多媒体网络应用及通信技术课件.ppt

1、第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院17.1 多媒体网络应用多媒体网络应用7.2 因特网上存取声音和电视的方法因特网上存取声音和电视的方法7.3 多媒体应用的通信需求多媒体应用的通信需求7.4 多多 媒媒 体体 通通 信信7.5 流媒体技术流媒体技术第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院2因特网上已经开发了很多应用，归纳起来大致可分成两类因特网上已经开发了很多应用，归纳起来大致可分成两类:一类是以一类是以文本为主文本为主的数据通信，包括文件传输、电子邮件、的

2、数据通信，包括文件传输、电子邮件、远程登录、网络新闻和远程登录、网络新闻和Web等等;另一类是以另一类是以声音和电视图像为主声音和电视图像为主的通信。的通信。通常通常把任何一种声音通信和图像通信的网络应用称为多媒体把任何一种声音通信和图像通信的网络应用称为多媒体网络应用网络应用(multimedia networking application)。网络上的多媒体通信应用和数据通信应用有比较大的差别网络上的多媒体通信应用和数据通信应用有比较大的差别:多媒体应用要求在客户端播放声音和图像时要流畅，声音多媒体应用要求在客户端播放声音和图像时要流畅，声音和图像要同步，因此对网络的时延和带宽要求很高。和

3、图像要同步，因此对网络的时延和带宽要求很高。而数据通信应用则把可靠性放在第一位，对网络的时延和而数据通信应用则把可靠性放在第一位，对网络的时延和带宽的要求不那么苛刻。带宽的要求不那么苛刻。7.1多媒体网络应用多媒体网络应用第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院37.1.1 多媒体网络应用举例多媒体网络应用举例(1)现场声音和电视广播或者预录制内容的广播：现场声音和电视广播或者预录制内容的广播：这种应用类似于普通的无线电广播和电视广播这种应用类似于普通的无线电广播和电视广播;不同的是在因特网上广播，用户可以接收世界上任何一个不同

4、的是在因特网上广播，用户可以接收世界上任何一个角落里发出的声音和电视广播。角落里发出的声音和电视广播。这种广播可使用单目标广播这种广播可使用单目标广播(unicast)传输传输;也可使用更有效的多目标广播也可使用更有效的多目标广播(multicast)传输传输;现在市场上有许多因特网广播产品，包括现在市场上有许多因特网广播产品，包括RealNetworks公公司的广播软件司的广播软件广播器广播器(broadcasters)。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院47.1.1 多媒体网络应用举例多媒体网络应用举例(2)声音点播声

5、音点播(audio on demand)：在这一类应用中，客户请求传送经过压缩并存放在服务机上的声音文在这一类应用中，客户请求传送经过压缩并存放在服务机上的声音文件，这些文件可以包含任何类型的声音内容。件，这些文件可以包含任何类型的声音内容。例如，教授的讲课、摇滚乐、交响乐、著名的无线电广播档案文件和历史档案记录。客户在任何时间和任何地方都可以从声音点播服务器中读声音文件。客户在任何时间和任何地方都可以从声音点播服务器中读声音文件。使用因特网点播软件时，在用户启动播放器几秒钟之后就开始播放，使用因特网点播软件时，在用户启动播放器几秒钟之后就开始播放，一边播放一边从服务机上接收文件，而不是在整个

6、文件下载之后开始一边播放一边从服务机上接收文件，而不是在整个文件下载之后开始播放。播放。边接收文件边播放的特性叫做流放边接收文件边播放的特性叫做流放(streaming)。许多这样的产品也为。许多这样的产品也为用户提供交互功能。用户提供交互功能。例如，暂停/重新开始播放，跳转等功能。现在已经有许多因特网声音点播产品，包括现在已经有许多因特网声音点播产品，包括RealNetworks公司的公司的RealPlayer和和Vocaltec公司的公司的Internet Wave。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院57.1.1 多媒

7、体网络应用举例多媒体网络应用举例(3)影视点播影视点播(video on demand)，也称交互电视，也称交互电视(Interactive Television)：这种应用与声音点播应用完全类似。这种应用与声音点播应用完全类似。存放在服务机上的压缩的影视文件可以是教授的讲课、整部电影、预先录制的电视片、(文献)纪录片、历史事件档案片、卡通片和音乐电视片等等。存储和播放影视文件比声音文件需要大得多的存储空间和存储和播放影视文件比声音文件需要大得多的存储空间和传输带宽。传输带宽。现在，已经有很多因特网影视点播产品，包括现在，已经有很多因特网影视点播产品，包括RealNetworks公司的产品公司

8、的产品5。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院67.1.1 多媒体网络应用举例多媒体网络应用举例(4)因特网电话因特网电话(Internet telephony)：这种应用是人们在因特网上进行通话，就像人们在传统的线路交换电这种应用是人们在因特网上进行通话，就像人们在传统的线路交换电话网络上相互通信一样，可以近距离通信，也可以长途通信，而费用话网络上相互通信一样，可以近距离通信，也可以长途通信，而费用却非常低。却非常低。分组实时电视会议分组实时电视会议(group real-time video conferencing)：

9、这类多媒体应用产品与因特网电话类似，但可允许许多人参加。在会这类多媒体应用产品与因特网电话类似，但可允许许多人参加。在会议期间，你可为你所想看到的人打开一个窗口。议期间，你可为你所想看到的人打开一个窗口。现在也已经有许多在因特网上召开分组实时电视会议的产品，包括现在也已经有许多在因特网上召开分组实时电视会议的产品，包括Cornell University开发的开发的CU-SeeMe电视会议产品，下图是电视会议电视会议产品，下图是电视会议的一个画面。的一个画面。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院77.1.2 应用分类应用分类

10、(1)按照交互频繁程度来划分按照交互频繁程度来划分：现场交互应用现场交互应用(live interactive applications)：因特网电话和实时电视会议.在这种应用场合下，与会者在任何时候都可能说话或者移动。从与会者说话或者移动的动作到达接收端的时延应该小于几百毫秒才能为用户接受。人的听觉系统对小于150毫秒延迟感觉不到 150毫秒400毫秒之间时延可以接受 时延超过400毫秒令人甚感别扭交互应用交互应用(interactive applications)：声音点播、影视点播是交互应用的例子.在这种应用场合下，用户仅仅是要求服务器开始传输文件、暂停、从头开始播放或者是跳转而已。从用

11、户发出请求播放到在客户机上开始播放之间的时延大约在15秒钟就可以接受 对信息包时延和抖动的要求不像因特网电话和实时会议那样高 第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院87.1.2 应用分类应用分类(2)按照交互频繁程度来划分按照交互频繁程度来划分：现场交互应用现场交互应用(live interactive applications)：交互应用交互应用(interactive applications)：非实时交互应用非实时交互应用(non-interactive applications)：现场声音广播和电视广播或者预录内容的广

12、播.在这些应用场合下，在这些应用场合下，发送端连续发出声音和电视数据，而用户只是简单地调用播放器发送端连续发出声音和电视数据，而用户只是简单地调用播放器播放，如同普通的无线电广播或者电视广播。播放，如同普通的无线电广播或者电视广播。用户只是简单地调用播放器播放 时延在10秒或者更多一些都可以接受 对信号的抖动要求也可以比交互应用的要求低 第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院9电视会议的一个画面。电视会议的一个画面。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院107

13、.1.3 应用开发面临的问题应用开发面临的问题 (1)因特网提供两种类型的服务：因特网提供两种类型的服务：可靠的面向连接服务可靠的面向连接服务(reliable connection-oriented service)可靠的TCP服务保证把信息包传送到对方，对信息包的时延要求并不高 TCP(Transfer Control Protocol)协议提供的服务属于可靠服务不可靠的无连接服务不可靠的无连接服务(unreliable connectionless service)不可靠的UDP服务不作任何担保，既不保证传送过程中不丢信息包，也不保证时延满足应用要求 使用UDP(User Datagra

14、m Protocol)协议提供的服务属于不可靠服务因特网现在提供的服务对所有信息包的传送都是平等的因特网现在提供的服务对所有信息包的传送都是平等的对时延要求很高的信息包在路由器的队列中都没有优先权对时延要求很高的信息包在路由器的队列中都没有优先权在因特网上任何人都要排队等待在因特网上任何人都要排队等待综上：对信息包的时延和时延的大小缺乏任何保证综上：对信息包的时延和时延的大小缺乏任何保证 第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院118.1.3 应用开发面临的问题应用开发面临的问题 (2)时至今日，因特网上的多媒体应用取得了重大的

15、成就，但还只是有限度时至今日，因特网上的多媒体应用取得了重大的成就，但还只是有限度的成功的成功直至现在，成功的因特网电话和实时电视会议产品比成功的声音点播和直至现在，成功的因特网电话和实时电视会议产品比成功的声音点播和影视点播产品少影视点播产品少实时声音和电视产品可在带宽足够宽的因特网上工作得很好实时声音和电视产品可在带宽足够宽的因特网上工作得很好但当一遇到拥挤链路时，声音和图像的质量就恶化到不能接受的地步但当一遇到拥挤链路时，声音和图像的质量就恶化到不能接受的地步目前多媒体网络应用要目前多媒体网络应用要集中解决个问题是集中解决个问题是：提高网络带宽提高网络带宽减少时延减少时延(delay)减

16、少抖动减少抖动(jitter)第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院127.1.4 改善服务质量改善服务质量 因特网的可靠性服务要求任何信息包不管多么有价因特网的可靠性服务要求任何信息包不管多么有价值，都必须参加排队和等待，在这种条件的限制下，值，都必须参加排队和等待，在这种条件的限制下，人们已经作出了种种努力来改进设计：人们已经作出了种种努力来改进设计：使用使用UDP协议而不使用协议而不使用TCP在接收端增加延迟播放时间在接收端增加延迟播放时间(例如例如100毫秒或者更多毫秒或者更多)来减来减少网络引入的延迟抖动少网络引入的

17、延迟抖动在发送端给信息包打上时间标记，接收端就可以知道信息在发送端给信息包打上时间标记，接收端就可以知道信息包什么时候应该播放包什么时候应该播放给信息包添加错误校正码以减少传输过程中丢失的信息包给信息包添加错误校正码以减少传输过程中丢失的信息包所造成的质量下降所造成的质量下降 第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院137.1.5 多媒体网络应用的争论多媒体网络应用的争论 争论的争论的焦点是如何更好地安排对时间要求非常苛刻的多媒体的交通。焦点是如何更好地安排对时间要求非常苛刻的多媒体的交通。一个极端是某些研究人员主张对最佳服务和

18、底层的因特网协议不作任何改变，用一个极端是某些研究人员主张对最佳服务和底层的因特网协议不作任何改变，用扩大链路带宽的办法来解决；反对这种观点的研究人员认为，加大带宽费用太大，扩大链路带宽的办法来解决；反对这种观点的研究人员认为，加大带宽费用太大，扩大的带宽也会很快被对带宽贪得无厌的多媒体应用吃掉。例如，高清晰度影视扩大的带宽也会很快被对带宽贪得无厌的多媒体应用吃掉。例如，高清晰度影视点播就是一个例子。点播就是一个例子。另一个极端是某些研究人员主张应该对因特网做基本变更，另一个极端是某些研究人员主张应该对因特网做基本变更，为各种应用保留端为各种应用保留端端的带宽。端的带宽。例如，某些研究人员觉得

19、，如果用户想从主机例如，某些研究人员觉得，如果用户想从主机A给主机给主机B打因特网电打因特网电话，就应该给由话，就应该给由A到到B路途上的每个链路路途上的每个链路明确保留带宽明确保留带宽。采用这种方法解决多媒。采用这种方法解决多媒体的交通问题须要做一些比较大的变更：体的交通问题须要做一些比较大的变更：(1)须要开发保留带宽协议。须要开发保留带宽协议。(2)须要修改路由器队列中行程安排的策略才能实现带宽的保留。采用这种方案须要修改路由器队列中行程安排的策略才能实现带宽的保留。采用这种方案之后，信息包在传送过程中不再平等对待，而是付钱越多的信息包，带宽保留的之后，信息包在传送过程中不再平等对待，而

20、是付钱越多的信息包，带宽保留的越多。越多。(3)须要给网络一个交通说明，这样网络就必须要维持每种应用的交通。须要给网络一个交通说明，这样网络就必须要维持每种应用的交通。(4)网络必须要有一种手段以确定是否有足够的带宽来支持新的带宽保留请求。网络必须要有一种手段以确定是否有足够的带宽来支持新的带宽保留请求。把上述这些变更组合在一起时，就需要有新的和复杂的软件来支持。把上述这些变更组合在一起时，就需要有新的和复杂的软件来支持。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院147.1.5 多媒体网络应用的争论多媒体网络应用的争论 在这两个极

21、端之间，某些研究人员不主张对因特网在这两个极端之间，某些研究人员不主张对因特网作比较多的更改，而是在网沿作比较多的更改，而是在网沿(edge of network)，即，即在用户和在用户和ISP之间的接口上添加简单的定价和监视措之间的接口上添加简单的定价和监视措施，根据用户冲浪使用的速率和时间来收费。例如，施，根据用户冲浪使用的速率和时间来收费。例如，用户使用用户使用28.8 Kb/s速率去冲浪是一种价格，使用速率去冲浪是一种价格，使用10 Mb/s速率去冲浪又是一种价格，这种定价方案对距速率去冲浪又是一种价格，这种定价方案对距离是不敏感的。这些研究人员认为，通过简单地增离是不敏感的。这些研究

22、人员认为，通过简单地增加价格，当网络出现明显拥挤时多媒体网络应用的加价格，当网络出现明显拥挤时多媒体网络应用的服务质量有可能得到保证。服务质量有可能得到保证。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院15因特网的改造方案因特网的改造方案1.在现有的基于在现有的基于TCP/IP协议的因特网基础上增加链路带协议的因特网基础上增加链路带宽，并使用一些辅助手段。（宽，并使用一些辅助手段。（FEC、RTP、RTCP、IGMP、H.323）2.对现有的网络环境进行彻底改造，制定新的适合多媒对现有的网络环境进行彻底改造，制定新的适合多媒体通信的

23、网络协议。（体通信的网络协议。（100VG-AnyLAN、ATM、IPv6、RSVP）3.对网络层和传输层进行很小的改变，且在网络边缘对网络层和传输层进行很小的改变，且在网络边缘（用户与（用户与ISP之间）引入简单的记价和规划策略之间）引入简单的记价和规划策略（DiffServ）。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院16IPV4与与Ipv6TCP/IP协议的核心协议之一就是协议的核心协议之一就是IP地址编码协议。地址编码协议。IPv6的全称是的全称是“互联网协议互联网协议第第6版版”，目前的，目前的IPv4的地址是的地址是3

24、2位编码。位编码。IPv6的地址是的地址是128位编码，能位编码，能产生产生2的的128次方个次方个IP地址，其资源几乎是无穷的。地址，其资源几乎是无穷的。第一代互联网美国军方从第一代互联网美国军方从60年代开始，年代开始，70年代正式进行开发建设，年代正式进行开发建设，1994年正式年正式投入商业运营，并统一采用投入商业运营，并统一采用TCP/IP协议。协议。Ipv4的的Ip地址大约为地址大约为40多亿，多亿，但因为美国掌握了绝对的控制权，但因为美国掌握了绝对的控制权，IP地址这种资源的分配上，明显偏袒地址这种资源的分配上，明显偏袒美国，加上不珍惜，目前美国，加上不珍惜，目前IP地址面临枯竭

25、，以地址面临枯竭，以Ipv6为核心的下一代互联网为核心的下一代互联网就提上了日程。就提上了日程。Ip地址的不平衡，从一个例子就可以看出。美国一个大学地址的不平衡，从一个例子就可以看出。美国一个大学拥有的拥有的IP地址就几乎等于全中国的地址就几乎等于全中国的IP地址。我们的公众网因地址。我们的公众网因IP地址匮乏，地址匮乏，被迫大量使用转换地址，严重影响了互联网本身的效益及安全。被迫大量使用转换地址，严重影响了互联网本身的效益及安全。Ipv6地址具体有多少呢？地址具体有多少呢？有人形容说：世界上每一粒沙子都可以分配有人形容说：世界上每一粒沙子都可以分配一个地址，一个地址，也就是说，在也就是说，在

26、IPV6下，下，IP地址将可充分满足数字化生活的需地址将可充分满足数字化生活的需要，不再需要地址的转换，还互联网本来的面目。更重要的是，将提供要，不再需要地址的转换，还互联网本来的面目。更重要的是，将提供更安全，更为广阔的应用与服务。国于更安全，更为广阔的应用与服务。国于1998年由年由CERNET率先建立了率先建立了Ipv6试验床，并获得国际组织认可，于试验床，并获得国际组织认可，于1999年开始分配年开始分配Ipv6地址。地址。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院17针对现有因特网的措施针对现有因特网的措施尽量利用尽量利

27、用UDP来传送音频和视频。来传送音频和视频。在客户端采用推迟播放和缓冲区技术以减弱传在客户端采用推迟播放和缓冲区技术以减弱传输延迟和传输抖动的影响。输延迟和传输抖动的影响。在各个分组上加上顺序号、时间戳和同步标记，在各个分组上加上顺序号、时间戳和同步标记，使客户端能够正确播放。使客户端能够正确播放。针对分组丢失可以采用针对分组丢失可以采用冗余纠错技术冗余纠错技术、交错传交错传输技术输技术和和插值技术插值技术进行修复。进行修复。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院18冗余纠错技术冗余纠错技术1.每每n个原始块后发送一个冗余编码

28、块，冗余块是个原始块后发送一个冗余编码块，冗余块是由由n个原始块的或个原始块的或(OR)运算生成的。运算生成的。2.捎带低质量冗余信息。捎带低质量冗余信息。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院197.2因特网上存取声音和电视的方法因特网上存取声音和电视的方法 经过压缩的声音或者电视文件放在经过压缩的声音或者电视文件放在Web服务器上，由服务器上，由Web服服务器通过务器通过HTTP协议把文件传送给客户。协议把文件传送给客户。经过压缩的声音或者电视文件放在声音经过压缩的声音或者电视文件放在声音/电视流放服务器电视流放服务器(s

29、treaming server)上，由流放服务器通过非上，由流放服务器通过非HTTP协议把文协议把文件传送给客户件传送给客户由一个单独的应用程序由一个单独的应用程序帮助器帮助器(helper)，通常叫做媒体播，通常叫做媒体播放器放器(media player)来播放声音和影视来播放声音和影视典型的媒体播放器要执行好几个功能，包括解压缩、消除抖动、错误典型的媒体播放器要执行好几个功能，包括解压缩、消除抖动、错误纠正和用户播放等功能纠正和用户播放等功能可以使用像插件这种技术把媒体播放器的用户接口放在可以使用像插件这种技术把媒体播放器的用户接口放在Web客户机的客户机的用户界面上用户界面上浏览器在当

30、前浏览器在当前Web页面上保留屏幕空间，并且由媒体播放器来管理页面上保留屏幕空间，并且由媒体播放器来管理第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院207.2.1 读取声音和影视文件的方法读取声音和影视文件的方法(1)通过通过Web浏览器传送给媒体播放器浏览器传送给媒体播放器 Web浏览器请求消息请求传送声音浏览器请求消息请求传送声音/电视文件电视文件Web服务器发送响应消息和请求的声音服务器发送响应消息和请求的声音/电视文件电视文件Web浏览器调用相应的媒体播放器浏览器调用相应的媒体播放器媒体播放器播放声音媒体播放器播放声音/电视

31、文件电视文件特点：特点：简单简单比较大的时延比较大的时延媒体播放器必须媒体播放器必须Web浏览器得到文件浏览器得到文件浏览器需要下载整个文件后才传送给媒体播放器浏览器需要下载整个文件后才传送给媒体播放器在传输过程中时延很难接受在传输过程中时延很难接受 第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院217.2.1 读取声音和影视文件的方法读取声音和影视文件的方法(2)直接把声音直接把声音/电视从电视从Web服务器传送给媒体播放器服务器传送给媒体播放器 用户点击超链接请求传送用户点击超链接请求传送超级链接指向一个播放说明文件超级链接指向一

32、个播放说明文件(presentation description file)，这个文件包含有实，这个文件包含有实际的声音际的声音/电视文件的地址电视文件的地址(URL)。播放说明文件被封装在。播放说明文件被封装在HTTP响应消息中响应消息中 播放说明文件也称元文件(meta file)，它可以是仅由声音/电视文件网址组成的只有一行的文本文件，也可以包含更多内容的文件。如，播放说明文件可以是同步多媒体集成语言(Synchronized Multimedia Integration Language，SMIL)文件，读成“smile”Web浏览器检查响应消息中的内容的类型，调用媒体播放器，把响应消

33、息中的播放浏览器检查响应消息中的内容的类型，调用媒体播放器，把响应消息中的播放说明文件传送给媒体播放器说明文件传送给媒体播放器媒体播放器直接与媒体播放器直接与Web服务器建立服务器建立TCP连接，然后把传送声音连接，然后把传送声音/电视文件的电视文件的HTTP请请求消息发送到求消息发送到TCP连接上连接上在在HTTP响应消息中把声音响应消息中把声音/电视文件传送该媒体播放器并开始播放电视文件传送该媒体播放器并开始播放 第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院227.2.1 读取声音和影视文件的方法读取声音和影视文件的方法(3)特

34、点：特点：依然使用依然使用HTTP传送文件传送文件不容易使用户获得满意的交互性能不容易使用户获得满意的交互性能第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院237.2.1 读取声音和影视文件的方法读取声音和影视文件的方法(4)直接把声音直接把声音/电视从多媒体流放服务器传送给媒体播放器电视从多媒体流放服务器传送给媒体播放器 特点：特点：可考虑从独立的多媒体服务器(如声音服务器、电视服务器)把多媒体文件传送给媒体播放器 允许应用开发人员为多媒体点播(multimedia-on-demand)设计一种流(式播)放协议(streaming

35、protocol)使用这种结构，媒体播放器就向流放服务器请求传送文件，而不是向Web服务器请求传送文件，媒体播放器和流放服务器之间可以使用它们自己的协议进行通信，声音/电视文件可以使用UDP而不是TCP直接从流放服务器传送给媒体播放器。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院247.2.1 读取声音和影视文件的方法读取声音和影视文件的方法(5)直接把声音直接把声音/电视从多媒体流放服务器传送给媒电视从多媒体流放服务器传送给媒体播放器体播放器 特点：特点：需要两个服务器：HTTP服务器，用于Web页面服务 流放服务器，用于声音/电

36、视文件服务 两个服务器可以运行在同一服务机上，也可以运行在不同的服务机上。如果Web服务器非常繁忙，使用两台服务机是有利的 媒体播放器(media player)功能:(1)解压缩(2)去抖动：由于到达接收端的每个声音信息包和电视图像信息包的时延不是一个固定的数值，如果直接播放，听起来就会有抖动的感觉，甚至无法理解。简单方法是使用缓存技术，就是把声音或者电视图像数据先存放在缓冲存储器中，经过一段延时之后再播放。(3)错误处理：信息包流中的部分信息包在传输过程中就可能会丢失。如果连续丢失的信息包太多，用户接收的声音和图像质量就不能容忍。采取的办法往往是重传。(4)用户可控制的接口：媒体播放器为用

37、户提供的控制功能通常包括声音的音量大小、暂停/重新开始和跳转等等。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院257.3多媒体应用的通信需求多媒体应用的通信需求高网络带宽高网络带宽低传输延迟低传输延迟低传输延迟抖动低传输延迟抖动对传输可靠性要求相对较低对传输可靠性要求相对较低支持多播支持多播支持服务质量（支持服务质量（Quality of Service）机制）机制第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院26 1比特率可变性 多媒体传输按其特点可以分为恒定比特率和可变

38、比特率两种类型。2时间依赖性 连续媒体的传输必须是实时的，端到端的等待时间应当控制在一个很短的时间段内。3信道对称性 在端到端的传输系统中，传输信道是双向的。根据多媒体应用类型的不同，上行和下行信道的通信量可能是对称的，也可能是不对称的。7.3.1 多媒体数据流的基本特征第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院277.3.2 多媒体通信的性能需求 1吞吐量需求 网络吞吐量是指有效的网络带宽，通常定义成物理链路的传输速率减去各种传输开销，以及网络冲突、瓶颈、拥塞和差错等开销，它反映了网络的最大极限容量。视频（未压缩）：140Mbp

39、s左右ITU H.261 64K2MbpsISO/IEC MPEG 1.4Mbps40Mbps 第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院287.3.2 多媒体通信的性能需求 2可靠性需求 差错率（Error Rate）是一种重要的性能指标，反映了网络传输的可靠性。位差错率、帧差错率、分组差错率分别用于在不同的网络协议层次上计算差错率。控制差错的方法：ARQ，但对于时间要求严格的数据，ARQ没有意义FEC第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院297.3.2 多媒体

40、通信的性能需求 3延迟需求 延迟（Delay）是衡量网络性能的重要参数。延迟传播延迟、传输延迟、网络延迟、接口延迟等。与延迟有关的另一个性能参数是延迟抖动。传输延迟：含信源处、信宿处的采样、编码、解码、打包、拆包；传输延迟；端点系统的排队和播放延迟。对于端端延迟，一般要求小于150ms。网络延迟：可分成固有延迟和随机延迟。固有延迟与传播延迟和链路比特率高低有关，而随机延迟则由网络故障、传输错误以及网络拥塞等引起，一般是不可预测的。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院307.3.2 多媒体通信的性能需求 4多点通信需求 多媒体

41、通信涉及音频和视频数据，在分布式多媒体应用中有广播和多播信息。因此，除常规的点对点通信外，多媒体通信需要支持多播通信方式。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院317.3.2 多媒体通信的性能需求 5同步需求 流间同步 流间同步是不同媒体间的同步，和具体应用有关，是一种端到端的服务。流内同步 流内同步是保持单个媒体流内部的时间关系，即按照一定的延迟和抖动约束来传送媒体分组流，以满足感官上的需要。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院327.4 多多 媒媒 体体

42、 通通 信信多媒体通信也是相对于以往的通信而言，在网上多媒体通信也是相对于以往的通信而言，在网上的通信内容由单纯的传送文字和图形发展到了传的通信内容由单纯的传送文字和图形发展到了传送声音和图像，这将成为本世纪通信的主体。所送声音和图像，这将成为本世纪通信的主体。所谓多媒体通信主要指以下方面。谓多媒体通信主要指以下方面。静止图像和活动图像传送可视电话可视电话控制器的框图如图所示。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院33第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院34

43、多媒体终端 多媒体终端不同于计算机网络上的一般终端，也不同于通信领域的传真机、电话机、可视电话等通信终端。它有如下一些特点。集成性 交互性 同步性 实时性第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院357.4.1 多目标广播的概念多目标广播的概念单目标广播服务单目标广播服务第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院367.4.1 多目标广播的概念多目标广播的概念多目标广播服务多目标广播服务第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多

44、媒体信息技术信息工程学院377.4.1 多目标广播的概念多目标广播的概念多播（多播（MulticastMulticast）也叫组播，它不同于广播，其传送方）也叫组播，它不同于广播，其传送方式是把相同的数据送到一组选择的目的地站点，而广播是式是把相同的数据送到一组选择的目的地站点，而广播是把相同数据传送到其它所有站点。把相同数据传送到其它所有站点。多播技术可以广泛应用于因特网电台、因特网电视、视频多播技术可以广泛应用于因特网电台、因特网电视、视频会议、股市报价、分布式多媒体游戏等多媒体网络应用中。会议、股市报价、分布式多媒体游戏等多媒体网络应用中。多播信息传递用的是组（多播信息传递用的是组（gr

45、oupgroup）地址，组地址是网络上）地址，组地址是网络上与多个站点相关的一种多目的地址。与多个站点相关的一种多目的地址。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院387.4.2 IP组播地址组播地址IPIP多播地址（也称为组地址）在多播地址（也称为组地址）在224.0.0.0224.0.0.0到到239.255.255.255239.255.255.255的的D D类地类地址范围内，这是通过将前四个高序位设置为址范围内，这是通过将前四个高序位设置为11101110来定义的。在网络前缀来定义的。在网络前缀或无类别域间路由（或无类

46、别域间路由（Classless Inter-Domain RoutingClassless Inter-Domain Routing，CIDRCIDR）表示）表示法中，法中，IPIP多播地址缩写为多播地址缩写为224.0.0.0/24224.0.0.0/24。从从224.0.0.0224.0.0.0到到224.0.0.255(224.0.0.0/8)224.0.0.255(224.0.0.0/8)范围的多播地址保留用于范围的多播地址保留用于本地子网。本地子网。224.0.0.1-224.0.0.1-该子网上的所有主机。该子网上的所有主机。224.0.0.2-224.0.0.2-该子网上的所有路

47、由器。该子网上的所有路由器。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院39IP多播的组模型多播的组模型 IP多播定义的组模型是一种无根（no root）控制模式，其理解要点如下：1、侦听特定IP多播地址的那一组主机称为一个多播组(主机组)。2、主机组的成员关系是动态的，主机可以在任何时候加入或离开该组。3、主机组的成员数量没有限制。4、主机组可以跨越多个网段。这需要沿路各个路由器上的IP多播支持，并且IGMP协议和多播路由协议配合来完成。5、在网络层，发送方无法控制也不知道具体一台主机是否属于该多播组。6、任何一台主机无论它是否属

48、于该多播组，都可以向该多播地址发送数据。数据可以被该主机组的所有成员接收。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院407.4.3 在在LAN上实现多播上实现多播在在LAN上，网络层定义的多播工作方式最终还要借助于上，网络层定义的多播工作方式最终还要借助于MAC层的多播机制来实现。层的多播机制来实现。几乎所有的几乎所有的LAN采用的都是广播式信道，所以在采用的都是广播式信道，所以在LAN上都是上都是借助于广播机制实现多播的。借助于广播机制实现多播的。具体工作过程为：发送方将组播数据帧广播到具体工作过程为：发送方将组播数据帧广播到L

49、AN共享信道共享信道上，处在本上，处在本LAN中的该多播组的成员主机监听到之后将其接中的该多播组的成员主机监听到之后将其接收，其它主机则将其丢弃。收，其它主机则将其丢弃。MAC层也定义了单播层也定义了单播MAC地址和组播地址和组播MAC地址，以使网卡地址，以使网卡对监听到的数据帧区别对待。对监听到的数据帧区别对待。组播组播IP地址要映射为组播地址要映射为组播MAC地址。地址。第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院41将将IP多播映射到多播映射到MAC层多播层多播为了支持为了支持IP多播，多播，Internet权威机构把权威机构

50、把01-00-5E-00-00-00到到01-00-5E-7F-FF-FF范围的多播地址保留用于以太网和范围的多播地址保留用于以太网和FDDI。IP多播地址的多播地址的23个低序位被直接映射到个低序位被直接映射到MAC层多播地址层多播地址23个低序个低序位。位。0：表示单播地址1：表示组播地址第七章第七章 多媒体网络应用及通信技术多媒体网络应用及通信技术2022-7-26多媒体信息技术信息工程学院427.4.4 以太网卡的工作模式以太网卡的工作模式单播侦听模式单播侦听模式：网卡底层硬件只接收目的：网卡底层硬件只接收目的MAC地址与本网卡地址与本网卡物理地址匹配的数据帧和目的物理地址匹配的数据帧