流媒體服務在長江水上安全信息臺的應用

胡雪松

摘 要 本文簡要介紹了長江水上安全信息臺以及流媒體服務的技術、實現(xiàn)方式和在長江水上安全信息臺中的作用。

關鍵詞 長江水上安全信息臺 流媒體

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

長江水上安全信息臺（以下簡稱信息臺）成立于2004年5月1日，是交通運輸部指定的唯一為長江航行船舶播發(fā)各類航運安全信息的公益性廣播電臺。信息臺的主要職責是代表長江航運主管部門發(fā)布安全預警、水位公報、氣象預報、航行通告、水上水下施工作業(yè)等各類航行安全信息，宣傳交通航運政策法規(guī)，通報長江水上安全形勢，普及航運安全知識等。

隨著新技術的不斷發(fā)展，信息臺僅靠廣播這一種傳統(tǒng)信息傳播手段便顯得有點落后，于是流媒體服務便成為了信息臺新的傳播方式。

所謂流媒體技術，是指將連續(xù)的影像和聲音信息經(jīng)過壓縮處理后放在網(wǎng)站服務器上，讓用戶能夠一邊下載一邊觀看、收聽（即所謂的在線欣賞），而不需要等整個壓縮文件下載到自己的機器上才可以欣賞的網(wǎng)絡傳輸技術。一般來說，一個完整的流媒體服務系統(tǒng)需要三個部分組成：編碼器、流媒體服務器和播放器。編碼器通過對內(nèi)容來源（如MP3文件或者麥克風輸入）進行編碼，并將編碼過的內(nèi)容發(fā)送到流媒體服務器；流媒體服務器再將它們發(fā)布到Internet，這樣客戶端的播放器只要連接到流服務器就可以進行在線播放了。

1流媒體技術

1.1 rtmp協(xié)議

在互聯(lián)網(wǎng)上進行數(shù)據(jù)傳輸肯定是需要數(shù)據(jù)協(xié)議的，流媒體傳輸協(xié)議采用的就是rtmp協(xié)議。rtmp是實時消息傳送協(xié)議（real time messaging protocol），是Adobe Systems公司為Flash播放器和服務器之間音頻、視頻和數(shù)據(jù)傳輸 開發(fā)的私有協(xié)議。

rtmp協(xié)議（Real Time Messaging Protocol）是被Flash用于對象，視頻，音頻的傳輸.該協(xié)議建立在TCP協(xié)議或者輪詢HTTP協(xié)議之上. RTMP協(xié)議就像一個用來裝數(shù)據(jù)包的容器，這些數(shù)據(jù)可以是AMF格式的數(shù)據(jù)，也可以是FLV中的視/音頻數(shù)據(jù). 一個單一的連接可以通過不同的通道傳輸多路網(wǎng)絡流.這些通道中的包都是按照固定大小的包傳輸?shù)摹?/p>

1.2音頻編碼

根據(jù)編碼方式的不同，音頻編碼技術分為三種：波形編碼、參數(shù)編碼和混合編碼。一般來說，波形編碼的話音質(zhì)量高，但編碼速率也很高；參數(shù)編碼的編碼速率很低，產(chǎn)生的合成語音的音質(zhì)不高；混合編碼使用參數(shù)編碼技術和波形編碼技術，編碼速率和音質(zhì)介于它們之間。

最簡單的波形編碼方法是PCM（Pulse Code Modulation，脈沖編碼調(diào)制），它只對語音信號進行采樣和量化處理。優(yōu)點是編碼方法簡單，延遲時間短，音質(zhì)高，重構的語音信號與原始語音信號幾乎沒有差別。不足之處是編碼速率比較高（64kbit/s），對傳輸通道的錯誤比較敏感。

MP3具有不錯的壓縮比，使用LAME編碼的中高碼率的mp3，聽感上已經(jīng)非常接近源WAV文件。使用合適的參數(shù)，LAME編碼的MP3很適合于音樂欣賞。由于MP3推出年代已久，加之還算不錯的音質(zhì)及壓縮比，不少游戲也使用mp3做事件音效和背景音樂。幾乎所有著名的音頻編輯軟件也提供了對MP3的支持，可以將mp3象wav一樣使用，但由于mp3編碼是有損的，因此多次編輯后，音質(zhì)會急劇下降，mp3并不適合保存素材，但作為作品的demo確實相當優(yōu)秀的。mp3長遠的歷史和不錯的音質(zhì)，使之成為應用最廣的有損編碼之一，網(wǎng)絡上可以找到大量的mp3資源。MP3也并非完美，在較低碼率下表現(xiàn)不好。MP3也具有流媒體的基本特征，可以做到在線播放。

特點：音質(zhì)好，壓縮比比較高，被大量軟件和硬件支持，應用廣泛。

適用于：適合用于比較高要求的音樂欣賞。

1.3 wowza媒體服務器

Wowza媒體服務器是一個功能強大的網(wǎng)絡在線視頻流媒體應用平臺，支持廣泛的互動和多媒體應用，提供可靠性強，流暢度高的高質(zhì)量視頻和音頻到任何設備的傳輸。無論在云端還是當前操作，它都可以提供強大的組件，讓我們不僅可以保證工作流的流暢性還有安全性。

Wowza是一個多平臺、多格式、多屏幕輸出的流媒體引擎，它接受任何媒體格式，一次性轉碼，可靠地進行多格式傳輸，并以最大可能的質(zhì)量傳輸?shù)饺魏蔚胤降娜魏芜B接設備。Wowza具有強大的整合能力，融合了其他系統(tǒng)和第三方解決方案，可以很方便地開發(fā)自定義的模塊，用以擴展新的功能。它還可以從一個電腦或者任何的移動設備管理、監(jiān)視和評估音頻和視頻?？梢栽僖慌_或多臺電腦上運行，也可以在云端部署wowza軟件，wowza還具有極高的性能指標和可靠性。

2流媒體服務實現(xiàn)方式

信息臺的流媒體服務使用蜻蜓FM代理發(fā)布廣播信號為互聯(lián)網(wǎng)廣播信號，在蜻蜓FM（app）中搜索“長江之聲”就可以進行網(wǎng)上收聽。

本次使用英夫美迪公司的RadioStreamer音頻編碼器將模擬音頻信號編碼為網(wǎng)絡信號，由Wowza 發(fā)布服務器將編碼后的網(wǎng)絡信號發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上。

系統(tǒng)涉及主、備兩套系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)完全對稱設置，此處只對一套系統(tǒng)進行詳細說明。

（1）音頻分配器使用現(xiàn)有的音頻分配器，引入一對兩根立體聲模擬信號到RadioStreamer。

（2）每臺RadioStreamer均具備兩路音頻編碼器，分為A、B兩路，兩路獨立運行，接口獨立配備，操作面板共用，通過A/B切換鍵進行切換。

（3）本套系統(tǒng)中，只使用RadioStreamer的A路，即由正面查看左邊一路編碼器。RadioStreamer接收來自音頻分配器的模擬音頻信號（Band選擇為Linein），將其編碼為128kbps的mp3音頻幀，并發(fā)送到Lan網(wǎng)絡上的Wowza服務器。

（4）Wowza Media Server是一款高性能、多線程的流媒體服務器軟件。專為多種終端設備提供音視頻內(nèi)容播放服務，支持iOS、windows、Android、BlackMerry等系統(tǒng)的終端設備，以HTTP、RTSP/ RTP、RTMP傳輸協(xié)議的流播放，還支持利用機頂盒進行播放的IPTV。

（5）系統(tǒng)配備兩臺服務器，運行Wowza服務軟件。

（6）兩臺wowza服務器分別使用兩個以太網(wǎng)口，一個與RadioStreamer的Lan口連接，負責接收音頻流；一個與Internet網(wǎng)絡連接，通過防火墻對外提供服務。

（7）本系統(tǒng)主要使用RTMP協(xié)議進行發(fā)布。

流媒體服務系統(tǒng)建成投入使用正常，它不僅解決了信息臺原來僅靠廣播受眾面小的問題，而且只要有網(wǎng)絡信號，可以隨時隨地收聽直播和點播、回聽歷史節(jié)目。它極大的豐富了信息傳播的方式，為長江水上航行安全發(fā)揮了重要作用。