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发信人: Jobs (温少), 信区: WinNT
标  题: 参赛方案:Windows流媒体技术与设计
发信站: BBS 荔园晨风站 (Sat Jan  1 15:52:37 2000), 站内信件


 参赛方案:Windows流媒体技术与设计

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http://www.sina.com.cn 1999/12/02 13:37 新浪科技

  西安交通大学 梁晋

  摘要

  本文介绍了Windows Media技术的特点、功能及组成,并提出了采用
Windows Media如何设计远程教育。流媒体的应用是近几年来Internet发展的
产物,广泛应用于远程教育、网络电台、视频点播、收费播放等,微软公司的
Windows Media技术已经捆绑在Windows 2000中,将对Internet的应用和发
展产生重要影响,Internt/Intranet将不再是单纯的文本和图像,声音和视
频将成为今后网络普及的重点。

  关键词:流媒体,Windows Media,多媒体,

  中国法分类号:TP393.4

  Windows Media Technology and Design Liang Jin Shi R en Peng Bo

  School of Electronics & Information Engineering , X i'an
JiaoTong University

  Abstract:This paper introduces the technology of Wi ndows
Media, and describes how todesigne the remote sem inar using
Windows Media. Stream media technology was w idelyapplied along
with Internet's prevalence, which ca n used in Remote seminar,
StreamingVideo, Illustrated A udio, Pay by view. The Windows
Media service will build in Windows2000 server, and will affect
the apllication and development of Internet. There are notonly
text and picture in Internet/Intranet, but also a lot of video
a nd sound.


  Key word: Stream media , Windows Media , Multimedia

  引言

  随着Internet的发展,流式媒体(Streaming Media)越来越普及,流式
媒体是通过网络传输的音频、视频或多媒体文件,流式媒体在播放前并不下载
整个文件,流式媒体的数据流随时传送随时播放,只是在开始时有一些延迟。
当流式媒体文件传输到您的计算机时,在播放之前该文件的部分内容已存入内
存。

  目前比较流行的流式媒体技术是美国RealNetwork公司的RealPlay产品,
许多Internet 的音乐台、视频点播站点采用该产品。微软公司近年来推出的
Windows Media技术异军突起,以其方便性、先进性、集成性、低费用等特
点,逐渐被人们所认识。


  Windows Media的前身是微软公司的Netshow产品,随着流媒体的广泛应
用,推出了整套的流媒体制作、发布和播放产品,其服务器端的Windows
Media Server产品在Windows NT Ser ver Pack 4上可以安装,并且集成在
即将正式推出的Windows 2000 Server中。Window s Media产品的一大特点
是其制作、发布和播放软件与Windows NT/2000/9x集成在一起,不需要额外
购买,势必成为今后流媒体应用的主流产品。

  Windows Media可以用于娱乐、培训和在线教育等方面:

  1.带图片的广播(Illustrated Audio):可以把PowerPoint讲座录制
到CD或We b站点,用户通过IE,就可以看到一张张PPT在讲员讲解的同时会自
动翻转。工作方式是:只要提供讲员的声音(磁带或电子格式均可)和PPT文
件,Windows Media提供了Encoder(压缩)工具可以在声音中插入Mark
er,然后在声音播放的过程中,这些Marker就会翻转PPT图片,使声音和PPT
图片保持同步。

  2.流视频播出(Streaming Video):用摄像机或投影仪获得视频信号后,
就可以通过Web站点进行基于Internet的现场直播;或者保存为.nsf文件后,
以按需播放。需要在一台较高配置的PC机上安装上普通视频采集卡和声卡,然
后通过视频采集卡输入视频和通过声卡输入声音信号就可以用实时Encoder
(压缩)工具来直播或录制成流媒体。

  3.远程教学(Remote seminar):教学者事先在Internet/Intranet上
发出通知,听众在讲座开始前访问某个URL地址,当讲座开始时,听众可以看
到演讲者的图像和听到他的声音,还有PPT图片。在演讲者翻转PPT的时候,用
户端的PPT图片也自动翻转了。整个讲座也可以记录下来,以后按需播放。需
要教学者事先用 Multicast把PowerPoint文件传给IIS服务器,当听众等待讲
座开始的时候,PPT图片下载到用户的浏览器Cache中。用摄像机录制演讲者的
图像和声音,通过实时Encoder直播出来。直播中包含了PPT翻转的命令,可以
使听众的浏览器同步地翻转PPT图片。

  4.提供收费电视(Pay by view):当用户需要看内容供应商直播或按需
点播的内容时,如果他没有许可证,则Windows Media Player会带他到内容
供应商的网站,来(付费)申请许可。Windows Media 4.0中提供的Digital
Rights Management功能可以加密内容供应商的内容,确保收费后信息才会播
发。

  另外,如果你是音乐发烧友,Windows Media 4.0还提供了MS Audio
Codec压缩技术,可以为普通拨号上网的用户提供调频收音的效果。如果把内
容做成WMA (Windows Media Audio ) 的格式,压缩效率比MP3提高一倍,用
户可以下载之后在WinCE中播放。IE 5中已经实施了Internet 收音机,也是
采用MS Audio。


  Windows Media技术

  Microsoft Windows Media Service是一个能适应多种网络带宽条件的
流式多媒体信息的发布平台,包括了流式媒体的制作、发布、播放和管理的一
整套解决方案。另外,还提供了开发工具包(SDK)供二次开发使用。

  Windows Media Service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。

  WindowsMediaService 系统包括三大部分:制作、发布和播放。如下
图:

  1.Windows Media工具计算机

  Windows Media工具计算机用于ASF Stream的制作与生成。它包括了一系
列的工具,有Wi ndowsMedia Author(从分立的图像、声音文件组合制作ASF
文件),VidToASF,WaveTo ASF(格式转换工具),Media Presenter For
PowerPoint 97(是一个PowerP oint的插件,使PowerPoint的演示能通过
ASF Stream技术进行发布),Media Encode r(实时音频、视频采集,生成
实时的ASF流)。这些工具产生的ASF Stream可以存储为.asf文件,供发布服
务器使用,而Media Encoder可以实时向发布服务器提供ASF流,提供实时的
多媒体信息发布服务。

  2.Windows Media服务器

  Windows Media服务器对外提供ASF流式媒体的网络发布服务,包括两大
基本服务模块:Unica stService和Station Service。其中Unicast为客户
提供了点对点连接方式的服务,Sta tion对外提供了广播式服务。而Unicast
服务又可以按用户的参与程度分为两种,一是On-Demand Un icast,这种方
式下,用户建立和发布服务器的点对点连接,可以控制播放的过程,包括开
始、暂停、快进等。另一种是 Broadcast Unicast,这种方式下,用户也和
发布服务器建立点对点连接,但是处于一种被动接收状态,只能观看播放,正
如在广播服务方式下一样,这一般用于实时的信息发布。

  3.Windows Media客户机

  Windows Media客户机可以独立使用,也可以方便的以ActiveX Control
的形式嵌入到浏览器或其它应用程序中。它既可以播放Unicast Service提供
的内容,也可以播放Station Ser vice提供的广播内容。另外,它还支持多
种常见的多媒体文件格式,如AVI,QuickTime,MPEG等。

  Windows Media系统还提供了一套主页形式的管理工具,可以方便的对服
务器进行远程管理,完成服务器配置,监控运行时的各种事件,流量,控制客
户访问的日志记录等。


  2.1 工作方式

  Windows Media Service系统能用于多种网络环境,基本的应用方式有如
下几种:

  1. On-Demand Unicast(点播服务)





  图1点播服务工作方式

  图1描述点播服务工作方式,这种应用方式适合多媒体信息的点播服务。
因为ASF技术支持任意的压缩/解压缩编码,可以使用任何一种底层网络传输协
议,使它既能在高速的局域网内使用,也可以在拨号方式连接的低带宽
Interne t环境下使用,并且对具体的网络环境进行优化。点播服务方式下,
用户相互之间互不干扰,可以对点播内容的播放进行控制,最为灵活,但是占
用服务器、网络资源多。


  2.Broadcast Unicast/Multicast(单点或多点广播服务)





  图2 单点或多点广播服务工作方式

  图2 描述了单点或多点广播服务工作方式,广播服务下,用户只观看播放
的内容,不进行控制。可以使用ASF文件作为媒体内容的来源,但实时的多媒
体内容最适合使用广播服务方式。通过视频捕捉卡把摄像机、麦克风记录的内
容输入到 Media Encoder,进行编码生成ASF流,然后送到MediaServer上发
布。在支持广播的网络中,可以使用Station Service节约网络带宽,减轻服
务器负载,在不支持广播的网络中,可以使用Broadca st Unicast
Service,用Unicast的方式实现广播。

  3.Distribution(服务器扩展)





  图3服务器扩展工作方式

  图3描述了服务器扩展工作方式,通过Distribution方式可以把一个
Media Server输出的 ASF流输出到另外一个Media Server ,再向用户提供
服务。一种应用是,可以通过Distributio n进行发布服务器的扩展,为更多
的用户服务。另一种应用,可以通过Distribution使Media Serve r跨越非广
播的网络,提供广播服务。另外,Windows Media Service还支持HTTP
Stream 方式,使用通用的HTTP协议,可以更好的工作在Internet上,如跨越
防火墙进行媒体内容的传输。

  Windows Media系统设计

  根据需求和应用,采用Windows Media技术方便地进行设计,下面采用
Windows 2000来设计一套远程教育的环境,其网络结构如图4。





  图4 远程教育网络结构

  1.远程教育中心

  远程教育中心由工具计算机、Windows2000 Media服务器、教师机组成。
工具计算机安装视频采集卡、声卡及摄像机,用于制作流媒体文件;
Windows2000 Media服务器用于存储和发布流媒体信息;教师机可以放于远程
教育中心或者网络的其它地方,安装视频采集卡、声卡及摄像机。


  2.学生机

  学生机采用Windows 9x或Windows 2000 Professional系统,需要IE浏
览器、Office 97/2000、Windows Media Player软件。

  3.网络连接

  目前远程教育网络连接方式有多种:

  (1)校园网

  校园网速度较快,选择支持多点广播路由协议的路由器,如没有可采用单
点广播。

  (2)Internet

  Internet速度较慢,而且不支持多点广播协议,功能受限制,但是也可进
行播放。

  (3)专用数据线路

  通过专用数据线路连接,其速度较快,尽量选择支持多点广播路由协议的
路由器。

  (4)电话拨号

  电话拨号速度较慢。

  4.计算机运行环境

  (1)Windows Media Encoder编码计算机,需要:Windows 98/Audio C
ard/VideoCaptureCard/Mic Phone/Video Camer。

  (2)Windows Media 服务器计算机,在Windows NT4/SP4或Windows 20
00 安装Windows MediaServices。

  (3)Windows Media 客户计算机,需要Windows Media Player 6.4软件。

  结论

  Windows Media技术的应用前景非常广泛,并可以在此基础上开发新的应
用方式。虽然Windows Media最低支持20KB/S的传输速度,对Internet用户
来讲,往往达不到要求,目前可行的应用环境是In tranet(如校园网、企业网
等),随着Internet速度提高必将获得更普遍的应用。

  参考文献

  1.梁晋,中文版Windows 2000 Server(服务器版)实用大全, 西安电子
科技出版社, 1 999.12

  2.梁晋, 中文版Windows 2000 Professional(专业版)实用大全, 西
安电子科技出版社, 1999.11

  3.梁晋, 中文版Windows 2000 Server(服务器版)简明教材 西安电子
科技出版社, 2 000.2

  4.梁晋, 中文版Windows 2000 Professional(专业版)简明教材, 西
安电子科技出版社, 2000.2

  作者介绍:

  梁晋,1968年生,西安交通大学教师,硕士,在职博士,研究方向:计算
机网络技术、电子商务,编写10本计算机应用和开发专著,获全国优秀畅销图
书奖。

  通讯地址:西安交通大学机械学院模具成型与塑性加工研究所 梁晋收

  邮编:710049

  电话:029- 8485022

  Email: liangjin@pub.xaonline.com, liang_jin@263.net








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