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Resumen: con el rápido desarrollo de la banda ancha en redes cableadas e inalámbricas, la gente ya no está satisfecha con la información simple como palabras e imágenes en Internet, sino que cada vez más quieren ver programas de televisión y películas más intuitivos y ricos. Por lo tanto, surgen sitios web de transmisión de medios. Este documento elabora el desarrollo del sitio web de medios de transmisión a partir de los aspectos del concepto de medios de transmisión, el formato de medios de transmisión, la producción de archivos de medios de transmisión, la transmisión de archivos de medios de transmisión, la publicación de archivos de medios de transmisión y la implementación del sitio web de medios de transmisión.
Palabras clave: tecnología de desarrollo e implementación del sitio web de medios de transmisión
1. Visión
Hay dos formas de transmitir multimedia en la red, que son descarga y transmisión. Si la transferencia de archivos se considera un proceso, el modo de descarga y transmisión no se utilizará hasta que se complete la transmisión del archivo. El tiempo de espera se ve afectado por la velocidad de transmisión y la capacidad del receptor; La transmisión se utiliza durante la transmisión. La tecnología de transmisión de medios permite que el primer examen simulado pueda escuchar los programas de televisión en Internet sin esperar mucho tiempo de descarga. Este modo es muy similar a la radiodifusión tradicional y la radiodifusión de televisión, y también significa el impacto de los medios de Internet en los medios tradicionales de radiodifusión y televisión. El desarrollo del sitio web de transmisión de medios se basa en la tecnología de transmisión de medios, que combina la transmisión de archivos multimedia con páginas web para reproducir la transmisión de archivos multimedia a través de páginas web.
2. El concepto de tecnología de transmisión de medios
Streaming es una tecnología de transmisión que transmite información de audio y video a una velocidad fija independiente de la carga de la red entre el remitente y el receptor. Los medios de transmisión tienen las características de dimensión de tiempo implícita, transmisión en tiempo real y alto rendimiento. La tecnología de transmisión de medios es una tecnología que utiliza la transmisión para transmitir medios continuos basados en el tiempo. El modo de transmisión consiste en comprimir video, audio y otros medios en paquetes de compresión, y el servidor de transmisión los transmite a los usuarios en tiempo real. El cliente puede comenzar a reproducir almacenando en caché suficientes paquetes de video para reproducir.
3. Formatos comunes de archivos de transmisión
El formato de transmisión de archivos multimedia aplicado en la red es muy diferente al de las aplicaciones informáticas. Por ejemplo, MPEG-1, como estándar VCD, se puede utilizar para la resolución estándar SIF (352 para el sistema NTSC) × 240, 352 para PAL × 288) de la imagen está comprimida y la velocidad de transmisión es de 1.5 Mbps. Pero esta tasa es difícil de alcanzar para los usuarios de la red. Entonces, la popular tecnología de transmisión de medios es una tecnología que tiene como objetivo el bajo ancho de banda y la calidad de transmisión de Internet. Publica principalmente el formato de archivo multimedia después del procesamiento "secundario". Incluye adquisición, codificación, transmisión, almacenamiento y decodificación. El sistema de aplicación de transmisión de medios generalmente se divide en tres partes: extremo de codificación, lado del servidor y cliente. A diferencia del desarrollo de la tecnología de Internet, el desarrollo del sistema de transmisión de medios todavía se encuentra en la etapa estándar de los fabricantes.
4. Tecnología de transmisión de medios de transmisión continua
En la aplicación del flujo de datos de audio y video de almacenamiento, el cliente solicita archivos de audio y video comprimidos almacenados en el servidor. Este servidor puede ser un servidor web común o un servidor de medios de transmisión dedicado a proporcionar servicios de transmisión de audio y video. El servidor envía archivos de audio y video a un enchufe conectado al cliente. Tanto los sockets TCP como UDP pueden realizar esta función. Antes de enviar archivos a la red, los archivos se segmentan y encapsulan con encabezados especiales para adaptarse a la transferencia de archivos. El protocolo en tiempo real (RTP) es un estándar de dominio común que encapsula los segmentos anteriores. Una vez que el cliente comience a recibir los archivos de audio y video solicitados, comenzará a reproducirse en unos segundos. La función de interacción se completa con pausar, continuar y el salto del tiempo de juego.
Los usuarios solicitan la transmisión de audio y video a través del navegador web, pero debido a que su reproducción no está integrada en el cliente, requiere una aplicación secundaria para reproducir archivos: reproductores multimedia, como el reproductor real de la red real y el reproductor Windows Media de Microsoft. El reproductor multimedia tiene las siguientes funciones:
(1) Descompresión, para ahorrar espacio de almacenamiento y ancho de banda de red, el audio y el video generalmente se comprimen. El reproductor multimedia debe descomprimirse durante la reproducción.
(2) Elimine los grupos de fluctuación. La fluctuación es la diferencia en el retraso de los paquetes desde el origen hasta el destino en el flujo de datos. Dado que el audio y el video deben reproducirse simultáneamente, el receptor debe almacenar en caché los paquetes recibidos durante un breve período de tiempo para eliminar la fluctuación.
(3) Corrección de errores. Debido a la congestión impredecible de Internet, es posible que se pierda un segmento del flujo de paquetes de datos. Si el clip es muy grande, los usuarios no podrán aceptar la calidad de audio y video. Muchos sistemas de transmisión intentan recuperar datos perdidos. Reconstruyen los paquetes perdidos mediante la transmisión de paquetes redundantes, o solicitan directamente que los paquetes sean retransmitidos, o infieren e insertan los datos perdidos a partir de los datos recibidos.
(4) Interfaz de usuario con partes de control. Esta es la parte operativa del usuario, incluido el control de volumen, los botones de pausa / continuar, el control deslizante de salto de tiempo, etc.
Los archivos de audio y video se almacenan en el servidor web y se envían al cliente a través de HTTP, o se envían al cliente a través de no HTTP en el servidor de transmisión.
El proceso de funcionamiento de este sistema es el siguiente:
(1) El navegador web establece una conexión TCP con el servidor web y envía el mensaje de solicitud HTTP solicitando archivos de audio y video.
(2) El servidor web envía un mensaje de respuesta HTTP con archivos de audio y video al navegador.
(3) La línea de encabezado del tipo de contenido del mensaje de respuesta HTTP declara la codificación de audio y video especificada. El navegador del cliente analiza el tipo de contenido del mensaje de respuesta, llama al reproductor multimedia relevante y pasa el archivo al reproductor multimedia.
(4) El reproductor multimedia comienza a reproducir el archivo.
El problema con este tipo de reproducción multimedia es que el reproductor multimedia debe interactuar con el servidor a través del navegador web. Esto requiere que todo el archivo se descargue por completo antes de que se pueda pasar al reproductor multimedia para su reproducción. Para archivos más grandes, el retraso antes de la reproducción es difícil de aceptar. Por esta razón, dicha aplicación debe adoptar una conexión de socket directa entre el servidor y el proceso del reproductor multimedia, que es directamente desde el servidor al reproductor multimedia.
Los metarchivos son archivos que proporcionan información de archivos de audio y video en tiempo real (como URL, tipo de codificación). El servidor web envía audio / video directamente al reproductor multimedia. El proceso de establecimiento de esta conexión TCP directa es el siguiente:
(1) El usuario hace clic en el hipervínculo del archivo de audio / video.
(2) Este enlace no está dirigido directamente a un archivo de audio / video, sino a un metarchivo. Este metarchivo incluye la URL del archivo de audio / video real. El mensaje de respuesta encapsula este metarchivo, incluida la línea de encabezado del tipo de contenido, declarando el archivo de audio / video especificado.
(3) El navegador del cliente analiza la línea de encabezado del tipo de contenido del mensaje de respuesta, llama al reproductor multimedia relevante y transmite el estilo de informe completo del mensaje de respuesta al reproductor multimedia.
(4) El reproductor multimedia establece una conexión TCP directamente al servidor HTTP. El reproductor multimedia envía un mensaje HTTP solicitando archivos de audio / video a la conexión TCP.
(5) El archivo se envía al reproductor multimedia a través de un mensaje de respuesta HTTP y el reproductor multimedia comienza a transmitir.
El paso intermedio para obtener metarchivos es muy importante. Cuando el navegador conoce el tipo de contenido del archivo, puede llamar al reproductor de medios apropiado y luego el reproductor de medios se comunica directamente con el servidor.
Las dos arquitecturas de reproductores multimedia anteriores pasan HTTP, por lo que se comunican con el servidor a través de TCP. HTTP no puede realizar completamente la interacción entre usuarios y servidores, especialmente no es fácil para los usuarios (a través del servidor de medios) enviar comandos de pausa, continuar, avance rápido al servidor.
Para evitar HTTP y TCP, se pueden usar servidores de transmisión para transferir audio y video a reproductores multimedia. El servidor de transmisión es generalmente un servidor de transmisión estándar del fabricante, como el servidor helix y el servidor multimedia de Windows. A través del servidor de transmisión, el protocolo de la capa de aplicación se puede utilizar para enviar audio y video a través de UDP. El protocolo de la capa de aplicación es más adecuado para la transmisión de audio y video que http.
Esta arquitectura requiere dos servidores, uno es el servidor HTTP, que administra las páginas web (incluidos los metarchivos); El segundo es el servidor de transmisión, que administra archivos de audio y video. Se pueden ejecutar dos servidores en un sistema final o en dos sistemas finales independientes. El procedimiento de trabajo es similar al anterior. Pero aquí, el reproductor multimedia solicita datos del servidor de transmisión en lugar del servidor web. El reproductor multimedia y el servidor de transmisión pueden interactuar con su propio protocolo. Estos protocolos pueden facilitar la interacción del usuario con transmisiones de audio y video.
5. Publicación de información de transmisión en tiempo real en el sitio web.
Los pasos básicos de la publicación de información de archivos en streaming son los siguientes:
(1) La producción de archivos fuente, generalmente grabando programas de audio y video con cámaras.
(2) El contenido se transfiere a la computadora y se realiza la grabación en formato digital de la imagen.
(3) El software de edición de video se utiliza para editar el contenido de la imagen, con subtítulos o música de fondo.
(4) Convierta archivos de video. Para satisfacer las diferentes necesidades de los usuarios, necesitamos transformar los archivos de video editados en diferentes formatos de archivos multimedia de transmisión. Por ejemplo, el formato MPEG se convierte a formato RM.
(5) Configure el software de servidor y cliente necesario para facilitar la publicación de datos de video. Se deben configurar diferentes archivos de transmisión con diferentes clientes para su reproducción.
En muchas aplicaciones de red, el sistema real es más popular. El archivo RM es el núcleo de los medios de transmisión reales, el productor de hélice es el software clave en el proceso de producción de medios de transmisión real. Los archivos multimedia de transmisión generados por el productor de hélice se colocan en el directorio de contenido del servidor de hélice, que puede realizar la función bajo demanda. Si se codifica y se envía al servidor helicoidal inmediatamente, se puede realizar la función de transmisión en vivo. Además, Helix Productor puede convertir otros formatos de archivos multimedia en archivos de transmisión reales.
Helix producer plus9 puede convertir otros archivos multimedia en medios de transmisión reales, audio y video en vivo en medios de transmisión reales, y también se puede enviar al servidor helix para transmisión en vivo al mismo tiempo que la codificación.
Ø 【Modo de audio] incluye tres modos: música, voz y sin audio, que se utiliza principalmente para establecer el efecto del audio. Para audio mixto o audio de alto nivel, el modo "música" es mejor.
Ø 【El modo de video incluye "video de movimiento estándar", "imagen de clave alta", "movimiento suave", "visualización de diapositivas" y el modo "sin video". Cuando hay muchas imágenes en movimiento en el video, se debe seleccionar el modo "video en movimiento estándar"; Si desea tener una alta definición, puede elegir "imagen de clave alta"; Si desea que la transición de la imagen sea más suave, puede elegir el modo de movimiento suave; Para el efecto de conmutación de la producción de imágenes fijas, solo se puede mantener la alta definición. En este momento, se puede seleccionar el modo "presentación de diapositivas".
Ø 【Codificador de video] incluye tres tipos de codificadores: realvideo G2 con SVT, realvideo 8 y realvideo 9. En cualquier tasa de bits, la codificación realvideo 9 puede lograr el mejor efecto de video.
Ø 【Función SureStream en la columna de selección de audiencia] puede transmitir el mismo contenido de audio y video a varias velocidades diferentes. Están integrados en un archivo multimedia de transmisión, que enviará el contenido correspondiente de forma espontánea de acuerdo con la velocidad de la red de la audiencia objetivo.
El enlace de la página web a los medios de transmisión reales no está conectado directamente al archivo RM, sino a través del archivo RAM. Si los medios de transmisión reales están incrustados en la página web, se realiza mediante un archivo RPM.
Cuando los usuarios hacen clic en un enlace a un archivo de transmisión ubicado en el servidor real, muchos navegadores no iniciarán RealPlayer como reproductor secundario debido a su configuración original. El sistema real proporciona un archivo intermedio (archivo RAM) para ayudar al sistema cliente a iniciar RealPlayer.
El archivo RAM es un archivo de texto sin formato y su extensión de archivo es RAM. En el archivo RAM, enumera la dirección URL del archivo de transmisión que desea reproducir. Cuando el navegador del usuario carga un archivo RAM, RealPlayer se iniciará como reproductor secundario. RealPlayer se transferirá automáticamente en el archivo multimedia de acuerdo con la dirección URL en el archivo RAM para su reproducción.
Al escribir una página web, el archivo RAM activa los medios de transmisión reales mediante el enlace al archivo RAM en el servidor helicoidal o en el servidor web a través del enlace estándar. Por ejemplo:
El archivo Ram.htm es
<título> vincular archivo ram
Meditative Healing™
y test.rpm Los documentos son:
http://127.0.0.1/realvideo.rm
Ejecutar con el archivo rpm.htm del navegador, el reproductor RealPlayer se incrustará en la página del navegador.
6. Implementación del sitio web de transmisión de medios
El sistema de transmisión de medios de cada fabricante tiene sus propias características, pero los componentes principales son cuatro partes: codificador de medios, memoria de archivos de medios, servidor de medios y reproductor de medios. Las cuatro partes cooperan para formar el sistema de servicio de transmisión de medios. La arquitectura del sistema y la relación se muestran en la Figura 4.
Ø Codificador de medios. Los archivos multimedia originales o los datos multimedia en tiempo real recopilados por la cámara se convierten en un formato de archivo (formato de transmisión) adecuado para la transmisión en red, y luego los archivos de transmisión se almacenan en la memoria de archivos multimedia o se envían directamente al servidor de transmisión multimedia. .
Ø Memoria de archivos multimedia. Los archivos multimedia en el formato de flujo de almacenamiento suelen ser discos duros o matrices de discos SCSI.
Ø Servidor de medios. En respuesta a la solicitud del usuario transferida desde el servidor web por el servidor de programación, el archivo de transmisión se transfiere al escritorio del usuario a través del protocolo de transmisión de red.
Ø Reproductor multimedia. Reciba datos de medios de la red y reprodúzcalos localmente.
Para equilibrar la carga y dar soporte a más usuarios, el servidor de medios generalmente crea un clúster de LAN y realiza el procesamiento de imágenes NBP. Un servidor de gestión envía las solicitudes de los usuarios al servidor con la carga más ligera de acuerdo con la condición de carga de cada servidor. El servidor de gestión también es responsable de la gestión de archivos multimedia de transmisión, la gestión de derechos de autor digitales, etc. El sitio del portal de servicios de transmisión sigue siendo un servidor web.
7. Control de calidad de la transmisión de medios por secuencias
El control de la calidad de la transmisión es el factor más importante que restringe el rendimiento de los servicios de transmisión de medios, y también es la principal preocupación de los operadores de transmisión de medios. Es decir, con el ancho de banda de la red existente, cómo admitir tantos concurrentes como sea posible y cómo garantizar la QoS de medios de transmisión de extremo a extremo.
Para admitir tantos usuarios simultáneos como sea posible y evitar el aumento de la carga del servidor y la reducción de la calidad del servicio debido a una gran cantidad de números simultáneos, se requiere que el sistema administre y limite el tráfico de red y el número simultáneo.
La relación entre los tres indicadores anteriores deberá cumplir los siguientes requisitos: ancho de banda máximo de la red / número máximo de concurrencia ≤ velocidad máxima de flujo único. Los métodos para determinar los índices anteriores son diferentes para los productos multimedia de transmisión de diferentes fabricantes. Algunos se configuran directamente en el lado del servidor; Algunos se establecen mediante el mecanismo de licencia, pero los valores reales siguen estando relacionados con el rendimiento del servidor.
El servicio de transmisión de medios es un tipo de servicio de banda ancha, que tiene altos requisitos de ancho de banda de red, fluctuación, retraso y tasa de pérdida de paquetes. Con el fin de proporcionar una mejor QoS, se han desarrollado varias tecnologías maduras de control de calidad y adaptación del ancho de banda en el campo de los medios de transmisión por secuencias.
Ø Tecnología de flujo inteligente. El sistema puede detectar automáticamente la condición de la red y ajustar los atributos del flujo de audio y video de la mejor manera, para que los usuarios puedan recibir el flujo de medios correspondiente a la velocidad de conexión, para obtener la mejor experiencia de usuario. La esencia de este documento es detectar el cambio de ancho de banda de la red a través del mecanismo de retroalimentación de velocidad de la capa de aplicación del modelo c / s, y ajustar la velocidad de transmisión del flujo de medios dinámicamente en el lado del servidor utilizando la capacidad de codificación jerárquica de velocidad múltiple de los medios. stream, a fin de garantizar que los usuarios aún puedan recibir un flujo de medios de mejor calidad bajo la condición de cambio de ancho de banda de la red.
Ø Tecnología Split. Generalmente se usa en transmisiones en vivo por Internet. El servidor de envío envía el flujo de medios en vivo a múltiples servidores de recepción distribuidos por todo el mundo mediante unidifusión y multidifusión UDP. El cliente puede acceder al servidor cercano para obtener un flujo de medios de alta calidad y reducir el uso de ancho de banda. Hay dos modos de empujar y tirar en la tecnología de derivación.
Ø Tecnología de redes de distribución de contenido (CDN). Como red de superposición de contenido sobre la base de la red IP, al introducir la gestión de contenido activo, el equilibrio de carga global y la caché de contenido, puede publicar el contenido multimedia de transmisión solicitado por los usuarios en el borde de red más cercano del usuario, a fin de mejorar el usuario. Acceda a la velocidad de respuesta, resuelva eficazmente la congestión de la red y minimice el tráfico de la red troncal.
Ø Almacenamiento en caché. Debido a que Internet se basa en una transmisión de paquetes asíncrona discontinua, un flujo de medios en tiempo real o un archivo de medios se dividirá en varios paquetes para su transmisión. Debido a la demora de la red, la fluctuación y otros factores, el orden y la demora de los paquetes que llegan al cliente pueden ser diferentes, y puede ocurrir el caso de enviar paquetes antes de la llegada. Por lo tanto, el sistema de caché es necesario para compensar la influencia del retardo y la fluctuación de la red para garantizar la secuencia correcta de paquetes de datos y el fenómeno de pausa de reproducción debido a la congestión temporal de la red. La tecnología de caché incluye caché directo, caché inverso y tecnología de caché proxy transparente
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