第8章网络多媒体技术及应用

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8.2.2 流媒体播送技术
1．单播与多播 单播： 单播： 客户端与服务器之间点对点连接。 客户端与服务器之间点对点连接。 客户端与媒体服务器之间要建立一个单独的数 据通道， 据通道，服务器送出的某个数据包只传送给一 个客户机，发送接收是一对一关系。 个客户机，发送接收是一对一关系。 每个用户对媒体服务器发送单独的查询， 每个用户对媒体服务器发送单独的查询，媒体 服务器为每个用户发送单独数据包。 服务器为每个用户发送单独数据包。 服务器负担沉重，网络带宽占用大。 服务器负担沉重，网络带宽占用大。 单播只适用于客户端数量较少情况 ，如视频 点播
2．点播与广播 广播 用户被动接受 广播将一个数据包发送给网络上的所有用户， 广播将一个数据包发送给网络上的所有用户， 不管用户是否需要； 不管用户是否需要； 注意： 注意：多播是发送给有请求的用户
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8.2.2 流媒体播送技术
3．智能流技术 当前internet用户接入方式 当前internet用户接入方式 Cable Modem ADSL ISDN 为每一种不同接入速度的用户提供不同的优化图 像是非常困难的 智能流通过带宽协调 流瘦化来解决此问题 带宽协调和 智能流通过带宽协调和流瘦化来解决此问题
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8.1.2 多媒体网络的服务质量
4．QoS管理机制 QoS管理机制 QoS管理机制应当提供如下 QoS管理机制应当提供如下QoS管理特性 : 管理机制应当提供如下QoS管理特性 QoS管理应是可配置的 QoS管理应是可配置的 QoS管理应是可协商的 QoS管理应是可协商的 QoS管理应是动态的 QoS管理应是动态的 QoS管理应是端到端的 QoS管理应是端到端的
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8.2 流媒体技术
8.2.1 流媒体概述
流媒体（ Media）技术的出现， 流媒体（Stream Media）技术的出现，使得在窄 带互联网中传播多媒体信息成为可能。 带互联网中传播多媒体信息成为可能。 可以把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到 网络服务器上，让浏览者一边下载一边观看、收听， 网络服务器上，让浏览者一边下载一边观看、收听， 而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时 观看。 观看。
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8.1.2 多媒体网络的服务质量
3．QoS服务的分类 QoS服务的分类 确定型（Deterministic）QoS。在数据传输过程中， 确定型（Deterministic）QoS。在数据传输过程中，网 络提供“ QoS保证 即对所承诺的QoS必须严格 保证， 络提供“硬”的QoS保证，即对所承诺的QoS必须严格 保证，否则可能会造成严重的后果。 保证，否则可能会造成严重的后果。这类服务一般用于 硬实时应用。 硬实时应用。 统计型（Statistical）QoS。在数据传输过程中， 统计型（Statistical）QoS。在数据传输过程中，网络提 QoS保证 即对所承诺的QoS允许一定范围 保证， 供“软”的QoS保证，即对所承诺的QoS允许一定范围 的波动，并且不会造成不良的后果。 的波动，并且不会造成不良的后果。这类服务一般用于 软实时应用。 软实时应用。 尽力型（Best-Effort）QoS。尽力型QoS也称最佳效果 尽力型（Best-Effort）QoS。尽力型QoS也称最佳效果 传输，网络不提供任何QoS保证 保证， 传输，网络不提供任何QoS保证，网络性能将随着负载 的增加而明显下降。由于受到带宽的限制，现有Internet 的增加而明显下降。由于受到带宽的限制，现有Internet 上的分布式多媒体应用大多提供这类服务。 上的分布式多媒体应用大多提供这类服务。
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8.2.1 流媒体概述
2. 流媒体发布文件格式
文件格式 ASF ASX RAM RPM SMI/SMIL XML 注释 Advanced Streaming Format Active Stream Redirector Real Audio Media Embedded Ram Synchronised Multimedia Integration Language Extensible Markup Language
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8.2.2 流媒体播送技术
1．单播与多播 多播（又称组播） 多播（又称组播） 服务器将一组客户共同请求的数据发送到支持 多播的路由器上，然后， 多播的路由器上，然后，路由器一次将数据包 根据路由表向多个指定用户发送。 根据路由表向多个指定用户发送。 媒体服务器只发送一个数据包，所有请求客户 媒体服务器只发送一个数据包， 端共享一个数据包， 端共享一个数据包，未请求的客户端不会收到 数据包，发送接收是一对多的关系。 数据包，发送接收是一对多的关系。 多播技术保证了流媒体传输的最小带宽占用， 多播技术保证了流媒体传输的最小带宽占用， 带宽利用率增加，减少服务器负载。 带宽利用率增加，减少服务器负载。 多播不适合VOD应用 应用， 多播不适合VOD应用，更适合现场直播
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8.1.2 多媒体网络的服务质量
2. QoS参数体系结构 QoS参数体系结构 通信双方的对等层之间表现为一种对等协商关系， 通信双方的对等层之间表现为一种对等协商关系， 双方按所承诺的QoS参数提供相应的服务 参数提供相应的服务。 双方按所承诺的QoS参数提供相应的服务。 同一端的不同层之间表现为一种映射关系， 同一端的不同层之间表现为一种映射关系，应用 QoS需求应当自顶向下地映射到各层相对应的 的QoS需求应当自顶向下地映射到各层相对应的 QoS参数集，各层协议按其QoS参数提供相对应 QoS参数集，各层协议按其QoS参数提供相对应 参数集 的服务，共同完成对应用的QoS承诺 承诺。 的服务，共同完成对应用的QoS承诺。
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8.1.2 多媒体网络的服务质量
服务质量（ Service，QoS） 服务质量（Quality of Service，QoS）是一种 抽象概念，用于说明网络服务的“好坏” 抽象概念，用于说明网络服务的“好坏”程度 1．QoS参数 QoS参数 QoS是分布式多媒体信息系统为了达到应用要 QoS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， 求的能力所需要的一组定量的和定性的特性， 它用一组参数表示 QoS＝ 吞吐量，差错率，端到端延迟， QoS＝{吞吐量，差错率，端到端延迟，延迟 抖动} 抖动}
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8.1.2 多媒体网络的服务质量
4．QoS管理机制 QoS管理机制 QoS管理实质上反映了对网络资源的最佳配置和 QoS管理实质上反映了对网络资源的最佳配置和 有效管理问题。 有效管理问题。 QoS管理机制应当具有可配置性 QoS管理机制应当具有可配置性、可协商性以及 管理机制应当具有可配置性、 动态自适应性等管理特性。 动态自适应性等管理特性。 在多媒体通信中，仅在建立连接时说明QoS参数 在多媒体通信中，仅在建立连接时说明QoS参数 值并且要求它们在整个连接生命期内保持不变是 不够的，在实际应用中也不易实现。 不够的，在实际应用中也不易实现。系统应提供 一种较灵活的机制和界面， 一种较灵活的机制和界面，允许用户可根据实际 情况在连接活跃的时候动态地变更连接的QoS参 情况在连接活跃的时候动态地变更连接的QoS参 数值。 数值。
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8.1.2 多媒体网络的服务质量
几种多媒体对象所需的QoS 几种多媒体对象所需的QoS
多媒体对象 语音 视频（TV质量） 压缩视频 数据（文件传送） 实时数据 图像 最大延迟 /ms 0.25 0.25 0.25 1 0.001～1 1 最大延迟 抖动 /ms 10 10 1 － － － 平均吞吐量 /（Mbit/s） 0.064 100 2～10 1～100 <10 2～10 可接受的 比特差错率 <10-1 10-2 10-6 0 0 10-9
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8.2.2 流媒体播送技术
2．点播与广播 点播 客户端主动连接到服务器端的单播连接 用户通过选择内容项目来初始化客户端连接 客户端拥有流控制权，可以自主选择开始、 客户端拥有流控制权，可以自主选择开始、停 后退、快进、 止、后退、快进、暂停等操作 对服务器资源和网络带宽的需求都比较大
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8.2.2 流媒体播送技术
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8.2.1 流媒体概述
1. 流媒体 指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连 指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连 续时基媒体， 音频、视频或多媒体文件。 续时基媒体，如：音频、视频或多媒体文件。 流式媒体在播放前并不下载整个文件， 流式媒体在播放前并不下载整个文件，只将开 始部分内容存入内存，流式媒体的数据流随时 始部分内容存入内存， 传送随时播放，只是在开始时有一些延迟， 传送随时播放，只是在开始时有一些延迟，其 最大优点是不会占用本地的硬盘空间。 最大优点是不会占用本地的硬盘空间。 由于流媒体为了解决带宽问题以及缩短下载时 采用了较高压缩比的有损压缩， 间，采用了较高压缩比的有损压缩，因此用户 感受不到很高的图像和声音质量。 感受不到很高的图像和声音质量。
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8.2.2 流媒体播送技术
3．智能流技术 智能流技术四个特点： 智能流技术四个特点： 多速率的共同编码 以不同速率传送媒体 播放时，根据网络变化无缝切换速率 播放时， 关键帧优先
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8.2.3 流媒体系统的组成
编码器
将原始音频视频文件转换为流媒体文件
服务器
用于存放和控制流媒体数据
播放器百度文库
是一种能够与流媒体服务器通信的软件 能播放或丢弃收到的流媒体 既可独立运行， 既可独立运行，也可作为网络浏览器的插件
3. 流媒体传输方式 (1) 顺序流式传输 采用顺序下载方式， 采用顺序下载方式，用户可以观看在线媒体节 目 但是在给定时刻， 但是在给定时刻，用户只能观看已下载的那部 而不能跳到还未下载的前序部分； 分，而不能跳到还未下载的前序部分； 不能根据用户的连接速度做调整
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8.2.1 流媒体概述
3. 流媒体传输方式 (2) 实时流式传输 实时流式传输保证媒体信号带宽与网络连接相 匹配，使媒体可被实时观看到。 匹配，使媒体可被实时观看到。 实时流与HTTP流式传输不同 流式传输不同， 实时流与HTTP流式传输不同，需要专用的流 媒体服务器与传输协议。 媒体服务器与传输协议。 特别适合现场事件，支持随机访问、快进、 特别适合现场事件，支持随机访问、快进、后 退。
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8.1.1 多媒体网络的通信需求
2．多媒体通信的性能需求 多点通信 广播： 广播：传输相同数据到其他所有站点 多播： 多播：传输相同数据到相关站点 同步 流内同步： 流内同步：保持单个媒体流内部的关系 流间同步：不同媒体间的同步，如从不同路径、 流间同步：不同媒体间的同步，如从不同路径、 源端传输来的多类媒体的同步
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8.1.1 多媒体网络的通信需求
2．多媒体通信的性能需求 延迟 多媒体信息流中包括同步信息（ 多媒体信息流中包括同步信息（如同步的音频 和视频） 要求网络延迟和延迟抖动都控制 和视频）时，要求网络延迟和延迟抖动都控制 在很小的范围内。 在很小的范围内。 在接收端设置足够的缓冲区容量来缓和延迟和 延迟抖动。 延迟抖动。
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8.2.1 流媒体概述
3. 流媒体传输方式 流媒体的主要技术特征就是采用流式传输 流媒体的主要技术特征就是采用流式传输 实现流式传输有两种方法 顺序流式传输 Progressive streaming 实时流式传输 Real-time streaming Real-
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8.2.1 流媒体概述
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 普通高等教育“十一五”
第8章网络多媒体技术及应用
8.1 多媒体网络
8.1.1 多媒体网络的通信需求
1. 多媒体数据流的基本特征 比特率可变性 时间依赖性 信道对称性
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8.1.1 多媒体网络的通信需求
2．多媒体通信的性能需求 吞吐量 高传输带宽 大缓冲容量 可靠性 多媒体应用允许网络传输中存在一定程度的错 误 音频信息的可靠性要求高于视频、 音频信息的可靠性要求高于视频、图形信息