時間：2022-02-13 05:30:50
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流式傳輸的功能是對連續的聲音和圖像信息進行打包處理，然后傳到網站服務器，供用戶進行下載，其中用戶可在多媒體文件下載結束前，進行播放多媒體文件。其主要原理是開始下載的部分內容會被緩沖在某一存儲區域中，如果網絡傳輸速度跟不上客戶機播放時所需要的轉換速度，此時音視頻播放器會自動的將存儲區域中的緩存部分文件進行調配，保證用戶播放多媒體文件的連續性，也可保持良好的播放效果。流媒體不僅改進了互聯網只表現靜態文字和圖片的缺點，還可以展示直觀、靈活的視頻課堂，以及可對大量的并發點播請求作做式處理，這一優勢可在大規模點播環境中得到很好的應用。本系統中建立了流媒體教學視頻播放系統。其中，流媒體資源配置系統主要由流媒體服務器、媒體編碼壓縮工具包、客戶端播放器、傳輸網和流媒體傳輸協議這六部分構成。其中媒體編碼壓縮工具包主要是在創建、捕捉和編輯多媒體數據時進行啟用，以獲取流媒體數據格式；客戶端播放器，主要是對流媒體文件中的相關內容進行播放和瀏覽，以實現學習的目的；傳輸協議包括RTP、RSVP等。采用流媒體技術之后，系統達到了以下目的：
1）數據壓縮比高。流媒體所利用的壓縮方式，將流信息添加到文件，這一處理不但可以提高數據壓縮比，還可以把動畫、音/視頻等多媒體文件打包成若干個壓縮包，以便客戶端能夠實時連續地接收來自服務器的壓縮包。
2）可節省客戶端的緩存及硬盤空間。流媒體技術的應用，用戶可以在多媒體文件下載的同時，在客戶端計算機進行多媒體的播放和觀看，其中下載的內容只是暫存在緩存區，播放后即可進行釋放，這樣可以節省客戶端的緩存及硬盤空間。
3）縮短了延時等待的時間。大大的提高了系統運行的效率，減少了視頻緩沖時間，使得網絡視頻教學播放的更為流暢。
4）采用了與以往不同的傳輸。流媒體技術應用一種實時傳輸協議，這一協議較好的解決流媒體數據傳輸問題，可以使媒體數據在網上快速有效的傳輸。針對.rm，.avi，.flv，.swf等格式的動畫視頻提供在線播放功能，能自動識別視頻格式，選擇對應的網頁播放器，在帶寬不足的情況下，能夠實現同時在線的人數控制。相對于傳統的下載后播放大幅度，流式傳輸減少了啟動延時，且由于所有內容都被下載到緩存中，使得所需空間大大減少。目前，流式傳輸主要依靠以下兩種方式實現：一是實時流式傳輸（RealtimeStreaming），二是順序流式傳輸（ProgressiveStreaming）。如視頻為實時廣播，可以使用流式傳輸媒體服務器或者使用RTSP這樣的專門設計的實時協議，如果使用HTTP傳輸，文件則是順序流傳輸。
1）順序流式傳輸順序流式傳輸指的是順序下載媒體文件，用戶只能觀看已下載部分卻不能跳至未下載部分，由于HTTP協議本身存在限制，該傳輸方式亦不能根據帶寬情況在傳輸期間進行調整。通常情況下，HTTP服務器可發送此類文件形式，所以該方式也稱作HTTP流傳輸。
2）實時流式傳輸實時流式傳輸不同于順序流式傳輸，它采用專門的流媒體服務器及傳輸協議，實時流媒體支持隨機訪問，可對觀看內容快進和后退。特定流媒體服務器在實時流式傳輸中是必要的，如DarwinStreamingServer、HelixServer與WindowsMediaServer。這些服務器允許更多級別的控制媒體發送。特殊網絡協議在實時流式傳輸中也是必要的，如：RTSP（RealtimeStreamingProtocol）或MMS。
2結語
本文在引言部分闡述了流媒體技術的基礎：流媒體的一般概念及相關的概念。在正文部分介紹了流媒體技術的原理以及媒體服務器的硬件平臺。最后主要的介紹了流媒體技術了兩種教育應用：校園網視頻系統的解決方案和遠程多媒體教學方案。
關鍵字:流媒體流式傳輸媒體服務器校園網視頻系統遠程多媒體教學系統
一、引言
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。A/V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，下載常常要花數分鐘甚至數小時，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、實時傳送，用戶不必等到整個文件全部下載完畢，而只需經過幾秒或十數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下載。流式不僅使啟動延時成十倍、百倍地縮短，而且不需要太大的緩存容量。流式傳輸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。
流媒體指在Internet/Intranet中使用流式傳輸技術的連續時基媒體，如：音頻、視頻或多媒體文件。流式媒體在播放前并不下載整個文件，只將開始部分內容存入內存，流式媒體的數據流隨時傳送隨時播放，只是在開始時有一些延遲。
在這篇文章中，主要是討論流媒體的技術基礎，以及流媒體技術在教育中的應用。
二、流媒體技術基礎
1、流媒體技術的原理
流式傳輸的實現需要緩存。因為Internet以包傳輸為基礎進行斷續的異步傳輸，對一個實時A/V源或存儲的A/V文件，在傳輸中它們要被分解為許多包，由于網絡是動態變化的，各個包選擇的路由可能不盡相同，故到達客戶端的時間延遲也就不等，甚至先發的數據包還有可能后到。為此，使用緩存系統來彌補延遲和抖動的影響，并保證數據包的順序正確，從而使媒體數據能連續輸出，而不會因為網絡暫時擁塞使播放出現停頓。通常高速緩存所需容量并不大，因為高速緩存使用環形鏈表結構來存儲數據：通過丟棄已經播放的內容，流可以重新利用空出的高速緩存空間來緩存后續尚未播放的內容。
流式傳輸的過程一般是這樣的：用戶選擇某一流媒體服務后，Web瀏覽器與Web服務器之間使用HTTP/TCP交換控制信息，以便把需要傳輸的實時數據從原始信息中檢索出來；然后客戶機上的Web瀏覽器啟動A/VHelper程序，使用HTTP從Web服務器檢索相關參數對Helper程序初始化。這些參數可能包括目錄信息、A/V數據的編碼類型或與A/V檢索相關的服務器地址。
A/VHelper程序及A/V服務器運行實時流控制協議（RTSP），以交換A/V傳輸所需的控制信息。與CD播放機或VCRs所提供的功能相似，RTSP提供了操縱播放、快進、快倒、暫停及錄制等命令的方法。A/V服務器使用RTP/UDP協議將A/V數據傳輸給A/V客戶程序（一般可認為客戶程序等同于Helper程序），一旦A/V數據抵達客戶端，A/V客戶程序即可播放輸出。
需要說明的是，在流式傳輸中，使用RTP/UDP和RTSP/TCP兩種不同的通信協議與A/V服務器建立聯系，是為了能夠把服務器的輸出重定向到一個不同于運行A/VHelper程序所在客戶機的目的地址。實現流式傳輸一般都需要專用服務器和播放器，其基本原理如圖1所示。
圖1.流式傳輸的基本原理
2、媒體服務器硬件平臺
視頻服務器把存儲在存儲系統中的視頻信息以視頻流的形式通過網絡接口發送給相應的客戶，響應客戶的交互請求，保證視頻流的連續輸出。視頻信息具有同步性要求，一方面必須以恒定的速率播放，否則引起畫面的抖動，如MPEG-1視頻標準要求以1.5Mb/s左右的速度播放視頻流。另一方面，在視頻流中包含的多種信號必須保持同步，如畫面的配音必須和口型相一致。另外，視頻具有數據量大的特點，一個經MPEG-1壓縮的90min的電影，長度約為1GB，它在存儲系統上的存放方式，直接影響視頻服務器提供的交互服務，如快進和快倒等功能的實現。視頻服務器必須解決視頻流特性提出的要求。
視頻服務器的工作模式是當服務器響應客戶的視頻流后，從存儲系統讀入一部分視頻數據到對應于這個視頻流的特定的緩存中，然后此緩存中的內容送入網絡接口發送到客戶。當一個新的客戶請求視頻服務時，服務器根據系統資源的使用情況，決定是否響應此請求。系統的資源包括存儲I/O的帶寬、網絡帶寬、內存大小和CPU的使用率。
三、流媒體技術的應用
互聯網的迅猛發展和普及為流媒體業務發展提供了強大的市場動力，流媒體業務正變得日益流行。流媒體技術廣泛用于多媒體新聞、在線直播、網絡廣告、電子商務、視頻點播、遠程教育、遠程醫療、網絡電臺、實時視頻會議等互聯網信息服務的方方面面。流媒體技術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。
一個完整的流媒體解決方案應是相關軟硬件的完美集成，它大致包括下面幾個方面的內容：內容采集、視音頻捕獲和壓縮編碼、內容編輯、內容存儲和播放、應用服務器內容管理及用戶管理等。
下面就介紹流媒體技術在教育上的兩個具體的應用方案。
1、校園網視頻系統
校園網的建設隨著教育產業的興起和發展也逐漸呈現出蓬勃向上的態勢。隨著多媒體技術的不斷發展，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?，F在已經有許多的成熟的產品可以用來組建網絡多媒體教學的解決方案。
一般一個校園網視頻系統的要求有：
（1）通過校園網實現音、視頻實況轉播、視頻預訂，制作并存儲節目。
（2）在校園網上實現VOD教學。
圖2.校園網系統方案
每個教室安裝相應的軟件及視頻卡，攝像頭，麥克風，可以把教室實時的聲音和圖象通過校園網傳到監控中心。在存儲服務器安裝SERVER軟件，可以存貯傳輸過來的實時圖象。在點播服務器安裝SERVER軟件，存儲視頻節目。
雖然現在校園網絡硬件水平和質量現在都非常高，但是，困惑也隨之而來，具體表現為以下幾個方面：
A、校園網投入大，但沒有用在教育主業上。
B、網絡僅用在辦公自動化中，投資效益低。
C、無法實現充分共享。即享受好的教育資源的學生很有限；同樣的課程需要年復一年的教授；同樣的問題需要一次次重復回答；材質差異明顯的學生按同一模式接受教育，做不到因材施教。
計算機網絡技術在教育產業中的應用現狀和由此產生的問題引起了教育界和計算機界對于計算機網絡條件下教學模式的思考。教學模式在網絡條件下最終會變化成什么樣子？目前和將來一段時間內網絡技術發展到底能導致產生哪些更富成效的教育手段，逐步推動教學模式的改變？
2、遠程多媒體教學系統
知識經濟的時代需要人們不斷的學習新的知識、技能，才能跟上時代的步伐。學習必須轉變成一個伴隨每個人一生的過程。網上教育突破了傳統"面授"教學的局限，為求知者提供了時間分散、資源共享、地域廣闊、交互式的教學新方式，因而廣受人們觀注。
從遠程教育的定義可以看出它有下列三方面的內涵:學生與教師的分離，學生與學生的分離，利用傳播媒體和傳輸系統組織教學。從技術上講，遠程教育系統是建立在現代傳媒技術基礎上的多媒體應用系統，它通過現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；同時還可以利用現有的網絡條件建立虛擬的班級，加強學生之間的交流。
鑒于遠程教育的深遠意義，我們的遠程多媒體教學系統所要實現的功能有：實現教學課件的點播（VOD），教學直播，網絡課堂等等。
在IP網上開展遠程教學活動，需要解決兩個基本問題：音頻、視頻流信息的傳送以及它們與數據之間的同步。由于音頻、視頻信息的帶寬比較寬，不可能讓學生將所有的節目下載到本地計算機上后再播放，必須要采用先進網絡播放技術來實現邊發送邊播放。此外，由于在教學過程中教師會經常使用電子教案來輔助教學，比如用PowerPoint，而電子教案的展示與音頻、視頻流之間有嚴格的時間同步關系，這就要求在傳輸過程中我們仍然要保持它們之間的同步關系。
圖3.遠程教育網絡結構
系統的工作過程如下：輸入的視頻和音頻信號將送給MPEG4的編碼器進行編碼，編碼器輸出的節目流既可以存入存儲設備也可以直接送給MediaServer，MediaServer的主要功能是完成節目流的播出。MediaServer播出的節目有三個來源，它可能是保存在存儲設備中的ASF文件，也可以是編碼器實時傳送來的節目，它播出的節目還可以從其它的MediaServer上獲取。普通的用戶可以通過LAN或通過無線網絡接入到該系統之中。
參考文獻
[1]曹功靖，王暉，吳玲達Real流媒體技術及其在遠程教學中的應用計算機應用研究2001.
1.1流式傳輸基本原理
在進行遠程教學的時候，讓遠程的學生端順利接收到源于教師端的信息是最基本的要求之一。事實上，教師端傳來的信息具有一定的多樣性，包括：圖片、視頻、文本、音頻等等。從基本上說，網絡傳輸速度極其不穩定的主要原因在于：學生采用的上網設備和網絡帶寬存在著一定的差異性。一般來說，在網絡帶寬十分有限的前提下，遠程教學所需解決的實際難題是：確保一端能夠順利接收到另一端的信息。實踐證明，流式傳輸是較為明智的選擇之一。
1.2流媒體工作方式
采用流式傳輸的方式，對多媒體信息數據進行有序傳輸被稱為流媒體技術。在開始播放之前，無需下載全部多媒體文件。在經過特殊的壓縮處理之后，將最開始部分的影像和聲音分成壓縮包，并且在流媒體技術的服務器中放置壓縮包。另外，也可以將緩沖區創建在相關終端上，這些終端包括：學生所使用的電腦、移動手機等等。一般來說，在開始播放文件之前，終端播放器會先對一部分信息進行下載，當成緩存信息。在絕大多數學生對緩存信息進行播放的過程中，后臺會對文件剩余部分繼續下載。在終端緩沖區里面的絕大部分多媒體信息會通過播放器持續向學生進行播放。終端緩沖區會持續不斷地接收到來自后臺服務器的文件剩余部分，達到對多媒體文件邊播放邊下載的預期成效。
2流媒體技術在新校區融合網絡中的應用
對流媒體及其相關技術原理進行較為細致地闡述之后，接下來，針對流媒體技術在新校區融合網絡中的應用，談談自己的認識和體會，希望能夠達到流媒體技術在新校區融合網絡中應用研究的預期效果。
2.1課件點播
對于相當一部分教材來說，網上課件是其十分重要的組成部分。很明確地說，超媒體結構在網上課件中得到了較為廣泛的應用。毫無疑問，課件點播具有一定的優勢。這些優點主要表現為：學生能夠有選擇性地進行觀看、跳著看課件，并且具有較好的示范性、交互性、及時性。資料表明，網上課件的主要服務對象為學生，能夠順利開展個性化學習。換句話說，為了最大程度地滿足不同層次學習者的實際需求，網上課件的教學內容越來越豐富，表現形式越來越多樣化。另外，交互式教學，不容忽視。
2.2講座直播
實踐證明，在講座直播的過程中，流媒體技術起到至關重要的作用。從嚴格意義上說，即使處于低帶寬的環境，科學、合理地應用流媒體技術，就能確保音視頻信息的質量。換句話說，即使廣大學生的連接速率不同，科學、合理地應用流媒體技術，就能夠取得高質量、令人滿意的音視頻效果。從某種意義上說，講座直播能否順利開展，很大程度上取決于能否高效處理網絡帶寬難題。事實上，科學、合理地應用流媒體技術，有利于最大程度地節約帶寬，有利于最大限度地降低服務器端的負荷。隨著流媒體技術水平的大幅度攀升、寬帶網的廣泛應用，絕大部分學生能夠在網上隨時隨地直接收看各類講座。新校區的重要資訊和定期舉辦的大型活動會在網上直播，并且取得了預期的宣傳效果。
2.3視頻點播
通常來說，視頻點播是一種交互式多媒體視頻點播技術，它對計算機技術、電視技術和通訊技術進行了十分高效的融合。事實上，絕大多數人們收看傳統的電視節目具有一定的被動性。我們可以這么說，只要選擇采用網絡技術和視頻技術，就能達到按照個人喜好收看電視節目，并且任意進行播放的目標。調查顯示，現有的網絡技術和視頻技術，能夠將動態影視圖像、文字、動態圖片、聲音結合成為有機聯系的統一整體。換句話說，只有科學、高效、合理地應用網絡技術和視頻技術，才能為廣大用戶提供優質的實時、交互服務，盡可能滿足相關用戶的實際需求。
3結語
流媒體技術在教學信息化中的應用主要體現在遠程教學與現實教學這兩個方面。
1.1流媒體技術在遠程教學中的應用
遠程教育作為在數字化信號環境視域下的一種師生分離的教學活動，以流式技術的發展為基礎，在終身、素質、繼續教育理念的影響下，使遠程教育教學成為了現實。流媒體技術在遠程教學中的應用主要體現在以下幾點：
1.1.1課件點播
課件點播是基于流媒體技術的基礎上進行遠程網絡教學的一種重要的組織形式。課件點播過程是教學資源管理中心將教師的授課過程錄像,與課程相關的音、視頻資料，以及與教師授課過程中同步的電腦屏幕信息等多媒體內容存儲到點播服務器上,學習者登錄遠程學習網絡系統后，根據自身需要，即可點播教師的授課實況進行自主型學習,并同步查看相關的學習資源。如，流技術制作的實時\非實IP課件。與傳統教學模式相比，凸顯“以學生為本”，根據學生的實際，選擇運用相關的教學資源，對學生進行教學。學生可以隨時、隨地點播自己所需的教學課件，這種教學方式使學生的學習更加自由、靈活，從而充分發揮了學生學習上的主動性，同時，達到以“學習者”為中心目標。
1.1.2實時同步授課
隨著教育教學的改革，受時間、地點等因素的限制，大部分學生很難聽到名師的授課，而流媒體技術卻使其成為了現實。遠程網絡教學資源中心將名師現場授課的音頻、視頻、數據等實時地傳送到目的地，這樣遠端的學生可以像現場一樣傾聽名師授課。這樣在實現資源共享、解決師資力量短缺的同時，最大限度的獲得了良好的教學效果。
1.1.3網上教學與培訓
利用流媒體技術制作出網頁型的課件，能使教師講解的視頻圖像、音頻信號及講義內容同屏顯示，學生上網即可學習課程。使用流媒體技術制作的動畫、演示可以直接插入到網頁中，學生可以使用網頁型在線幫助方式，獲得操作演示路徑。在技能培訓上，許多基本的培訓項目，可以使用文字、圖像、聲音與視頻來制作多媒體演示，使教學過程變得更加生動形象[3]。例如，當前研究生考前的教學與培訓，多數還是進行網上自我學習與培訓。
1.2流媒體技術在實際教學中的應用
相對于流媒體技術在遠程教學中的運用，其在實際教學中的應用度還相對較低，主要應用在以下幾點：
1.2.1流媒體技術在課件制作中的應用
計算機技術在教學中的應用已經不能適應教育教學改革的需求，例如，當前在教學過程中，應用的是PPT教學，無論是從視頻上，還是音頻上都不能像流媒體技術制作出的課件那樣給予學生生動、形象的視聽覺效應。教師利用流媒體技術實現了一個用戶多媒體課件制作的平臺,利用此平臺制作出的課件，用于校園的課件點播系統中，并取得良好的教學效益。
1.2.2實時性的多媒體教學
在傳統的教學模式中未引入流媒體技術，而現在大部分中小學及高等院校都已配備了計算機、DVD\CVD、投影儀、交換機、音響等一整套的多媒體教學系統。通過多媒體教學系統的運用不僅減少了教師的工作量，而且使學生形成了良好的視覺、聽覺形象。
1.2.3教學監控、電子考勤功能
大部分學?；诹髅襟w技術建立流媒體教學平臺，并應用于教學管理過程中，可以充分利用次系統對教師與學生進行教育教學管理。管理過程具體表現是通過定時、定點地打卡或錄像來對教師教學與學生的出勤、上課情況進行考核和檢查，為教師教學與學生的學習創造了和諧的氛圍。
1.2.4數字化網絡圖書館
各高等院校在圖書館資源、信息管理等方面已加強了流媒體技術的應用。例如，學生可以通過網絡檢索、預定自己所需圖書，還可以下載相關的期刊文獻、電子書等資源，實現了不同高校之間資源共享的同時，也為教育教學奠定了良好的基礎。
1.2.5遠程視頻會議
通過流媒體技術的應用，建立遠程視頻會議交流的平臺，有利于不同地區的教育工作者參與到教育教學的發展中來。教育工作者通過遠程視頻會議使教育教學的發展取得了良好的效果，實現了資源的共享，為學校也節省了大量的經費。
2、流媒體技術在教學中的應用前景
隨著計算機網絡技術與數據通信的快速發展，流媒體技術的應用也會變的越來越普及。就目前情況來看，流媒體技術多應用于網絡電臺、遠程教育、收費播放、視頻點播、互聯網直播等領域。而流媒體技術在教學信息化中的應用還存在諸多瑕疵，需要流媒體技術工作人員不斷改進，促進信息化教學的實現。從流媒體技術在教學信息化中的應用現狀中，我們不難看出：我國的遠程網絡教學還處在起步階段，其巨大潛力有待開發，而流媒體技術在實際教學與數字化圖書館中具有更加廣闊的發展前景。這就需要教育工作者立足本地區教育技術現狀，在信息化教育教學理念的指導下，積極實踐，勇于探索，使網絡充分發揮其教學功能。例如，實現點播式自主學習、在線直播教學及異地協作式學習，解決師資力量匱乏的問題，實現資源共享，促進我國教育教學信息化的可持續發展。
3、結論
關鍵詞:流媒體;流式傳輸;壓縮編碼;視頻;電力運行系統
引言
在網絡上傳輸音/視頻等多媒體信息，通常有下載傳輸和流式傳輸兩種方案。由于網絡帶寬有限，而音/視頻的文件容量通常很大，采用下載傳輸非常耗時，傳輸延遲也很大，特別是下載傳輸無法滿足需要長時間持續傳輸(如，電力設備和線路現場監控)的應用要求。而采用流式傳輸時，音/視頻信息由音視頻服務器或攝像頭向用戶計算機的連續、實時傳送，用戶可邊接收邊觀看，不僅啟動延時大大縮短，用戶也不必等待整個文件從網上全部下載才能觀看，這對現場臨控之類的音/視信息傳輸，更有其獨特的優點。
一、流媒體技術簡介
流媒體是指采用流式傳輸的方式在Internet播放的媒體格式，又稱流式媒體[1]。流媒體技術指將連續的影像和聲音信息通過攝像頭或者經壓縮處理后存放在網站服務器上，讓用戶無須等整個文件全部下載完畢后就可以一邊下載一邊觀看和收聽的技術[2]。流媒體技術以流的方式傳輸視頻和音頻信息，即便是網絡異常擁擠的情況下，也能傳輸清晰流暢的影音和視頻給廣大用戶，使得在網絡上觀看和傳輸影音成為現實。流式傳輸主要指通過網絡傳送多媒體的技術總稱，即將音頻或視頻等多媒體文件經過特殊的壓縮，由視頻服務器等設備向用戶計算機連續、實時或順序傳送[2]。它是流媒體的關鍵技術。
二、流媒體技術原理
(一)流媒體系統的組成
流媒體系統通常包括編碼器、服務器和播放器三個部分。每個部分之間通過特定的協議互相通信，并按照特定格式互相交換文件數據。
1.流媒體編碼器:由視頻采集卡和流媒體編碼軟件組成。流媒體采集卡負責接受音/視頻數據并轉換為所需的信號形式，供編碼軟件處理;編碼軟件負責將流媒體采集卡傳送過來的信號加工并壓縮成流媒體格式。如果進行直播，還要負責將壓縮后的流媒體信號實時地傳給流媒體服務器。
2.流媒體服務器:由流媒體軟件系統的服務器部分和一臺硬件服務器組成，負責管理、存儲、分發編碼器傳來的流媒體節目。
3.流媒體終端播放器(解碼器):是流媒體系統播放軟件，用來播放音/視頻節目。
(二)流媒體技術原理
1.流媒體壓縮編碼技術。流媒體文件必須制作成適合流媒體傳輸的流媒體格式文件后才能進行存儲或傳輸。
各種流媒體平臺所采用的壓縮編碼技術各不相同，主要有MPEG1、MPEG-2、MPEG-4、WindowsMediaVideo、RealMedia等。
MPEG-l和MPEG-2的壓縮率大概在20～30倍之間，用于網絡傳輸還是太低。MPEG-4的壓縮率可以超過100倍，且仍可保有非常好的音質和畫質。通常的壓縮編碼是基于一定的壓縮算法，如WindowsMedia是基于MPEG-4的離散余弦變換(DCT)算法，而RealMedia則采用小波變換算法。
2.流媒體的關鍵技術。實現流媒體的關鍵技術是流式傳輸。流式傳輸技術的四個關鍵步驟是:(1)預處理:傳輸前采用先進高效的壓縮算法，對多媒體信息進行壓縮，適合于網絡傳輸。(2)復用和解復用:傳輸前對多個信軌進行復用，在用戶端再解復用，還原成原始形態。(3)打包和解包:流媒體打包后發送到網絡傳輸;在接收端依照包序列號重排序并解包。(4)后處理:在解包后對數據進行特殊處理，如圖形霧化，回音抵消等。
在流式傳輸過程中，由于受網絡自身特性影響，會出現“時延抖動”，可能嚴重影響傳輸質量。
降低時延抖動產生的影響，可從以下兩方面著手:一是對現有網絡進行改造，如，用IPV6技術對視頻數據的網絡傳輸質量控制等技術進行改進。二是采用緩存機制，在數據包輸出前對時延抖動進行吸收，即接收端收到數據包之后，不立即播放，而是將它暫時存儲在緩存中，直到預定的播放時間到來，再將緩存中存儲的數據包進行規則播放，從而將時延抖動減少到最低。
此外，流式傳輸的實現需要合適的傳輸協議。支持流式傳輸的常用網絡協議有:(1)實時傳輸協議RTP(RealtimeTransportProtocol)。這是Internet多媒體數據流的一種傳輸協議，提供端到端的傳送服務，實現流的同步，但只能工作在一對一或一對多的傳輸情況下。(2)實時傳輸控制協議RTCP(Real-timeTransportControlProtocol)。它和RTP一起提供多媒體數據流量控制和擁塞控制服務。(3)實時流式協議RTSP(Real-timeStreamingProtoco1)。它定義了一對多的應用程序，解決通過IP網絡有效地傳送多媒體數據的問題。(4)Internet資源預訂協議RSVP(ResourceReserveProtoco1)，用于預留網絡帶寬。(5)MIME(MultipurposeInternetMailExtensions)協議，用于識別流媒體類型。
3.流媒體的實現。首先，通過高效壓縮算法讓大容量的多媒體數據適合流式傳輸;其次，通過流媒體服務器修改MIME標志;最后，通過支持流式傳輸的實時網絡協議傳輸數據流。
以RealMedia為例:第一，采用視頻捕獲裝置對事件進行錄制;第二，適當編輯獲取的內容，然后利用視頻編輯硬件和軟件數字化處理編輯的內容;第三，數字化的視頻和音頻內容被編碼為流媒體格式;第四，將媒體文件或實況數據流保存在安裝了流媒體服務器軟件的宿主計算機上;第五，用戶點擊網頁請求視頻流等;第六，宿主服務器通過網絡向用戶發送音/視頻流數據;第七，用戶利用媒體播放程序進行進退、回放、觀看。
三、流媒體技術在電力運行中的特殊應用
2008年初，中國南方遭受了歷史罕見的冰雪災害。其中湖南省郴州市出現了連續近一個月的低溫雨雪冰凍天氣，電力、林業、通訊遭受毀滅性重創。全市數十年電力建設成果一朝被毀，郴州一度成為電力“孤島”?；仡^來看，除了電力線路建設等級偏低、對極端性天氣與氣候條件的監測預報水平還不高等原因之外，架設在人煙稀少的高山峻嶺的電力線路以及電力設備，因為無人值守也不便巡查，不能及時發現災害，也是一個非常重要的原因。
要形象直觀、動態實時地監控高山險地的關鍵線路和設備情況，特別是災害發生和發展情況，在流媒體技術迅速發展的今天，已成為可能。最粗略的技術設想是在關鍵地區的高壓鐵塔或設備機房安裝特殊的攝像頭，借助流媒體傳輸技術和無線或有線網絡技術，連續傳送電力線路和電力設備運行情況的實時圖像或聲音。
除了防災抗災監控，流媒體技術在電力系統防盜、電力變電站的無人值守等方面也有廣泛的應用前景。近幾年，電力線路和電力設施被偷盜和破壞的事件頻頻發生，據國家發改委副主任張國寶透露，在事件發生最嚴重的2005年，國家電網公司的電力設施遭受外力破壞的事件數量為12554起，10千伏及以上變壓器遭受外力破壞2400多臺，倒桿(塔)300多基，丟失、受損輸電導線4000多公里、電力電纜200多公里，通信線路70多公里，塔材近5萬件，110千伏及以上輸電線路因外力破壞引起的線路跳閘達779次[6]。由于電力和群眾生活、企業生產密切相關，如果電力設施遭遇破壞，就會造成大面積停電，后果不堪設想。2003年美加“8·14”和2005年莫斯科“5·25”這兩起大面積停電事故，就是很好的警示案例。
福安市位于閩北山區，山高人少，線路漫長，地勢復雜，每年要多次遭受冰雪、臺風等惡劣氣象的危害，電力線路的運行巡查和電力變電站的人值守始終是一個老大難問題。如果能利用流媒體技術，只要配備一組攝像頭加一套流媒體網絡管理系統，就能在及時甚至實時監控到災害性天氣對電力線路和電力設備的影響進程和危害發展程度，為防災抗災提供有效的技術支持，并在艱苦地段對電力變電站實現無人或半無人值守。
結束語
流媒體是眾多寬帶業務的基礎平臺，也是一種新型的數據信息載體，是網絡技術同視/音頻技術的有機結合。隨著互聯網的發展，流媒體技術不僅在社會生活中有著廣泛的應用前景，而且在電力運行等各個行業都可以發揮特殊的不可替代的作用。
參考文獻:
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[4]鐘玉琢，等.基于對象的多媒體數據壓縮編碼國際標準-MPEG4及其校驗模型[M].北京:北京科學出版社，2000:433-435.
1.1流媒體定義
所謂的流媒體技術，是指在互聯網的傳輸中采用的流式傳輸技術中的連續時基傳輸。通俗的將就是按照我們當前的網絡習慣，通常是通過web服務請求，在通過邏輯層和數據層，最后數據層將結果傳輸給瀏覽器。在這種情形下只有能將文件傳送到后才可使用。而通過流媒體技術可一邊下載一邊看視頻，而不需要等整個過程都傳輸完后方可使用。通過流媒體技術，大大提高了用戶播放視頻或者是音頻等的時間，并不需要太多的緩存。
1.2流媒體技術的原理
流媒體技術其基本的原理，是利用TCP協議和UDP協議之間的差異，采用HTTP／TCP作為傳輸控制，用RTP／UDP來進行實施數據的傳輸。其具體的傳輸的過程流程主要包括以下的步驟：首先是用戶在選擇流媒體的服務之后，通過Web瀏覽器的數據請求，將所需要的數據進行實時的檢索；其次是在當Web瀏覽器在將音視頻的客戶程序進行啟動之后，將相關檢索到的參數進行初始化，這些參數則主要包括音頻數據的編碼、服務器地址等；再次是通過實時流協議，實現對視頻、音頻的播放、暫停等操作；最后是音頻播放器通過RTP／UDP協議將相關的視頻數據傳遞給客戶端，并開始進行播放。
2基于流媒體技術的英語在線系統的設計與實現
2.1系統整體需求分析
設計針對大學生英語在線教學系統，其目的是改變傳統的教學方式，利用現代的多媒體技術，從而實現對網絡教學方式的多樣化。因此，在該系統中，將充分發揮FlashMediaServe流媒體服務的優勢。同時為更好的實現英語教學，在視頻播放中必須支持多種不同形式的視頻播放格式，并可支持web瀏覽器播放。因此，我們在本設計中采用XML用例分析，將整個系統的用戶設定為學生、老師、管理員三個不同的角色。同時我們對系統的用戶進行用例分析，根據不同的角色，其所涉及的權限也就不同。其具體的用例分析如圖2所示。英語在線教學系統用于針對校園內學生英語學習，其具體的功能則為學生提供英語課堂視頻、英語教學課件等資料。因此，通過上述的用例分析，我們對不同的角色設置不同的權限。在個人用例分析中，教師和學生作為系統的主要的參與者，其功能需求的分析不同。其中教師對視頻、音頻等英語課件進行管理，同時必須借助學校的教務平臺對自己的課程進行查看，同時還必須具備對相關資料的刪除、添加等；學生則作為英語在線平臺的受體，可進行視頻點播和交流等功能。在這其中，管理員的最大的角色是充當系統的維護和對成員權限的配置。在對該系統中學生角色的設計中，為方便廣大學生的使用，采用B/S架構，使得學生只需要安裝web瀏覽器即可使用，同時也方便英語教師在任何時候、任何地點進行教學。
2.2系統整體框架設計
根據上述的功能需求分析，我們同時本著實用、簡潔、安全的原則，將整個系統的框架進行如圖3設計。在線課堂是將英語教師上課的錄像或是相關的音頻信息轉變為流媒體文件的格式，以此為廣大的學生提供在線點播和課后重播，方便學生對高校英語知識點的鞏固和復習。在該模塊中，最主要的是視頻流模塊。課件點播系統功能是為廣大的英語愛好者提供在線的視頻顛簸的功能，通過該系統，學生可查看各種格式的多媒體英語課件。播放器的主要的功能則是播放正在直播的課程，同時還可通過播放器辯駁其他的課件。后期編輯器主要是為廣大教師提供視頻編輯、剪切等功能，從而使得英語教學課件能夠達到最為完美的教學效果。而目前比較廣泛采用的是AdobeAIR的RichFLv。同時在該系統中，我們采用面向對象技術對系統進行開發，以C++為編程語言，SQLServer2008作為系統的數據庫服務器，同時采用基于校園網絡對整個系統進行搭建，從而使得學生和老師不需要安裝客戶機，通過IE瀏覽器對系統進行使用。而對頁面的實現我們采用面向對象技術常用到jsp技術進行實現。
2.3服務器的實現
對本服務器的配置，是在FlashMediaServer服務器平臺上進行搭建。而FMS是采用獨特的邊緣策略，使得其可有效的解決在網路傳輸中的流服務的負載問題。其具體的服務器拓撲圖如圖4所示。2.4數據庫的設計與實現對該設計的實現，最重要的是對數據庫的實現。而以在線課堂為例，我們將其數據庫表設計為教師記錄表、課堂記錄表、課件記錄表三個表格。其具體的E-R關系簡略圖如圖5所示。在搭建好服務器和程序設計之后，通過單元測試、模塊測試和集成測試，可在校園內進行正常的運行。
3結束語
關鍵詞：輸變電；紅外測溫儀；紅外圖譜庫管理系統
電力紅外診斷技術是一種診斷電氣設備和線路熱故障的有效先進技術。目前電力系統都在由計劃檢修向狀態檢修過渡。紅外診斷技術可以為狀態檢修提供有利的科學依據，更能適應這種需要。隨著電力工業的高速發展和普及，應用紅外成像技術已經成為電力企業科技進步的必然需求。DL/T 664-2008《帶電設備紅外診斷應用規范》建議：對變壓器、斷路器、套管、避雷器、電力電纜、線路等進行精確檢測，對原始數據及圖像進行存檔；有條件的單位可開展220kV及以下設備的精確檢測并建立圖譜庫，進行動態管理。
桐廬縣供電局一直重視并開展紅外測溫工作，但紅外檢測及其數據精確性、完整性不高，且無統一、規范的紅外圖像采集標準和圖譜庫建設標準，也沒有一套完整的紅外數據庫管理系統，離精益化測溫管理、狀態檢修數據要求相去甚遠。采用紅外流媒體精確測溫技術，能準確、快速、實時地采用非接觸手段在線監測和診斷出電力設備的大多數過熱故障。為保證電力設備的安全運行，符合狀態檢修紅外測溫數據管理要求，桐廬縣供電局針對運行的輸變電設備開展了兩年的紅外流媒體精確測溫工作，并建成了紅外圖譜庫。該紅外圖譜庫可對所有輸變電設備溫度數據進行集中存檔管理，有效克服目前人工數據管理的困難，改變了以往沒有規范的紅外圖像采集標準以及沒有紅外數據庫管理系統的狀況，有效減輕現場紅外測溫以及后期維護工作量。
一、紅外流媒體精確測溫和系統建設
計算機信息系統在電力系統的廣泛應用和紅外采集技術的發展為建設基于計算機信息系統的紅外圖譜庫創造了有利條件。桐廬縣供電局于2010年開始探索輸變電設備紅外精確測溫，2011年推廣輸變電設備紅外流媒體精確測溫，全面完成了輸變電設備紅外圖譜庫建設，實現輸變電設備紅外熱圖的規范采集、集中管理，并實現橫縱向對比、動態分析和查詢功能。
1.紅外數據流媒體采集
根據浙江省電力公司《輸變電設備紅外圖譜庫建設采集規范（試行）》，首先明確了采集范圍。而后再根據負荷、天氣情況適時安排運檢人員和專業紅外公司技術人員開展現場紅外流媒體精確測溫工作，能準確、快速、實時地采用非接觸手段在線監測和診斷出電力設備的大多數過熱故障，并采集紅外數據流媒體、可見光資料以及記錄各種設備資料，主要包括設備紅外數據流媒體文件、關鍵設備對應可見光照片和設備參數、運行工況等信息。根據輸變電設備的發熱特征類型和數據分析的需求，紅外流媒體精確測溫檢測方式分為以下三類：
（1）電流致熱型設備檢測方式。使用紅外熱成像儀器對電流致熱型設備三相進行多幀頻紅外拍攝并保存紅外圖像數據流。
（2）電壓致熱型設備檢測方式。使用紅外熱成像儀器按照變電間隔對電壓致熱型設備單相進行多幀頻紅外拍攝并保存紅外圖像數據流。
（3）缺陷設備拍攝方式。對判斷出有缺陷的設備，采集設備360度全景紅外溫度數據流影像細節。對危急缺陷設備須進行8小時以上定點連續監測，獲取定點連續監測的時間溫度趨勢分析數據影像資料，提供設備的時間溫度趨勢分析數據報告。
2.設備基礎資料錄入
該項工作內容是建立完整的輸變電設備信息基礎資料庫，以實際設備情況對紅外數據庫中的設備進行命名，保證數據庫中設備名稱的統一、規范性，并對設備紅外圖進行分析，顯示關鍵部位的溫度數據信息以及缺陷狀態信息。遠景還可研發完成輸變電紅外圖譜庫管理系統與輸變配一體化系統（即PMS系統）的接口，直接將PMS系統設備臺帳基礎資料導入到紅外圖譜庫系統，減少后期數據庫設備的動態維護等重復性工作。
3.建立圖譜庫并實現紅外數據管理
經過多次調研，完成了紅外圖譜庫建設，并實現集中管理輸變電紅外圖譜，實現設備快速搜索、查找；對發熱缺陷或熱態異常設備可進行分類管理，可掌握設備消缺情況、消缺時間；實現設備橫縱向數據對比，對發熱缺陷設備進行同類設備分析，以及該設備在不同時間段運行情況的對比，并以流媒體技術得以實現動態縱向分析。
二、紅外圖譜庫的主要功能
輸變電設備紅外圖譜庫系統可快速調用、分析采集的紅外溫度數據，實現輸變電設備紅外熱圖橫縱向對比、動態分析和查詢功能。將拍攝下來的紅外數據通過計算機進行高速分析，形成溫度的峰值曲線積分，對于數萬幀的紅外數據，只需要幾分鐘的時間就可分析完畢，并根據分析完畢的特征溫度趨勢曲線自動調出異常的設備，并自動生成規范的紅外報告。
1.數據庫管理
（1）快速搜索、查找設備。直接以下拉菜單方式選擇設備名稱或者缺陷類型進行設備搜索、查找。
（2）缺陷類別管理。對于輸變電設備缺陷可進行分類管理，對一般缺陷、嚴重缺陷、危急缺陷設備進行分類查看；可掌握設備發現時間、消缺情況、消缺方式、消缺時間等內容。
（3）設備橫縱向數據對比。對發熱設備缺陷進行縱橫向分析，可選擇同類型、相同負荷、相同運行環境下輸變電設備的三相紅外流媒體數據進行橫向分析、對比，也可選擇該設備在不同運行時段、負荷峰平谷段的運行情況進行縱向分析。
2.數據分析
在紅外數據庫管理系統內可實現對紅外基礎數據快速分析、查看；對紅外基礎溫度數據進行批量分析，采集每一幀紅外數據最高溫度，形成隨溫度變化的趨勢曲線，通過趨勢曲線可快速查看隱患設備紅外圖譜并可進行分析。對于隱患設備360度全景攝像，可以反映缺陷設備全貌，還可對疑似隱患發熱設備進行周期性連續監測，形成隨時間變化的溫度趨勢曲線，并對隱患設備進行定性分析（見圖1）。
3.報告自動生成
完成分析后，將數據直接上傳到數據庫便可快速生成相應的報告。報告信息包括拍攝距離、環境溫度、相對濕度、風速、電壓、電流、關注區域溫度分析、分析人、分析時間等內容。
4.建立網絡化的熱圖管理平臺
為內部運檢工作提供支持是構建圖譜庫管理面向網絡化制造的資源共享服務平臺的根本目的。運檢部門或職能管理部門作為客戶端發起調用設備紅外分析報告請求，平臺的紅外圖譜庫管理系統服務器提供了運行、檢修工作中需要的分析報告數據和紅外原始數據，可供相關部門在需要時調用、下載。還可同時對平臺的紅外圖譜庫管理系統服務器調用、查看、下載紅外分析報告，一方面可實時查看調用設備檢修情況，跟蹤設備的復測情況，另一方面可根據缺陷報告情況合理安排檢修工作。
三、實際應用情況說明
之前的紅外檢測及其數據精確性、完整性不高，且無統一、規范的紅外圖像采集標準和圖譜庫建設標準，也沒有一套完整的紅外數據庫管理系統，離生產精益化管理相去甚遠。自開展紅外流媒體精確測溫以及紅外圖譜庫系統建成后，首次實現了紅外采集技術從靜態單張拍照向動態連續攝像的過渡，攝像方式對電氣設備采集數據更加完備、規范；隱患設備詳實的動態連續紅外溫度數據流為客觀、嚴謹的科學研究提供了重要參考；可對所有輸變電設備溫度數據進行存檔、管理，并能清晰掌握設備運行狀態，可以快速調用、分析采集的紅外溫度數據，實現輸變電設備紅外熱圖的集中管理，解決了以往人工數據管理的困難問題，改變了以往沒有規范的紅外圖像采集標準以及沒有紅外數據庫管理系統的狀況，有效減輕現場紅外測溫以及后期維護工作量。
系統使用兩年來，桐廬縣供電局進一步規范了輸變電設備紅外圖譜庫采集，建立了《輸變電設備帶電紅外測溫管理規定（試行）》，并逐步在配電設備上推廣應用。加強了紅外圖譜數據庫采集規范化的培訓，委托紅外技術檢測專業人員指導培養了一批精通現場拍攝和設備紅外管理的人才，扎扎實實做好了設備診斷、分析工作。同時有效減輕了輸變電運檢工作量，提高了工作效率，節約了人工和維護成本。期間也曾通過紅外精確測溫、數據圖譜庫分析，多次發現了輸變電設備隱蔽性的發熱缺陷，避免了電網設備事故的發生，同時對于提升電網安全運行水平、加強電網設備管理有著非常重要的意義。
四、結論
電力設備紅外流媒體精確測溫是一項有效、安全而經濟的非接觸式監測手段。輸變電設備紅外圖譜庫的建成可實現輸變電設備紅外數據的存檔、分析、管理，對狀態檢修運行狀態量的收集創造了有利的條件。通過多年的實踐，加強輸變電設備紅外精確測溫及圖譜建設，對熱態異常點進行跟蹤、分析，能有效避免輸變電設備事故的發生。積極推廣、系統應用，逐步使外精確測溫和分析診斷工作步入常態化管理，可有效促進生產管理精益化和運維狀態化，確保電網的安全穩定運行。
參考文獻：
