高的水平。当前,功率半导体器件的水平基本稳定在109~1010WHz左右,已逼近了由于寄生二极管制约而能达到的材料极限。

高品质电能变换所内涵的高耐压、高速、高电流密度、高集成度和低导通电阻等给人们提出不少科学与技术问题,并不断推动着功率半导体的发展。为了使功率半导体器件适应便携式、绿色电源、节能减排的发展需要,功率器件正不断采用新技术,不断改进材料性能或开发新的应用材料、继续优化完善结构设计、制造工艺和封装技术等,提高器件功率集成密度,减少功率损耗。

2.2 功率半导体器件未来发展方向

现代大功率半导体器件正朝以下几个方向发展:[1]

(1)大电流、高耐压:现代电力电子器件正向大电流高压方向发展,以适应高压领域对电力电子器件快速需求的趋势,尤其在高压直流输电、高压电力无功补偿、高压电机、变频器等领域。

(2)高频化:从高压大电流的GTO到高频多功能的IGBT、MOSFET,其频率已从数千HZ到几十KHZ、MHZ。这标志着电力电子技术已进入高频化时代。

(3)集成化、智能化:几乎所有全控型器件都由许多的单元胞管子并联而成(IGBT、GTO)。

功率半导体器件的发展日新月异,HVDC 技术正在不断的进步和成熟,输电容量和电压等级逐渐提高,使其在输电系统中越来越具有竞争力。随着西电东送和全国联网的不断发展,电能质量和电网运行的灵活性和可靠性的要求越来越高,HVDC技术必将得到越来越广泛的应用。为了满足我国轨道交通、智能电网、新能源等国民经济发展重要领域对高压大电流晶闸管、高压大功率IGBT、IGCT等功率半导体器件的强大需求,提升国家电力电子产业的技术水平,2007年南车时代电气投资3.5亿,启动了大尺寸功率半导体器件研发及产业化基地建设。该线采用了世界顶尖级的工艺和测试设备,主要生产6英寸、5英寸高压大电流晶闸管和整流管,满足高压/特高压直流输电项目的需要。

2 功率半导体器件在HVDC中的应用

HVDC在电力系统的应用中,存在着一些固有的缺陷,如不能向无源系统供电、易发生换相失败、需要配置专门的滤波装置、设备投资高、占地面积大等[4],这些问题一直限制着HVDC的发展。20世纪90年代以后,随着电力电子技术的发展,特别是具有可关断能力的新型半导体器件的出现,促进HVDC技术产生了重大变革。

功率半导体器件的发展促使高压直流输电技术不断进步,根据功率半导体器件的更新可将HVDC技术的不同发展阶段进行划分。HVDC发展的第一个25年,由汞弧阀换流技术支撑,到70年代中期为止;第二个25年到2000年为止,这个时期HVDC技术是由基于晶闸管阀的电网换相换流技术支撑;可以预计,在接下来的25年里,强迫换相换流器技术将占主导地位。随着大功率开关器件成本的不断降低,电容换相换流器将会被自换相换流器所取代。

2.1 功率器件的在换流器中的应用

HVDC系统的主要设备包括换流装置、换流变压器、平波电抗器、滤波器、电线路、接地极、无功补偿装置、控制保护系统。其中换流装置、换流变压器、有源滤波器、无功补偿装置、控制保护系统等都是以功率半导体器件为基础。早期的大功率换流器,几乎都是基于晶闸管的。换流器可以将电能进行交-直、直-交转换,分为两种基本结构类型:电流源型换流器CSC和电压源型换流器VSC。

2.3 轻型直流输电技术

随着大功率GTO和IGBT开关的商业化,在过去的10年里,VSC的应用范围也不断扩大。采用大功率IGBT开关,VSC的额定值在双极性结构下可以达到约±150kV、3000MW,且VSC可以与弱交流系统甚至无源网络连接。HVDC light采用基于脉宽调制技术的控制方法,能灵活独立的控制有功和无功功率,并能限制低次谐波,使滤波系统简化,保证高水平的电能质量,同时使换流站更加紧凑,投资减少。但是,需要看到技术的更新不可能十全十美,必然伴随着新问题。

功率半导体器件的使用必然会带来谐波问题,而且IGBT硅的有效面积利用率低、损坏后会造成开路等缺点局限了其在高压直流输电系统中的应用。

与其它应用领域相比,HVDC技术随着其电压等级的不断提高对功率半导体器件的性能提出了更高的要求,如大容量、高耐压、高可靠性、低损耗等。使得功率半导体器件不得不采用器件串、并联技术和复杂的电路拓扑来达到实际应用的要求,导致装置的故障率和成本大大增加。可以看出一方面功率半导体器件促进了HVDC技术的发展,另一方面HVDC系统的正常运行与功率半导体器件的某些特性密切相关。对于高输入电压器件的研制,国内外许多器件工艺厂商都投入了大量的人力物力,控制技术领域也在研究对单个器件进行串并联或进行模块化。虽然这两种方法可以大幅度提高功率半导体器件的耐压、容量等性能,但综合结果并不尽如人意,仍需要研究人员继续努力。

3 总结

功率半导体器件的发展促进了高压直流输电技术的发生了重大变革,同时随着高压直流系统电源等级的不断提高也对功率半导体器件的性能提出了更高的要求,指引功率半导体器件向着高耐压、大电流、大容量、低损耗的方向发展。功率器件在不断改进的过程中出现了许多新问题,这将是未来功率器件发展面临的挑战。随着科技的不断进步这些问题将会得到解决,这样会进一步促进高压直流输电技术的进步。

参考文献

[1] 袁立强,赵争鸣,宋高升,王正元.电力半导体器件原理与应用[M].机械工业出版社,2011.

[2] 钱照明,盛况.大功率半导体器件的发展与展望[J].大功率变流技术,2010,1:1~9.

[3] 孙伟锋,张波,肖胜安,苏巍,成建兵.功率半导体器件与功率集成技术的发展现状及展望.中国科学:信息科学,2012,42(12):1616~1630.

[4] 韩民晓.高压直流输电原理与运行[M].电力电子新技术系列图书出版社,2009.