多媒體通信與網(wǎng)絡(luò)

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1、多媒體通信與網(wǎng)絡(luò)流媒體流媒體是指采用流式傳輸?shù)姆绞皆贗nternet播放的媒體格式。流式傳輸方式是將視頻和音頻等多媒體文件經(jīng)過特殊的壓縮方式分成一個(gè)個(gè)壓縮包，由服務(wù)器向用戶計(jì)算機(jī)連續(xù)、實(shí)時(shí)傳送。在采用流式傳輸方式的系統(tǒng)中，用戶不必像非流式播放那樣等到整個(gè)文件全部下載完畢后才能看到當(dāng)中的內(nèi)容，而是只需要經(jīng)過幾秒鐘或幾十秒的啟動(dòng)延時(shí)即可在用戶計(jì)算機(jī)上利用相應(yīng)的播放器對(duì)壓縮的視頻或音頻等流式媒體文件進(jìn)行播放，剩余的部分將繼續(xù)進(jìn)行下載，直至播放完畢流媒體流式傳輸定義很廣泛，現(xiàn)在主要指通過網(wǎng)絡(luò)傳送媒體（如視頻、音頻）的技術(shù)總稱。其特定含義為通過Internet將影視節(jié)目傳送到PC機(jī)。實(shí)現(xiàn)流

2、式傳輸有兩種方法：實(shí)時(shí)流式傳輸和順序流式傳輸。視頻使用流式傳輸媒體服務(wù)器，或應(yīng)用如（RTSP實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議）的實(shí)時(shí)協(xié)議，即為實(shí)時(shí)流式傳輸。如使用HTTP服務(wù)器，文件即通過順序流發(fā)送。流式文件也支持在播放前完全下載到硬盤。流媒體實(shí)時(shí)流式傳輸實(shí)時(shí)流式傳輸指保證媒體信號(hào)帶寬與網(wǎng)絡(luò)連接配匹，使媒體可被實(shí)時(shí)觀看到。實(shí)時(shí)流需要專用的流媒體服務(wù)器與傳輸協(xié)議。實(shí)時(shí)流式傳輸總是實(shí)時(shí)傳送，特別適合現(xiàn)場事件，也支持隨機(jī)訪問，用戶可快進(jìn)或后退以觀看前面或后面的內(nèi)容。順序流式傳輸順序流式傳輸是順序下載，在下載文件的同時(shí)用戶可觀看在線媒體，在給定時(shí)刻，用戶只能觀看已下載的那部分，而不能跳到還未下載的前頭部分

3、，順序流式傳輸不象實(shí)時(shí)流式傳輸在傳輸期間根據(jù)用戶連接的速度做調(diào)整。由于標(biāo)準(zhǔn)的HTTP服務(wù)器可發(fā)送這種形式的文件，也不需要其他特殊協(xié)議。順序流式傳輸比較適合高質(zhì)量的短片段，如片頭、片尾和廣告。流媒體播放方式單播在客戶端與媒體服務(wù)器之間需要建立一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)通道，從一臺(tái)服務(wù)器送出的每個(gè)數(shù)據(jù)包只能傳送給一個(gè)客戶機(jī)，這種傳送方式稱為單播。組播IP組播技術(shù)構(gòu)建一種具有組播能力的網(wǎng)絡(luò)，允許路由器一次將數(shù)據(jù)包復(fù)制到多個(gè)通道上。采用組播方式，單臺(tái)服務(wù)器能夠?qū)资f臺(tái)客戶機(jī)同時(shí)發(fā)送連續(xù)數(shù)據(jù)流而無延時(shí)。網(wǎng)絡(luò)利用效率大大提高，成本大為下降。點(diǎn)播與廣播點(diǎn)播連接是客戶端與服務(wù)器之間的主動(dòng)的連接。在點(diǎn)播連接

4、中，用戶通過選擇內(nèi)容項(xiàng)目來初始化客戶端連接。用戶可以開始、停止、后退、快進(jìn)或暫停流。點(diǎn)播連接提供了對(duì)流的最大控制。廣播指的是用戶被動(dòng)接收流。在廣播過程中，客戶端接收流，但不能控制流。技術(shù)方式目前主流的流媒體技術(shù)有三種1.Apple公司的QuickTimeQuickTime是數(shù)字媒體領(lǐng)域事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。QuickTime是一個(gè)開放式的架構(gòu)，包含了各種各樣的流式媒體技術(shù)。QuickTime是最早的視頻工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，1999年發(fā)布，QuickTime本身也存在著平臺(tái)的便利(MacOS)，因此擁有不少的用戶。2.RealNetworks公司的RealMediaRealMedia發(fā)展的時(shí)間比

5、較長，因此具有很多先進(jìn)的設(shè)計(jì)，例如，可伸縮視頻技術(shù)可以根據(jù)用戶電腦速度和連接質(zhì)量而自動(dòng)調(diào)整媒體的播放質(zhì)素。自適應(yīng)流技術(shù)，可通過一個(gè)編碼流提供自動(dòng)適合不同帶寬用戶的流播放。3.Microsoft公司的WindowsMediaWindowsMedia是三家之中最后進(jìn)入這個(gè)市場的，但憑借其操作系統(tǒng)的便利很快便取得了較大的市場份額。采用的是mpeg-4視頻壓縮技術(shù)，音頻方面采用的是WindowsMediaAudio技術(shù)。多媒體數(shù)據(jù)流的基本特征比特率可變性多媒體傳輸按其特點(diǎn)可以分為恒定比特率和可變比特率兩種類型。時(shí)間依賴性連續(xù)媒體的傳輸必須是實(shí)時(shí)的，端到端的等待時(shí)間應(yīng)當(dāng)控制在一個(gè)很短的時(shí)間

6、段內(nèi)信道對(duì)稱性在端到端的傳輸系統(tǒng)中，傳輸信道是雙向的。根據(jù)多媒體應(yīng)用類型的不同，上行和下行信道的通信量可能是對(duì)稱的，也可能是不對(duì)稱的多媒體通信的性能需求吞吐量需求網(wǎng)絡(luò)吞吐量是指有效的網(wǎng)絡(luò)帶寬，通常定義成物理鏈路的傳輸速率減去各種傳輸開銷，以及網(wǎng)絡(luò)沖突、瓶頸、擁塞和差錯(cuò)等開銷，它反映了網(wǎng)絡(luò)的最大極限容量。視頻（未壓縮）：140Mbps左右H.26164K－2MbpsMPEG1.4Mbps－40Mbps多媒體通信的性能需求可靠性需求差錯(cuò)率（ErrorRate）是一種重要的性能指標(biāo)，反映了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃浴Ｎ徊铄e(cuò)率、幀差錯(cuò)率、分組差錯(cuò)率分別用于在不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層次上計(jì)算差錯(cuò)率?？刂撇铄e(cuò)

7、的方法：ARQ，對(duì)于時(shí)間要求嚴(yán)格的數(shù)據(jù)，ARQ沒有意義FEC，前向糾錯(cuò)，適用于光纖技術(shù)，一位糾錯(cuò)。多媒體通信的性能需求延遲需求延遲（Delay）是衡量網(wǎng)絡(luò)性能的重要參數(shù)。主要有傳輸延遲、網(wǎng)絡(luò)延遲、接口延遲等。與延遲有關(guān)的另一個(gè)性能參數(shù)是延遲抖動(dòng)。傳輸延遲：含信源處、信宿處的采樣、編碼、解碼、打包、拆包；端點(diǎn)系統(tǒng)的排隊(duì)和播放延遲。對(duì)于端－端延遲，一般要求小于150ms。網(wǎng)絡(luò)延遲：可分成固有延遲和隨機(jī)延遲。固有延遲和鏈路比特率高低有關(guān)，而隨機(jī)延遲則由網(wǎng)絡(luò)故障、傳輸錯(cuò)誤以及網(wǎng)絡(luò)擁塞等引