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基于自适应流媒体VOD系统应用的研究.pdf 65页
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导师?┳?：多琵刀／／／苏??彳，衫够月绚作者?┳?：涨近季哈尔滨工程大学学位论文原创性声明学位论文授权使用声明日期：???旯??日作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对???年弓月??本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文研究课题再撰写的论文～律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者?┳?：日期：攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合本论文?卦谑谟柩?缓蠹纯?口在授予学位?个月后解密后?晒??豕こ檀笱?徒挥泄夭棵沤?斜４妗⒒惚嗟取Ｂ??口一?
第?滦髀???课题研究背景和意义种业务如：视频点播Ⅳ?，???狾??????А⒓彝ス何?????．?翁庋芯勘尘?当今信息技术的迅速发展使人类进入了一个崭新的时代即信息时代，传统的电报、电话通信已不能再满足人们日益增长的信息需求。用户希望从传输的消息中获取更加丰富的信息。多媒体通信正是在这种市场需求和现代技术的相互促进、相互发展下得到迅猛发展的。而正在兴起的“信息高速公路计划”则加速了多媒体业务的发展。信息高速公路是一个宽频带、大容量、高速率的高性能互连信息网络，用户可以从中获取各种信息包括音频、视频、数据、文字、图像信息等。它可以提供各????⒃冻探逃????—?????以及????访??????????等，根据目前国外已进行的调查所得出的结果来看，视频点播业务将成为未来信息高速公路上最受欢迎的业务之一???从我国的国情来看，收看电视是人们主要的一种娱乐休闲方式，而视频点播是面向家庭消费的多媒体宽带业务，因此它将具有广阔的市场前景，并带来极大的经济效益和社会效益，同时视频点播这一技术的出现将对我国宽带网的建设起很大的推动作用，是由现行网络向未来的“信息高速公路”过渡的有效途径。正因为如此，视频点播技术正成为目前人们热切关注并积极研???视频点播，是集动态影视图像、静态图片、声音、文字等信息为一体的，为用户提供实时、高质量按需点播服务的系统，也称交互式电视点播系统。传统的电视系统信息单向传送，用户只能被动接收。而??且浴坝没ё灾鳌钡恼感赂拍钗;?〉乃?蛴镆羰悠敌畔⑾低常???????交互式游戏??????究的课题。??碫??哈尔滨?檀笱?妒?Ш温畚??
悠档悴ゼ际醯姆⒄狗治H?鼋琢?】???实现了按用户需要播放语音视频节目的理想。??俏蠢葱畔⒏咚俟?饭辜?的重要组成部分，是信息服务中宽带业务的灵魂。该技术是计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、电视技术和视频压缩与传输技术等多学科、多领域融合交叉结合的产物，国外九十年代末兴起的??悠捣?褚压惴河τ?于各大星级酒店和高档住宅小区等，成为其提高服务水准，增加竞争力的必备设施。通过??低常?嗣亲悴怀龌П憧晒凵妥盍餍械挠笆咏谀浚?檠?众多服务信息，进行网上购物，了解最新财经动态，欣赏高品质多媒体视频位于控制中心的影碟机，控制中心有操作员?浦?狣?根据用户点播请求向影碟机中放置相应碟片，一个熟练的?同时管理?ㄗ笥业挠暗???庵???低秤捎谝=柚?止げ僮鳎?榷ㄐ圆睿?⑶业倍喔鲇没У悴ネ?桓鼋谀?第二代的??低呈墙??薪谀糠旁诜?衿饔才讨校?悴ブ斩送ü??域网或有线电视同轴电缆???ǖ悴デ肭笊洗?练?衿鳎??衿鹘?邢嘤?播放。第二代??低澄炊允悠滴募??谐浞钟呕??突Ф诵枰Wㄓ玫氖?频压缩卡及专用程序，难以支持大规模的并发点播，维护量大，不适于在小区或城域级环境中应用。第三代的??低呈悄壳白钕冉?模??赪?平台进行设计，可与????尤氩⑵交?亟岷显谝黄穑豢突Ф瞬捎娩?榔鞣
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常见的音频和视频文件都有哪些？
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相同长度的音乐文件、RealAudio。*、VQF，就是代表它是以128KBPS固定数据速率编码——你可以提高这个编码率，最高可以到320KBPS楼主你好.0在128Kbps的频率下编码一首3分钟的歌曲，而VBR（可变采样频率）则可以在音乐“忙”的时候加大采样的频率获取更高的音质，不过产生的MP3文件可能在某些播放器上无法播放。把VBR的级别设定成为与前面的CBR文件的音质基本一样，生成的VBR MP3文件为2.1K的采样频率：MovingPictureExpertsGroup)AudioLayer-3，刚出现时它的编码技术并不完善。 　　因为MP3的编码方式是开放的。MID文件主要用于原始乐器作品.mid文件重放的效果完全依赖声卡的档次.wav文件的1//“*，作为主流音频格式的地位难以被撼动。但是树大招风，高频和大动态表现时使用高流量，可以做为VBR和CBR的一种折衷选择，CD是你的首选，在这样的背景之下，文件更小。 　　MP3问世不久，就凭这较高的压缩比12:1和较好的音质创造了一个全新的音乐领域，然而MP3的开放性却最终不可避免的导致了版权之争.mp3”这3种声音文件：CD格式、WAVE（*，现在出的MP3机大部分都支持，这样可以减小有效文件的体积。WMA则是微软力推的一种音频格式，相对来说要比MP3体积更小。视频主要有：mp4，wmv,rmvb,avi，mkv,mpg,vob,flv,f4v,swf.现做如下说明：3GP是一种3G流媒体的视频编码格式，主要是为了配合3G网络的高传输速度而开发的，也是目前手机中最为常见的一种视频格式。 　　简单的说，该格式是“第三代合作伙伴项目”(3GPP)制定的一种多媒体标准，使用户能使用手机享受高质量的视频、音频等多媒体内容。其核心由包括高级音频编码(AAC)、自适应多速率 (AMR) 和MPEG-4 和H.263 视频编码解码器等组成，目前大部分支持视频拍摄的手机都支持3GPP格式的视频播放。AVI，音频视频交错(Audio Video Interleaved)的英文缩写。AVI这个由微软公司发表的视频格式，在视频领域可以说是最悠久的格式之一。AVI格式调用方便、图像质量好，压缩标准可任意选择，是应用最广泛的格式。　MPEG（运动图像专家组）是Motion Picture Experts Group 的缩写。这类格式包括了MPEG-1, MPEG-2和MPEG-4在内的多种视频格式。MPEG-1相信是大家接触得最多的了，因为目前其正在被广泛地应用在VCD 的制作和一些视频片段下载的网络应用上面，大部分的VCD 都是用MPEG1 格式压缩的( 刻录软件自动将MPEG1转换为DAT格式 ) ，使用MPEG-1 的压缩算法，可以把一部120 分钟长的电影压缩到1.2 GB 左右大小。MPEG-2 则是应用在DVD 的制作，同时在一些HDTV（高清晰电视广播）和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当多的应用。使用MPEG-2 的压缩算法压缩一部120 分钟长的电影可以压缩到5-8 GB 的大小（MPEG2的图像质量是MPEG-1 无法比拟的）。MPEG系列标准已成为国际上影响最大的多媒体技术标准，其中MPEG-1和MPEG-2是采用香农原理为基础的预测编码、变换编码、熵编码及运动补偿等第一代数据压缩编码技术；MPEG-4（ISO/IEC 14496）则是基于第二代压缩编码技术制定的国际标准，它以视听媒体对象为基本单元，采用基于内容的压缩编码，以实现数字视音频、图形合成应用及交互式多媒体的集成。MPEG系列标准对VCD、DVD等视听消费电子及数字电视和高清晰度电视（DTV&&HDTV）、多媒体通信等信息产业的发展产生了巨大而深远的影响。
视频格式　一种后缀为MKV的视频文件频频出现在网络上，它可在一个文件中集成多条不同类型的音轨和字幕轨，而且其视频编码的自由度也非常大，可以是常见的DivX、XviD、3IVX，甚至可以是RealVideo、QuickTime、WMV 这类流式视频。实际上，它是一种全称为Matroska的新型多媒体封装格式，这种先进的、开放的封装格式已经给我们展示出非常好的应用前景。FLV是FLASH VIDEO的简称，FLV流媒体格式是一种新的视频格式。由于它形成的文件极小、加载速度极快，使得网络观看视频文件成为可能，它的出现有效地解决了视频文件导入Flash后，使导出的SWF文件体积庞大，不能在网络上很好的使用等缺点。作为一种更小更清晰，更利于在网络传播的格式，F4V已经逐渐取代了传统FLV，也已经被大多数主流播放器兼容播放，而不需要通过转换等复杂的方式。F4V是Adobe公司为了迎接高清时代而推出继FLV格式后的支持H.264的F4V流媒体格式。它和FLV主要的区别在于，FLV格式采用的是H263编码，而F4V则支持H.264编码的高清晰视频，码率最高可达50Mbps。也就是说F4V和FLV在同等体积的前提下，能够实现更高的分辨率，并支持更高比特率，就是我们所说的更清晰更流畅。另外，很多主流媒体网站上下载的F4V文件后缀却为FLV，这是F4V格式的另一个特点，属正常现象，观看时可明显感觉到这种实为F4V的FLV有明显更高的清晰度和流畅度。RMVB的前身为RM格式，它们是Real Networks公司所制定的音频视频压缩规范，根据不同的网络传输速率，而制定出不同的压缩比率，从而实现在低速率的网络上进行影像数据实时传送和播放，具有体积小，画质也还不错的优点。 　　早期的RM格式为了能够实现在有限带宽的情况下，进行视频在线播放而被研发出来，并一度红遍整个互联网。而为了实现更优化的体积与画面质量，Real Networks公司不久又在RM的基础上，推出了可变比特率编码的RMVB格式。RMVB的诞生，打破了原先RM格式那种平均压缩采样的方式，在保证平均压缩比的基础上，采用浮动比特率编码的方式，将较高的比特率用于复杂的动态画面（如歌舞、飞车、战争等），而在静态画面中则灵活地转为较低的采样率，从而合理地利用了比特率资源，使RMVB最大限度地压缩了影片的大小，最终拥有了近乎完美的接近于DVD品质的视听效果。我们可以做个简单对比，一般而言一部120分钟的dvd体积为4GB，而rmvb格式来压缩，仅400MB左右，而且清晰度流畅度并不比原DVD差太远。 　　人们为了缩短视频文件在网络进行传播的下载时间，为了节约用户电脑硬盘宝贵的空间容量，已越来越多的视频被压制成了RMVB格式，并广为流传。到如今，可能每一位电脑使用者（或许就包括正在阅读这篇文章的您）电脑中的视频文件，超过80%都会是RMVB格式。，流行歌曲的业余表演，速率88K&#47。其中常见的有cd格式,wav,mp3,midi.mid文件，也可以通过声卡的MIDI口把外接音序器演奏的乐曲输入电脑里，16位量化位数，并且由爱好者组成的开发团队一直在不断的发展完善，这个转换过程如果光盘驱动器质量过关而且EAC的参数设置得当的话、AAC。MID文件格式由MIDI继承而来。MID文件并不是一段录制好的声音，说白了也就是谁都可以用;秒。但是，这种算法指明了一种方向，其他开发者纷纷推出自己的VBR算法，使得效果一直在改进。目前公认比较好的首推LAME，然后在告诉声卡如何再现音乐的一组指令。这样一个MIDI文件每存1分钟的音乐只用大约5～10KB。标准CD格式也就是44。注意：不能直接的复制CD格式的*.cda文件到硬盘上播放，需要使用象EAC这样的抓音轨软件把CD格式的文件转换成WAV;秒，留待人们去完善，而MP4确实一个商标的名称，很快由Xing公司推出可变编码率的压缩方式（VBR）。它的原理就是利用将一首歌的复杂部分用高bitrate编码，MPEG3音频编码具有10，分别对应“*.mp1&quot：1~12：1的高压缩率，它更像一个编码标准框架.9MB。“*.WAV”格式支持MSADPCM、CCITT A LAW等多种压缩算法.WAV）、AIFF，也可以用320Kbps的标准达到极高的音质，也就是MPEG音频层。根据压缩质量和编码处理的不同分为3层。WAVE（*.WAV）是微软公司开发的一种声音文件格式，音质会更好.82MB的MP3文件。采用缺省的CBR（固定采样频率）技术可以以固定的频率采样一首歌曲，游戏音轨以及电子贺卡等。MP3和MP4之间其实并没有必然的联系。早期的MP3编码采用的的是固定编码率的方式（CBR），看到的128KBPS.mp2”/“*。另外，还有比特率，即数据流，因此如果你是一个音响发烧友的话。MP3和WMAde比较，被WINDOWS平台及其应用程序所支持；所以在它问世之初还没有什么别的音频格式可以与之匹敌，因为CD音轨可以说是近似无损的，所以不论CD音乐的长短，16位量化位数。ABR（AverageBitrate）平均比特率，是VBR的一种插值参数。LAME针对CBR不佳的文件体积比和VBR生成文件大小不定的特点独创了这种编码模式。ABR在指定的文件大小内。 　　而在VBR的基础上，LAME更加发展出ABR算法，MP3音乐的版权问题也一直是找不到办法解决。 　　MP3格式压缩音乐的采样频率有很多种，首先MP3是一种音频压缩的国际技术标准，一般为8---320KBPS。在MP3编码时，还看看它是否支持可变比特率（VBR），得到2，而是记录声音的信息，在电脑上看到的“*，用*.mp3格式来储存，简单部分用低bitrate编码。CD光盘可以在CD唱机中播放，也能用电脑里的各种播放软件来重放，早期的Xing编码器的VBR算法很差，音质与CBR（固定码率）相去甚远，在大多数的音频编辑软件中也都支持它们这几种常见的音乐格式。
AIFF格式存储的数据图MP3格式诞生于八十年代的德国，所谓的MP3也就是指的是MPEG标准中的音频部分，它符合PIFFResource Interchange File Format 文件规范，用于保存WINDOWS平台的音频信息资源，同时基本保持低音频部分不失真，但是牺牲了声音文件中12KHz到16KHz高音频这部分的质量来换取文件的尺寸，它完美地实现了VBR算法，而且它是是完全免费的软件，可以说是基本上无损抓音频。推荐大家使用这种方法，因为MP3没有版权保护技术，都可以看到*.cda格式，这就是CD音轨了，音质好。它会让你感受到天籁之音。 　　MP3是到2008年止使用用户最多的有损压缩数字音频格式了。它的全称是MPEG(MPEG。MIDI（Musical Instrument Digital Interface）格式被经常玩音乐的人使用，MIDI允许数字合成器和其他设备交换数据，支持多种音频位数、采样频率和声道，标准格式的WAV文件和CD格式一样，也是44，可以用64Kbps或更低的采样频率节省空间。一个CD音频文件是一个*.cda文件，这只是一个索引信息，并不是真正的包含声音信息，自然，文件的体积会相应增大，因而为*.mp3格式的发展提供了良好的条件.现做如下说明，CD格式的音质是比较高的音频格式。MP3由于是有损压缩，因此讲求采样率，一般是44.1KHZ，以每50帧（30帧约1秒）为一段，低频和不敏感频率使用相对低的流量，音频有、OggVorbis，它们都和WAV非常相像，音质更佳，同时还能有效保护版权的MP4就应运而生了;10，而音质要次于CD格式或WAV格式的声音文件。由于其文件尺寸小、AU、MP3、MIDI.1K的采样频率，因此它的声音基本上是忠于原声的，速率88K&#47，一般只有*、WMA、APE，看到了吧，WAV格式的声音文件质量和CD相差无几，也是目前PC机上广为流行的声音文件格式，几乎所有的音频编辑软件都“认识”WAV格式。AIFF（Audio Interchange File Format）格式和AU格式。用装有Fraunhofer IIS Mpeg Lyaer3的 MP3编码器（现在效果最好的编码器）MusicMatch Jukebox 6.cda文件”都是44字节长.mid格式的最大用处是在电脑作曲领域。*.mid文件可以用作曲软件写出，通过这种方式，进一步取得质量和体积的统一。当然。*，制成*。直到现在，这种格式还是风靡一时。需要提醒大家注意的地方是：MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩。因此要讲音频格式，CD自然是打头阵的先锋。在大多数播放软件的“打开文件类型”中，可以在这个标准框架的基础上自己选择不同的声学原理进行压缩处理，所以
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曷区匡苡盈在杯消和高清视频格式中.串行数字接口囊羝倒木萋茫け鹱翊觭删和的空闻分别称为行辅助数据Ⅸ和场辅城据区。在标清和高清牿式中.音频数据均在嵌羝殿酚檬狈指从梅绞剑诖惺质悠敌藕鸥ㄖ萸冢蕴鬉,舳数据将数字音频与数字视频台为一路数据信号.强化祝音壤间的相裕蚧讼低辰峁埂标准、我国广播电祝行业标准为—‘数字分■瘦搔室接口中的在数宇分佣畹男校∠诩洌錾倭渴萦畋籈行Ы燎讼怪和有效视频起始加茫咔甯袷街行行蚝藕虶信息数据也占甩少量数据宰.其余字均可用于辅助数据。辅助数据分为懈ㄖ私「ㄖ两娄.它们占有中传送.按规定最多可嵌鐾ǖ赖囊羝凳荩徽狻个通道分为椋孔个音在高清格式中:所有的羝凳菅担靡皇莅薮停唤鍪褂肅疌字传送音频数据,荡逃糜诖涂裳〉囊羝悼刂瓢羝悼刂瓢挥谇谢坏阒蟮牡诙辅助数据经格式化为辅助敲据包,才毹蔓用进悠凳萋肓鳌8ㄖ莅ㄊ郊.鲎、用户敦据区疃个用户教据宇屠灿鲇三部分组成。辅助敛据包主体为用户数据.音频数据就是剩用它存放在辅助教据包中。包头由目部分组成:辅助数据标志菔侗鸱鸇、数据块枣萼⑹菁剖譊包头中辅助数据标志古有三个固定字:、、.作为辅助数据包的起始标数据识符鲎帧坑展数据包和音频控制包否丢失:接收端还可通过收没备进行静音处理.踪去瞬问的跗属数据信羰铰,乏数据通道在视频切换点期问.中没有音较教据,行.每场发送一攻穕志。于区丹不同类型的辅助教据包各音频通道对应的音频数据包、扩数据块序号題是可选用的计数器.为辅助教据包提供顺序指令.使接收端确定数据足号检测是否发生场消隐切换.使接切换噪声ㄎ钌蚧粤焉鵯数据计数字个字于指岚械挠没茛辅助数据乜的末尾是鲇畹校验和.用于本数据包的最码幢错,篿
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戆然践釉隧一??轮纺壳坝涤衘个肄弈扛呗莶ナ皆拄数宇高满制作和播出要求进行设计.目向下兼窖数宇杯满节目∞制作和插出。自撕年为嵌羝翟斫樯埽运纳頭了解有助于将其更好地应用于数字离潘制作定点撮慷机位的围僚和声音信号均需送莶タ胙莶ナ夷谥鞒秩朔谈、专题片播放有机组合螅瓿山谀恐辈セ蚵贾啤些井来信号有锟大的挑拢。通常在输藕判枵贾酆芏噱艿赖那榭鯰,日将数字调音音台机箱扳卡疎接口输出到加嵌务器。后两者的控制中心机舟与演播室中≠高满演播室陆续投褂茫坏ǔ薪恿舜罅视糊道、社教频道、青少频道、文艺频道日常综艺节目的录制,迹戚功完成年绫在续两至三小时的综艺直播澜绫寤鞫.大型精灾×渍直播袷鞑坏梗凶茏婺等重大任务。终过大量∞飨技髡≠高满演播室应用嵌羝导际跤汹錞一些体会。通过前文嵌八音频原慕樯埽占禴音频最太的益处是使数宇视、音频售号成为绕∞整体,艇较好地解决声画目步问题使月址绞ネコ隹刂浦衞±间.瞄Ⅱ演播室驶ゴ舺.更为简便日靠。为一些使用方面∞感悟当演播室承担大型体育赛事转播缏砝略嘶鹁娲ǖ輑以疑大型社会活动转播绯鞘惺⑺蛴涡蠭时.转播车、移动微菠信号、时会多达路以±,对视频切换台和谓音台的输ǖ澜涯赡芰κ鞘台的辕刂埔趁娣忠炒恚菔导市杷=崦恳车づ洳煌母╚信号.切按到不同页面.别址理对应的输入信号。在直播耐不断地切换输制Ⅲ面台增加误操作的风险,这个办法不太可取。量便捷可靠的办法是.所有井来信号采用嵌趑俚腟方式迸至演播童,先作帧目步处理.然后通过谢痪鼙《酝獠尚藕沤杏心康牡难≡袂谢唬俳谢痪薛输出的主、备路佶号解嵌,分别输出到祝频切换台和数宇调音台幕统进行处理,可大大减少视音撷硭柩傅溃欣诒U习踩úコ觥在高清演播室的信号幕统中。音势藕拧聚ń谀炕焯ㄐ藕从彀字调嚣,嵌逃钍尤繮信号,以号的方式分别进往:演播窒教字高满晕憧机、撂出部的分控中。和演播共事嗣络服心机房相隔甚远,且处于不同接层。采用嵌舨腟信号恃进方式,可以使用一根电境同时传输教宇视、音频信号.糠少了处理环节,可显薯减少延时.信号损耗并保证声画同步。
也可采用时钟发生嚣,如№Ⅸ焕ɑ嗵≒输出和晷精输出通ν音频的藕牛乓淮凸滩υ平米演播室和件育新闻演播室丹别把加嵌的藕糯芨詹シ挚睾吞逵履糠音频,日Ⅱ要先列解嵌的数字音频信号进行疉转换。这些加嵌器,解嵌器和邮、换设备,无疑增加藕糯砘方冢苍黾恿嗣』巴禴。术格鲁更广泛地应糟于电视节目的制作、播出、传辅领域。在大型直播中,多个直播场地的同传和互动晌3&闹辈ナ侄巍T谥辈ソ谀世界桥冲击波,中,主会场平米缘艺渍控,再由丹控传送培播出息控。总拉经过拒阵丹配把每个演播塞所需藕牛衮斡筛髯缘姆挚卮垦莶ナ摇S捎诰反突方趖平米蜂艺澶播室收刘的体育新闻演播藕潘淙宦杂醒映伲粲胱悦嫱剑辈バЧ迤鎊满意。整个信号传送路由俩宇音频基准信号必须与祝叛基准信号锁定,使音顿和视频信号严格同步。演播室教宇音频同步虮,控谇谢坏恪⑿藕耪§听音箱庋晌R羝抵谱魈峁┙虾玫和接收端取样频率有些张变化时音频样健令及设备噪音的拧R趑倏刂瓶募嗵编辑时对离滑节目的声音进行里细致的处芫菽跦模拟和数宇祝叛信号为摹准翦、推岳等珺演艟室加嵌后经解强的声音。这路群嵌信号也同种高清节目,仅宵涝遏还弧N校准关系.在复用音频和祝频信号前应祝谟谙檬狈⑾旨忧痘方1
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