文件传输协议十篇

时间:2023-03-26 18:49:55

文件传输协议

文件传输协议篇1

关键词:蓝牙无线技术;蓝牙协议:RBTFT

中图分类号:TN925

1 蓝牙无线技术的重要性概述

蓝牙技术相比其他电子设备而言,是一种成本低、科技含量高的非封闭式的无线通讯技术,其使用范围受距离限制明显,只能在短距离范围内与电脑、便携设备、打印机、数码相机、键盘、电脑鼠标等实现无线连接。当前,受科学技术进步的推动和资源节约型社会的影响,无线连接技术发展迅速,受到社会欢迎。蓝牙无线技术的发展应用对于无线移动数据通信业务的发展起到了促进作用,蓝牙无线技术普遍采用的2.4G赫兹频带为全球通用标准,能保证蓝牙无线技术在世界各地的推广使用。换句话来说,蓝牙无线技术使得各种电子数码产品之间实现无线沟通,净化了空间和节约了资源。整合蓝牙无线技术,可以在设备方圆九米的范围内实现电脑、便携设备、收集、打印机、键盘等设备的无线连接,拓展无线通信网络道路。当前,蓝牙无线技术主要采取分散式网络结构和快跳频、短包技术,实现点对点及点对多点通信。

2 蓝牙协议的概念

蓝牙协议的目的是使符合该协议的各种设备之间能够传递信息。两个相互之间传递信息设备需要使用相同的协议栈。蓝牙协议栈采用的结构是用来完成数据流的过滤和传输以及跳频和数据帧传输的分层结构。当然不同设备可以在不同的协议栈上实行。但是,必须遵循一个共同的原则,那就是所有的协议栈都要使用蓝牙协议中的数据层和物理层。支持蓝牙使用模式的应用层在协议中的最高位置。有的应用不要用到协议中的所有内容。相反,应用仅用在蓝牙协议栈中垂直方向的协议。基带,链路管理,逻辑链路控制与适应协议和服务搜索协议是蓝牙的核心协议的四个组成单元。(1)基带协议可以确保互相连接的蓝牙设备射频连接,以形成一个微小的网络。(2)在蓝牙各设备间连接的建立和设置需要链路管理协议。链路管理协议通过发起连接,进行身份验证和加密,通过协调确定基带数据大小;无线设备的节能模式和工作周期需要链路管理协议控制,以及那个微小网络内设备的连接状态也是由该协议所控制的。(3)逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)可以说是基带的上层协议,L2CAP与链路管理协议是一个并列的关系,两个协议是并行工作的。但是这两个协议也有一定的区别,当业务数据不经过链路管理协议时,这个时候适配协议会提供上层服务。(4)服务搜索协议(SDP),使用该协议可以查询到相应的设备信息和服务类型,各蓝牙设备间在此基础上建立相应的连接。所谓的支持协议主要指的是蓝牙协议层,包括逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)、无线射频通信(RFCOMM)和业务搜索协议(SDP)。L2CAP提供分割和重组业务。RFCOMM是用于传统串行端口应用的电缆替换协议。SDP包括一个客户/服务器架构,负责侦测或通报其它蓝牙设备。

3 RBTFT协议的研究与实现

3.1 RBTFT协议的可靠性和稳定性

RBTFT协议(Reliable Bluetooth File Transfer的简称)是指在RFC0MM协议基础之上建立的一条端到端(或点到点)的文件传输协议。该协议的主要目标在于在蓝牙设备和其他数码设备之间建立一条无线连接通道,该通道应具有可靠性和稳定性,以便践行文件的可靠传输。该协议目前通常采用的开发应用程序是VC++,以WIN98/2000/NT为应用平台,但RBTFT协议并不受VC++这一具体编程语言和WIN98/2000/NT操作系统的限制,它支持不同工作形式,包括一次传输多个文件、断点续传、CRC校验等等,其设计思想源是在传统的帧传输方式得到启发的(这中方式在数据传送过程中要求一帧一帧地发送,而不是整体发送)。为了确保文件传送的可靠性,RBTFT协议明确了RBTFT帧的定义,规定帧由报头和数据子包两部分组成,其中报头指明帧的类型(同时携带CRC校验信息),数据子包有不同的子包结束符构成,并明确是否有后续包等情况。RBTFT协议在进行数据传输时,采用发送---应答---握手---失败的传输方式,即在发送文件时一帧为单位,每发送一帧数据收到一个应答,说明此次发送是成功的。

蓝牙技术在利用RBTFF协议传送文件时,最先要做的工作是进行串口初始化操作,如果这个操作成功,成功报告将通过异步消息RBTFF―CONNECT向应用程序发送,告知系统文件传输通信线路连接已经建立。开始是连接通信线路,接通成功后开始发送数据,此时实际数据发送的多少将根据内部缓冲区的内存来决定,数据信息在内部缓冲区内被暂时存储起来,根据RBTFF协议将这些数据以一帧帧的文件形式,并在文件里加入了帧信息和CRC校验信息。接收方在接收文件的过程中,每成功接收一份文件,接收方系统将对接收的文件进行CRC校验。如果文件接收不成功,将通过RBTFF协议后重发或协商,如果发送成功的前提下,不会向应用程序系统发送任何信息报告,如果发送不成功,系统会自动放弃此链接线路,同时错误报告向发送给应用程序。应用程序将自我重新复位此链接线路,也可以进行其他对应的程序处理。在文件传输过程中,无论是文件发送方还是文件接收方,任何一方断开文件链接,应用系统内部都将接收到文件传输关闭的信息,断开文件传输链接线路。在文件接收方的按帧发送的数据将被去掉枕头并重新回入接收缓冲区,重新组合为原来的传输整体文件。之后再继续下一个文件的传输,直至文件完全传送。提高蓝牙无线传送文件的可靠性,在应用层面主要依靠RBTFF协议支持断点续传。断点续传的原理在于RBTFF数据帧在报头中携带有一个信息,该信息会指明文件数据在文件具体某个位置开始的偏移量。当发生错误或连接中断时,接收方发送一个带有偏移量的信息帧,使得应用程序系统能自动识别文件发送方重新传送文件的意思,这种技术在文件数据量大的时候效果明显。

3.2 RBTFT协议发送文件的过程

蓝牙文件传输RBTFF协议发送单个文件的详细过程可以这么理解:当相互之间传递信息的设备,开始的时候设备要进行重试次数计数器的初始化,也就是计数器归零。当收发设备双方建立连接,发送方设备搜寻文件指针,读取文件长度并设置并发送报头,这个报头里包含有文件名称以及大小。接收方会发来的响应报头信息。此时若接收方返回“已经准备接收”,则开始发送第一个数据包,当然接收方可以拒绝接收并信息返回。接收方返回确认信息后发下一个数据包;若尝试连接过中重试20次后,还不能恢复连接,则放弃需要重新建立连接。当接收方发送带有偏移量的信息帧时,发送方接收该信息帧后,会自动跳到指定偏移量处继续传送,接收方放弃传输,文件传输完毕。“文件传输完毕”这样的提示信息会在设备屏幕上输出来。

4 结束语

蓝牙无线文件传输协议RBTFT的研究与实现对于蓝牙技术的发展有重要作用,明晰RBTFT的工作原理和发送文件过程,有利于更好地实现蓝牙无线文件传输的发展。

参考文献:

[1]王楠,侯紫峰,宋建平等.蓝牙无线连接可靠性措施的研究与实现[J].小型微型计算机系统,2003(05).

[2]刘任庆.蓝牙技术的抗干扰性与可靠性分析[J].技术交流,2009(03).

文件传输协议篇2

中国航空工业西安航空计算技术研究所 陕西西安 710119

[摘要]随着综合化航电的深入发展,分区操作系统下文件传输服务已成为新的应用需求。本文从VxworksAE653操作系统的体系架构出发,结合简单文件传输协议(Trivial File Transfer Protocol,TFTP)的工作模式,引入选项协商机制对协议进行了扩展,给出了在分区机制操作系统VxworksAE653下TFTP的实现方法。

[

关键词 ]综合化航电;分区操作系统;简单文件传输协议;选项协商

引言

随着航电系统综合化的不断发展、新一代航电系统中对于数据传输要求的不断提高,航电系统中传输的不仅仅是命令和状态数据,而且还有大量的中间结果、可加载的应用软件等,文件传输服务在分区机制操作系统下广泛应用已成为航电系统新的需求。在分区操作系统下实现文传传输服务,将为综合化航电系统文件传输应用的开发提供有力的支持。

1.VxwoksAE653操作系统简介

VxworksAE653操作系统美国WindRiver公司依据ARINC653标准推出的具备分区机制的高安全操作系统。操作系统分为上下两层,下层操作系统称之为核心操作系统,上层操作系统称之为分区操作系统。核心操作系统提供分区机制,并且提供最基本的分区相关服务,如根据主时间框架内分配给分区的时间窗口调度分区;利用处理器的MMU对分区的空间进行保护。分区操作系统主要负责与分区无关的分区内进程的管理,如分区内的进程管理、进程调度、进程间通信、分区内端口的管理等。在该结构下,分区机制的实现依赖于核心操作系统及其支撑硬件,与分区无关的进程管理依赖于每个分区自己的分区操作系统,本文中TFTP软件是基于VxworksAE653操作系统设计和实现的。

2.TFTP简介

TFTP是一种基于UDP的用来传输文件的简单文件传输协议,它是基于客户/服务器模式,主要功能是从远程服务器上读取文件或者将文件传输给远程服务器。

2.1 TFTP数据报文格式

TFTP数据以定长512字节传输。一个TFTP包头含以下两个部分: TFTP操作码和数据。图1为5种TFTP报文格式。

2.2 TFTP的工作模式

TFTP的工作模式为客户/服务器(C/S)模式。创建连接后,客户端和服务器端通过协议包进行信息交互。下面是一个客户端向服务器端发送文件的例子,(1)客户端通过发送端口向服务器端的接收端口上发送WRQ请求。(2)服务器端的接收端口接收到请求后,通过发送端口向客户端发出ACK,块号为0。(3)客户端接收到块号为0的ACK包后,连接建立。(4)客户端依次向服务器端发送DATA包,DATA包序列从1开始,同时客户端检查ACK包序列,如ACK包检查有误,中止传输。如ACK包序列正确,继续传输直至传输结束。

3.TFTP在分区机制操作系统下的设计

TFTP的客户端和服务器段分别处于VxworksAE653操作系统的应用分区中,应用分区中支持满足ARINC653标准的接口。TFTP的任何一个传输服务都以客户端申请写文件或者读文件请求发起连接,如果服务器同意连接请求,则连接成功。文件中的数据以定长的字节传输,每个数据包都包含一个数据块,在发送一个数据包之前,前一个数据必须得到确认。在VxworksAE653操作系统下,TFTP的设计需要考虑通信和文件系统配置、超时重传机制、协议包的合法性检查、协议包序列号验证以及协议的可扩展性问题。

3.1 通信配置

VxworksAE653操作系统下,核心操作系统提供了一组设备管理接口,系统集成人员通过调用该接口可向核心操作系统注册网络设备驱动。本文中的TFTP软件所使用的网络为以太网UDP驱动。通过将以太网UDP驱动注册到核心操作系统可完成网络驱动配置。分区间通信为端口-通道-虚端口机制,分区中通过端口进行数据收发,虚端口可直接访问下层设备进行数据收发,端口和虚端口之间通过通道连接。在VxworksAE653操作系统的配置蓝图中,分别为TFTP客户端和服务器端配置通信端口,使得TFTP客户端和服务器端可通过端口进行数据通信。

3.2 文件系统配置

TFTP软件通过以文件的形式对数据进行管理。VxworksAE653操作系统提供了系统调用机制,分区可通过系统调用的形式使用核心操作系统的服务,通过在核心操作系统向分区扩展文件系统服务接口,分区中运行的TFTP软件可以通过系统调用的方式访问文件系统服务。

3.3 超时重传

TFTP协议通过超时和重传机制在协议层保证数据传输的可靠性。TFTP超时和重传策略为:TFTP发送一个数据包,接收方收到此数据包后,必须对发送方做出应答。发送方在设定的超时时间内如果没有收到应答,将重新发送此数据包,如果在限定的发送次数内仍然没有收到应答包,则此次文件传输失败。

3.4 协议包序号检查

在数据传输过程中,如果数据的源序列号和期望的序列号不同,这个包则被认为是一个无效的包而丢弃。设想发送方发出一个数据包,这个数据包由于某种原因在网络设备中被复制成两个包,接收方将先后接受两个包。接收方在接收到第一个包后,期望的数据序列号会自动加1,当第二个包到达后,数据序列号和期望序列号不同,所以第一个包被丢弃,而不会导致一个数据包接收两次。TFTP协议包需要检查序号的数据包为DATA包和ACK包。

3.5 异常处理

TFTP软件在进行文件传输过程中,在客户端/服务器端可能会出现一些异常情况(如文件未找到、访问越界、非法的TFTP操作等),当出现异常情况后,异常的发现方立即组织一个ERROR,发给对方,同时退出连接。ERROR包的接收方收到消息后,退出连接。

3.6 协议扩展

RFC1350标准推荐的协议数据包大小为512字节,超时时间为2S,重传次数为3次。TFTP协议在设计中在RFC1350标准的基础上参考RFC2347标准加入了选项协商机制。选项协商机制是在原有的WRQ和RRQ包中扩展了数据包长度、重传次数和超时时间协商选项,引入了OACK包回应选项协商。文件传输的发起方在发送WRQ或RRQ包的时候,将建议的数据报长度、重传次数、超时时间写入到WRQ或RRQ包中,接收收方接收并解析WRQ或RRQ包后,如果支持选项协商中的一项或者多项,发送OACK包进行回应。如果接收方不支持选项协商机制,发送ACK包进行回应,传输双方按照RFC1350标准推荐的协议设置工作。

4.TFTP的软件实现

TFTP软件的客户端软件和服务器端软件分别驻留的不同硬件模块上的VxworksAE653操作系统分区中,通过应用分区中的应用端口进行数据通信,通过文件系统对文件数据进行存储和访问。

4.1 TFTP客户端的实现

TFTP的客户端软件首先在WRQ和RRQ包中设置选项协商参数,包括TFTP数据包大小、重传次数和超时时间,然后将读/写命令请求发送出去,接收服务端的回应信息,若连接失败,退出本次服务;如果和服务器端连接成功,在服务器端的回应信息中判定服务器端是否支持选项协商机制,如果服务器端不支持选项协商机制,则恢复缺省协议参数后开始上传/下载文件数据传输。如果服务器端支持选项协商机制,则直接开始上传/下载文件数据传输。上传文件时,从本地文件中读出协议参数规定长度的数据,从发送端口将数据发送到服务器的接收端口上,同时在接收端口上等待来自服务器端的应答包。如果在协议参数设定的时间内接收端口上接收到了应答包,且应答包包序列正确,说明服务器端口已经确认数据包已经收到,接下来进行下一包数据的传送,如果在设定的时间内接收端口上没有收到应答信息,则客户端认为服务器端没有接收到数据包,继续对此数据进行重传。若按照协议参数设定的次数连续重传后仍然没有收到应答包,则认为此次上传任务失败。客户端将退出连接。下载文件时,客户端程序在在协议限定的时间内(超时时间和重传次数相乘)接收数据,如果没有收到数据,则退出,如果能收到数据,则将收到的数据写入文件,同时向远程服务器发送回应消息。重复此过程,直至接收完所有的文件数据。

4.2 TFTP服务端的实现

TFTP服务端工作流程如下:1)服务器端接收客户端发送的命令。2)服务器端解析客户端命令请求。解析客户端WRQ/RRQ协议包,若客户端发送的WRQ/RRQ具备协议协商机制要求,同步服务端的协议参数,发送OACK协议包进行应答。3)根据(2)的解析结果,在分区操作系统中创建文件上传/下载传输任务进行文件传输,服务器端上传/下载传输与客户端相应服务处理流程相同。

5.结束语

本文在研究分区操作系统VxWorksAE653架构的基础上,介绍了TFTP的数据报文格式和工作过程,并结合相关协议标准对TFTP协议进行了扩展设计,给出了分区机制操作系统VxWorksAE653下TFTP的设计思路和实现方法,在开发实例测试中,Vxworks653平台下的TFTP软件稳定运行,在传输过程中,客户端软件与Windows平台下的TFTP服务器可以兼容工作,出现网络故障时,可以进行超时重传,具有良好的容错能力。

参考文献

[1]徐晓光,员海顺等.分区操作系统下的分区间通信设计[J],现代电子技术.2013,36(14):58-64.

[2]李伟,李杰涛等.VxWorks下文件传输的设计和实现[J],科技创新导报.2013.19:38-39.

[3]Sollins K. RFC2347,The TFTP Protocol ( Revision 2) [S].USA: IETF,2010.

文件传输协议篇3

一、电气监控系统网络通信协议的概况

作为一种网络通用语言,网络通信协议是指为连接不同操作系统和不同硬件体系结构的互联网络引提供的通信支持。其从逻辑上将网络进行7层划分,各层都具备路由器、交换机等相应的物理设备。在电气监控系统内IEC60870―5―103、IEC60870―5―104等为主要的网络通信协议类型,具体如下:

1、IEC60870―5―103协议。作为国际电工委员会制定的继电保护设备信息接口规范,IEC60870―5―103协议可在通信前置机和继电保护装置间的信号传输中充分应用。该协议主要选取主从―对多的非平衡传输方式,主站为通信前置机,从站为继电保护装置,每秒9600bit为标准传输速率,格式报文形式主要分为2种:固定帧长报文、可变帧长报文。其表述的2类信息传输方式为按照相应规定运用的服务数据单位与为标准化报文传输没有涵盖的全部可能应用过程,或全部可能信息利用通用分类服务传输。

2、IEC60870―5―104协议。在IEC60870―5―103基础上,国际电工委员会为满足网络运输又进行了IEC60870―5―104远动通信协议的制定。其不仅能够在集控中心与变电站、调度端进行全面运用,还能在变电站内的通信网加以合理运用。一般选取RFC2200协议作为该协议物理层、链路层等主要协议。作为标准TCP/IP协议子集,RFC2200可使IEC60870―5―104协议应用于TCP/IP协议的高带宽网络传输。与其他协议相比,IEC60870―5―104协议具有良好实时性、可靠性等优势,且能够进行大流量数据传输,为信息扩展提供便利。

二、网络通信协议在电气监控系统中的应用

在科技快速发展的今天,电气监控系统愈加完善,将网络通信协议合理应用于电气监控系统,对提升电气监控系统实时性、可靠性具有至关重要的作用,为此,本文以优化其应用性能为例对网络通信协议在电气监控系统中的应用进行了分析与探究。

1、实时性优化应用

电气监控系统实时性提升的方式较多,一般分为2大类:升级电气监控系统硬件、优化软件算法。根据工作需求,可通过软件优化网络通信协议,以此达到提高电气监控系统实时性的目的。

首先,IEC60870―5―103协议为例分析。光纤接口、EIA RS485接口为IEC60870―5―103协议电气的主要接口类型。光纤传输具有良好抗干扰能力及较快传输速度。在相同变电站或距离较短情况下继电保护装置和监控系统的两种接口传输速度基本一致。在通信链路拓扑方面两种接口一致,基于此,两种接口具有相同分析方式。本文将EIA RS485接口作为分析研究重点,具体内容如下:

作为三线制半双工接口,EIA RS485接口在同一时间点上只能接收、发送信号,但不能同时进行接收、发送操作。一般选取图1作为通信拓扑结构。通信权可由EIA RS485总线上并联的3个继电保护装置依次取得,依次将数据传送给通信前置机。继电保护装置数据向通信前置机传送的快慢,由通信权时间间隔的长短加以确定。但电气出现大面积故障的情况下,继电保护装置极易出现大量变位信号。如一个继电保护装置进行5个遥信信号上传,完成此5个变位遥信信号传输需20帧以上报文。

其次,IEC60870―5―104协议为例分析。以太网传输为IEC60870―5―104协议的主要形式,平衡传输全双工接口为以太网RJ45接口类型。对该协议实时性造成影响的主要因素包含2点,第一以太网的传输性能,对其起决定作用的因素为网络拓扑结构及以太网带宽;第二,该协议报文信号携带效率。根据笔者工作性质,为提升电气监控系统网络通信协议性能,本文以优化提升IEC60870―5―104协议报文信号携带效率为主进行分析。本协议传输数据以I格式帧为主。该协议规定ASDU(一个)在249字节以下,可进行一个火一组信号传输。应用于现有监控系统的IEC60870―5―104协议,I格式帧(一个)旺旺只进行一个变位遥信信号传输。为提高信号传输信号,需对I格式帧长度进行有效增加。

2、可靠性优化应用

利用通信前置机、数据服务器、远动机等设备的冗余配置及通信网络冗余配置可实现电气监控系统可靠性。在具体应用中,硬件即便冗余配置,但却存在冗余设备无扰无缝切换等问题。为达到网络通信协议优化运用,需提升通信前置机冗余切换、通信网络冗余切换的可靠性,进而达到电气监控系统可靠性提升的目的。

(1)将EIA RS485接口应用于IEC60870―5―103协议时,EIA RS485接口一个的情况下主机只能有一台,也就是说EIA RS485接口一个情况下2台通信前置机无法利用该接口将报文发送给一台继电保护装置。为对该协议传输可靠性进行有效提升,需并接2台通信前置机的全部EIA RS485接口。要求位于工作状态的通信前置机为1台,位于热备状态的通信前置机为1台。如工作状态前置机内随意一个EIA RS485接口通信中断被热备状态通信前置机检测出来后,热备状态前置机可将此EIA RS485接口主机地位占据,利用此EIA RS485接口将报文发送给继电保护装置。该情况下,工作状态通信前置机需将此EIA RS485接口主机地位抛弃,进而达到IEC60870―5―103协议双机热备接口切换。

(2)通信前置机、数据服务器、远动机与以太网冗余配置为现有监控系统的主要构成部分。冗余配置可对信号传输可靠性有效提升。但现阶段最常见的双机双网切换机制为“硬切换”,也就是说一般情况下冗余的2台通信前置机内利用冗余通信网络内一条与运动机或服务器进行通信的只有一台。如前置机正常运行时如出现故障或通信网络中断,可向冗余的另一台通信前置机进行通信切换。但其存有诸多问题,如只能利用通信前置机内部软件对通信前置机切换、通信网络切换进行判断,通信在切换过程中为中断情况,不能实现无扰连续切换。

在IEC60870―5―104协议内对冗余通信网络传输数据如何应用没有进行详细规定。如选取并行冗余协议,可将链路冗余体增设到各设备内部,以此实施冗余网络通信数据处理。但该功能在传统变电站监控系统设备内并不具备,如选取该并行冗余协议,需进行现有监控系统设备重新设计。在对现有设备不改动的情况下,应适当修改现有协议通信方式,进而达到冗余网络并行数据传输的目的。

文件传输协议篇4

关键词:即时消息 ;SIMPLE ; 传输机制

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)27-6116-02

即时消息是一种基于互联网的实时消息交换服务,网络上的用户可以利用即时消息软件实现多媒体信息的交换。

自从上个世纪90年代出现ICQ软件后,即时消息软件得到飞速发展,被政府、企事业单位、个人用户广泛使用。具有代表性的即时消息软件有OICQ,MSN,Gtalk等,可以部署于手机或PC平台上。SIMPLE(SIP for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions )协议是由IETF组织制定的标准化协议,是SIP协议针对即时消息业务的扩展。微软和IBM都致力于在它们的即时通信系统中实现这个协议。该文对SIMPLE协议中的消息传输机制进行了分析和比较。

1 基于SIMPLE协议的消息传输机制

1) 呼叫模式

从图中可以看出,与SIP协议中的INVITE请求消息不同,MESSAGE请求消息不会触发一个新的会话,每条MESSAGE消息之间没有联系。User1充当UAC,User2充当UAS的角色,服务器Proxy收到User1发来的消息后,根据消息头部Request-URI字段的值在数据库中查找目的地信息,找到后将该请求消息转发给User 2。User 2收到后回200 OK响应消息,说明请求消息已经被成功接收,并将显示给用户看。考虑到拥塞控制的因素, UAC在没有收到最终响应之前,不能开始针对相同的用户的MESSAGE事务。

2) 会话模式

流程图中包含有SIP协议和MSRP协议的消息。User1和User2开始即时通讯之前需要建立MSRP会话。在User1发送给User2的INVITE请求消息和User2回送的200 OK 响应消息中带有SDP会话描述信息,借助于SDP的提供/响应模型,User1和User2成功交换了MSRP会话协商信息。接下来User1向User2发起TCP连接,User2接受后,MSRP会话关系就建立了。MSRP SEND请求消息中包含有双方实际交换的即时消息文本,MSRP 200 OK响应消息仅仅用于确认已经收到对端发来的请求消息,不能携带及时消息文本。即时消息通话结束后,某一方发送SIP BYE请求消息结束会话。可以看出,MSRP会话信息对于SIP协议而言不过就是普通的媒体流,和语音呼叫时传输的媒体流没有任何区别。

2 结论

SIMPLE协议的呼叫模式是将用户之间交互的即时消息放在信令消息MESSAGE的消息体当中来传输的,信令流和媒体流走的是相同的路径。这种消息传输机制实施起来比较简单,也不会触发SIP会话,适用于用户之间少量消息的传输。如果用户之间传输大量即时消息,且即时消息中除了文本还包含有音频视频之类的多媒体信息时,可能会影响到其他信令消息的传输。

SIMPLE协议的会话模式是将用户之间交互的即时消息放在媒体流当中来传输的,信令流和媒体流走的是不同的路径。MSRP协议具体负责即时消息的会话协商工作,SIP协议仅仅负责信令的传输,起的是沟通桥梁的作用。呼叫模式中用户交互的即时消息需要经过服务器的中继传输,而会话模式不需要,从而减轻了服务器的负担。因此,会话模式更能够适应用户之间大量多媒体消息或者是多个用户群组模式消息的传输。如果考虑到安全因素,呼叫模式中每传输一次MESSAGE消息就需要对用户进行安全认证,而会话模式只需要在会话建立的时候对用户进行安全认证,开销要小的多。

参考文献:

[1] Rosenberg J, Schulzrinne H, “SIP: Session Initiation Protocol”. RFC 3261. (Standards Track). 2002

文件传输协议篇5

关键词:桌面应用程序 自动更新 HTTP协议 数据流程 数据结构 客户端

中图分类号:TP311.1 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)06-0062-01

1 自动更新程序通信协议的选择

随着电子技术和科技的发展,计算机桌面的应用程序更新速度快,很短时间内就会推出新的版本,脑桌面应用程序新版本要求客户端运行版本与之相适应。因此,软件设计者在进行软件的后续开发时,要考虑到软件版本、软件的数据结构兼容性等问题。数据结构的兼容性是设计者要考虑的重点问题之一,兼容性方面出问题的话,软件的开发成本和后期的软件维护成本会很高,既不实用也不经济。

随着互联网的普遍应用,借助于网络来实现电脑桌面应用程序的更新升级成为了可能和常态。为适应新形势的发展,在桌面应用程序中添加软件的在线更新的功能,在用户使用程序时候出现新版本后让用户自行更新,不仅方便了用户,节约了时间,也免去了后期的维护,既方便又快捷,可谓一举多得。

自动更新程序的通信协议,可以采用比较成熟的HTTP协议,也可以编写程序实现Socket通信。综合衡量和比较两种方式的优缺点后,笔者建议选择HTTP协议来实现自动更新程序的构建。

2 HTTP协议的优点分析

HTTP协议((Hyper Text Transfer Protocol)是超文本传输协议的缩写,这个协议是无状态的协议,具有无状态、简单快速,无连接、灵活等多种优点。HTTP传输协议的主要优点和特点有以下几个方面。

2.1 可传输任意类型的数据对象

HTTP协议的一个优点就是应用过程中传输数据灵活广泛,HTTP协议允许传输任意类型的数据对象,正在传输的数据类型由Content-Type加以标记。

2.2 操作方式简单,服务器的程序小

HTTP协议客户向服务器请求服务时,不需要传送请求其他方面的内容,只需传送请求方法和路径就能实现。应用过程操作方式、请求方法比较简单,容易实现。具体的请求方法有GET、POST、HEAD三种主要方法。由于HTTP服务器的程序比较小,占用空间不大,因而通信速度很快。

2.3 无状态协议

HTTP协议是无状态协议。所谓无状态,是指协议对于事务处理没有记忆能力,如果后续处理需要前面的信息,则它必须重重新传输。无状态协议可能导致每次连接传送的数据量增大,但是在服务器不需要先前信息时,它的应答速度却变得较快。

2.4 无连接,可节省传输时间

HTTP协议限制每次连接时,只需要处理一个请求,服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,就会自动断开连接。这种传输方式传输速度快,可以有效的节省传输时间。

2.5 端口开放,一般不会被屏蔽

由于考虑网络安全、信息安全等因素,很多网络都设置了防火墙,很多端口都会被屏蔽掉。对于HTTP最常用的80端口来说,却不在屏蔽的范围之内,这样应用起来不会因为被屏蔽而造成不必要的麻烦,同时也保证了程序运行的畅通性和广泛性。

3 数据流程及数据结构

基于HTTP协议下的自动更新平台可以对数据流程扩展,例如断点续传、开始更新前检查上次留下的缓存、自动程序线程定时启动等。

基于HTTP协议下的桌面应用程序自动更新平台中,有多个软件产品存储在U_Products表中。这些软件产品有多个客户端验证时需要用到的序列号,这些序列号存储在U_Clients中。序列号是客户端的凭证,只有授权了的序列号才能访问平台。文件列表用于比较客户端文件与服务器上的各个文件的新旧。其中的时间戳是主要比较字段,文件名用于记录定位。

4 客户端工作流程

实际应用中,基于HTTP协议下的自动更新平台客户端工作流程要比上述工作流程复杂很多。等主程序启动之后,会创建自动升级程序的线程,首先读出产品的序列号,通过URL参数传值的形式传到Web端。这些信息包括客户端计算机硬件信息、当前软件版本、客户端操作系统版本等。运行在Web端的脚本响应请求,判断序列号是否正确和过期,如果序列号正确,没有过期,请求通过之后,就会输出与该序列号对应的软件的所有文件列表。

随后,自动升级程序就会通过HTTP协议下载该文件列表。列表下载完毕后,会读出上一次升级之后保存下来的文件列表,并与下载下来的列表进行对比,通过文件列表中的时间戳对比,找出新的文件。也可以采用时间戳转成浮点数后大小对比的策略。时间戳转成浮点数后大小对比的策略就可以避免高版本文件通过升级之后版本降低。

5 改进

自动更新程序的运行要靠互联网完成,当网络连接状况很差的时候,更新所需要的时间就会很长,甚至不能完成更新。为了解决这个问题,可以对文件进行逐个ZIP压缩,通过HTTP协议传输压缩流,而不是文件本身的数据流。客户端下载之后进行解压缩。需要说明的是,这里的压缩是对文件逐个压缩,而不是整体打包。如果客户端只需要更新一个文件,就只需要下载该文件的压缩包。若是整体打包的话,这种情况下,客户只能下载整个压缩包,不但对断点续传提出了更高的要求,也浪费了时间,增加了程序运行工作量和冗杂。

参考文献

[1]何航校,蒋兆远.一种改进的通用客户端自动升级模型及实现[J].兰州交通大学学报,2005.24.

[2]C.J.Date.数据库系统导论[M].北京:机械工业出版社,2000.

文件传输协议篇6

Abstract: With the rapid development of Internet and the wide application of multimedia technology, more and more efforts are put on flow medium technique――advanced technology. In this paper, I analyze the main problems of flow medium, such as the system integration, technology characteristics, network protocol, play mode etc, in detail. Then I also present it's application in many fields.

关键词: 流媒体;流式传输;RTCP;RTSP

Key words: flow medium;flow transmission;RTCP;RTSP

中图分类号:TP39 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)11-0174-01

0引言

Internet影响着人们的工作、学习和生活,推动着社会经济、文化的发展。我们知道,在Internet上传输音/视频(A/V)等多媒体信息,目前主要有下载和流式传输两种方式。大多数人都可能有这样的经历:花上数分钟或数小时下载一个A/V文件。这主要是因为A/V文件相对于其他类型的文件而言容量较大以及网络带宽的限制。因此,需要一种能够突破带宽限制的新的信息传输方式,于是产生了流媒体技术。流媒体技术是指在internet/intranet中使用流式传输技术传输连续时基媒体,如:音频、视频或多媒体文件的技术。流式媒体在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,流式媒体的数据流随时传送随时播放,只是在开始时有一些延迟。它不是一门单一的技术,而是融合了多种网络技术和其他计算机技术,包括流媒体数据的采集、压缩、编码、存储、网络传输和网络通信等多种技术。

1流媒体的系统组成及网络环境

一个完整的流媒体系统应包括以下几个组成部分。①编码工具 :用于创建和捕捉多媒体数据,并编辑成流媒体格式。②流媒体数据。③网络:适合多媒体传输协议或实时传输协议的网络。④媒体服务器:存放和控制流媒体数据。⑤播放器:供客户端浏览流媒体文件。

1.1 媒体服务器的硬件基础及软件基础视频服务器以视频流的形式通过网络接口把视频信息发送到客户端, 保证视频流的连续输出。视频信息要具有同步性:一方面必须以恒定的速率播放,否则将引起画面的抖动;另一方面,视频流中包含的各种信号必须保持同步。服务器视频软件基础包括媒体内容的制作、发行模块、管理模块和用户管理模块。内容制作包括视频的采集和编码。发行模块负责将节目提交到网页,或将视频流地址邮寄给用户。

1.2 流媒体的网络环境在企业网和广播服务环境中,对流媒体的需求日益增加,因为和文字、图片相比,流媒体的内容更加丰富。个人消费者、企业和政府机构需要越来越多的实况传送和点播数字内容,因此为采用可扩展的带宽连接孕育了新的市场机会。音频和视频内容不仅对于娱乐业来说是基本的传输内容,对于企业开展通信和电子商务也是不可或缺的。

目前通信网络大体上可分为三类:一类为电信网络,如公共电话网(PSTN)、分组交换网(PSPDN)、数字数据网(DDN)等;一类为计算机网络,如局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN);一类为电视广播网络,如有线电视网(CATV)、卫星电视网等。

2流媒体的技术特征

采用流式传输,即通过Internet 把影音节目传送到PC机,是流媒体的技术特征。实现流式传输的方法有两种:实时流式传输和顺序流式传输。

2.1 顺序流式传输顺序流式传输是顺序下载,顺序流式传输与实时流式传输不同的是,它能在传输期间按用户连接的速度调整。 因而它经常被称作HTTP流式传输。由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的,最终播放质量较好,因而特别适合质量较高、数据量较小、通过Modem的短片段,如片头、片尾、广告等。但用户在观看前必须经历数秒的延迟,传输速度较慢时尤为明显.严格说来,它本质上是一种点播技术。

2.2 实时流式传输该传输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配,使媒体可被实时播放。所以很适合现场事件的播放, 用户播放前面、后面的内容可通过快进、后退完成。但由于它忽略出错丢失的信息,当网络拥挤时,视频质量一般。导致图像质量较差另一方面原因是以Modem速度连接时,因实时流式传输须匹配连接的带宽而产生的。理论上,实时流一经播放就可不停止,但实际使用时可能周期性暂停。与HTTP流式传输不同,实时流式传输需流媒体服务器和特定传输协议。前者如Windows Media Server、Realserver、Quicktime Streaming Server等, 这些协议在有防火墙时可能出现问题,导致用户不能实时播发一些地点的内容。当然,实际应用时具体采用哪种传输方式可根据需要确定,且流式传输也支持在播放前完全下载到硬盘。

3支持流媒体的网络协议

3.1 实时传输协议RTP与实时传输控制协议RTCP实时传输协议是针对多媒体数据流的一种传输协议。RTP本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制,也不提供流量控制或拥塞控制。实时传输控制协议RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间,各参与者周期性地传送RTCP包。RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料。RTP和RTCP配合使用,它们能以最小的开销和有效的反馈使传输效率最优,很适合网上实时数据的传送。

3.2 实时流协议RTSP该协议定义了一对多应用程序怎样有效通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上,它使用TCP或RTP完成数据传输。HTTP与RTSP相比,HTTP传送HTML超链接文档,而RTP传送的是多媒体数据。HTTP请求由客户机发出,服务器做出响应。

4流媒体技术的应用

流媒体技术发展,是以互联网的发展与普及为基础并提供强大市场动力的,流媒体技术目前已广泛用于多媒体新闻、视频点播、远程教育、在线直播、网络广告、电子商务、 网络电台、实时视频会议等互联网信息服务。 这一技术的应用将为网络信息交流带来明显变化,同时对人们的工作、生活等都将产生深远的影响。

参考文献:

[1]罗建川,刘守印,胡君红,彭新生.实时传输协议rtp的研究及其应用.计算机工程与应用,2001,(8).

文件传输协议篇7

1、流媒体的出现

    长期以来,由于受到网路带宽的限制,互联网上的数据都是以文字、图片之类的静态内容为主,而那些音频、视频数据很难在网上,因为一般非压缩的广播级品质视频需要160Mbps的网络带宽;非压缩CD音质的音频则需要大约2.8Mbps的网络带宽。目前大部分网络用户的带宽还只是56Kbps,这与音频、视频的传播要求相差甚远。网络带宽很难在短期内得到迅速提升,因此要实现网上音频、视频传播就必须在传播文件本身下功夫,这样就出现了流媒体(Streaming media)。所谓流媒体是指采用流式传输的方式在Internet播放的媒体格式,而流式传输方式则是将整个A/V及3D等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。

     流媒体技术的开发创意是从传统的TCP/IP协议对通过网络传送信息的控制方法中得到的。当我们通过TCP/IP协议下载文件时,服务器会按照一定的次序将文件分成若干个独立的数据包,然后依次发送出去。而客户端的程序会将这些数据包重新组装起来,最终形成和原来完全一样的完整的文件。这时候,我们就可以对这个文件进行任何可能的操作了。流技术则不然。流技术能够按照特定的顺序将文件发送出去,而播放程序则可以边接收数据边播放他们。

2、流媒体形式简介

    目前,在Internet/Intranet上提供流媒体服务的软件中应用广泛、成熟的产品还不多。 根据媒体形式的不同,流媒体可分为如下五类:

1)、流式音频。网上流式音频主要有数字化声音、音乐和语音识别三种形式,如ToolVox,RealAudio,Crescendo MIDI等。

2)、流式视频。如VDO Net公司的VDO Live,CISCO公司的IP/TV, XING Technology公司的StreamWorks等。

3)、流式动画。如Macromedia公司的FLASH矢量动画。

4)、流式图象。新推出的RealPlayer G2支持RealPix流式图象文件格式。

5)、流式文本。新推出的RealPlayer G2支持RealText流式文本文件格式。

二、流媒体实现的关键技术---流式传输

    流式传输的定义很广泛,现在主要指通过网络传送媒体(如视频、音频等)的技术总称。其特定含义为通过INTERNET将影视节目传送到PC机。

1、 流式传输的方式

     实现流式传输有两种方法:顺序流式传输(progressive streaming)和实时流式传输(Realtime streaming)。

1)、顺序流式传输(progressive streaming)

     顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可观看再线媒体,在给定时刻,用户只能观看已下载的那部分,而不能跳到还未下载的前头部分,顺序流式传输不象实时流式传输在传输期间根据用户连接的速度做调整。由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件,也不需要其他特殊协议,它经常被称作HTTP流式传输。顺序流式传输比较适合高质量的短片段,如片头、片尾和广告,由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的,这种方法保证电影播放的最终质量。这意味着用户在观看前,必须经历延迟,对较慢的连接尤其如此。

     顺序流式文件是放在标准HTTP 或 FTP服务器上,易于管理,基本上与防火墙无关。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的视频,如:讲座、演说与演示。它也不支持现场广播,严格说来,它是一种点播技术。

2)、实时流式传输(Realtime streaming)

     实时流式传输总是实时传送,特别适合现场事件,也支持随机访问,用户可快进或后退以观看前面或后面的内容。理论上,实时流一经播放就可不停止,但实际上,可能发生周期暂停。

    实时流式传输必须配匹连接带宽,这意味着在以调制解调器速度连接时图象质量较差。而且,由于出错丢失的信息被忽略掉,网络拥挤或出现问题时,视频质量很差。如欲保证视频质量,顺序流式传输也许更好。实时流式传输需要特定服务器,如QuickTime Streaming Server、RealServer与Windows Media Server。这些服务器允许你对媒体发送进行更多级别的控制,因而系统设置、管理比标准HTTP服务器更复杂。实时流式传输还需要特殊网络协议,如:RTSP (Realtime Streaming Protocol)或MMS (Microsoft Media Server)。这些协议在有防火墙时有时会出现问题,导致用户不能看到一些地点的实时内容。

2、流式传输的原理

1)流式传输的实现途径与过程

     首先,多媒体数据必须进行预处理才能适合流式传输,这是因为目前的网络带宽对多媒体巨大的数据流量来说还显得远远不够。预处理主要包括两方面:一是降低质量;二是采用先进高效的压缩算法。

    其次,流式传输的实现需要缓存。这是因为Internet是以包传输为基础进行断续的异步传输。数据在传输中它们要被分解为许多包,由于网络是动态变化的,各个包选择的路由可能不尽相同,故到达客户端的时间延迟也就不等。为此,使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响,并保证数据包的顺序正确,从而使媒体数据能连续输出,而不会因网络暂时拥塞使播放出现停顿。

    再次,流式传输的实现需要合适的传输协议。WWW技术是以HTTP协议为基础的,而HTTP又建立在TCP协议基础之上。由于TCP需要较多的开销,故不太适合传输实时数据。在流式传输的实现方案中,一般采用HTTP/TCP来传输控制信息,而用RTP/UDP来传输实时声音数据。 2) 、支持流媒体传输的网络协议

A、实时传输协议RTP与RTCP

RTP: 实时传输协议(Real-timeTransportProtocol)一种用于Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议。

RPCP: 实时传输控制协议(Real-timeTransportControlProtocol)和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。

    RTP是用于Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议。RTP被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作,其目的是提供时间信息和实现流同步。RTP通常使用UDP来传送数据,但RTP也可以在TCP或ATM等其他协议之上工作。当应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端口:一个给RTP,一个给RTCP。RTP本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制,也不提供流量控制或拥塞控制,它依靠RTCP提供这些服务。通常RTP算法并不作为一个独立的网络层来实现,而是作为应用程序代码的一部分。

     实时传输控制协议RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间,各参与者周期性地传送RTCP包。RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料,因此,服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率,甚至改变有效载荷类型。RTP和RTCP配合使用,它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化,因而特别适合传送网上的实时数据。 B、 时流协议RTSP

    RTSP:实时流协议 (RealTimeStreamingProtocol) 定义了一对多的应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。

     实时流协议RTSP(RealTimeStreamingProtocol)是由RealNetworks和Netscape共同提出的,该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上,它使用TCP或RTP完成数据传输。HTTP与RTSP相比,HTTP传送HTML,而RTP传送的是多媒体数据。HTTP请求由客户机发出,服务器作出响应;使用RTSP时,客户机和服务器都可以发出请求,即RTSP可以是双向的。

C、资源预订协议RSVP协议

     RSVP:资源预订协议(ResourceReserveProtocol )正在开发的Internet上的资源预订协议。

    由于音频和视频数据流比传统数据对网络的延时更敏感,要在网络中传输高质量的音频、视频信息,除带宽要求之外,还需其他更多的条件。 使用RSVP预留一部分网络资源(即带宽),能在一定程度上为流媒体的传输提供方便

3) 、识别流媒体类型的途径--MIME

     Web服务器和Web浏览器如何识别流媒体并进行相应的处理呢?答案是MIME。MIME是MultipurposeInternet MailExtensions(通用因特网邮件扩展)的缩略词。它不仅用于电子邮件,还能用来标记在Internet上传输的任何文件类型。Web服务器和Web浏览器都基于HTTP协议,而HTTP都内建有MIME。HTTP正是通过MIME标记Web上繁多的多媒体文件格式。

     流式传输的过程一般是这样的:

1、 用户选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来

2、 然后客户机上的Web浏览器启动A/VHelper程序,使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。

3、 A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流控制协议(RTSP),以交换A/V传输所需的控制信息。与CD播放机或VCRs所提供的功能相似,RTSP提供了操纵播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。

4、 A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序(一般可认为客户程序等同于Helper程序),一旦A/V数据抵达客户端,A/V客户程序即可播放输出。

    需要说明的是,在流式传输中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与A/V服务器建立联系,是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A/VHelper程序所在客户机的目的地址。实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器,其基本原理如图一所示。

三、流媒体的播放方式

1、 单播

    在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道,从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机,这种传送方式称为单播。每个用户必须分别对媒体服务器发送单独的查询,而媒体服务器必须向每个用户发送所申请的数据包拷贝。这种巨大冗余首先造成服务器沉重的负担,响应需要很长时间,甚至停止播放;管理人员也被迫购买硬件和带宽来保证一定的服务质量。

2、 组播

    IP组播技术构建一种具有组播能力的网络,允许路由器一次将数据包复制到多个通道上。采用组播方式,单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连续数据流而无延时。媒体服务器只需要发送一个信息包,而不是多个;所有发出请求的客户只需连结到这个数据流而不是连结到视频服务器,从而降低带宽的使用。网络利用效率大大提高,成本大为下降。

3、 点播与广播

     点播连接是客户端与服务器之间的主动的连接。在点播连接中,用户通过选择内容项目来初始化客户端连接。用户可以开始、停止、后退、快进或暂停流。点播连接提供了对流的最大控制,但这种方式由于每个客户端各自连接服务器,却会迅速用完网络带宽。

     广播指的是用户被动接收流。在广播过程中,客户端接收流,但不能控制流。例如,用户不能暂停、快进或后退该流。广播方式中数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有用户,而不管用户是否需要。

     使用单播发送和广播方式发送的方式会非常浪费网络带宽,组播吸收了上述两种发送方式的长处,克服了上述两种发送方式的弱点,组播不会复制数据包的多个拷贝传输到网络上,也不会将数据包发送给不需要它的那些客户,保证了网络上多媒体应用占用网络的最小带宽。

四、流媒体的文件格式

1、 压缩媒体文件格式

     压缩格式有时被称为压缩媒体格式,包含了描述一段声音和图象的同样信息,尽管它的文件大小被处理得更小。很明显,压缩过程改变了数据位的编排。在压缩媒体文件再次成为媒体格式前,其中数据需要解压缩。由于压缩过程自动进行,并内嵌在媒体文件格式中,通常我们在存储文件时没有注意到这点。该过程如图二所示。

 

2、 流式文件格式

    流式文件格式经过特殊编码,使其适合在网络上边下载边播放,而不是等到下载完整个文件才能播放。可以在网上以流的方式播放标准媒体文件,但效率不高。将压缩媒体文件编码成流式文件,必须假如一些附加信息,如计时、压缩和版权信息。编码过程如图三所示。表一列举了常用的流式文件类型。

3、媒体格式

    媒体格式不是压缩格式,也不是传输协议,其本身并不描述视听数据,也不提供编码方法。媒体格式是视听数据安排的唯一途径,物理数据无关紧要,我们仅需要知道数据类型和安排方式。以特定方式安排数据有助于流式多媒体的发展,因为我们希望有一个开放媒体格式为所有商业流式产品应用,为应用不同压缩标准和媒体文件格式格式的媒体提供一个事实上的标准方法。我们也可从以相同格式同步不同类型流中获益。 总有一天,单个媒体格式能包含不同类型媒体的所有信息,如计时、多个流同步、版权和所有人信息。实际视听数据可位于多个文件中,而由媒体文件包含的信息控制流的播放。常用媒体格式如表二所示。

五、媒体服务器

1、媒体服务器的硬件平台

     视频服务器的工作模式是当服务器响应客户的视频流后,从存储系统读入一部分视频数据到对应于这个视频流的特定的缓存中,然后此缓存中的内容送入网络接口发送到客户。当一个新的客户请求视频服务时,服务器根据系统资源的使用情况,决定是否响应此请求。系统的资源包括存储I/O的带宽、网络带宽、内存大小和CPU的使用率。

1) 、目前有三中类型的视频服务器结构:

A、通用主机方法

     最早的通用视频服务器采用计算机主机来实现其功能,它运行在一个标准的操作系统上,如UNIX系统,硬件由一系列众多的的视频磁盘阵列组成。视频服务器的主要功能是存储、选择、传送大量的数据,却很少进行数据处理。因此,将主机作为视频服务器既不利于发挥主机的主要功能,有增加了系统的成本,因为必须提供大量的并非必须的硬件和软件。因此,有必要研究具有专门的功能、结构简单的视频服务器。

B、紧耦合多处理机

     按照视频服务器功能要求,制作出大量完成某项指令或专门功能的硬件单元,然后将相关单元组合成相应的专用系统。这些系统有的擅长创建静止图象,有的是数据库管理器,还有的是网络设备和其它动态视频的数据库。最后将这些系统级联起来构成紧耦合多处理机实现的视频服务器。这种服务器费用低、性能高、功能强,具有解决专项问题的特征,但节目受到一定的限制,扩展性较差。

C、调谐视频服务器

     调谐视频服务器的主板有一个有独特微码的嵌入式仿真器控制。磁盘控制器、ATM打包器和记帐计算机接口都利用这些极高速的仿真器来提供它们的功能和各功能块间的通讯。仿真器是通过特殊的寄存器总线和微码紧密耦合的。调谐视频服务器的结构是可扩展的。只要在主板中插入更多的服务通路,就可以达到扩容的目的。

2、 视频服务器的软件平台

     网络视频平台包括媒体内容制作、发行与管理模块、用户管理模块、视频服务器。内容制作涉及视频采集、编码。发行模块负责将节目提交到网页,或将视频流地址邮寄给用户。内容管理主要完成视频存储、查询;节目不多时可使用文件系统,当节目量大,就必须编制数据库管理系统。用户管理可能包括用户的登记和授权。视频服务器将内容通过点播或直播的方式播放。对范围广、用户多的播放,可在不同区域的中心(如中国华东上海、华北北京、华中武汉等)建立相应的分发中心,协同完成播放。此外,对商业站点,还应包括计费系统等。网络视频播放的结构如图三所示。

1)任务服务(Session Service)

    建立和维持客户和服务器之间的通信通道;为特定的客户设备管理一系列的服务器资源;每一个客户设备只分配一个任务。

2)内容服务(Content Service)

其操作过程如下:

⑴、 为当前的一个或多个视频主题查询内容;

⑵、 容服务返回一个与所需要的视频内容相关联的"assetcookie";

⑶、 客户把"assetcookie"交给流服务,准备视频内容"流化"

⑷、 流服务用节目解析器解析出"assetcookie";

⑸、 流服务定位MDS中所关联的节目内容;

⑹、 流服务指引"视频泵""流出"节目内容到客户端。

3)流服务(StreamService)

    流服务指引"视频泵"(VideoPump)以实时流的形式分发数据(MPEG-1或MPEG-2传输流)到客户端;同"视频泵"一起执行VCR控制功能(暂停、继续、快进、快退);客户端通过媒体网络(MediaNet)以流(MediaNetStream)的形式接收BLOB数据;

     -BLOB(BinaryLargeOBject)二进制大对象,如bitmap(位图)、imagestills(静止画面)及客户需要下载供本地访问的一些存储在VS中的数据,以可靠方式传输(通过MN),而实时视频流的传输往往被认为是不可靠的(如图五)。

4)媒体数据存储服务(MediaDataStoreService-MDS)

     进行文件管理(创建、存储、修改、删除)及目录管理功能;当"视 频泵"(videopump)要"播"一个视频文件时,它先给MDS目录服务器(MDSDirectoryServer)发一个消息打开文件,然后从该目录服务器得到这个文件的磁盘布局数据;由于影像文件都很大,视频服务器采用RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)存储影像文件;所有用来存储影像节目文件的磁盘称作一个卷(volume),每个卷都有一个TOC(table of contents),存储卷里面的文件及它们在磁盘阵列的位置,TOC的大小决定了一个卷能存储文件的个数;AStripe是卷上所有磁盘同样大小的一块存储空间;Striping是把一个文件分散成片(块)存储在不同的磁盘上,可以减少单块盘的访问次数和时间,以利于并发流的处理;存储节目时,先存tableofcontents(如文件的大小、创建的时间、在磁盘阵列中的位置等),然后横跨磁盘连续地存储,每一块盘上存一个stripe,当写完第一个RAID后,继续下一个RAID,当写到最后一个RAID的最后一块硬盘时,又从第一个RAID写起。当最后一个stripe没写满时,会留下空的小块,下次写盘时,又从下一个RAID开始写盘;因为采用RAID存储机制,当硬盘出现故障,不影响视频服务器正常运行,数据不会丢失。视频服务器还支持"热插拔"(hot-swap)磁盘。

5)文件(节目)上传和下载(FTPService)

     视频服务器提供远程访问MDS的能力,即mdsftp。远程客户计算机 运行FTP即可上传和下载视频服务器中的MDS文件(影像节目文件),如图六所示。

    视频服务器还提供远程两台视频服务器之间上传和下载MDS文件(影 像节目文件)的能力,这特别适合分布式大规模VOD系统的实现。

6)RTSP服务

     RTSP(RealTimeStreamingProtocol)服务处理客户与服务器之间的 通信任务;接收客户基于RTSP协议的请求;把请求映射为适当的基于媒体网络(MN)的视频服务器呼叫;执行呼叫到合适的视频服务器进程;转发视频服务器应答并返回给客户如图七。

六、未来属于流媒体

     人们常说互联网是一场革命,实际上在流媒体全面发展之前,这场革命是不彻底的。没有流媒体的互联网无声无影,所谓"虚拟的世界"的说法名与实相去太远。流媒体技术全面应用后,人们在网上聊天就不必用文字表达自己的语言了,直接语音输入就行了。如果想彼此看见对方的容貌、表情,只要双方各有一个摄像头就可以了;电子商务的货品展示也不再限于图片的二维观看了,看到感兴趣的商品,点击后,就会有讲解员和商品的影像出现,可以达到与现实完全一致的展示效果,而且你可以与讲解员进行现场交流;网上新闻也不仅仅只能用文字和图片表达,更有真实感的影像新闻也会出现。非但如此,流媒体还将给互联网带来全新的内容,如网络电视、网络影院、网上教育等。

流媒体发端于美国,目前的流媒体技术都源于美国,而且美国的带宽比国内丰富得多,因此流媒体在美国的应用已经非常广泛。像如今在美国如火如荼的MP3.COM就是得益于流媒体技术. 网络电视,相对于传统电视,它的优势是:

第一,提升电视台的形象,在国内众多的电视台网站中,能够把电视台最大的优势资源--视频节目在互联网上进行全面应用的电视台并不多,网络电视能够马上提升电视台的国内国际形象。

第二,网络电视是一个全互动的电视概念,它是双向的,对电视台和观众的沟通反馈起着非常大的作用,传统电视这方面是相当弱的,基本上,它是单向的。

第三,网络电视除了能在互联网上进行广播外,它还能让全世界的网民对电视节目进行点播,想看什么就看什么,想什么时候看就什么时候看。传统电视能做到这一点吗?不能。

文件传输协议篇8

【关键词】流媒体 启动延时 RTP

自互联网产生以来,受网络带宽的限制,互联网上的信息都以文字、图片等静态数据为主,而音频、视频数据则难以在网上。随着ADSL、视迅宽带、FDDI网的出现,网络带宽得到很大的改善,可以达到100M以上的传输速率,但仍无法满足高质量的多媒体信息传输的需要,这就要从数据的传输方式上着手来解决问题。由此,流媒体技

术应运而生。

一、流媒体技术概述

流媒体(Streaming)技术是指在发送端和接收端之间以独立于网络负载的以给定速率传输音频、视频信息的一种传输技术。流媒体具有隐含的时间维、传输的实时性和等时性、高吞吐量等特点。目前因特网由于存在带宽不足、服务质量控制机制较弱等局限性,难以满足流媒体的实时性要求,为此因特网工程任务组(IETF)制定了一系列支持流媒体实时传输和服务质量控制的协议,如 RTP、RSVP、RTCP等。其中,RTP是所有这些协议的基础。在网络上传输音频或视频等多媒体信息,目前主要有下载回放和流式传输两种方案。下载回放方式时间长、占的内存多,要求用户等到整个文件全部下载完毕才能回放。流式传输中声音、影像等通过网络向用户计算机进行连续、实时传送,用户不必等到整个文件全部下载完毕,而只需经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看。

流媒体技术是一种使用流式传输连续的时基媒体的技术。流式传输方式是将视频、音频等其他媒体压缩为一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机连续、实时传送,只需要在用户端缓存足够可播放的视频容量就可以开始播放。

二、流媒体系统的组成

1、编码工具。即用于创建、捕捉和编辑多媒体数据,形成流媒体格式。利用媒体采集设备进行流媒体的制作。它包括了一系列的工具,从独立的视频、声音、图片、文字组合到制作丰富的流媒体。这些工具产生的流媒体文件可以存储为固定的格式,供服务器使用。

2、流媒体数据。即媒体信息的载体。常用流媒体数据格式有.ASF、.RM等。

3、服务器。即存放媒体数据。由于要存储大容量的影视资料,因此该系统必须配备大容量的磁盘阵列,具有高性能的数据读写能力,可以高速传输外界请求数据并具有高度的可扩展性、兼容性,支持标准的接口。这种系统配置能满足上千小时的视频数据存储,实现片源的海量存储。

4、网络。即适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议的网络。流媒体技术是随着互联网络技术的发展而发展起来,它在现有互联网络的基础上增加了多媒体服务平台。

5、播放器。即供用户欣赏网上媒体的软件。流式媒体系纺支持实时音频和视频直播和点播,可以嵌入到流行的浏览器中,可播放多种流行的媒体格式,支持流媒体中的多种媒体形式,如文本、图片、Web页面、音频和视频等集成表现形式。在带宽充裕时,流式媒体播放器可以自动侦测视频服务器的连接状态,选用更适合的视频以获得更好的效果。目前应用最多的播放器有美国Real Networks公司的Real Player、美国微软公司的Media Player、美国苹果公司的Quicktime三种产品。

目前,Real System 被认为是在窄带网上最优秀的流媒体传输系统,其允许的带宽限制从28.8kbps的拨号上网到10M 的局域网,允许点播的人数从 100 流到 1000 流甚至无限流。Real System 系统由三部分组成。一是媒体内容制作工具Real Producer。主要是用于压缩制作多媒体内容文件,实时压制现场信号并传送给Real Server进行现场直播;也可以把其他音频、视频和动画等多媒体文件格式转换成Real Server支持并进行流媒体广播的 Real格式。二是服务器引擎 Real Server。它是目前国际上最强力的因特网和Intranet上的流传播服务引擎,利用该服务引擎用户可以在客户端无须等待数据全部下载完毕即可实时收看直播节目。三是客户端播放软件 Real Player。用来向服务器发出请求,接收并回放从 Real Server传送的媒体节目。

三、流式传输协议

流媒体协议是流媒体技术的一个重要组成部分,也是基础组成部分。因特网工程任务组的主要工作是设计各种协议来规范与发展世界标准化组织,现已设计出几种支持流媒体的传输协议。

1、RSVP(资源预留协议)。该协议促使流数据的接收者主动请求数据流路径上的路由器,并为该数据流保留一定的资源(即带宽),从而保证一定的服务质量。RSVP是一个在IP上承载的信令协议,它允许路由器网络任何一端上终端系统或主机在彼此之间建立保留带宽路径,为网络上的数据传输预定和保证服务质量。

(1)RSVP协议中涉及到发送者和接收者的概念,这两个概念是在逻辑上进行区分的。发送者指发送路径消息的进程,而接收者是指发送预留消息的进程,同一个进程可以同时发送这两种消息,因此既可以是发送者也可以是接收者。

(2)资源预留的分类。专用预留:它所要求的预留资源只用于一个发送者,即在同一会话中的不同发送者分别占用不同的预留资源。共享预留:它所要求的预留资源用于一个或多个发送者,即在同一会话中的多个发送者共享预留资源。

(3)RSVP提供两种发送者选择方式。通配符方式:默认所有发送者,并通过预留消息中所携带的源端地址列表来限制通配符滤波器。显式指定方式:滤波器明确指定一个或多个发送者来进行预留。

2、RTP(实时传输协议)。用于Internet上针对多媒体数据流的传输。RTP协议为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务,如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或模拟数据。应用程序通常在UDP上运行RTP以便使用其多路结点和校验服务。RTP可以与其他适合的底层网络或传输协议一起使用。如果底层网络提供组播方式,那么RTP可以使用该组播表传输数据到多个目的地。

3、RTCP(实时传输控制协议)。实现通过客户端对服务器上的音视频流做播放、录制等操作请求。该协议通过RTSP协议实现了在客户端应用程序中对流式多媒体内容的播放、暂停、快进、录制和定位等操作。RTP和RTCP一起提供流量控制和拥塞控制服务。

4、RTSP(实时流协议)。建立并控制一个或几个时间同步的连续流媒体,如音频和视频。尽管连续媒体流与控制流交叉是可能的,但RTSP 本身并不发送连续流,换言之,RTSP充当多媒体服务器的网络远程控制。RTSP 提供了一个可扩展框架,实现实时数据(如音频与视频)的受控、按需传送。数据源包括实况数据与存储的剪辑。RTSP 用于控制多个数据发送会话,提供了选择发送通道(如UDP、组播UDP与TCP等)的方式,并提供了选择基于RTP的发送机制的方法。

总之,随着流媒体技术的不断发展以及网民对流媒体的需求的增加,流媒体技术将会日臻成熟并稳步发展。

参考文献

[1] 肖金秀、蔡均涛:多媒体技术及应用[M].冶金工业出版社,2006.

[2] 郑丽娜:网络流媒体技术及其应用[J].山东通信技术,2005(2).

文件传输协议篇9

[关键词] 电子商务安全VPN数据传输

一、概述

随着电子商务的发展,INTERNET已经为众多的用户所认可和使用,越来越多的公司、企业和政府部门、科研单位选择通过INTERNET来传输数据和信息。由于INTERNET是一个基于TCP/IP协议的开放式互连网络,在享受其便利的同时,用户的数据资源便有被暴露的可能。而对于涉及到的国家政府、军事、文教等诸多领域,因为其中存贮、传输和处理的数据有许多是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要信息,甚至是国家机密,如果被侵犯,则会在政治、经济等方面带来不可估量的损失。所以,在INTERNET上实现数据的安全传输就显得尤其重要。

二、传统的数据安全传输方法

数据安全传输主要解决的问题包括传输数据的真实性,完整性,机密性。真实性是保证数据接收者能够验证消息发送者的真实身份,以防假冒;完整性是指消息接收者能够判断接收到数据在传输过程中是否被非法篡改,确信收到的是完整的数据;机密性是保证敏感数据通过网络传输不会泄密。要实现数据在网络上的安全传输,有以下几种方案可供选择:

1.建立专用通道

在传统的企业或重点保护单位的组网方案中,要进行本地局域网络到异地局域网络互连互通,通常采用建立、租用DDN专线,建立起物理专用通道的,确保数据点到点的直接、准确传输。DDN网是同步网,整个网络传输是全透明的,既保证了用户数据传输的安全性,又使得传输延时较短,可实现点对点的通信。典型案例如银行系统,军事系统,国家重点科研项目实验室等。这种方法进行数据传输时采用的是数据点到点的直接传输,如果不是该网络内部计算机的非法介入,一般不会有网络黑客非法入侵。这一传输过程最安全,可以很好的保持传输数据的真实性,完整性,机密性。但是要在需要连接的不同局域网间敷设或租用DDN专线,购买相应交换和路由设备,因此,建立专用通道所花的费用也最高。

2.使用加密技术

使用加密技术的目的是对传输中的数据流加密,以防止通信线路上的窃听、泄漏、篡改和破坏。在发送端,通过数学方法,将待发送数据进行转换(加密技术),使那些没有获得密钥的人很难读懂;在接收端,拥有密钥的人将接收到的加密数据转换为原来的数据(解密技术)。利用加密技术,可以认证通信的参与者,确认数据传输的完整性,而且可以保证通信的私有性。

如果以加密实现的通信层次来区分,加密可以在通信的三个不同层次来实现,即链路加密,节点加密,端到端加密。一般常用的是链路加密和端到端加密这两种方式。链路加密侧重在通信链路上而不考虑信源和信宿,是对保密信息通过各链路采用不同的加密密钥提供安全保护。链路加密是面向节点的,对于网络高层主体是透明的,它对高层的协议信息(地址、检错、帧头帧尾)都加密,因此数据在传输中是密文的,但在中央节点必须解密得到路由信息。端到端加密则指信息由发送端自动加密,并进入TCP/IP数据包回封,然后作为不可阅读和不可识别的数据穿过互联网,当这些信息一旦到达目的地,将自动重组、解密,成为可读数据。端到端加密是面向网络高层主体的,它不对下层协议进行信息加密,协议信息以明文形式传输,用户数据在中央节点不需解密。

现在较成熟的加密技术采用Netscape开发的安全套接字层协议SSL(Secure Sockets Layer)。

采用加密技术对物理线路没有特殊要求,数据在传输过程中由于要经过internet路由选择,每一个加密数据包在传输过程中可能会经过不同的路径到达目的地,其传输速率受网络上每一个包所通过的最慢节点的限制,使得真个传输速度受到影响,达不到高速传输的要求。

三、利用VPN技术构筑安全的数据传输通道

VPN(Virtual Private Network虚拟专用网络)是一种集以上两种技术为一体的综合技术,它通过利用internet现有的物理链路,虚拟构建起一条逻辑专用通道(也称为隧道),并且在数据发送服务器端对数据加密,然后通过这条通道将数据快速高效的传输到数据接收端,然后通过数据解密,将数据还原提交给客户。它为用户提供了一种通过internet网络安全地对企业内部专用网络进行远程访问的连接方式。

如图1是一个典型的建立在硬件防火墙之间的VPN。图中虚线部分即为一个VPN隧道。

1.虚拟专用网络VPN主要采用的技术

目前VPN主要采用隧道技术、加解密技术、密钥管理技术、使用者与设备身份认证技术等安全技术来保证数据的安全传输。

隧道技术是VPN的基本技术,类似于点对点连接技术,它在公用网internet上建立一条数据通道(隧道),让数据包通过这条隧道传输。隧道是由隧道协议形成的,分为第二、三层隧道协议。它们的本质区别在于用户的数据包是被封装在哪种数据包中在隧道中传输的。第二层隧道协议是先把各种网络协议封装到PPP中,再把整个数据包装入隧道协议中。这种双层封装方法形成的数据包靠第二层协议进行传输。第三层隧道协议是网络层协议。是把各种网络协议直接装入隧道协议中,形成的数据包依靠第三层协议进行传输;加解密技术是数据通信中一项较成熟的技术,VPN可直接利用现有技术;密钥管理技术的主要任务是如何在公用数据网上安全地传递密钥而不被窃取;身份认证技术最常用的是使用者名称与密码或卡片式认证等方式。后三种技术可由SSL协议一起实现。其握手过程可由图2表示。

2.虚拟专用网络VPN主要采用的协议

IPSec协议集是虚拟专用网络VPN主要采用的协议,它由三个主要部分构成:

(1)Internet密钥交换协议,这个协议在初始协商阶段使用,用以确定加密方法、密钥和其它用于建立安全会话的数据。

(2)认证头部,在每个IP包插入安全头部,这个安全头部用来检验数据包在传输过程中是否被改动,并且认证数据的发送者。认证头部不加密IP包的内容,只是确保其内容是有效的。

(3)封装安全载荷,为了确保私有通信,封装安全载荷加密IP包的内容以及其他头部信息。

3.VPN的解决方案

要实际应用先进的VPN技术,主要有四种类型的解决方案:

(1)基于硬件的VPN。具有专门实现诸如认证、封装、加密和滤通功能的处理器的产品,可提供最高的性能。这类产品通常包括虚拟接人服务器和具备VPN能力的路由器。

(2)基于软件的VPN。服务器平台提供与现存远程接入或路由器选择模块配套的VPN软件模块,在提供VPN功能时,其性能很受影响。

(3)基于防火墙的VPN。将软件模块增加到防火墙包中。

(4)ISP的VPN服务。ISP利用操作自己拥有的基于硬件或防火墙的VPN产品提供可管理的VPN服务。

文件传输协议篇10

关键词:流媒体;流媒体技术;现状;发展趋势

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 09-0000-02

一、流媒体

现在在计算机领域出现了一种新型的传输技术,即流媒体。这种传输技术能够实时的传输视频、音频和多媒体等文件,而且主要以数据流的方式进行传输,是较为实用的一种网络传输技术,应用领域也比较广泛。

运用流媒体技术传输音视频文件时,并不像传统的传输方式那样,只有等全部的文件传输完,接收者才可以观看文件,否则不仅会影响传输的速度,而且极可能破坏所传输的文件。流媒体技术则实现了传输方式的创新。这种传输方式可以让接收者一边接收文件,一边观看已传输的那部分文件,同时不影响传输速度,不破坏文件,既节省了下载等待时间,又可以节省存储空间。这些特点使得流媒体技术具有三个特点:实时性、时序性、连续性, 在传输信息流和数据流时根据前后时序关系进行传输的。

一般来说,这里的“流”有两种含义,即狭义和广义上的意思。广义上的“流”指的是一种传输技术的统称,即我们通常能够所说的流媒体系统,主要传输音、视频。狭义上的“流”则是指一种媒体格式,这种媒体格式使得文件在传输时,接收者可以边接收边观看,极为方便。

二、流媒体技术

(一)主流流媒体技术

1.主流的流媒体技术种类

目前市场上主流的流媒体技术主要有三种,分别是Apple公司的QuickTime,Microsoft的Windows Media和RealNetworks公司的RealMedia。

现代计算机技术的普及和发展,以及互联网在世界范围内的广泛应用,人们利用互联网上的各种信息量也日益增大,对音频、视频等文件的传输需求也越来越大。现在,各种网络媒体都希望通过互联网来扩大自己的业务,这就使得网络上的业务十分繁忙,尤其是需要传输容量庞大的文件时,时间上会相当漫长。而流媒体技术的出现,在一定程度上缓解了这一难题,人们不必在等待的时间里无所事事,可以先利用已获得的信息进行工作,使得这种困境得到了改善。

相较于传统的网络传输音、视频等多媒体信息的方式,现在的流媒体技术最大的优点在于它可以利用流的方式进行传输,用户一旦接受到可以自成一个小系统的流,就可以先观看,其他部分的流会继续传输给用户,不用再像以前那样,必须要等到所有的文件都传输结束才可以运行。

2.流媒体的传输方式

现在,流媒体主要采用两种传输方式,即实时流式传输和顺序流式传输。

实时流式传输:这种方式传输时,用户可以实时观看到音、视频信息,同时用户也可以任意观看 前面或后面的内容。虽然这样一来,传输信息变得比较人性化,但是也要考虑到网络传输状况。

顺序流式传输:这种传输方式用户也可以随时观看文件,但是用户必须按照文件下载的先后顺序观看,同时传输出的信息总是会滞后于实际的传输速度,用户只能观看已下载的那部分。这就像我们在下载多集电视剧时,如果我们下载了前面的几集,我们只能在前面几集中选择自己愿意观看的,而无法选择尚未下载的观看,只能等下载完毕再任意选择。

(二)流媒体传输协议

流媒体传输同其他传输方式一样,也需要合适的协议。但是由于利用TCP传输时的限制条件比较多,一般不用,而较多的采用HTTP/TCP和RTP/UDP协议。

1.实时传输协议RTP与RTCP

RTP协议是一个网络传输协议,在互联网中主要针对多媒体数据流进行协议。在RTP协议中,通常要求发送者为一个,要么是面对多个接收者,要么是面对一个接受者,但是不能是多个发送者。通常情况下这个协议会使用UDP来传送数据。

2.实时流协议RTSP

RTSP协议则是由Real Networks和Netscape共同提出的一种服务,主要目的是监控多媒体数据传输的服务质量和客户的信息要求及传输任务的执行情况。RTSP协议主要使用TCP进行多媒体数据传输,并且可以在接收者与发送者之间双向传播。

3.资源预订协议RSVP

在互联网上传输音频、视频时,需要的网络流量比较大,而为了保证这一部分的需求,制定了RSVP协议,即资源预订协议,以保障信息数据传输所需的网络条件。

(三)流媒体系统结构

在使用流媒体传输时,所采用的技术大都是根据实际条件选择的,但是,它们的工作体系是相似的:

媒体体系构成示意图(图1)

三、流媒体技术应用现状

由于流媒体技术在传输数据方面的优势,它们获得了广泛的应用。现在,各种领域都在通过互联网获得各种信息,教育、商业、经济、文化、娱乐、新闻等各个行业都在利用流媒体技术进行信息服务。当下的流媒体技术主要应用于三个领域:

(一)远程教育领域

互联网的推广和计算机技术的普及,极大地推动了教育事业的发展,更为重要的是推动建立了远程教育的模式,其中流媒体技术功不可没。流媒体技术使得网络教学不仅能够实现异步教学,而且能够实现具有实时交互功能的同步教学,使得远程教育的及时性、丰富性得到了保障。

(二)通讯及商业领域

现代社会,人们发现利用互联网进行交流,不仅方便,且省时省力省事。在商业领域也多有应用,人们可以通过视频会话传达新的信息,掌握企业发展方向。更为重要的是,流媒体技术中音频和视频传输使得这种视频内容变得极为丰富,人们可以通过这种技术,产生身临其境地感觉,收到好的会议 效果。在通讯领域方面,人们可以随时上网观看视频短片,了解所需的信息。

(三)网络视频领域

现在,很多影视公司都选择了网络电视这一新型的发展方式。网络电视的发展主要依赖于流媒体技术的发展,将视频文件传到互联网,用户可以随时在网络上观看多媒体信息。

四、流媒体发展趋势

随着互联网技术的高速发展,高质量的流媒体应用已经开始,如IPTV将向用户传输标清甚至高清的电视节目。另外,随着无线网络和各种各样手持设备的出现,无线流媒体的应用也越来越广泛。并且由于很多现代家庭中既有高端的PC和电视,又有多种功能的手机、PDA、便携式媒体播放器,因此流媒体也将在家庭娱乐和数据共享上一显身手。

针对这些应用的需求,流媒体技术本身也在迅速地变革和发展,例如利用一些高效的编码技术和传输技术加强流媒体的服务质量;利用新的协议推广流媒体技术;研发新的使用设备;在流媒体系统中增加更多的新功能来满足应用的需要。

流媒体技术新服务

(一)IPTV 技术

IPTV,也就是可以利用IP传输电视节目的电视,通常人们称之为交互式网络电视。这种电视主要也是利用流媒体技术传输信号,用户可以根据自己的需要选择观看电视的方式,具有良好地发展前景。

(二)无线网络技术

容量不断增大的无线网络发展比较迅速,流媒体技术当然可以被用到无线设备上。比如联通公司提供的无线网络服务,带宽流量可以达到100kbit/s ,有时甚至可以达到384kbit/s。同时,手机技术的发展也是的手机的流媒体传输应用大大增强,无线上网速度得到了保证。

(三)家庭电子服务

现在人们的工作观念正在发生变化,在互联网技术的支持下,人们可以自由的选择工作地点,越来越多的人们选择在家办公,因此家庭电子设备也日益丰富起来。由于工作需要,在家工作时,可以利用流媒体技术采集,接收,发送和播放多媒体数据,这就要求流媒体技术要适应多样的家庭电子设备和接收设备,满足人们的工作需要。从这里看,流媒体技术也需要不断完善自身,加强适应性和服务范围。

参考文献:

[1]宋维虎.流媒体技术发展现状及应用策略综述,科技广场,2010,09