第8章流媒體概述

計算機多媒體技術第8章多媒體網(wǎng)絡概論1學習要點：了解多媒體網(wǎng)絡及相關概念掌握多媒體網(wǎng)絡的特性及其性能指標了解提高服務質量的幾種技術了解超文本和超媒體技術了解分布式多媒體系統(tǒng)的概念及其特征2多媒體通信(multimediacommunication)是多媒體技術與通信技術的有機結合，突破了計算機、通信、電視、等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)間相對獨立發(fā)展的界限，是計算機、通信和電視領域的一次革命。他在計算機的控制下，對多媒體信息進行采集、處理、表示、存儲和傳輸。多媒體通信系統(tǒng)的出現(xiàn)大大縮短了計算機、通信、和電視之間的距離，將計算機的交互性、通信的分布性和電視的真實性完美地結合在一起，向人們提供全新的信息服務。8.1多媒體信息通信與多媒體網(wǎng)絡38.1.1計算機網(wǎng)絡基礎1、計算機網(wǎng)絡的概念2、計算機網(wǎng)絡的體系結構3、數(shù)據(jù)交換技術4、多路復用技術5、TCP/IP協(xié)議族6、LAN和WAN7、幀中繼和ATM8、數(shù)字接入技術48.1.2多媒體信息的傳輸

多媒體信息的特點（1）數(shù)據(jù)量大（2）數(shù)據(jù)類型豐富（3）實時性（4）交互性58.1.2多媒體信息的傳輸

多媒體信息的傳輸特性（1）數(shù)據(jù)爆炸（2）等時性（3）容錯性68.1.2多媒體信息的傳輸

多媒體信息傳輸對網(wǎng)絡的要求（1）多媒體信息的數(shù)據(jù)量大、實時性高，有時可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)爆炸。其中，以視頻尤為突出，即使經(jīng)過數(shù)據(jù)壓縮，數(shù)據(jù)量也是很大的。因此，要求通信網(wǎng)絡具有足夠的帶寬。（2）多媒體數(shù)據(jù)具有等時特性。連續(xù)媒體的每兩幀數(shù)據(jù)之間都有一個延遲極限，超出這個極限會導致圖像的抖動或語音的斷續(xù)，因而要求網(wǎng)絡延遲必須足夠小。（3）在多媒體應用中往往要對某種時基媒體執(zhí)行快進、慢進、后退，重復等交互處理，在不同的通信路徑傳輸會產(chǎn)生不同時間和損傷而造成媒體間同步性的破壞。所以要求網(wǎng)絡提供同步業(yè)務的服務。同時要求網(wǎng)絡提供保證媒體本身及媒體間時空同步的控制機制。78.1.3多媒體通信網(wǎng)絡的主要性能指標1、帶寬2、時延3、吞吐量4、分組丟失率5、數(shù)據(jù)同步偏離88.1.4服務質量QoS●

服務質量QoS的定義根據(jù)ITU-T在建議書E.800中給出的定義，服務質量QoS是服務性能的總效果，此效果決定了一個用戶對服務的滿意程度。有服務質量的服務就是能夠滿足用戶的應用需求的服務，就是能提供一致的、可預計的數(shù)據(jù)交付服務。服務質量可用若干參數(shù)來決定，如可用性、網(wǎng)絡傳輸率、延遲、吞吐量、分組丟失率、同步偏離、連接建立時間、故障檢測和改正時間等。98.1.4服務質量QoS1、多媒體服務的種類2、提高服務質量的基本技術3、綜合服務IntServ4、區(qū)分服務DiffServ108.2多媒體通信網(wǎng)絡的核心技術

IP多播隨著因特網(wǎng)的發(fā)展，出現(xiàn)了視頻點播、電視會議、遠程學習等新的多媒體應用。傳統(tǒng)的點到點通信方式，不僅浪費大量的網(wǎng)絡帶寬，而且效率很低。一種有效利用現(xiàn)有帶寬的技術就是多播技術。1988年，SteveDeering在他的博士論文中首先提出IP多播技術。多播是一種點到多點（多點到多點）的通信方式，即多個接收者同時接收一個源發(fā)送的相同信息。IP多播在郵件列表、公告板、文件組傳送、音頻/視頻點播、音頻/視頻會議等應用中具有很大的作用。118.2多媒體通信網(wǎng)絡的核心技術

實時傳輸協(xié)議RTP

實時傳輸協(xié)議RTP（Real-timeTransportProtocol）【RFC3550，3551】是一個網(wǎng)絡傳輸協(xié)議，由IETF的多媒體傳輸工作組（Audio/VideoTransportWG）開發(fā)。實時傳輸協(xié)議RTP為實時應用提供端到端的運輸，但不提供任何服務質量的保證。RTP協(xié)議詳細說明了在互聯(lián)網(wǎng)上傳遞音頻和視頻的標準數(shù)據(jù)包格式。它一開始被設計為一個多播協(xié)議，但后來被用在很多單播應用中。RTP協(xié)議常用于流媒體系統(tǒng)（配合RTSP協(xié)議），視頻會議和一鍵通（PushtoTalk）系統(tǒng)（配合H.323或SIP），使它成為IP電話產(chǎn)業(yè)的技術基礎。RTP協(xié)議和實時傳輸控制協(xié)議RTCP一起使用，而且它是建立在用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP上的。128.2多媒體通信網(wǎng)絡的核心技術

實時控制協(xié)議RTCP實時傳輸控制協(xié)議RTCP（Real-timeTransportControlProtocol）【RFC3550，3551】是與RTP配合使用的協(xié)議。RTCP為RTP媒體流提供信道外（out-of-band）控制。RTCP本身并不傳輸數(shù)據(jù)，但和RTP一起協(xié)作將多媒體數(shù)據(jù)打包和發(fā)送。RTCP定期在流多媒體會話參加者之間傳輸控制數(shù)據(jù)。RTCP的主要功能是為RTP所提供的服務質量（QualityofService）提供反饋。138.2多媒體通信網(wǎng)絡的核心技術

資源預留協(xié)議RSVP資源預留協(xié)議RSVP（ResourceReSerVationProtocol）【RFC2205】是一種用于互聯(lián)網(wǎng)上質量整合服務的協(xié)議。RSVP允許主機在網(wǎng)絡上請求特殊服務質量用于特殊應用程序數(shù)據(jù)流的傳輸。路由器也使用RSVP發(fā)送服務質量（QOS）請求給所有結點（沿著流路徑）并建立和維持這種狀態(tài)以提供請求服務。通常RSVP請求將會引起每個節(jié)點數(shù)據(jù)路徑上的資源預留。148.2多媒體通信網(wǎng)絡的核心技術

實時流協(xié)議RTSP實時流協(xié)議RTSP（RealTimeStreamingProtocol）【RFC2326】建立并控制一個或幾個時間同步的連續(xù)流媒體，如音頻和視頻。盡管連續(xù)媒體流與控制流交叉是可能的，RTSP本身并不發(fā)送連續(xù)流。換言之，RTSP充當多媒體服務器的網(wǎng)絡遠程控制。RTSP提供了一個可擴展框架，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)（如音頻與視頻）的受控、按需傳送。數(shù)據(jù)源包括實況數(shù)據(jù)與存儲的剪輯。RTSP用于控制多個數(shù)據(jù)發(fā)送會話，提供了選擇發(fā)送通道（如UDP、組播UDP與TCP等）的方式，并提供了選擇基于RTP的發(fā)送機制的方法。158.2.6超文本與超媒體技術1、超文本和超媒體的概念2、超文本的特點3、超文本系統(tǒng)及其特點4、超文本和超媒體的體系結構5、超文本與超媒體的應用6、超文本與超媒體存在的問題7、超文本與超媒體發(fā)展的前景16表現(xiàn)層超文本抽象機層（HAM）數(shù)據(jù)庫層圖8-1Campbell和Goodman模型運行層存儲層內(nèi)部成員層圖8-2Dexter模型178.3分布式多媒體系統(tǒng)●

分布式多媒體系統(tǒng)的定義分布式多媒體系統(tǒng)的研究還處于初級階段，目前還沒有較為嚴格的定義，隨著技術的進步，分布式多媒體系統(tǒng)會不斷地完善和發(fā)展。我們可以簡單的認為分布式多媒體系統(tǒng)就是把多媒體信息的獲取、表示、傳輸、存儲、加工、處理集成為一體，運行在一個分布式計算機網(wǎng)絡環(huán)境中。它是把多媒體信息的綜合性、實時性、交互性和分布式計算機系統(tǒng)的資源分散性、工作并行性和系統(tǒng)透明性相結合。188.3分布式多媒體系統(tǒng)

分布式多媒體系統(tǒng)的基本特征分布式多媒體系統(tǒng)具有多媒體綜合性、資源分散性、運行實時性、管理集中性、操作交互性、系統(tǒng)透明性等基本特征。

分布式多媒體系統(tǒng)的服務模型分布式多媒體計算機系統(tǒng)中從總體上來看，應采用客戶機／服務器模型，即把一個復雜的多媒體任務分成兩個部分去完成，運行在一個完整的分布式環(huán)境中。也就是說，在前端客戶機上運行應用程序，而在后端服務器上提供各種各樣的特定的服務。198.3分布式多媒體系統(tǒng)

分布式多媒體系統(tǒng)的層次結構分布式多媒體系統(tǒng)從功能上可分為4層：多媒體應用層、多媒體流管理層、多媒體傳輸層和多媒體接口層。

網(wǎng)格網(wǎng)格是利用互聯(lián)網(wǎng)把地理上廣泛分布的各種資源（包括計算資源、存儲資源、帶寬資源、軟件資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源等）連成一個邏輯整體，就像一臺超級計算機一樣，為用戶提供一體化信息和應用服務（計算、存儲、訪問等），虛擬組織最終實現(xiàn)在這個虛擬環(huán)境下進行資源共享和協(xié)同工作，徹底消除資源“孤島”，最充分的實現(xiàn)信息共享。20網(wǎng)格方法與傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)方法的區(qū)別特征傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)網(wǎng)格開放性需求和技術有一定確定性、封閉性開放技術、開放系統(tǒng)通用性專門領域、專有技術通用技術集中性很可能是統(tǒng)一規(guī)劃、集中控制一般而言是自然進化、非集中控制使用模式常常是終端模式或C/S模式服務模式為主標準化領域標準或行業(yè)標準通用標準（+行業(yè)標準）平臺性應用解決方案平臺或基礎設施218.4無線網(wǎng)絡上的多媒體傳輸1、無線網(wǎng)絡中影響多媒體質量的因素2、無線網(wǎng)絡中多媒體質量控制技術3、無線網(wǎng)絡上多媒體傳輸質量的終端解決方案228.5無線網(wǎng)絡多媒體應用案例——3G多媒體1、通信類業(yè)務2、娛樂類業(yè)務3、資訊類業(yè)務4、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務23小結