摘 要： 多流媒體播放器是接收多流媒體服務(wù)器的碼流并對(duì)其進(jìn)行解碼和控制的軟件。目前大部分流媒體播放器只支持一個(gè)文件流播放。研究了對(duì)多個(gè)關(guān)聯(lián)流進(jìn)行播放控制的播放器ActiveX控件開發(fā)，該控件在網(wǎng)絡(luò)、軟件中調(diào)用運(yùn)行效果良好。
關(guān)鍵詞： 多流媒體；流媒體服務(wù)器；同步技術(shù)；ActiveX
目前視頻播放器很多，可以播放各種各樣的文件和流，但大多只支持一個(gè)文件或一個(gè)流播放，若要播放多個(gè)文件就需手工打開多個(gè)播放器。在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中，為了實(shí)現(xiàn)多流播放，實(shí)際上是直接將媒體流打包輸入到計(jì)算機(jī)的通信接口上，由多個(gè)播放器進(jìn)程進(jìn)行播放，這樣做只適應(yīng)于播放無關(guān)聯(lián)的媒體流(如多路視頻監(jiān)控，多人會(huì)議系統(tǒng)等)。而對(duì)于相關(guān)聯(lián)的媒體流，這種播放器就不能實(shí)現(xiàn)多個(gè)視頻文件流的控制和同步。本文在對(duì)多流媒體同步播放技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，通過對(duì)流媒體服務(wù)器的設(shè)置，進(jìn)行了多流媒體播放器的開發(fā)。該多流媒體播放器可以接收多流媒體服務(wù)器的碼流并對(duì)其進(jìn)行解碼和控制，同時(shí)對(duì)相關(guān)流進(jìn)行同步，改進(jìn)了播放器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和播放器的用戶界面。將其移植成Active控件后，在網(wǎng)頁上調(diào)用，通過對(duì)4個(gè)媒體流的同步播放測(cè)試，證實(shí)該播放器運(yùn)行性能良好。
1 ActiveX介紹
ActiveX是一種技術(shù)集合。利用ActiveX，開發(fā)者幾乎可以利用任何熟悉的工具產(chǎn)生多媒體效果、交互式功能及復(fù)雜的應(yīng)用程序。其優(yōu)點(diǎn)在于開放的跨平臺(tái)支持，可以運(yùn)行在Macintosh，Windows 和UNIX操作系統(tǒng)上，支持Visual Basic、Visual C++、Borland Delphi、Borland C++、java and Java-enabled tools等各種工具，支持HTML，TCP/IP，Java，COM和其他工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
ActiveX的技術(shù)包括用戶能夠在瀏覽器之中看非HTML文檔(如word、excel文檔)；能夠被插入網(wǎng)頁或任何稱作控件容器庫的應(yīng)用程序之中的對(duì)象(如按鈕、股票計(jì)數(shù)器和直方圖)；可以在整個(gè)客戶區(qū)域以框架形式顯示文檔；能夠定制來源于數(shù)據(jù)庫或是一個(gè)在服務(wù)器上運(yùn)行的程序的網(wǎng)頁內(nèi)容；可以將處理過程從服務(wù)器方移至客戶方[1]。
2 同步方法、模型、技術(shù)
2.1 流媒體同步方法
目前流行的同步方法有分層同步法、時(shí)間戳同步法兩種。
分層同步法把多媒體流看成一個(gè)樹型結(jié)構(gòu)，由串并行演示子樹組成。有基于動(dòng)作的串行同步和并行同步兩種操作。其優(yōu)點(diǎn)是易于計(jì)算存儲(chǔ)和處理，因此得到了廣泛的應(yīng)用。
時(shí)間戳同步法是把多個(gè)具有時(shí)間關(guān)系的媒體流依附于一個(gè)公共的時(shí)間軸上，去掉或更改一個(gè)對(duì)象不影響其他對(duì)象的同步。在運(yùn)行期間，研究公共的時(shí)間軸與局部時(shí)間的誤差是否超出指定的范圍，如果超出則需同步。Quick Time就用此方法。其優(yōu)點(diǎn)是使得單一媒體對(duì)象和嵌套媒體對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)能有更好的抽象。
2.2 流媒體同步模型
目前，流媒體同步模型采用RTP/RTCP協(xié)議，并且將分層同步法和時(shí)間戳同步法結(jié)合使用，其模型結(jié)構(gòu)如圖1所示。人機(jī)交互同步即用戶對(duì)媒體操作，媒體做出相應(yīng)反應(yīng)，這種操作的特點(diǎn)是發(fā)生時(shí)間不確定。媒體間同步即流媒體對(duì)象根據(jù)時(shí)間相關(guān)性分為時(shí)間無關(guān)媒體和時(shí)間相關(guān)媒體。媒體內(nèi)的同步指某個(gè)時(shí)間相關(guān)媒體流中各媒體元素之間的時(shí)間同步關(guān)系[2]。
2.3 流媒體同步解決技術(shù)
目前，流媒體播放同步技術(shù)有3種：(1)Windows Media Tools同步法，此法利用ASFINDEXER工具在ASF流中設(shè)定標(biāo)記，每個(gè)標(biāo)記都有相應(yīng)的名稱，在導(dǎo)航區(qū)中點(diǎn)擊標(biāo)記名稱并利用相應(yīng)的調(diào)用語句，就能使媒體播放器跳到標(biāo)記所在位置開始播放；(2)Microsoft Producer法，此法用工具將視頻導(dǎo)入，將其分割成若干片斷(create clips)，依次把片斷拖拽到時(shí)間線上，然后點(diǎn)擊同步按鈕自動(dòng)生成標(biāo)題、音視頻等信息的同步；(3)SMIL語言法，此法使用SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)語言，描述各種媒體之間的時(shí)間同步關(guān)系和空間編排關(guān)系，將各種媒體文件如音頻、視頻、文字、圖片等關(guān)聯(lián)起來實(shí)現(xiàn)同步[3]。
3 多流播放器的設(shè)計(jì)
3.1 流媒體服務(wù)器的架設(shè)
Windows Media Server是微軟免費(fèi)提供的一個(gè)流媒體服務(wù)端軟件，可在安裝Windows 2003時(shí)選擇這個(gè)服務(wù)，也可在Windows安裝好后在“添加刪除程序”里選擇添加該服務(wù)。
Media Services 9可將asf、wmv等流文件添加到C：\WMPub\WMRoot中，然后用“mms：//地址/文件名”的方式來訪問，也可以重新建立訪問目錄。
3.2 多流播放器構(gòu)想
多流播放器應(yīng)具備的功能為：多個(gè)相關(guān)文件/流輸入到播放器，經(jīng)過解碼，使多個(gè)文件/流能夠同時(shí)顯示在播放器窗口播放。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
經(jīng)過一段時(shí)間開發(fā)后，發(fā)現(xiàn)每個(gè)Filter的PIN輸出和PIN輸入只能是單個(gè)的。一個(gè)播放器只能對(duì)一個(gè)流文件進(jìn)行編碼/解碼。因此，不能通過這種方式實(shí)現(xiàn)多個(gè)畫面的播放。
對(duì)圖2進(jìn)行了改進(jìn)，圖3為改進(jìn)后系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
這種方式是在一個(gè)播放器的外殼下，包含了多個(gè)播放器，實(shí)際上每一個(gè)視頻窗口都是一個(gè)獨(dú)立的視頻播放器。多個(gè)媒體在同一外殼的播放器下播放，外形上是一個(gè)播放器，內(nèi)部是由多個(gè)播放器在播放，通過設(shè)置一些應(yīng)用屬性，可以很方便地實(shí)現(xiàn)播放的控制功能。
3.3 播放器的播放流程
播放器的播放流程為：打開多流播放器，加載媒體控制文件，判斷窗口個(gè)數(shù)，將媒體流的url的值、同步時(shí)間賦給各個(gè)窗口，同步技術(shù)播放控制多個(gè)視頻，顯示視頻，當(dāng)用戶進(jìn)行控制時(shí)，反饋用戶，播放完畢。圖4為播放器的播放流程圖。
3.4 流媒體播放器采用的同步方法、模型、解決技術(shù)
本文開發(fā)的多流媒體播放器支持4個(gè)流媒體，同步模型采用圖1所示之模型，用戶交互操作采用分層同步法，時(shí)間無關(guān)的媒體流之間采用分層同步法，時(shí)間有關(guān)的媒體流之間采用時(shí)間戳同步法，單個(gè)媒體流采用緩沖控制同步法。同步解決技術(shù)將前文所述3種方法相融合，借用2.3節(jié)中第3種同步技術(shù)，由播放器解碼文件中的同步信息協(xié)調(diào)4個(gè)流媒體之間的同步播放，同時(shí)利用文本文件記錄同步信息和跟蹤跳轉(zhuǎn)時(shí)間以實(shí)現(xiàn)多個(gè)流媒體之間同步。具體同步解決技術(shù)是：4個(gè)流媒體在打開流媒體時(shí)，同步讀取時(shí)間頭，在流媒體開始播放時(shí)進(jìn)行同步，然后利用文本文件記錄的同步信息，以流媒體1為參考時(shí)間軸，其他的流媒體通過函數(shù)每1 000 ms檢測(cè)一次同步信息，如果發(fā)現(xiàn)多個(gè)流媒體播放時(shí)間點(diǎn)與文本文件中記錄同步信息一致，則無需同步，反之按文本文件記錄的同步信息進(jìn)行調(diào)整[5-6]。
3.5 流媒體播放器核心程序
(1)讀取同步點(diǎn)(用數(shù)組保存同步信息點(diǎn))
Open sycFile For Input As #1
Line Input #1, sycQt
ReDim WMP1time(sycQt)，WMP2time(sycQt)，WMP3time(sycQt)，
WMP4time(sycQt)
For i=1 To sycQt
Input #1，WMP1temp，WMP2temp，WMP3temp，WMP4temp
WMP1time(i)=WMP1temp
WMP2time(i)=WMP2temp
WMP3time(i)=WMP3temp
WMP4time(i)=WMP4temp
Next i
Close #1
sycponit=1
(2)通過播放時(shí)間與同步時(shí)間數(shù)組對(duì)比，決定是否同步
If WMP1time(sycpoint)=curtime Then
WindowsMediaPlayer1.Controls.pause
WindowsMediaPlayer2.Controls.stop
WindowsMediaPlayer3.Controls.stop
WindowsMediaPlayer4.Controls.stop
WindowsMediaPlayer2.Controls.currentPosition=WMP2time(sycpoint)
WindowsMediaPlayer3.Controls.currentPosition=WMP3time(sycpoint)
WindowsMediaPlayer4.Controls.currentPosition=WMP4time(sycpoint)
WindowsMediaPlayer1.Controls.play
WindowsMediaPlayer2.Controls.play
WindowsMediaPlayer3.Controls.play
WindowsMediaPlayer4.Controls.play
sycpoint = sycpoint + 1
End If
4 多流媒體播放器ActiveX控件設(shè)計(jì)概要
為了實(shí)現(xiàn)多流媒體播放器在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，可將程序移植成一個(gè)ActiveX控件。本文在VB新建工程中選擇建立“ActiveX用戶控件”即可建立控件。其程序編寫與上面所設(shè)計(jì)的多流媒體播放器沒有太大的區(qū)別。但其打開方式上有所不同，程序是用戶選擇打開多流媒體文件，為4個(gè)WindowsMediaPlayer控件賦值。但在ActiveX控件中，為WindowsMediaPlayer賦值的是網(wǎng)站開發(fā)人員賦值或者在動(dòng)態(tài)頁面中對(duì)它進(jìn)行賦值。
4.1 控件屬性、方法和事件
作為一個(gè)控件，屬性是其主要功能的體現(xiàn)。定義一個(gè)屬性，除了考慮命名和功能，還要考慮該屬性的數(shù)據(jù)類型、是否允許讀寫、是允許在設(shè)計(jì)時(shí)還是在運(yùn)行時(shí)使用[4]。
屬性、方法和事件統(tǒng)稱為控件的成員。控件的接口成員有公有（public）和私有（private）之分。私有成員只能在模塊內(nèi)部調(diào)用，公有成員可以被ActiveX控件的用戶調(diào)用。
利用菜單“工具/添加過程”可以添加控件的成員，其類型有4個(gè)：Sub(子程序)、Property(屬性)、Function(函數(shù))、Event（事件）。范圍有2個(gè)：Public（共有的）、Private（私有的）[7-8]。
4.2 播放器屬性設(shè)置
本播放器選擇的用戶過程為Property（屬性）和Public（共有的），生成的代碼為：
Public Property Geturl1() As String
End Property
Public Property Let url1(ByVal New_url1 As String)
End Property
其中Property Get( )讀取該過程的屬性值，Property Set( )為此過程賦值。可以給設(shè)定的用戶屬性賦值和取值。
該控件中，共設(shè)置了9個(gè)用戶屬性。分別為4個(gè)url賦值、4個(gè)同步起始時(shí)間和1個(gè)窗口數(shù)量。設(shè)置接口屬性startTime1、startTime2、startTime3、startTime4用于文件頭同步；sycFile用于文件中的同步。
圖5為多窗口調(diào)試同步的測(cè)試圖。程序運(yùn)行時(shí)，首先讀取同步文件，讀到同步點(diǎn)數(shù)目和第一個(gè)同步點(diǎn)同步時(shí)間。同時(shí)運(yùn)行各個(gè)媒體，在第一媒體播放窗口播放到同步點(diǎn)時(shí)間處，會(huì)判斷其他三個(gè)媒體播放時(shí)間是否與讀取到的同步時(shí)間相同，相同則不同步，不同就開始同步。
目前，流媒體播放器在網(wǎng)絡(luò)、教學(xué)、會(huì)議和娛樂領(lǐng)域使用廣泛。本文對(duì)多流媒體服務(wù)器架設(shè)、多流播放構(gòu)架設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，對(duì)同步模式和同步技術(shù)方面進(jìn)行了闡述，設(shè)計(jì)了播放器ActiveX控件，為研究多流媒體播放器提供了一種新的解決方法。
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