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1、流媒体服务器架构与维护,学习情境二 流媒体技术编码,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术 平台,RealSystem （Real Networks） Windows Media （Microsoft） QuickTime （Apple） Adobe Flash （Adobe）,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 RealSystem,RealSystem系统组成 制作端产品RealProducer 服务器产品RealServer（Helix Server） 客户端产品RealPlayer,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 RealSystem,RealMe
2、dia文件格式 RealAudio：RA Real Video：RM/RAM Real Flash：与Macromedia公司 动画格式 Real Text：流式文本文件 RealPix：RP 流式图像文件,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 RealSystem,RealMedia文件格式 加标志的文件格式 报头部分 数据部分 索引部分,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 RealSystem,RealSystem系统需求 操作系统 内存需求 带宽需求 存储需求 WebServer的要求,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 Windows Media
3、,Windows Media系统组成 Windows Media 工具 Windows Media服务器 Windows Media播放器,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 Windows Media,Windows Media系统术语 Windows Media Service 服务 Windows Media Server 服务器 Windows Media Stream 流 Windows Media SDK 软件开发工具包 Windows Media Tools 工具 Windows Media Encoder 编码器 Windows Media Codec 编解码器
4、Windows Media Format 格式,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 Windows Media,ASF 一种数据格式：音频、视频、图像、脚本 视频采用MPEG-4，音频采用WMA算法 优点：体积小，适合网络传输，支持多语言 128位对象ID、64位对象大小； 可变长对象数据,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 Windows Media,Windows Media 9系列音频编解码器 Windows Media Audio 9 Windows Media Audio 9 Professional Windows Media Audio 9 Lossl
5、ess Windows Media Audio 9 Voice,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 Windows Media,Windows Media 9系列视频编解码器 Windows Media Video 9 Windows Media Video 9 Advanced Profile Windows Media Video 9 Screen Windows Media Video 9 Image Windows Media Video 9 VBR,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 QuickTime,QuickTime QuickTime Player
6、有基于Windows平台 其他软件是基于Mac OS平台 文件格式：主要为MOV JPEG、GIF、PNG AVI、MPEG WAV、MIDI,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 QuickTime,QuickTime 的两种基本结构 标准原子 QT原子 QuickTime 文件结构 一群原子的集合 Windows：.mov Macintosh：.Moov Internet服务：MIME”Video/quicktime”,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 Flash,Flash流媒体文件格式 SWF：相对复杂 互联网上矢量图形和动画发布的文件格式 MIME类型应用
7、程序 FLV：相对简单，文件更小 视频格式：Flash Video 在视频网站中得到大量应用,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体技术平台 Flash,Flash创建工具：Flash 8 Flash播放器：Adobe Flash Player Flash服务器：Flash Media Server Adobe Flash Media Interactive Server Adobe Flash Media Rights Adobe Flash Media Streaming Server Adobe Flash Media Encoding Server,浙江商业职业技术学院信息技术学院,
8、流媒体编解码技术 MPEG,运动图像专家组： Moving Pictures Experts Group，MPEG 1992年，MPEG-1标准 1994年，MPEG-2标准（MPEG-3） 1998年，MPEG-4标准（1994年开始） 1998年，MPEG-7标准（开始提出） 2000年，MPEG-21标准（开始提出）,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-1标准 标准的编号为ISO/IEC11172，MPEG组织制定的第一个视频和音频有损压缩标准 设计目标：在CD光盘上记录图像 推广典型应用：VCD 主要包括五个部分： 系统层、图像层、声音层、一致性测试
9、层 软件仿真技术报告 IEC：International Electrotechnical Commission,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-1 audio layer -层1(Layer 1)：编码简单，用于数字盒式录音磁带 -层2(Layer 2)：算法复杂度中等，用于数字音频广播(DAB)和VCD等 -层3(Layer 3)：编码复杂，用于互联网上的高质量声音的传输，如MP3音乐压缩10倍,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-2标准 标准的编号为ISO/IEC 13818，MPEG工作组于1994年发布的视频
10、和音频压缩国际标准 是MPEG1的兼容型扩展 典型应用： DVD、数字化片库、节目传播、高清晰度电视 在数字化视频磁带、激光视盘、电视会议以及数码相机等，也有较广应用前景,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-2标准 ISO/IEC 13818-1：系统-描述视频和音频的同步和多路技术 ISO/IEC 13818-2：视频-视频压缩 ISO/IEC 13818-3：音频-音频压缩，包括多通道的MP3扩展。 ISO/IEC 13818-4：测试规范 ISO/IEC 13818-5：仿真软件 ISO/IEC 13818-6：DSM-CC(Digital Stora
11、ge Media Command and Control)扩展 ISO/IEC 13818-7：Advanced Audio Coding （AAC） ISO/IEC 13818-9：实时接口扩展 ISO/IEC 13818-10：DSM-CC规范 ISO/IEC 13818-11: IPMP on MPEG-2 systems,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-2标准 分等级的系列：分辨率分为四级，编码工具分为五类，如1440*1080*30 模拟电视存在三大制式： PAL： 逐行倒相 （Phase Alternating Line） NTSC： Nat
12、ional Television System Committee SECAM：塞康制，“按顺序传送彩色与存储”,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-2标准 编码图像分为三类：I帧、P帧、B帧 编码码流的六个层次： 视频序列层(Sequence) 图像组层(GOP：GroupofPicture) 图像层(Picture) 像条层(Slice) 宏块层(MacroBlock) 像块层(Block),浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-2标准 视频编码关键技术 余弦变换DCT 量化器 之型扫描与游程编码 熵编码 信道缓存 运动
13、估计 运动补偿,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-4标准 标准编号为ISO/IEC 14496，它不仅针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。 MPEG-4包含了MPEG-1及MPEG-2的绝大部份功能及其他格式的长处，并加入及扩充对虚拟现实模型语言（VRML）的支持，面向对象的合成文件（包括音效，视频及VRML对象），以及数字版权管理（DRM）及其他交互功能。,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-4标准 制定目标：AV 对象(Audio/Visual Objects) 低比特率下的多媒体通
14、信 多工业的多媒体通信的综合 基于MPEG-4技术的视频格式: WMV9、QuickTime、DivX、Xvid、RMVB等,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-4标准的主要应用 应用于因特网视音频广播 应用于无线通信 应用于静止图像压缩 应用于电视电话 应用于计算机图形、动画与仿真 应用于电子游戏 硬件产品上面的应用,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-4标准优点 基于内容的交互性 高效的压缩性 通用的访问性 MPEG4的技术特点 MPEG-4关键技术： 视频对象提取技术 VOP视频编码技术 视频编码可分级性技术 运动估
15、计与运动补偿,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,基于mpeg-4的编解码器的发展 Microsoft： MSMPEG-4 V1、V2、V3 DivX Networks： LGPL协议 V3破解、改良为DivX 3.11 DivX4、DivX5、DivX6、DivX7 OpenDivX版本：GPL协议 XviD,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 MPEG,MPEG-7 于1998年10月提出并开始制定，称为“多媒体内容描述接口” 目标：解决网络中庞大的图像、声音信息的管理和迅速搜索 MPEG-21 为了解决不同网络之间用户的互通问题。 MPEG-21
16、标准其实就是一些关键技术的集成，通过这种集成环境对全球数字媒体资源进行增强管理。,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 ITU H.26x,ITU:国际电信联盟 International Telecommunications Union ITU-T：国际电信联盟远程通信标准化组 ITU Telecommunication Standardization Sector H.261，1990年制定 H.262，1994年制定， MPEG-2视频标准 H.263，1995年制定 H.263+，1998年制定 H.264，2003年制定， MPEG-4 AVC,浙江商业职业技术学院信息
17、技术学院,流媒体编解码技术 ITU H.26x,H.261：视频编解码标准 P*64kb/s(P=130)视听业务的视频编解码器 主要应用：视频会议和可视电话 编码算法类似于MPEG算法，但不兼容 相比MPEG ，CPU运算量少 恒定码流可变质量编码,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 ITU H.26x,H.261 第一个实用的数字视频编码标准 H.261使用了混合编码框架 包括了基于运动补偿的帧间预测 基于离散余弦变换的空域变换编码 量化 zig-zag扫描 熵编码,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 ITU H.26x,H.261视频数据利用格式 图像层：
18、Picture Layer P 块组层：Group of Block Layer GOB 宏块层：Macro Block Layer MB 块层：Block Layer B,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 ITU H.26x,H.262：数字视频编码标准 H.262是由ITU-T的VCEG组织和ISO/IEC的MPEG组织联合制定的 正式名称是“ITU-T建议H.262“和“ISO/IEC 13818-2“,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 ITU H.26x,H.263 视频编解码标准 ITU-T制定的视频会议用的低码率视频编码标准 与H.261相比：
19、支持更多的原始图像分辨率 具有块运动补偿能力 改善了帧间预测 性能有了革命性的提高,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 ITU H.26x,H.263标准关键技术 非限制的运动矢量模式 基于句法的自述编码模式，SAC 更强的预测模式 PB帧模式,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 ITU H.26x,H.263+，H.263v2 1998年增加新功能的第二版 提供了12个新的可协商模式和其他特征，不仅提高了编码性能，也增强了应用灵活性。 H.263+，H.263v3 2000年完成的第三版,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 ITU H.26x,
20、H.264： MPEG-4 AVC MPEG-4 Part 10 ISO/IEC 14496-10 具有优势： 码率低、图像质量高、容错能力强、网络适应性强,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 ITU H.26x,H.264标准的关键技术 帧内预测编码 帧间预测编码 整数变换 量化 熵编码,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 ITU H.26x,H.264编码框架 图像、帧和场 YcbCr色度空间和4:2:0采样 宏块划分 像条和像条组 宏块的编解码过程 自适应帧/场编码操作 变换和量化 熵编码 去块循环滤波器 假想参考解码器模型,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 AVS标准,AVS：中国拥有自主知识产权的第二代信源编码标准音视频编码技术标准。 2006年3月正式成为国家标准 2007年5月，获得国际认证，成为IPTV四个可选视频编码格式之一 AVS标准 技术标准：系统、视频、音频、数字版权管理 支撑标准：一致性测试,浙江商业职业技术学院信息技术学院,流媒体编解码技术 AVS标准,AVS关键技术 变换、量化 帧内预测 多模式帧间预测 像素运动补偿 参考帧 熵编码,