1引言
数字图书馆是建立在信息技术基础上的一种新型信息资源，是计算机网络技术、多媒体技术、数据库技术等在图书馆的具体应用。随着网络技术的不断发展，流媒体技术已经逐渐成为互联网中音视频传输的核心技术。图书馆中集中了大量的信息资源，尤其包括大量的I彗视频资源，流媒体技术必将为图书馆在数字资源建设与利用方面提供更为广阔的发展空问，为此，本文对流媒体技术在数宁图书馆建设中的具体应用进行探讨。
2流媒体技术与流式传输
流媒体(Streaning Media)是一项包括采集、编码、传输、存储、解码等多项技术的音视频应用技术，它突破了以往必须将整个多媒体文件下载完毕才能观看收听自勺模式，而是采用一种实时、顺序传输的方法，实现了边接收边播放的功能。流式传输是流媒体技术的核心，它将音视频等多媒体文件压缩成一个个数据包后，由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。流式传输利用缓存技术解决了播放过程中的中断等问题。保证了流畅的播放质量。流式传输有两种方式，一种是顺序流式传输，即顺序下载，在给定时刻。用户只能观看已下载部分，而不能随意跳到还未下载的部分。另一种是实时流式传输，这种传输方式适合现场事件，也支持随机访问，用户可快进或后退观看前面或后面的内容。
2.1流媒体的关键技术
流媒体应用系统一般分为压缩编码端、流媒体服务器端、用户播放终端三部分，分别完成流媒体的制作、传输、接收，（流程如图1所示）。针对不同的应用，流媒体播放一般包括单播、组播、点播、广播四种方式。其中组播方式只将数据包的一个备份发送给需要的那些客户，占用网络资源较少，是较常用的播放方式。
流媒体的制作、发布、传输和播放四个环节中，分别应用了流媒体数据采集技术、音视频编码技术、缓存技术、传输协议和音视频解码技术等技术。
流媒体的采集分为两类。一类是对现有资源的修复、再加工。图书馆中现有的多媒体信息主要保存在录影带、磁带、CD、VCD、DVD等载体上，需要把这些现有资源转换为规范的流媒体文件格式。另一类是利用数字音视频采集设备采集新的多媒体信息。流媒体技术相关的硬件设备和应用软件已经被广泛接受和采用，具有较强的针对性、易用性和多样性。
编码性能和效率是影响传输质量的关键冈素之一，其压缩效率要求在保证一定音视频质量的前提下，码流速率尽量低。流媒体文件需要在网络一卜实时传输。因此必须考虑网络丢包以及拥塞对码流的影响，以保证传输的可靠性以及音视频的解码恢复质量。常用的流媒体文件格式有三大类，分别是微软公司的asf格式、Real Networks公司的ra/m等格式和Apple公司的1T10v格式。其他的还有Flash的swf格式.metastream的mts格式和Authorware的aam格式等。在专门开发的实时采集、压缩及传输的音视频系统中,MPEG-4 AVC/H.264在同等压缩比下可以获得更好的视频恢复质量，是性能较好的一种流媒体格式。
通过Internet以流式传送多媒体信息时，是以数据包为单位的。而因为网络状态的不稳定，数据包可能会有不同的延时以及乱序等问题，这就需要通过缓存来弥补。在流媒体服务器端、客户端都需要建立缓存系统。在流媒体服务器端建立的缓存机制是为了解决高吞吐量的问题，以便为大量用户提供并发服务，例如使用减少磁盘I/O的间隔缓存算法来进行缓存管理能够明显提高系统吞吐量。客户端的缓存系统由于不需要把所有的音视频内容都下载存储到缓存中，对缓存要求比较低，因此开销不会太大。
流媒体传输协议方面，虽然TCP传输质量有保证，但是在网络状态不好时会产生较大的延迟．不适合传输实时数据，所以一般采用HTTP/TCP来传输数据量小、内容较关键的控制信息，而用RTP/UDP传输实时多媒体数据。主要协议包括实时传输协议RTP与RTCP、实时流协议RTSP、资源预订协议RSVP等。其中实时传输协议RTP主要用于Internet上传输多媒体数据流；RTCP与RTP -起提供流量控制和拥塞控制服务；RTSP定义了一对多应用程序如何有效的通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP上，它使用RCP和RTP完成数据传输。另外MMS协议与UDP相结合的MMSU协议以及MMS与TCP相结合的MMST协议使得多媒体数据在网上的流式实时传输性能更稳定。 2 2流媒体的特点 流媒体相对传统的文件下载方式具有启动延时大幅缩短、对系统缓存容量要求低的优点。流媒体数据的播放具有连续性、实时性和时序性，数据具有严格的前后时序关系。流媒体采用了可变带宽技术，使人们可以在低带宽（几十Kbps）到高带宽（几Mbps）环境下都能在线欣赏到连续不断的较高品质的音视频内容。流媒体的最大优势在于在同一时间能够为更多用户提供服务。但是由于网络带宽较窄时采用了缓冲技术，会产生几秒到几十秒的延迟。在网络拥塞持续时间稍长时也会有抖动现象。而且由于流媒体为了解决带宽以及缩短下载时间，采用了较高的压缩比，图像和声音的质量不是很高，但是随着网络带宽不断增加、压缩技术的不断提高，相信最终将达到令人满意的效果。
3流媒体技术在数字图书馆建设中的具体应用
现有多媒体资源大多保存于CD、VCD、DVD等载体上，不方便查询、使用以及多人同时共享同一资源。在数字图书馆建设中，音视频资料占有重要地位，如何更加方便、快捷的共享这些多媒体资源成为亟待解决的一个问题。流媒体技术的产生和发展为这一问题提供了一套完整的解决方案。主流的流媒体应用平台有RealNetworks公司的Real system、Microsoft公司的Windows Media Technology和Apple公司的QuickTime等。目前流媒体技术在数字图书馆中的应用一般分为音视频点播、远程教育、视频会议、远程实时监控等几种。
3.1音视频点播
图书馆传统的视听文献借阅服务依赖于录音带、录像带、VCD等载体提供，不仅保存不易、难于管理，而且检索和使用起来也十分不便。流媒体技术的出现为图书馆彻底解决了这一难题。基于流媒体技术的音视频点播系统是一种能在用户需要时随时提供交互式视频服务的业务。由于流媒体经过了特殊的压缩编码，很适[来自www.lW5U.coM]合在互联网上传输，同时客户端采用浏览器方式进行点播，还可以根据读者需要任意查询信息，从而加强了交互性，增加了用户与节目之间的交流[来自Www.lw5u.com]。因此，音视频点播系统已经成为图书馆数字化服务的一个重要组成部分。音视频点播系统要有规范格式的音视频内容，图书馆工作人员在制作时要注意将现有的格式不统一的多媒体资源，使用流媒体制作工具进行再加工，建立相应的资源数据库存放于服务器上供用户点播。音视频数据源制作部分比较耗日寸耗力，需要统一规划、协调，以彻底解决点播系统中内容缺乏、更新速度慢的问题。此外，还要建立与之配套的完善的检索系统，以保证资源较强的可利用性。
3.2远程教育
现在大多数的图书馆都建有现代化信息基础设施，拥有配套的多功能厅，适合开展多媒体交互教学服务。开展远程教育，一种方式是在教师授课现场，用采集卡将现场的影像、声音采集到电脑上，然后经过编码成为流媒体格式的文件，并实时传送到图书馆的流媒体服务器上，以便学生实时收看。在交互环节，学生可以通过主页，随时反馈信息到教师的电脑上，与老师进行即时交互。另一种方式则是将事先集成好的教师讲课录像、教材文本等多媒体课件存放于流媒体服务器上，以供学生随时收看或下载。
3 3视频会议
图书馆之间经常会有学术或者合作项目上的交流，利用视频会议系统会极大的提高办公效率。流媒体技术的引入对于视频会议系统起到了推动作用，采用流媒体格式传递影音，使用者可以实时地收看，进行“面对面”地交流，这样不但改善了观看前的等待问题，也可以达到即时的效果。此外，视频会议系统具有成本低，使用方便的优势，借助视频会议系统不仅可以节省昂贵的出差费用，而且可以缩短领导层的决策时间，增加馆界之间交流合作的机会。
3.4远程实时监控
图书馆是公共场合，存放着宝贵的资料，同时也是人员集中的地方，保障其资料安全以及读者安全是非常重要的工作。基于流媒体的视频监控系统为图书馆的安全工作提供了一种非常有效的技术手段。常用的监控系统由采集、显示、压缩、存储、传输等模块构成。在图书馆的阅览室、资料存放室等安置高清晰的摄像头，采集的视频经视频线传输至本地的前端机器，前端机器可以采用嵌入式的DSP等处理板卡，对采集的视频进行实时压缩。压缩后的码流经图书馆局域网传输至监控中心。监控中心对接收到的码流实时解码并显示。工作人员可以直接在监控中心看到整个图书馆各个部分的现场情况，从而实现对整个图书馆的监控功能。
4．结语
流媒体技术突破了时空限制，极大拓展了图书馆提供多媒体资源服务的形式，其较强的交互性和真实性大大促进了人类的有效学习。使用流媒体技术，整合多媒体资源，突破局域网的限制、立足于广域网，数字图书馆将会在人类在创造、寻求、使用信息方面的活动中产生更大的影响。