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1、多多 媒媒 体体 技技 术术电子教学课件电子教学课件第第8 8章章12/23/20221陈文华陈文华第第8 8章章 多媒体通信多媒体通信网络与应用系统网络与应用系统n 8.1 8.1 多媒体计算机网络的基本概念多媒体计算机网络的基本概念n 8.2 8.2 网络多媒体技术的特点网络多媒体技术的特点n 8.3 8.3 多媒体应用对网络的性能需求多媒体应用对网络的性能需求n 8.4 8.4 多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术n 8.5 8.5 多媒体会议系统多媒体会议系统n 8.6 8.6 多媒体交互电视系统多媒体交互电视系统12/23/20222陈文华陈文华8.1 多媒体计算机多媒体计算机网络的
2、基本概念网络的基本概念n 8.1.1 8.1.1 多媒体计算机网络的定义多媒体计算机网络的定义n 8.1.2 8.1.2 多媒体计算机网络的组成多媒体计算机网络的组成n 8.1.3 8.1.3 网络物理连接形式网络物理连接形式拓扑结构拓扑结构n 8.1.4 8.1.4 基带、频带、宽带传输基带、频带、宽带传输n 8.1.5 8.1.5 数据传输的同步方式数据传输的同步方式n 8.1.6 8.1.6 8.1.108.1.1012/23/20223陈文华陈文华8.1 多媒体计算机多媒体计算机网络的基本概念网络的基本概念n 8.1.6 8.1.6 多路复用技术多路复用技术n 8.1.7 8.1.7
3、数据交换数据交换n 8.1.8 8.1.8 多媒体网络系统的种类多媒体网络系统的种类n 8.1.9 8.1.9 面向连接和无连接面向连接和无连接n 8.1.10 8.1.10 服务质量服务质量QoSQoS及其层次及其层次n 8.1.1 8.1.1 8.1.58.1.512/23/20224陈文华陈文华8.1.1 多媒体计算机多媒体计算机网络的定义网络的定义n 多多媒媒体体计计算算机机网网络络是是在在网网络络协协议议的的控控制制下下，通通过过网网络络通通信信设设备备和和线线路路将将分分布布在在不不同同地地理理位位置置，且且具具有有独独立立功功能能的的多多个个多多媒媒体体计计算算机机系系统统进进行
4、行连连接接，并并通通过过多多媒媒体体网网络络操操作作系系统统等等网网络络软软件件实实现现资资源源共共享享的的多多机机系系统统，称称为为多多媒体计算机网络。媒体计算机网络。12/23/20225陈文华陈文华多媒体计算机网络多媒体计算机网络的基本要素的基本要素n 1.1.至至少少有有两两台台具具有有独独立立多多媒媒体体计计算算机机网络操作系统的计算机。网络操作系统的计算机。n 2.2.多多媒媒体体计计算算机机之之间间要要有有网网络络通通信信手手段将其互连。段将其互连。n 3.3.多媒体计算机之间要有相互通信的多媒体计算机之间要有相互通信的规则（协议），它由以下三个要素组成规则（协议），它由以下三个
5、要素组成的：的：u（1 1）语语法法，即即用用户户数数据据与与控控制制信信息息的的结构与格式。结构与格式。12/23/20226陈文华陈文华多媒体计算机网络多媒体计算机网络的基本要素的基本要素u（2 2）语语义义，即即需需要要发发出出何何种种控控制制信信息息，以及完成的动作与做出的响应。以及完成的动作与做出的响应。u（3 3）时时序序，即即对对事事件件实实现现顺顺序序的的详详细细说说明。明。n 4.4.配有网络软件。配有网络软件。n 5.5.实现多媒体计算机资源共享。实现多媒体计算机资源共享。12/23/20227陈文华陈文华8.1.2 多媒体计算机多媒体计算机 网络的组成网络的组成n 由由
6、通通 信信 子子 网网 和和 资资 源源 子子 网网 两两 部部 分分 组组 成成。图图8-1 8-1 通信子网与资源子网通信子网与资源子网12/23/20228陈文华陈文华8.1.2 多媒体计算机多媒体计算机 网络的组成网络的组成n 1.1.通信子网通信子网u 通通信信子子网网由由网网络络通通信信设设备备和和传传输输介介质质组组成成，其其主主要要功功能能是是进进行行数数据据传传输输、交交换换和和通通信信控控制制，将将资资源源子子网网中中的的各各种种资资源源连接起来，实现资源共享和信息交流。连接起来，实现资源共享和信息交流。n 2.2.资源子网资源子网u 资资源源子子网网负负责责全全网网的的数
7、数据据处处理理，并并向向网网络络用用户户提提供供多多媒媒体体网网络络资资源源和和服服务务，通通过过 通通 信信 子子 网网 来来 共共 享享 多多 媒媒 体体 资资 源源。12/23/20229陈文华陈文华8.1.3 网络物理连接形式网络物理连接形式拓扑结构拓扑结构n 拓拓扑扑结结构构是是指指网网络络单单元元的的地地理理位位置置和和互互连连的的几几何何布布局局。总总线线型型结结构构中中的的所所有有用用户户结结点点都都同同等等地地挂挂接接在一条公共传输总线上，如图所示。在一条公共传输总线上，如图所示。n 1.1.总总线线型型拓拓扑扑结结构构图8-2 总线型网络结构ABDCE12/23/20221
8、0陈文华陈文华1.总线型拓扑结构总线型拓扑结构 总线型结构通常采用基带传输或宽带传输。总线型结构通常采用基带传输或宽带传输。u（1 1）总线型结构的优点：）总线型结构的优点：u 线路简单，通信费用省。线路简单，通信费用省。u 无源操作保证了网络的高度可靠性。无源操作保证了网络的高度可靠性。u 有利于组建高速宽带的综合业务局域网。有利于组建高速宽带的综合业务局域网。u（2 2）总线型结构的缺点：）总线型结构的缺点：u 网络覆盖范围受到限制。网络覆盖范围受到限制。u 传输信道安全性差。传输信道安全性差。u CSMA/CD CSMA/CD协议不利于网络业务量的增加。协议不利于网络业务量的增加。12/
9、23/202211陈文华陈文华环型拓扑结构图环型拓扑结构图A环接器环接器BCDEF2.环型拓扑结构环型拓扑结构12/23/202212陈文华陈文华2.环型拓扑结构环型拓扑结构n 环型网络的三种功能：环型网络的三种功能：u 数据插入、数据接收和数据除去。数据插入、数据接收和数据除去。n 环接器的两个主要作用：环接器的两个主要作用：u 使使环环路路能能正正常常运运行行，让让经经环环路路所所有有的数据都能通过。的数据都能通过。u 为为所所连连接接的的站站提提供供发发送送和和接接收收数数据据的访问点。的访问点。12/23/202213陈文华陈文华2.环型拓扑结构环型拓扑结构n（1 1）环型网络的主要优
10、点：）环型网络的主要优点：u 网络接入控制接口部件比较简单。网络接入控制接口部件比较简单。u 可以获得比较均等的接入和使用机会。可以获得比较均等的接入和使用机会。u 网络的性能比较稳定，能承受较重的负荷。网络的性能比较稳定，能承受较重的负荷。n（2 2）环型网络的主要缺点：）环型网络的主要缺点：u 有源部件其可靠性不如无源部件。有源部件其可靠性不如无源部件。u 环内某一结点故障会引起全网的故障。环内某一结点故障会引起全网的故障。u 网络的扩充不如总线型网容易。网络的扩充不如总线型网容易。12/23/202214陈文华陈文华3.星型拓扑结构星型拓扑结构星型结构图星型结构图ABCDEF中心中心结点
11、结点12/23/202215陈文华陈文华3.星型拓扑结构星型拓扑结构n（1 1）星型网络结构的主要优点是：）星型网络结构的主要优点是：u 可以利用现有的专用自动交换机系统。可以利用现有的专用自动交换机系统。u 集集中中控控制制有有利利于于将将各各工工作作站站送送来来的的数数据据流进行汇集，再与别的网络互连。流进行汇集，再与别的网络互连。u 线路交换没有转接时延。线路交换没有转接时延。n（2 2）星型网络的主要缺点是：）星型网络的主要缺点是：u 网络的工作效率低，业务容量不高。网络的工作效率低，业务容量不高。u 结点之间的相互通信量不能过大。结点之间的相互通信量不能过大。u 网络可靠性较差。网络
12、可靠性较差。12/23/202216陈文华陈文华8.1.4 基带、频带、基带、频带、宽带传输宽带传输n 1.1.基带传输基带传输u 频频带带从从直直流流起起可可高高到到数数百百千千赫赫，甚甚至至若若干干兆兆赫赫，未未经经调调制制的的数数字字信信号号称称为为基基带带信号。信号。u 基基带带传传输输不不需需要要调调制制解解调调器器，设设备备化化费费小，适用于短距离的数据传输。小，适用于短距离的数据传输。12/23/202217陈文华陈文华8.1.4 基带、频带、基带、频带、宽带传输宽带传输n 2.2.频带传输频带传输u 基基带带脉脉冲冲对对载载波波波波形形的的某某些些参参量量进进行行控控制制（调调
13、制制），使使载载波波参参量量随随基基带带脉脉冲冲变变化化的的信信号号（有有一一定定的的频频带带范范围）称为已调信号。围）称为已调信号。12/23/202218陈文华陈文华8.1.4 基带、频带、基带、频带、宽带传输宽带传输n 3.3.宽带传输宽带传输u 是是指指使使用用比比音音频频带带宽宽（4KHz4KHz）更更宽宽的的频频带带进进行行传传输输的的系系统统。把把高高速速率率的的数数字字网网也称为宽带网。也称为宽带网。u 基基带带数数据据传传输输速速率率为为0 010Mbps10Mbps，通通常常用于传输数字信息；用于传输数字信息；u 宽宽带带的的数数据据传传输输速速率率范范围围为为0 0400
14、Mbps400Mbps，并并被被划划分分为为多多个个逻逻辑辑基基带带信信道道，宽宽带带传传输一定是采用频带传输技术的。输一定是采用频带传输技术的。12/23/202219陈文华陈文华 起起始始位位校校验验位位数据字符数据字符停止位停止位8.1.5 数据传输的数据传输的 同步方式同步方式n 1.1.异步传输异步传输u 在异步传输中不需要传输时钟脉冲。在异步传输中不需要传输时钟脉冲。1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 11 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 异步传输图异步传输图12/23/202220陈文华陈文华1.异步传输异步传输n 异步传输优点异步传输优点u 异步通信设备易于
15、安装，维护简单。异步通信设备易于安装，维护简单。u 价格便宜。价格便宜。n 异步传输缺点：异步传输缺点：u 开开销销大大、效效率率低低、速速率率低低，如如1200bps1200bps或更低的速度。或更低的速度。12/23/202221陈文华陈文华8.1.5 数据传输的数据传输的 同步方式同步方式n 2.2.同步传输同步传输u 利利用用时时钟钟的的同同步步来来使使发发送送和和接接收收装装置置之之间间的的定定时时不不发发生生误误差差的方法称为同步法。的方法称为同步法。如果将定时信号包含在数据信号中发送，直接如果将定时信号包含在数据信号中发送，直接从数据波形本身中提取同步信号，称自同步法。从数据波形
16、本身中提取同步信号，称自同步法。如数字信号利用曼彻斯特编码时，规定传送如数字信号利用曼彻斯特编码时，规定传送“0”“0”信号时是先正后负，传送信号时是先正后负，传送“1”“1”信号时是先信号时是先负后正。负后正。12/23/202222陈文华陈文华2.同步传输同步传输n 由由于于数数据据信信号号都都是是由由二二进进制制码码按按预预定定规规律律编编排排而而成成，它它包包含含位位、字字、句句及及帧帧。传传输输时时不不仅仅位位需需要要同同步，其余字、句、帧都要同步，这就叫步，其余字、句、帧都要同步，这就叫“群群”同步。同步。n 每每一一数数据据块块前前、后后用用同同步步数数据据块块加加上上同同步步定
17、定界界符符等等控控制制信信息息的的组组合合，常常称称为为“帧帧”。帧帧的的实实际际格格式式，常取决于传输方案。常取决于传输方案。12/23/202223陈文华陈文华n（1 1）面向字符方式）面向字符方式 SYNSYN，其其8 8位编码为位编码为0001011000010110。一个或多个一个或多个SYN SYN 控制字控制字符符 数据字符数据字符 控制字符控制字符图图8-6（a）面向字符的面向字符的帧帧2.同步传输同步传输12/23/202224陈文华陈文华2.同步传输同步传输n（2 2）面向比特（位）方式）面向比特（位）方式F F01111110 F01111110 F01111110011
18、111108 8比特标志比特标志 控制字段控制字段 数据字段数据字段 控制字段控制字段 8 8比特标志比特标志图图8-6（b）面向面向比特比特的的帧帧12/23/202225陈文华陈文华8.1.6 多路复用技术多路复用技术n 1.1.频分多路（频分多路（FDMFDM）复用技术复用技术u 频频分分多多路路复复用用（FDMFDM）是是用用划划分分频频率率来来区区分分各各个个信信道道，将将具具有有一一定定带带宽宽的的线线路路划划分分为为若若干干条条子子信信道道，各各条条信信道道的的中中心心频频带带不不相相重重合合。MODEMMODEM工工作作于于不不同同的的频频率率，把把不不同同频频率率的的信信号号
19、进进行行组组合合后后同同时时送送到到一一条条高高速速线线路路上上进进行行传传输输；在在接接收收端端再再用用不不同同频频率率的的MODEMMODEM，将将这这些些不不同同频频率率的的信信号号从从线线路路上上分分开开，这这就就达达到了高速线路共用的目的。到了高速线路共用的目的。12/23/202226陈文华陈文华 图图8-7 频分多路复用技术频分多路复用技术ABCDABCDFDMFDM子信道子信道 A子信道子信道 B子信道子信道 C子信道子信道 D 1.频分多路复用技术频分多路复用技术12/23/202227陈文华陈文华2.时分多路复用技术时分多路复用技术n 时时分分多多路路复复用用（TDMTDM
20、）是是将将一一条条线线路路按按每每一一周周期期T T划划分分为为若若干干时时间间片片：t1t1，t2t2，tntn，即即：每每一一时时间间片片上上交交叉叉发发送送每每一一路路信信号号的的一一部部分分，来来实实现现由由一一条条线线路传送多路信号。路传送多路信号。n 时时分分多多路路复复用用在在每每一一瞬瞬时时只只有有一一个个信信号号占占用用信信道道，在在其其占占有有的的时时间间片片内内利利用用信信道的全部带宽。道的全部带宽。12/23/202228陈文华陈文华4800129600TDMTDM2400240031231 2 3 1 2 32.时分多路复用技术时分多路复用技术 图图8-8 时分多路复
21、用技术时分多路复用技术12/23/202229陈文华陈文华2.时分多路复用技术时分多路复用技术n 多多个个终终端端装装置置的的数数据据速速率率之之和和就就等等于于多多路路传传输输线线路路的的最最大大数数据据速速率率，如如图图中中所所示：示：240024004800=9600bpsn TDMTDM可可用用于于计计算算机机通通信信及及电电话话、传传真真和和图像通信。图像通信。12/23/202230陈文华陈文华8.1.7 数据交换数据交换n 数据交换方式大致分类如下：数据交换方式大致分类如下：空分电路交换空分电路交换 电路交换电路交换 时分电路交换时分电路交换数据交换数据交换 报文交换报文交换 存
22、储交换存储交换 报文分组交换报文分组交换12/23/202231陈文华陈文华1.电路交换电路交换n 优点：无延时地发送数据。优点：无延时地发送数据。n 缺点：线路的利用率将是非常低的。缺点：线路的利用率将是非常低的。a）空分交换线路空分交换线路 b）时分交换线路时分交换线路 1 2 3 4 512 3 45 O点点T1T2T3Tn公公用用线线路路12/23/202232陈文华陈文华2.存储交换存储交换n 报报文文交交换换方方式式是是把把待待发发送送的的信信息息分分割割成成一一份份份份报报文文正正文文。特特点点：电电路路的的利利用用率率高高，传传输输可可靠靠性性高高（差差错错校校验验、重重发发措
23、措施施）。但但应应答答迟迟缓缓，不适用会话型、实时性服务。不适用会话型、实时性服务。n（1 1）报文交换）报文交换u 优优点点：具具有有存存储储功功能能，多多条条低低速速线线路路可可以以集集中中化化、高高速速化化，并并使使线线路路利利用用率率得得到到提提高高。同同一报文也可由交换机按需要转发到一报文也可由交换机按需要转发到n n个收信地。个收信地。u 缺点：网络延时长，不宜用于实时通信。缺点：网络延时长，不宜用于实时通信。12/23/202233陈文华陈文华2.存储交换存储交换n2 2）报文分组交换）报文分组交换u 把把报报文文在在发发送送端端把把报报文文分分割割成成更更小小的的报报文文分分组
24、组，使使它它适适合合于于交交换换机机的的主主存存储储转转发发，改改少少传输的接续时间和传送延迟时间。传输的接续时间和传送延迟时间。n优点：优点：u 传传输输出出错错概概率率减减少少，提提高高了了传传输输效效率率和和可可靠靠性，性能价格比高。性，性能价格比高。u 每每个个报报文文分分组组按按格格式式附附加加分分组组的的收收、发发地地地地址址标标志志，分分组组的的编编号号，分分组组的的起起始始、结结束束标标志，差错校验等信息，以供存储转发之用。志，差错校验等信息，以供存储转发之用。12/23/202234陈文华陈文华8.1.8 多媒体网络多媒体网络 系统的种类系统的种类n 1.1.一对一系统一对一
25、系统u 一一对对一一的的多多媒媒体体系系统统就就是是指指两两个个终终端端之之间间的单独通信。的单独通信。n 2.2.一对多系统一对多系统u 由由一一个个发发送送端端和和多多个个接接收收端端构构成成的的系系统统，主主要要的的传传播播方方式式是是组组播播方方式式，组组播播会会占占用用较较大数量的带宽。大数量的带宽。12/23/202235陈文华陈文华8.1.8 多媒体网络多媒体网络 系统的种类系统的种类n 3.3.多对一系统多对一系统u 多多个个发发送送端端通通过过单单播播或或者者组组播播的的方方式式向向单单个个接接收收端端发发送送消消息息。但但发发送送数数据据量量超超过过了了接接收收端端的的能能
26、力力，会会使使接接收收端端网网络络接接口瘫痪。口瘫痪。n 4.4.多对多系统多对多系统u 它它包包含含以以上上两两种种应应用用，用用于于多多媒媒体体会会议议系系统统、远远程程教教育育、网网络络游游戏戏、多多人人协协同同工作等场合。工作等场合。12/23/202236陈文华陈文华8.1.9 面向连接和无连接面向连接和无连接n 1.1.面向连接（有两种类型）面向连接（有两种类型）u 当当在在线线路路交交换换网网上上建建立立时时，称称为为物物理理线线路；例如电话交换网是物理线路连接。路；例如电话交换网是物理线路连接。u 而而在在分分组组交交换换网网上上建建立立时时，则则称称为为虚虚拟拟线线路路，例例
27、如如ATMATM网网络络技技术术是是虚虚拟拟连连接接，ATMATM是是一一种种将将信信息息划划分分为为4848个个字字节节的的固固定定长长度度（称称为为信信元元）再再附附加加上上5 5个个字字节节的的控控制制信信息息（称称为为信信元元头头）进进行行发发送送的的信信息息复用和交换技术。复用和交换技术。12/23/202237陈文华陈文华1.面向连接面向连接图图8-10 面向连接网络面向连接网络1432发送端发送端接收端接收端12/23/202238陈文华陈文华8.1.9 面向连接和无连接面向连接和无连接n 2.2.无连接无连接u 特点：特点：u 包、帧或信元通过不同的路由到达目的站。包、帧或信元
28、通过不同的路由到达目的站。u 在在目目的的站站将将对对话话的的全全部部分分组组进进行行会会集集和和排排序，恢复成原文件。序，恢复成原文件。u 提高系统的可靠性和抗毁性。提高系统的可靠性和抗毁性。12/23/202239陈文华陈文华2.无连接无连接图图8-11 8-11 无连接网络无连接网络1234发送端发送端接收端接收端12/23/202240陈文华陈文华8.1.10 服务质量服务质量QoSQoS及其层次及其层次n 1.1.用户级服务质量用户级服务质量u（1 1）用用户户感感觉觉是是指指这这些些错错误误是是否否对对用用户有足够的影响。户有足够的影响。u（2 2）用用户户偏偏好好服服务务质质量量
29、主主要要取取决决于于用用户自己的要求。户自己的要求。u（3 3）任任务务需需求求不不同同的的任任务务对对服服务务质质量量的需求是不同的。的需求是不同的。12/23/202241陈文华陈文华8.1.10 服务质量服务质量QoSQoS 及其层次及其层次n 2.2.表现级服务质量表现级服务质量u 表表现现级级的的服服务务质质量量用用来来描描述述输输出出媒媒体体的的质质量量。例例如如视视频频有有几几个个表表现现参参数数：帧帧速速率、空间分辨率、色彩深度等。率、空间分辨率、色彩深度等。n 3.3.资源级服务质量资源级服务质量u 资资源源是是指指用用来来表表现现多多媒媒体体的的计计算算机机系系统统及及外外
30、部部设设备备，传传送送多多媒媒体体的的网网络络系系统统以以及用来存取多媒体的存储系统等及用来存取多媒体的存储系统等。12/23/202242陈文华陈文华8.2 网络多媒体网络多媒体技术的特点技术的特点n 1.1.集成性（两个方面）集成性（两个方面）u 一方面指多媒体信息媒体的集成。一方面指多媒体信息媒体的集成。u 另另一一方方面面指指媒媒体体处处理理设设备备和和网网络络通通信信设设备备的的集集成成，支支持持点点到到点点、点点到到多多点点、多多点点到到多多点点等等多多种种通通信信模模式式，具具有有综综合合业业务务的的处理能力。处理能力。n 2.2.资源分散性资源分散性u 网网络络多多媒媒体体系系
31、统统的的资资源源分分散散性性是是指指系系统统中各种信息资源、物理资源和逻辑资源中各种信息资源、物理资源和逻辑资源12/23/202243陈文华陈文华8.2 网络多媒体网络多媒体技术的特点技术的特点 在在功功能能上上和和地地理理上上都都是是分分散散的的，它它们们基基于于客客户户机机/服服务务器器模模型型，每每个个结结点点的的用用户户都都是是通通过过高高速速、宽宽带带网网络络共共享享服服务务器器上上的资源。的资源。n 3.3.流式传输和低时延流式传输和低时延u“流流式式传传输输”表表示示基基于于时时间间的的媒媒体体信信息息向用户计算机的连续、实时传送。向用户计算机的连续、实时传送。u 要要求求通通
32、信信的的时时延延很很低低，如如语语音音延延迟迟要要小小于于150 ms150 ms时，视频延迟小于时，视频延迟小于250 ms250 ms。12/23/202244陈文华陈文华8.2 网络多媒体网络多媒体技术的特点技术的特点n 4.4.实时同步性实时同步性u 同同步步性性要要求求通通信信网网络络不不仅仅要要实实时时地地传传输输多多媒媒体体数数据据，而而且且要要保保持持多多媒媒体体数数据据之之间间在在时时序序上上的的同同步步约约束束关关系系，如如多多媒媒体体中中的的唇同步问题。唇同步问题。n 5.5.交互性交互性u 操操作作交交互互性性是是指指用用户户可可以以通通过过终终端端对对通通信信的的全全
33、过过程程具具有有完完全全的的交交互互控控制制能能力力，任任意地选择不同服务器的各种多媒体资源。意地选择不同服务器的各种多媒体资源。12/23/202245陈文华陈文华8.2 网络多媒体网络多媒体技术的特点技术的特点n 6.6.信道对称性和不对称性信道对称性和不对称性u 根根据据多多媒媒体体应应用用类类型型的的不不同同，上上行行和和下下行行信信道道的的通通信信量量可可能能是是对对称称的的，也也可可能能是是不不对对称称的的。例例如如，交交互互式式电电视视系系统统就就是是一一种种典典型型的的不不对对称称信信息息传传输输系系统统，而而视视频频会会议议系系统统却却是是一一种种典典型型的的对对称称信信息息
34、传输系统传输系统。12/23/202246陈文华陈文华8.3 多媒体应用对网络多媒体应用对网络的性能需求的性能需求n 1.1.支持多种通信模式支持多种通信模式n 2.2.网络吞吐量网络吞吐量n 3.3.差错率差错率n 4.4.传输延迟传输延迟12/23/202247陈文华陈文华8.3 多媒体应用对网络多媒体应用对网络的性能需求的性能需求n 1.1.支持综合业务，支持多种通信模式支持综合业务，支持多种通信模式u 支支持持点点到到点点、点点到到多多点点、多多点点到到多多点点等等多多种通信模式。种通信模式。n 2.2.网络吞吐量网络吞吐量u 网网络络吞吞吐吐量量一一般般是是指指单单位位时时间间内内网
35、网络络传传送送数数 据据 的的 数数 据据 速速 率率（比比 特特 率率）。数数据据速速率率的的单单位位bpsbps，KbpsKbps，MbpsMbps，GbpsGbps。在在网网络络处处理理固固定定大大小小的的数数据据块块或或包包时时，也也可可用用“包包/秒秒”、“信元信元/秒秒”为单位。为单位。u 实际上，吞吐量要小于传输速率。实际上，吞吐量要小于传输速率。12/23/202248陈文华陈文华2.网络吞吐量网络吞吐量n（1 1）对于未压缩音频数据所需要的比特率）对于未压缩音频数据所需要的比特率u 1 1）电话质量）电话质量u 根根据据G.711G.711技技术术标标准准，采采样样频频率率8
36、KHz8KHz，采采样样用用8 8位位编编码码，电电话话音音频频质质量量的的比比特特率率是是64 64 KbpsKbps。u 2 2）CDCD质量（立体声）质量（立体声）u CDCD音音频频质质量量采采样样频频率率44.1KHz44.1KHz，采采样样用用1616位位编编码码，单单声声道道的的比比特特率率是是705.6Kbps705.6Kbps，CDCD质量的立体声的比特率约是质量的立体声的比特率约是1.4Mbps1.4Mbps。12/23/202249陈文华陈文华2.网络吞吐量网络吞吐量n（2 2）压缩过的音频流所需要的比特率压缩过的音频流所需要的比特率u 1 1）电话质量：）电话质量：u
37、采采用用编编码码压压缩缩技技术术，电电话话质质量量音音频频可可压压缩缩到到32Kbps32Kbps比比特特率率或或到到16Kbps16Kbps比比特特率率，采采用最新的压缩技术可压缩到用最新的压缩技术可压缩到4Kbps4Kbps音频质量。音频质量。u 2 2）CDCD质量（立体声）：质量（立体声）：u 采采用用MPEGMPEG标标准准的的MUSICAMMUSICAM编编码码压压缩缩技技术术，CDCD质质量量音音频频可可压压缩缩到到192Kbps192Kbps比比特特率率（立立体体声声），演演播播室室质质量量的的CDCD音音频频质质量量可可压压缩缩到到384Kbps384Kbps比特率。比特率。
38、12/23/202250陈文华陈文华2.网络吞吐量网络吞吐量表表8-18-1为音频质量比特率表为音频质量比特率表12/23/202251陈文华陈文华2.网络吞吐量网络吞吐量n（3 3）实时非压缩视频需要的比特率）实时非压缩视频需要的比特率u 1 1）非非压压缩缩HDTVHDTV采采用用高高清清晰晰度度格格式式，具具有有高高帧帧率率和和用用2424位位编编码码的的高高分分辨辨率率数数据据，需要比特率是需要比特率是1.2Gbps1.2Gbps。u 2 2）对对 于于 非非 压压 缩缩 演演 播播 室室 质质 量量 电电 视视720570720570个个像像素素，帧帧速速率率2525帧帧，每每个个像
39、像素用素用2424位编码，数据比特率是位编码，数据比特率是166Mbps166Mbps。12/23/202252陈文华陈文华2.网络吞吐量网络吞吐量n（4 4）实时压缩视频所需的比特率实时压缩视频所需的比特率u 1 1）采采用用MPEG2MPEG2压压缩缩标标准准，压压缩缩率率约约为为10011001，高高分分辨辨率率、高高帧帧速速率率的的HDTVHDTV所需的比特率在所需的比特率在25Mbps25Mbps40Mbps40Mbps。u 2 2）采采用用MPEG2MPEG2压压缩缩标标准准，演演播播室室质质量量的的电电视视所所需需的的比比特特率率大大约约为为3 36Mbps6Mbps，广广播播质
40、质量量电电视视所所需需的的比比特特率率大大约约为为2 24Mbps4Mbps。12/23/202253陈文华陈文华2.网络吞吐量网络吞吐量u 3 3）采采用用MPEG1MPEG1压压缩缩标标准准，VCRVCR质质量量的的电电视所需的比特率，可达视所需的比特率，可达1.2Mbps1.2Mbps。u 4 4）采采用用H.261H.261视视频频会会议议标标准准产产生生的的视视频频数数据据流流的的比比特特率率约约为为0.1Mbps0.1Mbps，在在这这种种方方式下，一般另分配式下，一般另分配16Kbps16Kbps给音频流。给音频流。12/23/202254陈文华陈文华2.网络吞吐量网络吞吐量表表
41、8-2 8-2 活动视频流需要的比特率活动视频流需要的比特率12/23/202255陈文华陈文华3.差错率差错率 差差错错率率是是对对网网络络传传送送过过程程中中数数据据发发生生改改动动、丢丢失失，重重复复或或失失序序现现象象的的度度量量。造成网络传送差错有以下几种可能：造成网络传送差错有以下几种可能：u（1 1）网网络络传传输输可可能能会会改改动动传传送送的的数数据据位位序列，减少了位数。序列，减少了位数。u（2 2）具具有有检检测测错错误误机机制制的的网网络络把把检检测测到到错误信息块或包丢弃。错误信息块或包丢弃。u（3 3）分分组组交交换换网网络络中中可可能能因因受受结结点点或或传传送线
42、路的拥挤影响造成数据包的丢失。送线路的拥挤影响造成数据包的丢失。12/23/202256陈文华陈文华3.差错率差错率u （4 4）数据传送失序。）数据传送失序。u 根根据据不不同同的的网网络络协协议议，可可以以用用三三种种方方法法定义差错率：定义差错率：u（1 1）位位差差错错率率BERBER，它它定定义义为为出出错错的的位位数数与与所所传传输输的的总总位位数数之之比比，光光纤纤传传输输网网的的BERBER范围一般为范围一般为10109 910101212 。u（2 2）帧帧差差错错率率FERFER，它它定定义义为为出出错错的的帧帧数与所传输的总帧数之比。数与所传输的总帧数之比。12/23/2
43、02257陈文华陈文华3.差错率差错率u（3 3）包包（分分组组）PERPER差差错错率率或或者者信信元元差差错错率率CERCER，它它定定义义为为出出错错的的分分组组或或信信元元数数与所传输的总分组或信元数之比。与所传输的总分组或信元数之比。n 音音频频信信息息对对网网络络的的抖抖动动、差差错错率率的的要要求求比比视频信息更高。视频信息更高。表表8-3 8-3 部分媒体的可接受差错率部分媒体的可接受差错率12/23/202258陈文华陈文华 一一般般端端到到端端传传输输延延迟迟时时间间由由以以下下三三部部分分组组成成。图图 8-12 8-12 端端 到到 端端 总总 延延 迟迟 时时 间间
44、的的 组组 成成端到端传输延迟端到端传输延迟端口延端口延迟迟端口延端口延迟迟网络传输网络传输延迟延迟位传输位传输延迟延迟4.传输延迟传输延迟12/23/202259陈文华陈文华4.传输延迟传输延迟n 对于语音信号，端到端延时应在对于语音信号，端到端延时应在40ms40ms左右。左右。n 对于对于HDTVHDTV品质的电视来说不应超过品质的电视来说不应超过50ms50ms。n 对广播质量的电视来说不超过对广播质量的电视来说不超过100ms100ms。n 对视频会议质量来说不超过对视频会议质量来说不超过400ms400ms。n 延延迟迟抖抖动动是是指指在在各各个个分分组组到到达达接接收收端端的的延
45、延迟迟时时间间的的最最大大变变化化量量，即即端端到到端端延延迟迟的的最最大大值值与最小值之差与最小值之差。12/23/202260陈文华陈文华8.4 多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术n 多媒体通信网络技术发展情况多媒体通信网络技术发展情况n 8.4.1 8.4.1 电信网络电信网络n 8.4.2 8.4.2 有线电视网有线电视网CATVCATVn 8.4.3 8.4.3 计算机网络计算机网络12/23/202261陈文华陈文华多媒体通信网络多媒体通信网络技术发展情况技术发展情况n 大致可分为以下三个阶段：大致可分为以下三个阶段：u 1.1.1980198019901990年年，局局域域网网
46、（传传输输速速率率10Mbps10Mbps）主主 要要 以以 以以 太太 网网 EthernetEthernet，NovellNovell网网，令令牌牌网网Token Token RingRing为为主主，传传输输线线路路以以双双绞绞线线和和同同轴轴电电缆缆为为主主，传传送送的的信信息息媒媒体体以以文文本本文文件件为为主主；广广域域网网InternetInternet提供传送文本文件和提供传送文本文件和EmailEmail服务。服务。12/23/202262陈文华陈文华多媒体通信网络多媒体通信网络技术发展情况技术发展情况u 2.2.1990199020002000年年，高高速速局局域域网网（传
47、传输输速速率率100Mbps100Mbps）主主要要以以窄窄带带N-ISDNN-ISDN网网络络为为主主，提提供供网网上上浏浏览览、图图形形、声声音音、电电子子邮件和静止图像的传送。邮件和静止图像的传送。u 3.3.2000200020102010年年，主主要要以以ATMATM为为基基础础的的宽宽带带B-ISDNB-ISDN，高高速速光光纤纤网网络络，提提供供视视频频图图像像传传输输和和实实时时多多媒媒体体服服务务，比比如如视视频频会会议议系系统统、视视频频/音音频频点点播播系系统统、协协同同工工作系统、公共信息检索查询系统等。作系统、公共信息检索查询系统等。12/23/202263陈文华陈文
48、华多媒体通信网络多媒体通信网络技术发展情况技术发展情况n 从从实实现现多多媒媒体体通通信信的的途途径径来来看看，主主要要有有以以下三个方面：下三个方面：u 1 1）电电话话线线路路网网络络通通信信设设备备多多媒媒体体信信息。息。u 2 2）网络线路多媒体信息。）网络线路多媒体信息。u 3 3）有有线线电电视视网网络络通通信信设设备备多多媒媒体体信信息息。12/23/202264陈文华陈文华 8.4.1 电信网络电信网络n 电电信信网网络络是是模模拟拟线线路路，采采用用电电路路交交换换方方式式实实现现点点到到点点的的双双向向通通信信。可可用用调调制制解解调调器器MODEMMODEM传传输输数数字
49、字信信号号。传传输输速速率率比比较较低低，一一般在般在120012009600bps9600bps之间。之间。n 目目前前，电电信信网网络络在在国国家家城城市市间间或或国国家家间间都都建建立立了了大大容容量量的的光光缆缆干干线线、微微波波干干线线或或卫卫星星传传输输网网，而而市市内内的的用用户户网网络络一一般般采采用用铜铜芯芯双双绞线，其传输信息容量小。绞线，其传输信息容量小。12/23/202265陈文华陈文华 8.4.2 有线电视有线电视网络网络 CATVn 原原来来采采用用树树型型拓拓扑扑结结构构将将模模拟拟信信号号分分配配到到网网络络中中的的所所有有用用户户，提提供供包包括括电电视视、
50、调调频频广广播播以以及及图图文文信息等内容的单向广播业务。信息等内容的单向广播业务。n 用用CATVCATV进进行行数数据据和和多多媒媒体体通通信信，首首先先要要把把这这个个网网络络改改造造为为双双向向的的，而而且且要要把把宽宽带带提提升升到到750MHz750MHz以以上上，把把频频带带分分配配给给原原有有的的模模拟拟电电视视、数数字字视视频频和和将将来来的的HDTVHDTV，另另要要留留出出上上行行的的通通道道供供交交互互通通信信的的发发送送部部分分。还还必必须须增增加加交交换换设设备备如如ATMATM交交换换设设备备、电电缆缆调调制制解解调调器器Cable Cable ModemMode