軟體架構及環境介紹

利用 MPEG-4 影像技術，透過網路將品質優良的視訊由數位電視播放 出來，此即為”Home network video adapter”，而目前所知在網路上能夠 有較佳品質且符合網路傳輸即時的目的，即為“Streaming”技術。

圖3-1 影音串流架構

圖 3-1 即為網路串流(Streaming)架構，其主要是由傳送端(Streaming Server)、接收端(Client / Receiver)、網際網路(Internet)等三部分所組成。

整體運作的基本過程，主要是由視訊接收端透過網際網路向傳送端提出視 訊服務的要求，若傳送端接收到接收端的要求並且接受，此時傳送端可透 過網路媒介開始傳送視訊資料給接收端，接收端若順利的接收到視訊資料 並播放，如此即完成網際網路上視訊傳輸的服務。

有別於一般網路資料傳輸機制，爲了達到即時性的要求，串流服務並 不使用 TCP/IP 傳輸協定，而採取了傳輸效率較高的 UDP/IP。而 UDP/IP 與 TCP/IP 最大的不同在於網路層、傳輸層、及會議層的協定，以下為

UDP/IP 在這三層協定的介紹：

一、 網路層：

對於視訊資料的傳輸，仍是採用 IP(Internet Protocol)通訊協定，

來達成傳送端和接收端的通訊連結。在網路層中除了傳輸連結的協定 之外，有些研究中使用到 ICMP(Internet Control Message Protocol) 通訊協定，利用ICMP 機制之封包回傳動作算出 RTT(Round-Trip Time) 值，輔助服務品質(QoS)之控制。

二、 傳輸層：

TCP 通訊協定為連接導向之協定，具有連結的可靠性能避免網路 封包的丟失，並且TCP 可以使用移動視窗(Sliding Window)去控制資 料傳輸量的大小。但當利用TCP 通訊協定送出的視訊資料在網路延遲

定；但因 UDP 無法避免視訊封包丟失、延遲等問題，所以需外加一 些服務品質(QoS)控制與協定，如 RTP/RTCP 等通訊協定。RTP、RTCP 兩種協定最主要目的是提供網路上即時性多媒體傳輸協定，但在 RTP 協定中並沒有提供服務品質(QoS)欄位資訊，而在 RTCP 中才有提供 服務品質的欄位，所以兩者通常是互相搭配。RTP、RTCP 兩種協定最 主要目的是提供網路上即時性多媒體傳輸協定，但在RTP 協定中並沒 有提供服務品質(QoS)欄位資訊，而在 RTCP 中才有提供服務品質的 欄位，所以兩者通常是互相搭配。

A. RTP Protocol：

藉著RTP標準所定義的RTP Header欄位與RTP Payload欄位，

傳輸影像與聲音的資料。圖2-2為RTP Header中的各欄位之說明，

並且定義各欄位在實作上所代表的意義。

圖3-2 RTP封包標頭內容

Version (V：2 bits)：

表示RTP的版本，IETF所定義的標準版本為2。

Padding (P：1 bit)：

表示此RTP封包是否包含多餘的位元數。

Extension (X：1 bit)：

表示此RTP Header是否包含Extension Header。

CSRC count (CC：4 bits)：

表示此RTP Header中CSRC欄位的CSRC數量。

Marker (M：1 bit)：

為預留定義的位元。此位元為判斷RTP封包中是否存在完整的 AU，或者當一個AU以多個封包傳輸時的最後一個封包的標 記。

Payload type (PT：7 bits)：

表示RTP封包中的Payload的格式。MPEG-4 Elementary Streams的Payload格式值為96。

碼。在CC欄位中定義了此CSRC list的CSRC數量。

estimation and scaling)，其中有關QoS 控制部份最主要的封包型 態為SR (Sender Report)、RR(Receiver Report)兩個協定，其內容 包含傳輸服務品質監控所必須知道的資訊。

B. RTP Control Protocol：

由於網際網路的狀況是不斷變動的，傳送者與接收者必須有 一個共通的訊息傳輸方法，才能夠使傳送者掌握與接收者之間的 網路狀況。RTP control protocol (RTCP)就是一個與RTP搭配的回 饋(feedback)機制，能夠讓傳送者與接收者相互知道封包收送的情 形。RTCP的封包格式分為五種:

SR (Sender report)：表示傳送者的傳送資訊。

RR (Receiver report)：表示接收者的接收資訊。

SDES (Source description items)：表示傳送者或接收者相關 的描述資訊。

BYE：表示RTCP封包的結束資訊。

APP：表示應用程式所定義的資訊。

三、 會議層：

此層一般應用到的為 RTSP( Real Time Streaming Protocol )通訊 協定。RTSP 是一種針對目前的網路環境，提供有效的網路多媒體資 料 傳 輸 的 通 訊 協 定 ， 此 協 定 由 RealNetworks 、 Netscape Communications、Columbia University 及 Internet Engineering Task Force (IETF)裡的 MMUSIC 協助，一起研發的傳輸協定(RFC 2326)。

其目的是要找出一種能夠經由網路(Internet Protocol)有效的傳送多 媒體，比如傳送即時或非即時的聲音或影像。RTSP 是一種可以經由 即時協定 RTP、HTTP 或其它的傳輸協定來傳送多媒體的通訊協定，

並且外加多種多媒體的操作機制，比如可以提供像錄放影機的控制功 能暫停、快轉、回轉、停止等功能，亦可以用來控制一或多個聲音、

影像的多媒體傳輸。它負責的是每個多媒體傳輸控制，並且還支援多 址廣播，所以 RTSP 除了能夠降低網路頻寬的負擔外, 還能提供視訊 會議的功能，所以對於視訊傳輸的研究中有些是採用 RTSP 的通訊協 定。