流媒体采集卡的采集原理
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发布时间：2022-12-27 00:55
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时间：2023-10-18 02:27
数字视频和声音传输属于流媒体传输范畴。模拟视频和声音信号经过捕获设备转换成数字形式后，其数据量是非常惊人的，如果没有采用压缩技术，那么要实现数字视频和声音的网络传输是不可想象的。另一方面，数字视频和声音传输对时间的敏感性很强，实时性要求很高，如果不采用特别的网络传输协议是很难满足要求的。所以，实现数字视频和声音传输的一般做法是：在源端先将数字视频和声音信息进行压缩，然后经由诸如ATM这样的有服务质量(即QoS)保证的网络传输到目的地，再在目的地将之进行解压后显示或回放出来。如果需要在诸如IP网络这样的没有QoS保证的网络上传输，则至少也得采用实时传输协议(RTP)进行传输。
已发展和正在发展的数字视频和音频压缩技术有很多种，不同的压缩技术有不同的侧重点，适应不同的应用。这些压缩技术中有的已经标准化，但还有很多并没有标准化。常用的已经标准化的压缩技术有MPEG-1、MPEG-2、H.261/H.263等，正在发展的有MPEG-4等。MPEG-1、MPEG-2适用于高带宽的能够提供高质量低延迟的视频和音频应用，而H.261、H.263以及正在发展MPEG-4则适用于低带宽的对图象质量的延迟要求不高的应用。 视频编码标准
国际电信联盟VCEG(视频编码专家组)和ISO的MPEG(活动图像专家组)的专家们组建了JVT(联合视频小组)共同研究视频图像的高效压缩编码。他们制定的标准被分别称为H.264和MPEG-4高级视频编码。在信息产业部和中国科学院支持下，中国音视频编码标准化工作组也制定了适合于移动流媒体的视频编码标准AVS-M。这些编码标准不仅能够适应相对恶劣的无线传输环境，还能满足移动流媒体传输系统在传输质量、传输速度及传输时延等方面的要求。
音频编码标准
在音频编码标准的制定上，无线多媒体标准组织将注意力集中到几个现存的蜂窝通信语音编码标准上。这些标准包括应用于GSM并得到3GPP支持的AMR(AdaptiveMulti-Rate)编码算法以及应用于CDMA得到3GPP2支持的EVRC(EnhancedVariableRateCoder)编码算法，这两种算法都具有良好的抗误码能力。
第三代移动流媒体传输标准
3G-324M作为3GPP提出的第三代移动通信流媒体传输标准，可确保有线视频传输系统与第三代移动视频传输系统之间的互操作性。它与ITU-TH.324中的视讯会议标准有较紧密的联系。3G-324M适用于UMTS移动网络中的64kbit/s电路交换链路，其复用协议为H.223;控制协议为H.245;视频编码器采用H.264及MPEG-4;缺省语音编码器则为GSM-AMR和G.723.1。3GPP2将类似的标准集应用于3GPP2无线网络电路交换视频会议业务。 RSVP
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。 RSVP(Resource Reserve Protocol ，资源预订协议) 是为 Internet 开发的，使用它来 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 QoS 。在某些试验性的系统如网络视频会议工具 vic 中就集成了 RSVP 。
RTP和RTCP
RTP ( Real-time Transport Protocol ，实时传输协议) 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(Real-time Transport Control Protocol，实时传输控制协议) 。RIP 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。 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。
RTSP
RTSP(RealTime Streaming Protocol ， 实时流协议 ) 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 RTSP 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。
IntServ模型
IETF为了提高IP网络的性能，推出IntServ(综合服务)框架模型使IP网能够提供具有QoS保证的传输，应用于对QoS要求较为严格的实时多媒体通信和分布式多媒体应用(音频和视频)。IntServ定义了一个最小的对于全网的要求集合，使Internet转变为一个坚固的综合业务通信基础设施。它的实施需对全网络的路由器升级，加入软硬件。为了支持这种能力，数据包所经过的每个网络元素(子网和IP路由器)都必须能够支持控*务质量(QoS)的机制，并且必须提供一种手段把应用的要求通知给每个网络元素，并在应用与网络元素之间传送QoS管理信息。
IntServ所采用的主要技术包括：先进的碰撞管理，*延迟、抖动，网络内带宽消耗的排队算法，以及能够为特定应用预留带宽的资源预留协议(RSVP)。
DiffServ模型
DiffServ(区分服务)是IETF工作组为了克服IntServ的可扩展性差而提出的另一个服务模型，目的是制定一个可扩展性相对较强的方法来保证IP的服务质量(QoS)。传统的Internet网上ISP为所有用户提供同一等级的服务，即尽力而为的方式。DiffServ模型的目的实际上是给业务分类，在用户和业务网的接口处分级，业务的分组也是基于每个数据包的不同标识。同一级别的业务会聚合统一传送，保证相应的延迟、传送速率、抖动等服务质量(QoS)参数。
