七、串流多媒體

學習目標

了解串流技術的發展原因體會串流技術所帶來的應用熟悉串流技術的發展歷史認識主要的串流多媒體相關軟體了解串流技術的運作

串流技術的發展原因

問題思考– 為什麼需要串流技術？– 串流技術的主要概念是什麼？

傳統的多媒體資料下載不利於播放應用

多媒體資料多具有時間的特性且資料量龐大透過網路擷取多媒體資料，要完整下載需費時

等候– 為了看一小時的影片，要先花一小時的下載、等候？

嚴重影響使用的意願– 最好是能夠馬上擷取馬上開始看

完整的多媒體檔案下載，也產生著作權的問題需要新的技術來解決問題

串流技術的主要概念

多媒體資料不需全部下載就可以開始播放– 可以迅速開始播放

播放與下載同時進行– 利用播放的時間同時持續下載後續要播放的資料，

使用者不需等候播放的多媒體資料不需儲存在使用者的電腦中

– 減少智慧財產權方面的問題

串流多媒體主要應用

遠距教學– 網路讓教學跨越時空– 串流多媒體讓遠距教學多媒體化、即時化– 應用

課程的線上點播課程影音即時互動

課程線上點播

課程影音即時互動


視訊會議– 解決與會者無法在同一地點開會的問題– 具即時影音效果


隨選視訊– 從網路上看電影、電視節目– 提供此服務的電視台、影音網站愈來愈多


網路直播– 採用即時的播放，如 ICRT 電台、民視新聞台 ... 等

串流發展歷史

單機上的影音功能– VCD 、 MPEG 開始流行

網路時代的影音革命– RTSP 串流協定的發展，開始有了串流影音

群雄並起– 微軟的 windows media 系列、蘋果電腦 quicktime 、

Realnetworks 的 Real 系列

串流媒體軟體

QuickTime– 免費下載的播放軟體– 轉屬的檔案格式為 .mov– 製作須使用 QuickTime Pro. 為付費軟體– 相關網址

http://www.apple.com.tw/quicktime/

串流媒體軟體

RealPlayer– RealPlayer Plus 可免費下載– 專屬檔案格式為 .rm 、 .ram 、 .rmvb– 製作可使用 Helix Producer Plus ，付費軟體– 相關網址

http://www.realnetworks.com/products/find/list.html

串流媒體軟體

Windows Media– Windows media player 內建於微軟作業系統– 專屬檔案格式為 .asf 、 .wma 、 .wmv– 製作可使用

Producer ： e-learning 教材Windows media encoder 編碼轉檔免費

串流的原理

收播方式 - 主動與被動兩種– Broadcast ( 被動 )

伺服器主動播送使用者只能接收播放

– On-demand( 主動 )由使用者主控、提出需求伺服器配合提供所需的資料

串流的原理

獨享與共用– Unicast ( 獨享 )

伺服器依需求和各用戶端分別建立各自的連線注意要項

– 當用戶端數目多時，會對伺服器形成較大的負擔

– 頻寬都要足夠– 常應用於 on-demand

串流的原理

獨享與共用– Unicast ( 獨享 )

伺服器依需求和各用戶端分別建立各自的連線注意要項

– 當用戶端數目多時，會對伺服器形成較大的負擔

– 頻寬要足夠– 常應用於 on-demand

串流伺服器 C用戶端

D用戶端

網路1路由器

A用戶端

B用戶端

2路由器

3路由器

Unicast 的播送原理

串流的原理

獨享與共用– Multicast ( 共用 )

伺服器對於每個資料傳遞路徑只須建立一個連線注意要項

– 路由器必須能使用 IGMP 協定– 用戶端所要求播放的必須是同一個檔案– 用戶端若到電影播放了一半的時候才上線，便無法再觀看前面已播放過的部分

Multicast 的播送原理

串流伺服器 C用戶端

D用戶端

網路1路由器

A用戶端

B用戶端

2路由器

3路由器

串流相關協定

RSVP (Resource Reservation Setup Protocol)– 用來設定路由器，以保證某個服務可以在通訊所經

過的節點上 (包括「端對端」和「中間所經過的路由器」間 ) 維持固定傳輸速率的通訊協定

接收端

網際網路

1路由器 2路由器 N路由器

固定速率

固定速率

發送端

固定速率

固定速率

RSVP

維持在一定的「固定速率」，就能以流暢的方式來播放

主機端可以針對不同的應用來發送不同的請求– 速率該維持在多少、最大的流量是多大、所能忍耐

的延遲時間是多久… 等所經過的節點中，必須要所有的節點都支援 R

SVP ，實際通訊時才能動態的保留住傳輸時所需的頻寬

RTP (Real-time Transport Protocol)

將 time stamp 、 sequence numbers 、 source identification 、 payload type 等資訊紀錄傳給接收端

接收端收到資訊後會開啟一個緩衝區，在緩衝區中依照發送端所送封包中的 time stamp或是sequence number將資料重新排序，然後播放

應用於網路多媒體資料的傳輸上可以採 unicast或是 multicast 的形式作傳輸

串流相關協定

RTCP (RTP Control Protocol) – 主要和 RTP 協定配合，將發送端的媒體資訊做傳輸，並依照當時的網路狀況做「媒體傳輸時所消耗頻寬」的調整

RTSP (Real Time Streaming Protocol) – 主要架構在 RTP 和 RSVP這兩個協定之上– 透過 RTSP 協定，用戶端的播放程式可以對伺服器

端所傳送過來的串流媒體作播放、暫停、快轉… 等控制

七、串流多媒體

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