Java Media API的研究與應(yīng)用.pdf

1、當(dāng)前，隨著Internet應(yīng)用的普及，越來(lái)越多的用戶(hù)期望通過(guò)Internet傳輸和發(fā)布音視頻信息。盡管現(xiàn)在存在一些基于Internet的多媒體信息傳輸和發(fā)布技術(shù)，但這些技術(shù)一般不能實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和播放，無(wú)法滿(mǎn)足視頻點(diǎn)播、會(huì)議電視等實(shí)時(shí)應(yīng)用的需求。流媒體(StreamingMedia)是近年來(lái)在網(wǎng)上發(fā)布多媒體信息的一種新技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和播放。 JavaMediaAPI(Java多媒體應(yīng)用編程接口)是

2、由Sun公司推出的一種用于處理和開(kāi)發(fā)多媒體(包括流媒體)應(yīng)用的面向JavaApplication和JavaApplet的應(yīng)用程序接口(API)。它包括圖形技術(shù)(圖形的繪制、顏色的設(shè)置和字體的應(yīng)用)、聲音技術(shù)、圖像技術(shù)(包括圖像的處理)和動(dòng)畫(huà)技術(shù)、音頻流技術(shù)、視頻流技術(shù)等。它支持多媒體數(shù)據(jù)的播放和實(shí)時(shí)傳輸?shù)让襟w操作，在數(shù)據(jù)播放上，它支持大多數(shù)的媒體格式，如AIFF、AU、AVI、GSM、MIDI、MPEG、QuickTime、RMF及WA

3、V等；在實(shí)時(shí)傳輸上，它支持實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP(Real-TimeTransportProtocol)和實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議RTCP(Real-TimeControlProtocol)。 JMF(JavaMediaFrameworkAPI)是一種采用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)流式媒體應(yīng)用的面向JavaApplication和JavaApplet的集成媒體數(shù)據(jù)類(lèi)型的應(yīng)用程序接口。它作為JavaMediaAPI技術(shù)家族的一個(gè)重要組成部分，對(duì)Java

4、平臺(tái)進(jìn)行了擴(kuò)展，為媒體應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員提供了增強(qiáng)的媒體開(kāi)發(fā)能力，使音頻流與視頻流等流媒體能夠應(yīng)用于企業(yè)、學(xué)校等所需部門(mén)中，是本文研究的重點(diǎn)。 本文以教育部精品課程計(jì)劃——漳州師范學(xué)院精品課程項(xiàng)目為背景，結(jié)合當(dāng)前Java技術(shù)和流媒體技術(shù)，就Java多媒體應(yīng)用編程接口JavaMediaAPI進(jìn)行研究和應(yīng)用，在介紹JavaMediaAPI的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了JMF的特點(diǎn)和功能，并應(yīng)用JavaMediaAPI開(kāi)發(fā)出JavaApplicati

5、on應(yīng)用程序和內(nèi)嵌于網(wǎng)頁(yè)的JavaApplet小程序。 本文所做主要工作、技術(shù)難點(diǎn)與創(chuàng)新如下： (1)探討了新的多媒體處理技術(shù)JMF。JMF完全繼承了Java跨平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)，使得通過(guò)JMFAPI開(kāi)發(fā)的多媒體應(yīng)用同其他Java應(yīng)用一樣，擁有“一次開(kāi)發(fā)，到處運(yùn)行”(writeonce，runanywhere)的特點(diǎn)。JMF為多媒體的獲取、播放、處理和傳輸定義了統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)、消息處理機(jī)制和程序設(shè)計(jì)接口，提供給開(kāi)發(fā)者一個(gè)可以擴(kuò)展

6、的并且跨平臺(tái)的強(qiáng)大的媒體工具，并完全支持RTP/RTCP協(xié)議。本文應(yīng)用JavaMediaAPI來(lái)處理各種媒體數(shù)據(jù)，并將其運(yùn)用于流媒體傳輸與播放系統(tǒng)的實(shí)際開(kāi)發(fā)當(dāng)中。通過(guò)使用JMF中的幾種關(guān)鍵技術(shù)(RTPAPI、會(huì)話、端口控制、事件模型、緩沖區(qū)設(shè)置等)解決了流媒體傳輸與播放。 (2)深入探討了流媒體的形成機(jī)制。多媒體文件是以數(shù)據(jù)包形式在Internet上傳輸?shù)?，?yīng)先對(duì)多媒體文件以一定的格式(例如H.263格式)進(jìn)行編碼，壓縮成數(shù)據(jù)包

7、，傳送到網(wǎng)絡(luò)上。同樣地，到了接收端時(shí)，以相反的流程操作，才能還原為多媒體數(shù)據(jù)，也就是要進(jìn)行解碼、解壓縮。一般情況下，接收端接收完整個(gè)媒體文件才能播放，而流媒體或者媒體流卻可以邊下載邊播放，即它不需要存儲(chǔ)到本地硬盤(pán)便可直接播放，大大節(jié)省了時(shí)間和空間，它是通過(guò)緩存實(shí)現(xiàn)的。接收端必須向操作系統(tǒng)申請(qǐng)一塊緩存，把發(fā)送端源源不斷送來(lái)的數(shù)據(jù)包(多個(gè)流動(dòng)的數(shù)據(jù)包就成了流媒體或媒體流)放在緩存里，并啟動(dòng)播放器進(jìn)行播放，這樣無(wú)需存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)器(硬盤(pán))。緩

8、沖區(qū)的大小是有限的，故邊接收的同時(shí)邊刪除已播放的媒體數(shù)據(jù)。這就形成了我們所說(shuō)的無(wú)需存儲(chǔ)到本地存儲(chǔ)器、邊下載邊播放的流媒體。 (3)研究了多媒體文件進(jìn)行RTP傳輸?shù)臏?zhǔn)備工作及其傳輸過(guò)程，采用Java技術(shù)實(shí)現(xiàn)了接口的統(tǒng)一和跨平臺(tái)的可移植性。采用JMF事件模型實(shí)現(xiàn)JMF應(yīng)用程序的控制核心。JMF事件模型用消息驅(qū)動(dòng)的模式來(lái)控制傳輸和播放過(guò)程。 (4)采用JMF開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)了在網(wǎng)絡(luò)中傳輸和播放流媒體數(shù)據(jù)的JavaApplicatio

9、n應(yīng)用程序和JavaApplet程序。程序運(yùn)行測(cè)試表明，無(wú)論是JavaApplication程序，還是內(nèi)嵌于網(wǎng)頁(yè)的JavaApplet程序。接收端或客戶(hù)端播放流媒體數(shù)據(jù)時(shí)，圖像連續(xù)穩(wěn)定，聲音清晰，圖像和聲音完全同步，實(shí)現(xiàn)了多媒體數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸與播放。 (5)本文實(shí)例在Windows操作系統(tǒng)下開(kāi)發(fā)，因此，開(kāi)發(fā)工具和Java虛擬機(jī)都安裝于Windows環(huán)境中。由于Java語(yǔ)言的與平臺(tái)無(wú)關(guān)性，對(duì)于UNIX、Linux等操作系統(tǒng)，在安裝