“怎樣才能實時地查看監(jiān)視的場景，想要實現(xiàn)錄像回放怎么辦”，以上這些需求都是客戶現(xiàn)實場景需要解決的問題，如何解決這個問題?本期技術半月談繼續(xù)為你介紹視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的重要技術，流媒體技術。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端采集異常重要，然而采集的視頻如何實現(xiàn)實時傳輸以達到實時觀看，確保視頻監(jiān)視或視頻會議的實時性，成為遠程視頻監(jiān)控及遠程會議重要的方面。同時，如何實現(xiàn)具有一定實時性視頻的回放功能，也成為用戶在使用過程中的重要需求。而這些需求也就催生了流媒體技術。

　　流媒體技術實現(xiàn)信息傳輸實時性

　　何為流媒體技術?流媒體技術也稱流式媒體技術.所謂流媒體技術就是把連續(xù)的影像和聲音信息經過壓縮處理后放上網站服務器,讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不要等整個壓縮文件下載到自己的計算機上才可以觀看的網絡傳輸技術。

　　一般來講，流式傳輸及流媒體(StreamingMedia)是為了解決信息傳輸實時性問題而開發(fā)的。流式傳輸主要指通過網絡傳輸媒體(如音頻、視頻等)的技術總稱，其特定含義為通過網絡將音視頻等信息傳輸?shù)接脩艚K端播放時，無須等全部文件下載完畢才可播放，而是將連續(xù)的音視頻信息壓縮后放于服務器，用戶終端播放時只要將開始部分的內容存入其內存，其余數(shù)據(jù)流由用戶終端在后臺繼續(xù)接收并播放，直至播放完畢或用戶中止操作。這樣，用戶播放媒體的等待時間將顯著減少，且無須太大緩存。

　　流媒體是從服務器到客戶端通過網絡實時傳送并回放連續(xù)多媒體數(shù)據(jù)的一種方式。其中，傳送是端到端的，發(fā)送方為服務器，接收并回放方為客戶端。傳送網絡現(xiàn)基于IP網。連續(xù)多媒體數(shù)據(jù)是指接收端的數(shù)據(jù)跟發(fā)送端源數(shù)據(jù)具有相同的時序性，也就是說接收端需要根據(jù)時間屬性重組接收到的多媒體數(shù)據(jù)。連續(xù)多媒體數(shù)據(jù)根據(jù)時序緊密性可分為實時互動和流式回放兩種，前者對傳輸網絡(包括帶寬，可靠性等)的要求更高。

　　流媒體的系統(tǒng)組成及網絡環(huán)境

　　一個完整的流媒體系統(tǒng)應包括以下幾個組成部分：編碼工具，用于創(chuàng)建、捕捉和編輯多媒體數(shù)據(jù)，形成流媒體格式，這可以由帶視音頻硬件接口的計算機和運行其上的制作軟件共同完成;流媒體數(shù)據(jù);服務器：存放和控制流媒體的數(shù)據(jù);網絡：適合多媒體傳輸協(xié)議或實時傳輸協(xié)議的網絡;播放器：供客戶端瀏覽流媒體文件。

　　流媒體的三大技術特征簡述

　　流媒體技術特征包含流式傳輸、順序流式傳輸、實時流式傳輸。

　　在網絡上傳輸音/視頻等多媒體信息目前主要有下載和流式傳輸兩種方案。音/視頻文件一般都較大，所以需要的存儲容量也較大;同時由于網絡帶寬的限制，下載常常要花數(shù)分鐘甚至數(shù)小時，所以這種處理方法延遲也很大。流式傳輸時，聲音、影像或動畫等時基媒體由音視頻服務器向用戶計算機的連續(xù)、實時傳送，用戶只需經過幾秒或十幾秒的啟動延時即可進行觀看。當聲音等時基媒體在客戶機上播放時，文件的剩余部分將在后臺從服務器內繼續(xù)下載。流式傳輸不僅使啟動延時大大縮短，而且不需要過多的緩存，從而避免了用戶必須等待整個文件全部從internet上下載才能觀看的缺點。

　　順序流式傳輸是順序下載，在下載文件的同時用戶可觀看再線媒體，在給定時刻，用戶只能觀看已下載的那部分，而不能跳到還未下載的前頭部分，順序流式傳輸不象實時流式傳輸在傳輸期間根據(jù)用戶連接的速度做調整。由于標準的http服務器可發(fā)送這種形式的文件，也不需要其他特殊協(xié)議，它經常被稱作 http流式傳輸。順序流式傳輸比較適合高質量的短片段，如片頭、片尾和廣告，由于該文件在播放前觀看的部分是無損下載的，這種方法保證電影播放的最終質量。這意味著用戶在觀看前，必須經歷延遲，對較慢的連接尤其如此。

　　實時流式傳輸指保證媒體信號帶寬與網絡連接配匹，使媒體可被實時觀看到。實時流與http流式傳輸不同，需要專用的流媒體服務器與傳輸協(xié)議。

　　實時流式傳輸總是實時傳送，特別適合現(xiàn)場事件，也支持隨機訪問，用戶可快進或后退以觀看前面或后面的內容。理論上，實時流一經播放就可不停止，但實際上，可能發(fā)生周期暫停。

　　實時流式傳輸必須配匹連接帶寬，這意味著在以調制解調器速度連接時圖像質量較差，而且，由于出錯丟失的信息被忽略掉，網絡擁擠或出現(xiàn)問題時，視頻質量很差。如欲保證視頻質量，順序流式傳輸更好。實時流式傳輸需要特定服務器，如quicktime streaming server、realserver與windows media server.這些服務器允許對媒體發(fā)送進行更多級別的控制，因而系統(tǒng)設置、管理比標準http服務器更復雜。實時流式傳輸還需要特殊網絡協(xié)議，如：rtsp (realtime streaming protocol)或mms (microsoft media server)。這些協(xié)議在有防火墻時有時會出現(xiàn)問題，導致用戶不能看到一些地點的實時內容。

　　流媒體三大主要應用

　　當前流媒體技術廣泛用于多媒體新聞發(fā)布、網絡廣告、電子商務、視頻點播、遠程教育、遠程醫(yī)療、網絡電臺、 實時視頻會議、網絡視頻監(jiān)控等互聯(lián)網信息服務的方方面面，它的應用將為網絡信息交流帶來革命性的變化，對人們的工作和生活將產生深遠的影響。那么現(xiàn)在又有哪些主要的流媒體應用呢?

　　首先， h.323會議電視和視頻點播。隨著internet網絡的普及，使網絡上傳輸?shù)馁Y料不僅僅限于文字和圖形。有許多的internat的視頻應用需要在 internet網絡上點播，它們都要求最大范圍的讓觀眾觀看到高質量的節(jié)目，象電視一樣達到宣傳、廣告或滿足觀眾需求的目的。這就要求系統(tǒng)具備高傳輸速率、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)流的分流、高穩(wěn)定性等特性。實現(xiàn)網絡的視、音頻傳輸最好的解決方案就是流式媒體的傳輸方式。

　　其次，校園視頻網。校園網的建設近幾年來也逐漸呈現(xiàn)出蓬勃向上的態(tài)勢，尤其是各級重點學校的網絡硬件平臺的建設，其水平和質量都非常之高。隨著多媒體技術的不斷發(fā)展，特別是多媒體傳輸技術的突破，使網絡多媒體教學得以實現(xiàn)?，F(xiàn)在已經有許多的成熟的產品，如cisco公司的ip/tv，可以用來組建校園視頻網，提供實時廣播，定時廣播，視頻點播三種通信模式。

　　再次，遠程教育。知識經濟時代的網上教育突破了傳統(tǒng)“面授”教學的局限，為學習者提供了時間分散、資源共享、地域廣闊、交互式的教學新方式。從技術上講，遠程教育系統(tǒng)是建立在現(xiàn)代傳媒技術基礎上的多媒體應用系統(tǒng)，它通過現(xiàn)代的通信網絡將教師的圖象、聲音和電子教案傳送給學生，也可以根據(jù)需要將學生的圖象、聲音回送給教師，從而模擬出學校教育的授課方式。

　　流媒體技術在網絡視頻監(jiān)控中應用

　　由于流媒體技術與網絡息息相關，因此所應用的視頻監(jiān)控應是數(shù)字化網絡化的視頻監(jiān)控，這種監(jiān)控系統(tǒng)，由視頻采集的攝像機、視頻傳輸?shù)木W絡、以及監(jiān)控中心等部分組成。它以數(shù)字視頻處理技術為核心，結合網絡技術、流媒體技術、多媒體技術，徹底克服了模擬監(jiān)控缺點，充分發(fā)揮了網絡化數(shù)字視頻監(jiān)控的優(yōu)點。并且，集視頻切換、智能控制、遠程傳輸、布防報警等功能于一身，并支持多種有線、無線傳輸介質。

　　由于采用流媒體技術，其信號傳輸具有實時性(即視頻信號能實時處理，如實時壓縮、解壓縮，實時傳輸?shù)?、同步性(雖視頻信號具有分布性，但用戶終端顯示時須同步)、分布性(因現(xiàn)場采集的圖像，傳輸、接收、顯示的主機位于不同地點，最后通過網絡相連)等特點。

　　流媒體技術應用于遠程監(jiān)控3大優(yōu)勢

　　視頻傳輸依賴的通信網絡包括LAN、WAN、ISDN、DDN、ATM、PSTN等，由于每種網絡傳輸控制及通信協(xié)議均不同，因而適合遠程監(jiān)控的數(shù)字視頻傳輸要求標準也不同。但目前，TCP/IP協(xié)議作為事實上的標準，已廣泛用于各種網絡。要通過網絡傳輸數(shù)字視頻，自然也需遵守該協(xié)議。但需指出的是，該協(xié)議最初是為非實時數(shù)據(jù)業(yè)務制定的，其實時傳輸能力較差。

　　顯然，將流媒體技術應用于遠程網絡視頻監(jiān)控是安防監(jiān)控領域的巨大突破，因為它能有效地克服其他傳輸方式存在的局限性。其顯著優(yōu)點主要表現(xiàn)為：

　?、倭髅襟w技術可實現(xiàn)在低帶寬環(huán)境下，提供高質量的音頻、視頻;

　?、谥悄芰骷夹g可保證不同連接速率下的用戶，得到相應質量的媒體播放效果;

　　③流媒體多址廣播技術可顯著減少服務器負荷，同時能最大限度地節(jié)約帶寬。

　　智能流技術解決帶寬協(xié)調

　　由于用戶接入互聯(lián)網的速率千差萬別，流媒體若以固定速率進行流式傳輸，速率低會限制發(fā)布媒體質量，速率高又會限制連接人數(shù)。通常，采用智能流技術解決帶寬協(xié)調，具體通過兩種途徑：

　　一是確立一個編碼框架，允許不同速率的多個流同時編碼，并合并到同一個文件中創(chuàng)建可擴展流式文件，稱為智能流文件;

　　二是采用一種客戶/服務器機制探測帶寬變化。當客戶端發(fā)出請求，其帶寬容量將傳給服務器，媒體服務器再根據(jù)客戶帶寬將智能流文件的相應部分傳送給用戶，因而用戶可以獲得當前連接條件下最優(yōu)質的媒體質量。智能流通過描述Internet上變化的帶寬特點來發(fā)送高質量媒體，對混合連接環(huán)境的內容授權提供了解決方法。

　　實際上，流媒體技術就是將視音頻文件經過壓縮處理后，放在網絡服務器上進行分段的傳輸，而客戶端計算機不用將整個的視音頻文件下載到本地，便可以即時收聽和收看。

　　結語：具體應用中，視頻服務器把存儲在存儲系統(tǒng)中的視頻信息以視頻流的形式，通過網絡接口發(fā)送給相應的客戶，并響應客戶的交互請求，保證視頻流的連續(xù)輸出。

　　在視頻服務器響應客戶的視頻流后，從存儲系統(tǒng)讀入一部分視頻數(shù)據(jù)到對應于這個視頻流的特定的緩存中，然后再將此緩存中的內容送入網絡接口，發(fā)送到客戶。

　　目前，隨著流媒體日趨豐富、用戶對流媒體需求的增加，特別是流媒體技術的完善，其在視頻監(jiān)控等的應用中將會越來越廣泛。