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1、第十章第十章 多媒体通信与网络多媒体通信与网络10.1 10.1 多媒体通信概述多媒体通信概述多媒体通信概述多媒体通信概述uu多媒体数据流的基本特征多媒体数据流的基本特征多媒体数据流的基本特征多媒体数据流的基本特征n n比特率可变性比特率可变性比特率可变性比特率可变性l l恒定比特率恒定比特率恒定比特率恒定比特率(constant bit rate,CBR)(constant bit rate,CBR)：多媒体数据：多媒体数据：多媒体数据：多媒体数据源以恒定速率产生出多媒体数据流，网络也必须按源以恒定速率产生出多媒体数据流，网络也必须按源以恒定速率产生出多媒体数据流，网络也必须按源以恒定速率产
2、生出多媒体数据流，网络也必须按照恒定的比特率传输这些数据流，如照恒定的比特率传输这些数据流，如照恒定的比特率传输这些数据流，如照恒定的比特率传输这些数据流，如CDCDROMROMl l可变比特率可变比特率可变比特率可变比特率(variable bit rate,VBR)(variable bit rate,VBR)：多媒体数据：多媒体数据：多媒体数据：多媒体数据源以可变比率产生多媒体数据流，在不同的时间周源以可变比率产生多媒体数据流，在不同的时间周源以可变比率产生多媒体数据流，在不同的时间周源以可变比率产生多媒体数据流，在不同的时间周期内产生数目不定的数据，网络传输速率也随时间期内产生数目不定
3、的数据，网络传输速率也随时间期内产生数目不定的数据，网络传输速率也随时间期内产生数目不定的数据，网络传输速率也随时间的变化而变化，目前只有的变化而变化，目前只有的变化而变化，目前只有的变化而变化，目前只有ATMATM网能处理此类传输网能处理此类传输网能处理此类传输网能处理此类传输10.1 多媒体通信概述多媒体通信概述n n时间依赖性：实时的，端到端的时间控制在短时间内时间依赖性：实时的，端到端的时间控制在短时间内时间依赖性：实时的，端到端的时间控制在短时间内时间依赖性：实时的，端到端的时间控制在短时间内n n信道对称性：上行和下行信道可能不同信道对称性：上行和下行信道可能不同信道对称性：上行和
4、下行信道可能不同信道对称性：上行和下行信道可能不同uu多媒体通信的特点多媒体通信的特点多媒体通信的特点多媒体通信的特点n n数据量数据量数据量数据量l l数据量大、存储量大、传输带宽高、可压缩数据量大、存储量大、传输带宽高、可压缩数据量大、存储量大、传输带宽高、可压缩数据量大、存储量大、传输带宽高、可压缩n n实时性实时性实时性实时性n n时空约束时空约束时空约束时空约束n n交互性：通信网络需要双向的数据传输能力交互性：通信网络需要双向的数据传输能力交互性：通信网络需要双向的数据传输能力交互性：通信网络需要双向的数据传输能力n n分布式处理和协同工作分布式处理和协同工作分布式处理和协同工作分
5、布式处理和协同工作l l电视电话、视频会议系统等电视电话、视频会议系统等电视电话、视频会议系统等电视电话、视频会议系统等10.1 多媒体通信概述多媒体通信概述uu多媒体通信的实现途径及关键技术多媒体通信的实现途径及关键技术多媒体通信的实现途径及关键技术多媒体通信的实现途径及关键技术n n实现途径实现途径实现途径实现途径l l话路视频，在话路传送视频信息话路视频，在话路传送视频信息话路视频，在话路传送视频信息话路视频，在话路传送视频信息l l网络视频，利用网络如网络视频，利用网络如网络视频，利用网络如网络视频，利用网络如InternetInternet传送多媒体传送多媒体传送多媒体传送多媒体l
6、l有线电视交换功能，使用有线电视传送多媒体有线电视交换功能，使用有线电视传送多媒体有线电视交换功能，使用有线电视传送多媒体有线电视交换功能，使用有线电视传送多媒体n n关键技术关键技术关键技术关键技术l l声音、视频、动画的传输技术声音、视频、动画的传输技术声音、视频、动画的传输技术声音、视频、动画的传输技术l l数据压缩和解压缩技术数据压缩和解压缩技术数据压缩和解压缩技术数据压缩和解压缩技术l l解决多媒体实时同步问题解决多媒体实时同步问题解决多媒体实时同步问题解决多媒体实时同步问题l l解决协议和标准化问题解决协议和标准化问题解决协议和标准化问题解决协议和标准化问题10.2 多媒体通信网的
7、服务质量多媒体通信网的服务质量uu多媒体通信的性能要求多媒体通信的性能要求多媒体通信的性能要求多媒体通信的性能要求n n吞吐量吞吐量吞吐量吞吐量(throughput)(throughput)l l定义：指有效的网络带宽，通常定义成物理链路的定义：指有效的网络带宽，通常定义成物理链路的定义：指有效的网络带宽，通常定义成物理链路的定义：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，反映的是网路的最大传输速率减去各种传输开销，反映的是网路的最大传输速率减去各种传输开销，反映的是网路的最大传输速率减去各种传输开销，反映的是网路的最大极限容量。通常直接把网络传输速率当作吞吐量。极限容
8、量。通常直接把网络传输速率当作吞吐量。极限容量。通常直接把网络传输速率当作吞吐量。极限容量。通常直接把网络传输速率当作吞吐量。l l影响吞吐量的主要因素：网络故障、网络拥塞、瓶影响吞吐量的主要因素：网络故障、网络拥塞、瓶影响吞吐量的主要因素：网络故障、网络拥塞、瓶影响吞吐量的主要因素：网络故障、网络拥塞、瓶颈、差错、缓冲区容量、流量控制颈、差错、缓冲区容量、流量控制颈、差错、缓冲区容量、流量控制颈、差错、缓冲区容量、流量控制l l多媒体通信的吞吐量需求与网络传输速率、接收缓多媒体通信的吞吐量需求与网络传输速率、接收缓多媒体通信的吞吐量需求与网络传输速率、接收缓多媒体通信的吞吐量需求与网络传输速
9、率、接收缓冲区容量以及数据流量有关冲区容量以及数据流量有关冲区容量以及数据流量有关冲区容量以及数据流量有关l l会议质量电视：会议质量电视：会议质量电视：会议质量电视：H.261H.261标准标准标准标准CIFCIF格式，格式，格式，格式，352288352288，1010帧帧帧帧/秒，数据率秒，数据率秒，数据率秒，数据率128kbps128kbpsl l话音话音话音话音64kbps64kbps，压缩后，压缩后，压缩后，压缩后32,16,4kbps32,16,4kbps10.2 多媒体通信网的服务质量多媒体通信网的服务质量n n延时延时延时延时(delay)(delay)，也叫延迟，也叫延迟，
10、也叫延迟，也叫延迟l l传播延时：表示两点之间传输一个二进制位需要的传播延时：表示两点之间传输一个二进制位需要的传播延时：表示两点之间传输一个二进制位需要的传播延时：表示两点之间传输一个二进制位需要的时间，受光速限制的物理常数，仅与传输距离有关时间，受光速限制的物理常数，仅与传输距离有关时间，受光速限制的物理常数，仅与传输距离有关时间，受光速限制的物理常数，仅与传输距离有关l l传输延时传输延时传输延时传输延时(Transmission delay)(Transmission delay)：从信源发出第：从信源发出第：从信源发出第：从信源发出第1 1个比特到信宿接收到第个比特到信宿接收到第个比
11、特到信宿接收到第个比特到信宿接收到第1 1个比特之间的时间差，它个比特之间的时间差，它个比特之间的时间差，它个比特之间的时间差，它包含信号在物理介质中的传播延时和数据在网中的包含信号在物理介质中的传播延时和数据在网中的包含信号在物理介质中的传播延时和数据在网中的包含信号在物理介质中的传播延时和数据在网中的处理延时。处理延时。处理延时。处理延时。l l接口延时：发送端从开始准备发送数据块到实际利接口延时：发送端从开始准备发送数据块到实际利接口延时：发送端从开始准备发送数据块到实际利接口延时：发送端从开始准备发送数据块到实际利用网络发送所需要的时间用网络发送所需要的时间用网络发送所需要的时间用网络
12、发送所需要的时间l l端到端延时：一组数据在信源上准备好数据发送的端到端延时：一组数据在信源上准备好数据发送的端到端延时：一组数据在信源上准备好数据发送的端到端延时：一组数据在信源上准备好数据发送的时刻到信宿接收到这组数据的时刻之间的时间差。时刻到信宿接收到这组数据的时刻之间的时间差。时刻到信宿接收到这组数据的时刻之间的时间差。时刻到信宿接收到这组数据的时刻之间的时间差。包括：发送端的接口延时、传输这组数据包括：发送端的接口延时、传输这组数据包括：发送端的接口延时、传输这组数据包括：发送端的接口延时、传输这组数据(从第从第从第从第1 1个个个个比特到最后一个比特比特到最后一个比特比特到最后一个
13、比特比特到最后一个比特)的时间、传输延时三个部分的时间、传输延时三个部分的时间、传输延时三个部分的时间、传输延时三个部分10.2 多媒体通信网的服务质量多媒体通信网的服务质量l l延时抖动延时抖动延时抖动延时抖动(delay jitter)(delay jitter)：网络传输延时的变化。：网络传输延时的变化。：网络传输延时的变化。：网络传输延时的变化。w w在以分组方式传输数据流时在以分组方式传输数据流时在以分组方式传输数据流时在以分组方式传输数据流时(例如例如例如例如IPIP包包包包)，各分，各分，各分，各分组所经过的路径不同，到达接收端的延时也可组所经过的路径不同，到达接收端的延时也可组
14、所经过的路径不同，到达接收端的延时也可组所经过的路径不同，到达接收端的延时也可能不同。度量延时抖动的方法有多种，其中一能不同。度量延时抖动的方法有多种，其中一能不同。度量延时抖动的方法有多种，其中一能不同。度量延时抖动的方法有多种，其中一种是用在一段时间内最长和最短的传输延时之种是用在一段时间内最长和最短的传输延时之种是用在一段时间内最长和最短的传输延时之种是用在一段时间内最长和最短的传输延时之差来表示。差来表示。差来表示。差来表示。w w产生延时抖动的因素：信号间的相互干扰、导产生延时抖动的因素：信号间的相互干扰、导产生延时抖动的因素：信号间的相互干扰、导产生延时抖动的因素：信号间的相互干扰
15、、导体的变化、共享传输介质的局域网的介质访问体的变化、共享传输介质的局域网的介质访问体的变化、共享传输介质的局域网的介质访问体的变化、共享传输介质的局域网的介质访问时间的变化、存储转发的排队延时时间的变化、存储转发的排队延时时间的变化、存储转发的排队延时时间的变化、存储转发的排队延时w w人耳对声音抖动比较敏感，人眼对视频抖动不人耳对声音抖动比较敏感，人眼对视频抖动不人耳对声音抖动比较敏感，人眼对视频抖动不人耳对声音抖动比较敏感，人眼对视频抖动不敏感。敏感。敏感。敏感。CDCD质量声音，延时抖动小于质量声音，延时抖动小于质量声音，延时抖动小于质量声音，延时抖动小于100ms100ms；电话质量
16、小于电话质量小于电话质量小于电话质量小于400ms400ms；广播质量电视小于；广播质量电视小于；广播质量电视小于；广播质量电视小于100ms100ms；会议质量电视小于；会议质量电视小于；会议质量电视小于；会议质量电视小于400ms400ms；虚拟现；虚拟现；虚拟现；虚拟现实等小于实等小于实等小于实等小于20-30ms20-30ms。10.2 多媒体通信网的服务质量多媒体通信网的服务质量n n错误率错误率错误率错误率(error rate)(error rate)，也叫差错率，也叫差错率，也叫差错率，也叫差错率l l误码率误码率误码率误码率(Bit Error Rate,BER)(Bit E
17、rror Rate,BER)：出错的位数与所：出错的位数与所：出错的位数与所：出错的位数与所传输的总位数之比。传输的总位数之比。传输的总位数之比。传输的总位数之比。l l帧错误率帧错误率帧错误率帧错误率(Frame Error Rate,FBR)(Frame Error Rate,FBR)：出错的帧数：出错的帧数：出错的帧数：出错的帧数与所传输的总帧数之比。与所传输的总帧数之比。与所传输的总帧数之比。与所传输的总帧数之比。l l包包包包(分组分组分组分组)错误率错误率错误率错误率(Packet Error Rate,PBR)(Packet Error Rate,PBR)：出：出：出：出错的包数
18、与所传输的总包数之比。错的包数与所传输的总包数之比。错的包数与所传输的总包数之比。错的包数与所传输的总包数之比。l l错误率参考指标错误率参考指标错误率参考指标错误率参考指标w w压缩的压缩的压缩的压缩的CDCD质量音乐，质量音乐，质量音乐，质量音乐，BER10BER10-4-4w w未压缩的未压缩的未压缩的未压缩的CDCD质量音乐，质量音乐，质量音乐，质量音乐，BER10BER10-3-3w w电话，电话，电话，电话，BER10 BER10-2-2w w压缩的广播电视，压缩的广播电视，压缩的广播电视，压缩的广播电视，BER10 BER10-9-9w w压缩的会议质量电视，压缩的会议质量电视，
19、压缩的会议质量电视，压缩的会议质量电视，BER10 BER10-8-810.2 多媒体通信网的服务质量多媒体通信网的服务质量n n多点通信多点通信多点通信多点通信l l对于音频和视频数据，涉及广播和多播对于音频和视频数据，涉及广播和多播对于音频和视频数据，涉及广播和多播对于音频和视频数据，涉及广播和多播l l广播广播广播广播(Broadcast)(Broadcast)：把相同数据传送到其他所有站点：把相同数据传送到其他所有站点：把相同数据传送到其他所有站点：把相同数据传送到其他所有站点l l多播多播多播多播(Multicast)(Multicast)：又称组播，把相同数据传送到其：又称组播，把
20、相同数据传送到其：又称组播，把相同数据传送到其：又称组播，把相同数据传送到其他一组相关的站点他一组相关的站点他一组相关的站点他一组相关的站点n n同步同步同步同步l l流内同步：保持单个媒体流内部的时间关系，即按照流内同步：保持单个媒体流内部的时间关系，即按照流内同步：保持单个媒体流内部的时间关系，即按照流内同步：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。如果流内一定的延迟和抖动约束来传送媒体分组流。如果流内一定的延迟和抖动约束来传送媒体分组流。如果流内一定的延迟和抖动约束来传送媒体分组流。如果流内同步不能满足，则音频会出现断续，视频不连续。同步不能满足，则音频
21、会出现断续，视频不连续。同步不能满足，则音频会出现断续，视频不连续。同步不能满足，则音频会出现断续，视频不连续。l l流间同步：不同媒体间的同步，当音频、视频、文本流间同步：不同媒体间的同步，当音频、视频、文本流间同步：不同媒体间的同步，当音频、视频、文本流间同步：不同媒体间的同步，当音频、视频、文本以及其他数据流经过不同的路径或从不同的信源传过以及其他数据流经过不同的路径或从不同的信源传过以及其他数据流经过不同的路径或从不同的信源传过以及其他数据流经过不同的路径或从不同的信源传过来时，为达到媒体表现的同步，需要在目的地对这些来时，为达到媒体表现的同步，需要在目的地对这些来时，为达到媒体表现的
22、同步，需要在目的地对这些来时，为达到媒体表现的同步，需要在目的地对这些媒体流进行同步。媒体流进行同步。媒体流进行同步。媒体流进行同步。10.2 多媒体通信网的服务质量多媒体通信网的服务质量uu服务质量服务质量服务质量服务质量(Quality of Service,QoS)(Quality of Service,QoS)n n服务质量：是一个抽象的概念，用于说明网络服务的服务质量：是一个抽象的概念，用于说明网络服务的服务质量：是一个抽象的概念，用于说明网络服务的服务质量：是一个抽象的概念，用于说明网络服务的好坏程度。它是分布式多媒体信息系统为了达到应用好坏程度。它是分布式多媒体信息系统为了达到应
23、用好坏程度。它是分布式多媒体信息系统为了达到应用好坏程度。它是分布式多媒体信息系统为了达到应用要求的能力所需要的一组定量的和定性的特性。要求的能力所需要的一组定量的和定性的特性。要求的能力所需要的一组定量的和定性的特性。要求的能力所需要的一组定量的和定性的特性。n nITUITU将将将将QoSQoS定义为用户对服务的满意程度的一组性能参定义为用户对服务的满意程度的一组性能参定义为用户对服务的满意程度的一组性能参定义为用户对服务的满意程度的一组性能参数，典型的有吞吐量、延时、延时抖动、差错率等。数，典型的有吞吐量、延时、延时抖动、差错率等。数，典型的有吞吐量、延时、延时抖动、差错率等。数，典型的
24、有吞吐量、延时、延时抖动、差错率等。n n不同的应用对网络的要求不同，不同的应用对网络的要求不同，不同的应用对网络的要求不同，不同的应用对网络的要求不同，QoSQoS的分类也不同。的分类也不同。的分类也不同。的分类也不同。分类方法分类方法分类方法分类方法参数举例参数举例参数举例参数举例按性能分按性能分按性能分按性能分端到端延迟、比特率等端到端延迟、比特率等端到端延迟、比特率等端到端延迟、比特率等按格式分按格式分按格式分按格式分视频分辨率、帧率、存储格式、压缩方法视频分辨率、帧率、存储格式、压缩方法视频分辨率、帧率、存储格式、压缩方法视频分辨率、帧率、存储格式、压缩方法按同步分按同步分按同步分按
25、同步分音频和视频序列起始点之间的时滞音频和视频序列起始点之间的时滞音频和视频序列起始点之间的时滞音频和视频序列起始点之间的时滞按费用分按费用分按费用分按费用分连接和数据传输的费用和版权费连接和数据传输的费用和版权费连接和数据传输的费用和版权费连接和数据传输的费用和版权费从用户可接受性分从用户可接受性分从用户可接受性分从用户可接受性分 主管视觉和听觉质量主管视觉和听觉质量主管视觉和听觉质量主管视觉和听觉质量10.2 多媒体通信网的服务质量多媒体通信网的服务质量n n对连续媒体传输来说，端到端的延迟和延迟抖动是对连续媒体传输来说，端到端的延迟和延迟抖动是对连续媒体传输来说，端到端的延迟和延迟抖动是
26、对连续媒体传输来说，端到端的延迟和延迟抖动是两个关键的参数。两个关键的参数。两个关键的参数。两个关键的参数。多媒体对象多媒体对象多媒体对象多媒体对象最大延迟最大延迟最大延迟最大延迟/ms/ms最大延迟最大延迟最大延迟最大延迟抖动抖动抖动抖动/ms/ms平均吞吐量平均吞吐量平均吞吐量平均吞吐量/(Mbps)/(Mbps)可接受可接受可接受可接受的的的的BERBER语音语音语音语音0.250.2510100.0640.0641010-1-1视频视频视频视频(TV(TV质量质量质量质量)0.250.2510101001001010-2-2压缩视频压缩视频压缩视频压缩视频0.250.251 12-10
27、2-101010-6-6数据数据数据数据(文件传送文件传送文件传送文件传送)1 11-1001-1000 0实时数据实时数据实时数据实时数据0.001-10.001-110100 0图像图像图像图像1 12-102-101010-9-910.2 多媒体通信网的服务质量多媒体通信网的服务质量n n其他其他其他其他QoSQoS参数参数参数参数l l通量：单位时间内在一连接上传送的最大字节数通量：单位时间内在一连接上传送的最大字节数通量：单位时间内在一连接上传送的最大字节数通量：单位时间内在一连接上传送的最大字节数l l连接失败率：建立连接失败的概率连接失败率：建立连接失败的概率连接失败率：建立连接
28、失败的概率连接失败率：建立连接失败的概率l l传输失败率：传输失败的概率传输失败率：传输失败的概率传输失败率：传输失败的概率传输失败率：传输失败的概率l l释放失败率：释放连接时失败的概率释放失败率：释放连接时失败的概率释放失败率：释放连接时失败的概率释放失败率：释放连接时失败的概率l l优先级：包括传输优先级和使用优先级优先级：包括传输优先级和使用优先级优先级：包括传输优先级和使用优先级优先级：包括传输优先级和使用优先级l l成本：信息传输时所消耗的资源或资金以及访问权成本：信息传输时所消耗的资源或资金以及访问权成本：信息传输时所消耗的资源或资金以及访问权成本：信息传输时所消耗的资源或资金以
29、及访问权限等限等限等限等n n一旦通信双方协商好一旦通信双方协商好一旦通信双方协商好一旦通信双方协商好QoSQoS，网络就要为此通信预留资，网络就要为此通信预留资，网络就要为此通信预留资，网络就要为此通信预留资源，并在通信过程中随时根据网络状况动态调整资源源，并在通信过程中随时根据网络状况动态调整资源源，并在通信过程中随时根据网络状况动态调整资源源，并在通信过程中随时根据网络状况动态调整资源分配或重新协商分配或重新协商分配或重新协商分配或重新协商QoSQoS，甚至终止通信。，甚至终止通信。，甚至终止通信。，甚至终止通信。10.2 多媒体通信网的服务质量多媒体通信网的服务质量n n为支持为支持为
30、支持为支持QoSQoS，多媒体网络系统必须提供，多媒体网络系统必须提供，多媒体网络系统必须提供，多媒体网络系统必须提供QoSQoS参数定义参数定义参数定义参数定义方法和相应的方法和相应的方法和相应的方法和相应的QoSQoS管理机制。管理机制。管理机制。管理机制。n nQoSQoS参数的体系结构参数的体系结构参数的体系结构参数的体系结构l l在实际的网络中，各层的在实际的网络中，各层的在实际的网络中，各层的在实际的网络中，各层的QoSQoS的参数要求是不同的，的参数要求是不同的，的参数要求是不同的，的参数要求是不同的，因此采用层次化的因此采用层次化的因此采用层次化的因此采用层次化的QoSQoS参
31、数体系来定义参数体系来定义参数体系来定义参数体系来定义QoSQoS参数参数参数参数应用层应用层应用层应用层QQo oS S运输层运输层运输层运输层网络层网络层网络层网络层数据链路层数据链路层数据链路层数据链路层10.2 多媒体通信网的服务质量多媒体通信网的服务质量l l应用层应用层应用层应用层QoSQoS：面向端用户的，采用直观、形象的表：面向端用户的，采用直观、形象的表：面向端用户的，采用直观、形象的表：面向端用户的，采用直观、形象的表达方式供用户选择达方式供用户选择达方式供用户选择达方式供用户选择l l运输层运输层运输层运输层QoSQoS：吞吐量、端到端延迟、延迟抖动、分：吞吐量、端到端延
32、迟、延迟抖动、分：吞吐量、端到端延迟、延迟抖动、分：吞吐量、端到端延迟、延迟抖动、分组差错率、传输优先级组差错率、传输优先级组差错率、传输优先级组差错率、传输优先级l l网络层网络层网络层网络层QoSQoS：无连接的服务。其参数与运输层相似：无连接的服务。其参数与运输层相似：无连接的服务。其参数与运输层相似：无连接的服务。其参数与运输层相似l l数据链路层数据链路层数据链路层数据链路层QoSQoS：与网络类型密切相关，不是所有：与网络类型密切相关，不是所有：与网络类型密切相关，不是所有：与网络类型密切相关，不是所有网络的数据链路层都支持网络的数据链路层都支持网络的数据链路层都支持网络的数据链路
33、层都支持QoSQoS，各种以太网就不支，各种以太网就不支，各种以太网就不支，各种以太网就不支持持持持QoSQoS。其主要参数有：峰值信元速率、最小信元。其主要参数有：峰值信元速率、最小信元。其主要参数有：峰值信元速率、最小信元。其主要参数有：峰值信元速率、最小信元速率、信元丢失率、信元传输延迟等。速率、信元丢失率、信元传输延迟等。速率、信元丢失率、信元传输延迟等。速率、信元丢失率、信元传输延迟等。l l在在在在QoSQoS参数体系结构中，通信双方的对等层之间表参数体系结构中，通信双方的对等层之间表参数体系结构中，通信双方的对等层之间表参数体系结构中，通信双方的对等层之间表现为一种对等协商关系，
34、双方按照所承诺的现为一种对等协商关系，双方按照所承诺的现为一种对等协商关系，双方按照所承诺的现为一种对等协商关系，双方按照所承诺的QoSQoS参参参参数提供相应的服务数提供相应的服务数提供相应的服务数提供相应的服务10.2 多媒体通信网的服务质量多媒体通信网的服务质量n nQoSQoS服务的分类服务的分类服务的分类服务的分类l l确定型确定型确定型确定型(Deterministic)(Deterministic)：在数据传输过程中，网：在数据传输过程中，网：在数据传输过程中，网：在数据传输过程中，网络对所承诺的络对所承诺的络对所承诺的络对所承诺的QoSQoS必须严格保证，否则会出现严重必须严格
35、保证，否则会出现严重必须严格保证，否则会出现严重必须严格保证，否则会出现严重后果。一般用于硬实时应用后果。一般用于硬实时应用后果。一般用于硬实时应用后果。一般用于硬实时应用l l统计型统计型统计型统计型(Statistical)(Statistical)：在数据传输过程中，网络：在数据传输过程中，网络：在数据传输过程中，网络：在数据传输过程中，网络对所承诺的对所承诺的对所承诺的对所承诺的QoSQoS允许一定范围的波动，并且不会造允许一定范围的波动，并且不会造允许一定范围的波动，并且不会造允许一定范围的波动，并且不会造成不良的后果。一般用于软实时应用成不良的后果。一般用于软实时应用成不良的后果。
36、一般用于软实时应用成不良的后果。一般用于软实时应用l l尽力型尽力型尽力型尽力型(Best-Effort)(Best-Effort)：也称最佳效果传输，网络：也称最佳效果传输，网络：也称最佳效果传输，网络：也称最佳效果传输，网络不提供任何不提供任何不提供任何不提供任何QoSQoS保证，网络性能将随着负载的增加保证，网络性能将随着负载的增加保证，网络性能将随着负载的增加保证，网络性能将随着负载的增加而明显下降。由于受带宽的限制，现有而明显下降。由于受带宽的限制，现有而明显下降。由于受带宽的限制，现有而明显下降。由于受带宽的限制，现有InternetInternet上的分布式多媒体应用大多提供这种
37、服务上的分布式多媒体应用大多提供这种服务上的分布式多媒体应用大多提供这种服务上的分布式多媒体应用大多提供这种服务10.3 多媒体通信协议多媒体通信协议uu基于基于基于基于InternetInternet的多媒体应用的多媒体应用的多媒体应用的多媒体应用n n目前主要有以下几种目前主要有以下几种目前主要有以下几种目前主要有以下几种l l现场声音和视频广播现场声音和视频广播现场声音和视频广播现场声音和视频广播l l声音点播声音点播声音点播声音点播l l视频点播视频点播视频点播视频点播l lIPIP电话电话电话电话l l分组实时视频会议分组实时视频会议分组实时视频会议分组实时视频会议n n由于由于由于
38、由于InternetInternet的特点，为保证多媒体业务实时性要的特点，为保证多媒体业务实时性要的特点，为保证多媒体业务实时性要的特点，为保证多媒体业务实时性要求，需要考虑求，需要考虑求，需要考虑求，需要考虑l l扩大链路带宽：但费用太大扩大链路带宽：但费用太大扩大链路带宽：但费用太大扩大链路带宽：但费用太大l l改进改进改进改进InternetInternet协议：对网络系统做较大变更协议：对网络系统做较大变更协议：对网络系统做较大变更协议：对网络系统做较大变更10.3 多媒体通信协议多媒体通信协议uuIPIP组播组播组播组播n n单播单播单播单播(unicast)(unicast)：点
39、对点传输：点对点传输：点对点传输：点对点传输n n广播广播广播广播(broadcast)(broadcast)：网上一点到所有其他点传输：网上一点到所有其他点传输：网上一点到所有其他点传输：网上一点到所有其他点传输n n组播组播组播组播(multicast)(multicast)：也称多播，指网上一点到多个指定：也称多播，指网上一点到多个指定：也称多播，指网上一点到多个指定：也称多播，指网上一点到多个指定点点点点(同一个工作组内成员同一个工作组内成员同一个工作组内成员同一个工作组内成员)传输传输传输传输n n在在在在IPIP地址中，有地址中，有地址中，有地址中，有D D类类类类(224.0.0
40、.0-239.255.255.255)(224.0.0.0-239.255.255.255)用于组播地址。为支持组播功能，发送端和接收端及用于组播地址。为支持组播功能，发送端和接收端及用于组播地址。为支持组播功能，发送端和接收端及用于组播地址。为支持组播功能，发送端和接收端及其之间的网络设备必须支持组播其之间的网络设备必须支持组播其之间的网络设备必须支持组播其之间的网络设备必须支持组播uuIPIP网络网络网络网络QoSQoS保障机制保障机制保障机制保障机制n n资源预留资源预留资源预留资源预留n n区分服务区分服务区分服务区分服务10.3 多媒体通信协议多媒体通信协议uu资源预定协议资源预定协
41、议资源预定协议资源预定协议(Resource Reserve Protocol,(Resource Reserve Protocol,RSVP)RSVP)n n用用用用RSVPRSVP预留一部分网络资源（即带宽），能在一定预留一部分网络资源（即带宽），能在一定预留一部分网络资源（即带宽），能在一定预留一部分网络资源（即带宽），能在一定程度上为流媒体的传输提供程度上为流媒体的传输提供程度上为流媒体的传输提供程度上为流媒体的传输提供QoSQoSn n运行环境运行环境运行环境运行环境10.3 多媒体通信协议多媒体通信协议n n定义定义定义定义GSGS和和和和CLSCLS两个两个两个两个QoSQoS类
42、类类类n nGSGS：保证服务：保证服务：保证服务：保证服务(Guaranteed Service)(Guaranteed Service)，为合法的数据，为合法的数据，为合法的数据，为合法的数据分组提供一种保证的带宽级、恒定的端到端延迟和无分组提供一种保证的带宽级、恒定的端到端延迟和无分组提供一种保证的带宽级、恒定的端到端延迟和无分组提供一种保证的带宽级、恒定的端到端延迟和无排队丢失的服务排队丢失的服务排队丢失的服务排队丢失的服务n nCLSCLS：被控负载服务：被控负载服务：被控负载服务：被控负载服务(Controlled-Load Service)(Controlled-Load Ser
43、vice)，提供有一定延迟量和数据丢失的服务，但延迟和数据提供有一定延迟量和数据丢失的服务，但延迟和数据提供有一定延迟量和数据丢失的服务，但延迟和数据提供有一定延迟量和数据丢失的服务，但延迟和数据丢失被限制在一定范围之内丢失被限制在一定范围之内丢失被限制在一定范围之内丢失被限制在一定范围之内10.3 多媒体通信协议多媒体通信协议uu实时传输协议实时传输协议实时传输协议实时传输协议(Real-time Transport Protocol,(Real-time Transport Protocol,RTP)RTP)n n常和常和常和常和UDPUDP协议一起使用协议一起使用协议一起使用协议一起使用
44、n n当应用程序开始一个当应用程序开始一个当应用程序开始一个当应用程序开始一个RTPRTP会话时将使用两个端口：一会话时将使用两个端口：一会话时将使用两个端口：一会话时将使用两个端口：一个给个给个给个给RTPRTP，一个给，一个给，一个给，一个给RTCPRTCP。n nRTPRTP本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制，它依靠机制，也不提供流量控制或拥塞控制，它依靠机制，也不提供流量控制或拥塞控制，它依靠机制，也不提供流量控制或拥塞控
45、制，它依靠RTCPRTCP提提提提供这些服务。供这些服务。供这些服务。供这些服务。n n通常通常通常通常RTPRTP算法并不作为一个独立的网络层来实现，而算法并不作为一个独立的网络层来实现，而算法并不作为一个独立的网络层来实现，而算法并不作为一个独立的网络层来实现，而是作为应用程序代码的一部分。是作为应用程序代码的一部分。是作为应用程序代码的一部分。是作为应用程序代码的一部分。10.3 多媒体通信协议多媒体通信协议n n实时传输控制协议实时传输控制协议实时传输控制协议实时传输控制协议RTCP(Real-time Transport RTCP(Real-time Transport Contro
46、l Protocol)Control Protocol)和和和和RTPRTP一起提供流量控制和拥塞控一起提供流量控制和拥塞控一起提供流量控制和拥塞控一起提供流量控制和拥塞控制服务。制服务。制服务。制服务。n n在在在在RTPRTP会话期间，各参与者周期性地传送会话期间，各参与者周期性地传送会话期间，各参与者周期性地传送会话期间，各参与者周期性地传送RTCPRTCP包。包。包。包。RTCPRTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料，因此，服务器可以
47、利用这些信息的数量等统计资料，因此，服务器可以利用这些信息的数量等统计资料，因此，服务器可以利用这些信息的数量等统计资料，因此，服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。n nRTPRTP和和和和RTCPRTCP配合使用，它们能以有效的反馈和最小的配合使用，它们能以有效的反馈和最小的配合使用，它们能以有效的反馈和最小的配合使用，它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实开销使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实开销
48、使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实开销使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实时数据。时数据。时数据。时数据。10.4 应用举例应用举例uu流媒体解决方案流媒体解决方案流媒体解决方案流媒体解决方案n n内容采集：节目源可以是摄像机、电视台节目、内容采集：节目源可以是摄像机、电视台节目、内容采集：节目源可以是摄像机、电视台节目、内容采集：节目源可以是摄像机、电视台节目、VCDVCD光盘、卫星输入信号等；光盘、卫星输入信号等；光盘、卫星输入信号等；光盘、卫星输入信号等；n n视音频捕获和压缩编码：硬件一般为视音频捕获卡，视音频捕获和压缩编码：硬件一般为视音频捕获卡，视音频捕获和压缩编码：
49、硬件一般为视音频捕获卡，视音频捕获和压缩编码：硬件一般为视音频捕获卡，编码软件如编码软件如编码软件如编码软件如RealProducerRealProducer、MS Media EncoderMS Media Encoder等；等；等；等；n n内容编辑：对内容进行编辑修改、归档、做索引，内容编辑：对内容进行编辑修改、归档、做索引，内容编辑：对内容进行编辑修改、归档、做索引，内容编辑：对内容进行编辑修改、归档、做索引，如如如如Virage VideoLoggerVirage VideoLogger可以对视频文件做索引入库；可以对视频文件做索引入库；可以对视频文件做索引入库；可以对视频文件做索引
50、入库；n n内容存储和播放：节目不多时可使用文件系统，当内容存储和播放：节目不多时可使用文件系统，当内容存储和播放：节目不多时可使用文件系统，当内容存储和播放：节目不多时可使用文件系统，当节目量大，就必须编制数据库管理系统。使用数据节目量大，就必须编制数据库管理系统。使用数据节目量大，就必须编制数据库管理系统。使用数据节目量大，就必须编制数据库管理系统。使用数据库存储视音频文件、视频服务器运行流播放服务软库存储视音频文件、视频服务器运行流播放服务软库存储视音频文件、视频服务器运行流播放服务软库存储视音频文件、视频服务器运行流播放服务软件如件如件如件如realserverrealserver或或