网络流媒体

教材建设是高校教学建设的主要内容之一。20世纪80年代，高等院校几百位富有教学经验的专家们编写、出版了一大批教材； 此外，很多院校根据学校的特点和需要，陆续编写了大量的教材，这些教材对高校的教学工作发挥了极好的作用。近年来，随着教学改革不断深入，科学技术飞速进步，特别是电子信息技术发展日新月异的今天，有的教材内容已经比较陈旧、落后，难以适应教学要求，撰写新的符合要求的教科书是高校电子信息相关专业教学工作的新要求。
随着现代科学技术的不断发展以及人们在日常生活中对多媒体信息的不断需求，网络流媒体技术在近年来得到了迅速的发展。多媒体以其信息量大、应用范围广等一系列优点，成为人类获取信息的重要来源和利用信息的重要手段，然而在流媒体技术出现之前，人们必须要先下载这些多媒体内容到本地计算机，在漫长的等待之后(因为受限于带宽，下载通常要花较长的时间)，才可以看到或听到媒体传达的信息。流媒体就是指采用流式传输技术在网络上连续实时播放的媒体格式，如音频、视频或多媒体文件。流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网站服务器上，由视频服务器向用户计算机顺序或实时地传送各个压缩包，让用户一边下载一边观看、收听。流媒体技术不是一种单一的技术，它是网络技术及视/音频技术的有机结合。互联网的迅猛发展和普及为流媒体应用发展提供了强大的市场动力，流媒体业务正变得日益流行。流媒体技术广泛应用于多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播、远程教育、远程医疗、监控服务、定位服务、网络电台、实时视频会议等互联网信息服务的方方面面。流媒体技术的应用将为网络信息交流带来革命性的变化，对人们的工作和生活将产生深远的影响。

本书的编写具有以下特点： ①结构合理，内容由浅入深，讲解循序渐进； ②立足于基本理论，面向应用实践，以必需、够用为尺度，以掌握概念、强化应用为重点，加强理论知识和实际应用的统一； ③叙述翔实，易于学习，强化实践，使读者能较快地掌握网络流媒体技术的基本理论、方法、实用技术及一些实践应用； ④语言通俗，图文并茂。本书既可作为计算机应用、电子信息相关专业本科生的教学用书，也可作为有关专业人士的参考资料。

本书共分为8章： 第1章综合介绍了流媒体技术的基本概念和原理； 第2章系统介绍了MPEG、H.26x系列等流媒体压缩编码技
术； 第3章介绍了流媒体的传输协议； 第4章和第5章分别介绍了移动流媒体技术和P2P流媒体技术； 第6章
介绍了流媒体视频播放器； 第7章介绍了网络数据报分析软件Wireshark； 第8章介绍了视频制作编辑软件Premiere。

本书第1、2、4、5章由王春媛编写，第3、6、7章由金婕编写，第8章由吴扬编写。在编写过程中，本书参考了大量资料，得到多位同仁的帮助。余嘉昕、钱悦、李新增、张嘉、陈美好等参与了本书的资料整理和排版工作，在此致以真挚的谢意。
由于时间仓促，加之编者水平有限，所以不足和疏漏之处在所难免。在此，诚恳地期望得到各领域的专家和广大读者的批评指正。

编者2021年9月

流媒体技术是一种专门用于网络多媒体信息传播和处理的重要技术。随着网络带宽的增大、互联网技术日益增强，流媒体的应用越来越广泛。全书共8章，系统地介绍了网络流媒体的几个关键技术及**技术的发展和应用情况。首先介绍了流媒体技术的基本概念，然后分别介绍了流媒体的压缩编码技术、流媒体的传输协议、移动流媒体技术以及P2P流媒体技术，之后从实际应用出发，详细介绍了流媒体播放器、流媒体传输协议分析以及流媒体编辑制作等内容，以达到学以致用的目的。 本书以理论为基础，重点在于实际应用，内容紧跟时代潮流，适合作为大中专院校计算机、电子信息技术及应用等相关专业的教材，同时也可供网络流媒体技术的初学者阅读参考。

王春媛，女，哈尔滨工业大学本硕博毕业，上海工程技术大学电子信息系讲师。研究方向是视频与图像处理技术、信号与信息协同处理技术，参与国家自然科学基金类项目2项，市委办级项目8项，以作者发表SCI/EI期刊及国际会议论文10余篇。在学校主讲多门本科生的基础课“视频与图像处理技术”，“计算机网络与通信”，“射频通信及集成电路设计”和“计算机网络数据传输综合实验”等。参与多项/市级/校级教学建设项目“现代交换技术重点课程建设”，“图像处理课程建设”等。

第1章流媒体技术概述

1.1流媒体发展史

1.1.1流媒体的含义

1.1.2流媒体系统的组成

1.1.3流媒体传输流程

1.1.4流媒体面对的问题

1.2流媒体数据压缩技术

1.3流媒体网络传输协议

1.4移动流媒体技术

1.5流媒体播放器

1.6流媒体协议分析

1.7用Premiere制作视频

1.8流媒体文件格式

1.8.1压缩媒体文件格式

1.8.2流式文件格式

1.9流媒体的应用

1.9.1流媒体的应用类型

1.9.2常见的流媒体应用

习题

第2章流媒体压缩编码技术

2.1视频压缩编码的基本原理

2.1.1数据的冗余

2.1.2压缩编码算法概述

2.2MPEG标准

2.2.1MPEG1标准及技术特点

2.2.2MPEG2标准及技术特点

2.2.3MPEG4标准及技术特点

2.2.4MPEG7标准和MPEG21标准

2.3H.26X标准

2.3.1H.26X标准基础简介

2.3.2H.264/AVC标准及技术特点

2.3.3H.265/HEVC标准及技术特点

习题

第3章流媒体传输协议

3.1流媒体网络传输协议

3.2实时传输协议

3.2.1RTP帧结构

3.2.2RTP数据报传输过程

3.2.3RTP应用实例

3.3实时传输控制协议

3.3.1SR帧结构

3.3.2RR帧结构

3.3.3SDES帧结构

3.3.4BYE帧结构

3.3.5APP帧结构

3.3.6RTCP传输间隔

3.4实时流协议

3.4.1RTSP的工作原理

3.4.2RTSP的特点

3.4.3RTSP的结构

3.4.4RTSP中的方法与实例

3.5资源预留协议

3.5.1RSVP的架构与工作原理

3.5.2RSVP的数据流

3.5.3RSVP隧道

3.5.4RSVP帧格式

3.5.5路由器对RSVP帧的处理

习题

第4章移动流媒体技术

4.1移动流媒体技术发展概述

4.1.1移动通信技术发展概述

4.1.2移动流媒体技术发展概述

4.2移动通信网络的关键技术

4.2.12G系统的网络结构和关键技术

4.2.23G系统的网络结构和关键技术

4.2.34G系统的网络结构和关键技术

4.2.45G网络的性能特点与关键技术

4.3移动流媒体技术

4.3.1移动流媒体系统

4.3.2移动流媒体业务

4.45G网络下移动流媒体的前景与应用

4.4.15G中eMBB/URLLC对流媒体业务的支持

4.4.25G时代下流媒体业务的创新

4.4.35G技术支持下的流媒体场景服务

4.4.4未来流媒体盈利增长空间

习题

第5章P2P流媒体技术

5.1P2P流媒体技术概述

5.1.1P2P技术的引入

5.1.2P2P技术的发展

5.1.3P2P技术的基本概念

5.1.4P2P流媒体的直播与点播系统

5.2P2P流媒体网络拓扑结构

5.2.1中心化拓扑

5.2.2全分布式非结构化拓扑

5.2.3全分布式结构化拓扑

5.2.4分层式拓扑

5.2.5P2P网络拓扑结构比较

5.3P2P流媒体视频自适应技术

5.3.1可伸缩视频编码

5.3.2P2P流媒体视频质量自适应技术

5.4节点缓存策略

5.4.1节点缓存机制的重要性

5.4.2节点缓存机制问题分析

5.4.3数据块预缓存策略

5.4.4节点内部的逻辑划分

5.4.5流媒体缓存预取

5.4.6流媒体缓存替换

5.5P2P流媒体数据传输与调度

5.5.1P2P流媒体数据拓扑

5.5.2P2P流媒体数据调度模式

5.5.3数据调度模式比较

习题

第6章流媒体播放器

6.1视频播放器

6.2视频播放器组成

6.3SDL基本原理

6.4FFmpeg多媒体视频处理工具

6.4.1FFmpeg库文件

6.4.2FFmpeg数据结构

6.5视频播放器的设计流程

习题

第7章流媒体传输协议分析

7.1网络协议分析软件Wireshark

7.2Wireshark系统结构

7.3流媒体传输协议分析

7.3.1搭建流媒体播放环境

7.3.2Wireshark软件使用方法

7.3.3流媒体传输协议分析

习题

第8章使用Premiere制作视频

8.1视频编辑软件概述

8.2视频的编辑处理

8.3Premiere Pro CC 2020的基本操作

8.3.1新建工程文件

8.3.2导入素材文件

8.3.3对素材完成编辑

8.3.4设置自动保存

8.3.5撤消操作

8.3.6模板的使用

8.3.7原视频音轨的删除

8.3.8剃刀工具

8.3.9设置标记

8.3.10锁定轨道

8.3.11完成输出

8.4Premiere处理素材

8.4.1剪辑素材

8.4.2调节素材速率

8.4.3源窗口编辑视频

8.5Premiere的视频剪辑技法

8.5.1视频的制作思路

8.5.2关键帧与简单动画

8.5.3转场等特殊效果

8.5.4对于原视频的调色

8.5.5抠像与重叠

8.5.6遮罩技术

8.5.7添加与编辑字幕

8.5.8编辑音频效果

习题

参考文献

1.结构合理，内容由浅入深，讲解循序渐进；
2.立足基本理论，面向应用实践，以必需、够用为尺度，以掌握概念、强化应用为重点，加强理论知识和实际应用的统一；
3.叙述翔实，易于学习，强化实践，使读者能快速掌握网络流媒体技术的理论、方法、技术及应用；
4.语言通俗，图文并茂。