更上层楼的流媒体技术

本刊记者

---- 众所周知，在Internet上传输音/视频（A/V）等多媒体信息，目前主要有下载和流式传输两种方式。对于用户比较熟悉和经常使用的下载方式而言，下载一个A/V文件花上数分钟或数小时可谓是家常便饭。这主要是由于通常A/V文件相对于其他类型的文件而言容量较大以及网络带宽的限制。为此，用户需要一种突破带宽限制的新的信息传输方式，于是流媒体技术应运而生。

流媒体技术原理

---- 所谓流媒体是指采用流式传输的方式在Internet播放的媒体格式，而流式传输方式则是将整个A/V及3D等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必像采用下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用解压设备（硬件或软件）对压缩的A/V、3D等多媒体文件解压后进行播放和观看。此时多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。与单纯的下载方式相比，这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式不仅使启动延时大幅度地缩短，而且对系统缓存容量的需求也大大降低。

---- 由于目前的网络带宽还不能完全满足巨大的A/V、3D等多媒体数据流量的要求，所以在流媒体技术中，应首先对A/V、3D等多媒体文件数据进行预处理后才能进行流式传输。它主要包括降低质量和采用先进高效的压缩算法两个方面。其次，与下载方式相比，尽管流式传输对于系统缓存容量的要求大大降低，但它的实现仍需要缓存。这是因为Internet是以包传输为基础进行断续的异步传输。数据在传输中要被分解为许多包，但网络又是动态变化的，各个包选择的路由可能不尽相同，故到达用户计算机的时间延迟也就不同。所以，使用缓存系统是用来弥补延迟和抖动的影响，并保证数据包传输顺序的正确，使媒体数据能连续输出，不会因网络暂时拥堵而使播放出现停顿。最后，流式传输的实现需要合适的传输协议。目前，支持流媒体传输的协议主要有实时传输协议RTP（Real-time Transport Protocol，用于Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议）、实时传输控制协议RTCP（Real-time Transport Control Protocol，和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务）、实时流协议RTSP（Real-time Streaming Protocol，定义了一对多的应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据）。

---- 除上述协议之外，流媒体技术还包括对于流媒体类型的识别。这主要是通过多用途Internet邮件扩展（Multipurpose Internet Mail Extensions，MIME）进行的。它不仅用于电子邮件，还能用来标记在Internet上传输的任何文件类型。

特色各异的流媒体格式

---- 到目前为止，Internet上使用较多的流媒体格式主要有RealNetworks公司的RealMedia、Apple公司的QuickTime和Microsoft公司的Windows Media。

---- RealNetworks公司的RealMedia包括RealAudio、RealVideo和RealFlash三类文件。其中RealAudio用来传输接近CD音质的音频数据；RealVideo用来传输不间断的视频数据；RealFlash则是RealNetworks公司与Macromedia公司新近联合推出的一种高压缩比的动画格式。RealNetworks公司自1995年发布RealAudio 1.0以来，RealAudio和RealVideo产品已经成为Internet网上最受欢迎的解决方案。其中所采用的SureStream（自适应流）技术是RealNetworks公司具有代表性的技术。它通过RealServer将A/V文件以流的方式传输，然后利用SureStream方式，根据客户端不同的拨号速率（不同的带宽），让传输的A/V信息自动适应带宽，并始终以流畅的方式播放。而其同步推出的RealPlayer，到目前为止，用户数量已超过了6000万个。

---- Apple公司的QuickTime于1991年登台亮相，是Apple公司面向专业视频编辑、Web网站创建和CD-ROM内容制作领域开发的多媒体技术平台，QuickTime支持几乎所有主流的个人计算平台，是数字媒体领域事实上的工业标准，是创建3D动画、实时效果、虚拟现实、A/V和其他数字流媒体的重要基础。它由QuickTime电影文件格式、QuickTime内置媒体服务系统和QuickTime媒体抽象层组成。其最新推出的QuickTime 4.1具有目前最高A/V播放质量的播放器；支持各种格式的静态图像文件；内置Web浏览器插件（Plug-in）技术；支持IETF（Internet Engineering Task Force）流标准以及RTP、RTSP、SDP、FTP和HTTP等网络协议；支持多种视频和动画格式。此外，其优秀的压缩技术，使操作更加简单，可以使制作人员很轻松地将自己的视频图像通过防火墙进行传送，并且能够播放MP3音乐文件。

---- Microsoft公司的Windows Media的核心是ASF（Advanced Stream Format）。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。其中，在网络上传输的内容就称为ASF Stream。ASF支持任意的压缩/解压缩编码方式，并可以使用任何一种底层网络传输协议，具有很大的灵活性。Microsoft希望用ASF取代Apple公司的QuickTime之类的技术标准，并打算将ASF用作将来的Windows版本中所有多媒体内容的标准文件格式。为此，Microsoft公司已经将Windows Media技术捆绑在Windows 2000中，这无疑将对Internet的应用和发展产生重要影响。

---- 除了上述流媒体技术的三种主要格式外，流媒体技术还有Macromedia的Shockwave Flash技术，用户通过这一技术可以方便地在Web页面中加入图像、动画以及交互式界面等操作。此外，在Shockwave Flash中还采用了矢量图形技术，使得文件下载播放速度明显提高。近日，Macromedia又成功地推出了Shockwave for Authorware、Shockwave for Director技术 ，并对它们进行了优化，同时推出了Streaming Shockwave, 即通过流的方式使用户在客户端实现一边下载一边播放的功能，节省了等待的时间。而MetaStream 3D文件格式是由Intel公司与MetaCreations公司联合发布的基于Intel架构的网上3D开放文件标准。基于此标准，用户可以在网上方便地创建、发布及浏览被缩放的3D图形。由于它具有小文件量及流传输的特点，故比其他任何一种已存在的Internet 3D技术压缩率都高，其极小的文件量使得在网上浏览MetaStream 3D图像非常快捷。

流媒体市场 谁与争锋

---- Internet的发展，决定了流媒体市场的广阔发展前景。流媒体技术及其相关产品将广泛应用于远程教育、网络电台、视频点播、收费播放等。所以，各相关厂商彼此间展开了激烈的竞争。

---- 想要在流媒体领域称雄的Microsoft公司称，已经有45家企业选择Windows Media媒体播放器作为自己选用的流媒体软件，并参加了Microsoft发起的“Windows媒体宽带启动动议”，这是一个支持Windows Media媒体播放器软件的企业联盟。这说明已经有越来越多的Internet媒体内容提供商开始选择Microsoft的技术，以取代RealNetworks公司暂且处于领先地位的流媒体技术。HP公司也表示，它将把Microsoft的Windows Media媒体播放器用于自己的员工和合作伙伴之间进行的企业和商业营销通讯，如产品发布和销售人员培训等。TI公司表示，它的下一代可编程数字信号处理器（DSP）将支持Windows Media媒体播放器。Windows Media媒体播放器的另外一个新支持者——通用仪器公司表示，它将把Windows Media媒体播放器集成到自己的DCT 5000置顶盒终端里，用来通过有线电视网络传输Internet上的A/V流媒体内容。

---- 此外，为了更好地推广自己的流媒体技术，Microsoft还开设了一个名为“WindowsMedia.com 宽带指南”的网站，提供新闻、体育和娱乐等宽带内容。该网站还包括一项推荐服务，即向非宽带接入服务的用户推荐宽带接入服务供应商。

---- 面对Microsoft公司咄咄逼人的攻势，RealNetworks公司新近发布的一份调查报告显示，RealNetworks的RealPlayer的用户数目是Apple公司QuickTime的4倍，是Microsoft公司Windows Media Player的10倍。而RealNetworks公司最新版的RealPlayer 7.0发布仅1个月就有700万套被用户下载，目前其RealPlayer的用户已经达到9200万。此外，RealNetworks公司近期还推出了与Intel联合开发的RealPresenter G2的流媒体软件，供公司通过Internet传输流式幻灯片显示。

---- Apple公司则力推其流媒体播放软件QuickTime，该公司正力图将这一深受用户欢迎的软件变成其真正的摇钱树。为此，该公司演示了可以在QuickTime中自动插播广告的新技术，这种技术将大大增强该软件的电子商务能力。Apple公司的这一举动显示了它正力图将QuickTime从一个只会花钱没有具体效益的产品转换成一个新的利润增长点。此外，Apple公司还为QuickTime提供更多的工具，使ICP能够通过采用QuickTime为用户提供更多的内容。例如，网上最受欢迎的新闻网站之一CNN.com就将采用QuickTime来为用户播放流媒体新闻。

---- 可以预见，随着厂商对流媒体技术的不断发展和完善，以及用户对流媒体需求的增加，流媒体技术定会更上层楼。

当前流行的三种流媒体播放器

---- RealPlayer 是RealNetworks公司的Internet在线播放器。RealPlayer利用流媒体技术，能以比较快的速度从网上检索声音、视频、文本、动画及其他媒体文件，除了支持RealNetworks自己的流文件（*.ram、*.rmm、*.ra、*.rm、*.rp、*.rt）播放外，还支持众多的媒体格式，如SMIL文件格式、Shockwave Flash格式、GIF格式、QuickTime文件、MP3文件等。RealPlayer现有RealPlayer、RealPlayer G2、RealPlayer Plus G2三种类型的版本。

---- QuickTime Player 是Apple公司的媒体播放器，现已推出了QuickTime 4.1版，有Windows版和Mac版，特点是和Internet紧密结合，安装是在网上进行的。QuickTime Player能够直接播放的格式有QuickTime电影、AVI、AIFF音频、SGI图像、Macromedia Flash等，此外，QuickTime Player能够输入多种格式的音频、视频和图像媒体文件，并进行转换输出为其他格式。QuickTime Player还支持基于HTTP、RTP、RTSP、FTP流格式的在线音频和视频。

---- Windows Media Player 是Microsoft公司推出的通用媒体播放器，可以接收音频、视频和目前较流行的多种混合格式媒体文件，支持流媒体、在线聆听、观看实时新闻等。其支持的媒体格式有MIDI、MP3、电影文件MPEG、Microsoft流式文件、QuickTime文件、Real媒体等。