淺析流媒體技術及其網絡直播系統(tǒng)

2013-12-05 14:59:14 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：隨著網絡的寬帶化，流媒體技術應用日益普及。本文介紹了流媒體技術特點，并以MMS協議為例簡要分析了其工作機理；分析對比了目前主流的三種流媒體技術；提出了利用流媒體技術組建網絡直播平臺的方案，本文最

2.2 流式傳輸協議
實時流式傳輸需要合適的傳輸協議。實時傳輸協議RTP是在網絡上傳輸多媒體數據時實現一對一或一對多情況下的傳輸協議，它提供時間信息并實現流同步。實時傳輸控制協議RTCP和RTP一起提供流量控制和擁塞控制。在RTP會話期間，參與者周期性地傳送RTCP包。RTCP包中含有已發(fā)送的數據包數量、丟失的數據包數量等重要信息資料。這樣，服務器便可利用這些信息動態(tài)變化的傳輸狀態(tài)控制傳輸速率。RTP和RTCP的配合使用，使實時傳輸達到最佳效果。
實時流協議，以MMS為例，定義了一對多應用程序如何有效地通過IP網絡傳送多媒體數據。MMS協議在體系結構上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或UDP完成數據傳輸。MMS與HTTP相比，HTTP傳送HTML超鏈接文檔，由客戶端發(fā)出請求，服務器作響應；而MMS傳送的是多媒體數據，發(fā)出的請求是雙向（客戶端、服務器端）的。下面以MMS協議及Microsoft Media為例簡要介紹該協議的工作機理。
MMS協議根據連接方式分為兩種：MMST和MMSU。當客戶端提交請求時，Windows Media Services隨機地采用上述兩種方式與客戶端建立連接。
① MMST
MMST直接建立一個TCP連接到Media Services的1755端口。客戶端的開始、暫停、恢復播放、定位等操作會發(fā)送控制命令到Media Services。在非正常斷開之后，客戶端會重試連接到1755端口，如不能連接會一直定時連接下去。在客戶端正常停止后并不斷開連接，只是接收和發(fā)送的數據速率為0。當連接速度下降到需求速度之下時，連接速度會自動降速為一個滿足網絡帶寬的固定值。在實況流的傳送中，如果網絡速度不能滿足要求，會優(yōu)先滿足聲音質量，而使視頻跳幀直至停止視頻的傳送。最差情況下即當聲音質量仍不能保證時，就會不斷地暫停，等待緩存。當連接速度回升之后，經過協商連接會自動恢復適當水平。
② MMSU
MMSU首先建立一個TCP連接到Media Services的1755端口，然后Media Services建立一個UDP連接到客戶端的Media Player。這時，Media Player處于緩沖狀態(tài)，如果UDP無法發(fā)送數據，等待一段時間之后UDP連接就關閉，而TCP連接仍保留，處于緩沖狀態(tài).。
上述TCP與UDP的連接幾乎是同時建立的，TCP連接只負責RTCP，UDP連接只負責RTP，只接收數據。UDP的連接地址是TCP連接端口號加2。當UDP傳輸被阻塞的時候，Media Player處于緩沖狀態(tài)，TCP連接則定時發(fā)送狀態(tài)交換信息，反復幾次超時之后重新建立兩個連接。此時，Media Services換一個端口發(fā)送UDP包到原先的接收端口，TCP連接被斷開之后則立刻重新嘗試連接。
在連接速度方面，剛開始連接時，會嘗試使用最高速度連接，檢測丟包之后協商降低UDP的連接速率。如果UDP接收數據很小，Media Player則提示UDP不通。在正常播放時，如果UDP接收速度下降，Media Player在檢測到丟包后，通過TCP連接發(fā)送狀態(tài)并請求到Media Services恢復必須的包，如果速度持續(xù)走低就請求降低傳輸速度。