多媒体通信与网络PPT课件
《多媒体技术》ppt课件
将数据分散存储在多个节点上，提 高数据可靠性和访问效率。
多媒体数据存储的发展趋势
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大容量存储
随着数据量的不断增长，多媒 体存储设备将向更大容量、更
高密度方向发展。
高速传输
提高数据传输速率是多媒体存 储技术的重要发展方向，以满
足实时处理和传输的需求。
数据安全
加强数据备份、恢复和加密等 安全措施，保障多媒体数据的
多媒体网络通信的协议与标准
1
常用的多媒体网络通信协议包括RTP、RTCP、 RTSP等。
2
多媒体网络通信标准包括H.323、SIP、WebRTC 等。
3
这些协议和标准规定了多媒体信息在网络中的传 输方式、控制信令、编码格式等。
多媒体网络通信的应用实例
视频会议系统
通过多媒体网络通信实现远程视频会议，支 持多人同时参与。
在线教育系统
利用多媒体网络通信实现远程教育，包括在 线课程、实时互动等。
视频监控系统
通过多媒体网络通信实现远程视频监控，支 持实时查看、录像回放等功能。
社交媒体应用
在社交媒体中，多媒体网络通信被广泛应用 于音视频通话、直播等功能。
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多媒体技术的应用系统
多媒体会议系统
01
视频会议
支持远程视频会议，实现音视频实 时传输和交互。
文本编辑、排版、检索、翻译等。
图形与图像数据的表示与处理
图形与图像的基本概念 矢量图与位图、分辨率、颜色模型等。
图形与图像的数字化表示 点阵表示法、参数表示法等。
图形与图像的输入与输出
扫描仪、数码相机等输入设备；显示 器、打印机等输出设备。
图形与图像的处理与应用
多媒体通信与网络解读课件 (一)
多媒体通信与网络解读课件 (一)现代社会中，多媒体通信与网络已经成为人们不可或缺的一部分，不仅在日常生活中有广泛应用，而且在科学研究、商业活动、文化传播等领域都起到了重要作用。
为了更好地理解和应用多媒体通信与网络，相应的课程和教材也应运而生。
本文就“多媒体通信与网络解读课件”进行探讨和分析。
多媒体通信与网络解读课件，作为学习和实践相关知识的一种工具，对于学习者来说确实是一种有效的辅助。
较好的课件凭借其多媒体展示、重点归纳、图表解释等特点，能够简洁明了地向学生传达知识要点，让学习变得更轻松、更有趣。
而这些课件，也可以通过在线教育平台进行传播和使用，不受时间和地点的限制，方便快捷。
多媒体通信与网络解读课件，通常包含多个模块和部分，比如音视频传输、图像处理、语音信号处理、计算机网络等，涵盖了多种技术和应用。
在学习过程中，学生可以通过这些模块循序渐进地学习知识，逐渐理解复杂的概念和实现方法。
此外，这些课件通常还配有视频、音频、动画等多种元素，可以让学生更直观地了解知识点和实验过程，加深对知识的印象和理解。
在实际应用中，多媒体通信与网络解读课件有着广泛的用途。
例如，在一些大型企业、机构中，可作为教育培训和考核的重要工具，让员工更好地了解和应用新技术；在高校中，可用于教学和实验，提高学生的学习效果和实践能力；在科研领域中，可用于科学研究和理论探讨，加速技术革新和知识迭代。
总之，多媒体通信与网络解读课件是一种重要的教学和应用工具，能够帮助学习者更好地理解与应用相关知识。
随着信息技术的不断发展和升级，我们也期待着这种工具能够更好地满足学习和应用的需求，开发出更加优质、丰富的课程和模块，为现代社会的发展和繁荣做出应有的贡献。
《网络多媒体》课件
隐私泄露
网络多媒体应用中可能涉及用户个人 信息、行为习惯等敏感数据，存在隐 私泄露的风险。
数字水印技术
定义
数字水印是一种将特定信息隐 藏在数字媒体中的技术，用于 标识版权归属、证明原创性和
追踪盗版。
工作原理
通过在数字媒体中嵌入不易察 觉的标记，数字水印可以隐藏 版权信息、作者标识或其他元 数据。
应用场景
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网络多媒体的安全与隐私 保护
网络多媒体面临的安全威胁
未经授权的访问和篡改
攻击者可能通过非法手段获取网络多 媒体资源的访问权限，对其进行篡改 或恶意破坏。
内容盗版与侵权
未经授权的复制、传播和商业利用网 络多媒体内容，侵犯版权和知识产权 。
恶意软件和病毒传播
利用网络多媒体平台传播恶意软件和 病毒，对用户设备和个人信息造成威 胁。
流媒体传输原理
流媒体传输基于实时传输协议（RTP）和实时传输流协议（RTSP）等协议，通过将媒体 数据分割成小块，并在服务器和客户端之间进行传输，实现实时或近实时的媒体播放。
流媒体应用场景
流媒体技术广泛应用于在线视频会议、在线教育、远程医疗等领域，能够提供高质量的多 媒体服务。
多媒体数据压缩技术
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实时传输协议（RTP）
RTP用于实时传输音频和视频数据，它提供时间信息和序 列号，以允许接收端正确地重组多媒体数据。
流媒体协议
流媒体协议如RTSP（Real Time Streaming Protocol） 和RTMP（Real Time Messaging Protocol）用于控制多 媒体数据的实时传输。
虚拟现实技术广泛应用于游戏、电影 制作、建筑设计等领域，能够提供更 加丰富的用户体验和视觉效果。
多媒体技术介绍课件ppt课件ppt课件
ABCD
音频编辑
对采集的音频进行剪辑、降噪、混响、均衡等处 理，以达到所需的效果。
数据整合
将获取的数据进行筛选、分类、整合，以生成所 需的多媒体内容。
存储与播放
存储管理
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采用高效的数据存储和管理技术，确保多媒体数据的安全性和
可靠性。
媒体格式转换
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将多媒体数据从一种格式转换为另一种格式，以适应不同的应
大数据技术可以对多媒体内容进行深度分析和挖掘，发现 有价值的信息和趋势，为内容创作和推广提供有力支持。
视频采集
将连续的图像和声音采集设备中，生 成连续的动态画面和声音。
数据获取
从数据库、文件、网络等来源获取多 媒体数据，包括文本、图片、音频、 视频等形式。
编辑与制作
图像编辑
对采集的图像进行裁剪、调整亮度、对比度、色 彩平衡等操作，以实现美化和优化。
视频编辑
将多个视频片段进行拼接、转场效果添加、字幕 添加等操作，制作出完整的视频作品。
视频处理软件
总结词
视频处理软件用于视频剪辑、特效添加和后期制作，如Final Cut Pro、Adobe Premiere Pro等。
详细描述
视频处理软件支持视频剪辑、转场效果、字幕添加等功能，还提供了丰富的特效插件和调色工具，方 便用户制作出专业级的视频作品。
动画制作软件
总结词
动画制作软件用于创建二维或三维动画 ，如Flash、Animate、Maya等。
包括字体、字号、颜色、排版等，这些因素都 会影响文本的易读性和视觉效果。
文本的输入方式
可以通过键盘、手写、语音识别等方式输入文本。
图像
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图像
多媒体通信与网络PPT课件
❖允许一个用户定义和修改策略规则的能力 ❖存储和检索策略规则的能力 ❖解释和执行策略规则的能力
3 多媒体通信网络环境
10.3 多媒体通信网络环境
IETF提出了两种QoS保证机制，一是由RSVP提 供的保证型服务；二是在区分服务（DiffServ，DS） 中定义的区分型服务。由于保证型服务具有面向连接 的特性，并通过QoS 协商、接纳控制、保留带宽和实 时调度等机制来实现。区分型服务具有无连接的特性 ，主要通过缓冲管理和优先级调度机制来实现，而无 需进行QoS协商和保留带宽等控制。
IEEE 802.3ab定义的传输介质为5类UTP电缆， 传输距离为100m，链路操作模式为半双工。
10.3.1 局域网络
3. 100VG-AnyLAN网络
100VG-AnyLAN是由100VG-AnyLAN论坛开 发 的 一 种 1 0 0 Mb/s 高 速 网 络 。 IEEE 已 将 1 0 0 VGAnyLAN 确 定 为 IEEE 802.12 标 准 。 1 0 0 VGAnyLAN 的 涵 义 是 指 在 语 音 级 的 UTP 电 缆 上 进 行 100Mb/s速率传输且支持IEEE 802.3和802.5两种帧 格式（不是同时支持）。
现在主要有3种面向目标的管理手段：一是由 IETF 开 发 的 ， 主 要 用 于 管 理 TCP/IP； 二 是 OMG （Object Management Group）开发的，支持分布 式的客户/服务器应用；三是ISO/原CCITT开发的 ，称为OSI系统管理，适用于广泛的资源管理。
多媒体通信与网络(共24张PPT)
吞吐量(throughput)
数据量大、存储量大、传输带宽高、可压缩
分组实时视频会议 ITU将QoS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。
RTP和RTCP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时数据。
10.3 多媒体通信协议
基于Internet的多媒体应用
目前主要有以下几种 在RTP会话期间，各参与者周期性地传送RTCP包。
CLS：被控负载服务(Controlled-Load Service)，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
现场声音和视频广播 当应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端口：一个给RTP，一个给RTCP。
由于Internet的特点，为保证多媒体业务实时性要 求，需要考虑
扩大链路带宽：但费用太大
改进Internet协议：对网络系统做较大变更来自10.3 多媒体通信协议
IP组播
单播(unicast)：点对点传输 广播(broadcast)：网上一点到所有其他点传输 组播(multicast)：也称多播，指网上一点到多个指定
统计型(Statistical)：在数据传输过程中，网络对 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。一般用于软实时应用
尽力型(Best-Effort)：也称最佳效果传输，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。由于受带宽的限制，现有Internet 上的分布式多媒体应用大多提供这种服务
RTP和RTCP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 时数据。
多媒体技术应用ppt课件
音频基本概念
音频是指人耳可以听到的声音频 率范围内的信号，通常包括语音 、音乐、自然声音等。
音频格式
常见的音频格式有WAV、MP3、 AAC、FLAC等，它们采用不同的 编码方式和压缩算法，具有不同 的音质和文件大小。
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音频编辑与处理软件介绍
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Audacity
一款开源、跨平台的音频 编辑和处理软件，支持多 种音频格式，提供录音、 剪辑、特效处理等功能。
2024/1/26
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常见数据压缩算法解析
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统计压缩算法
基于数据统计特性的压缩方法，如哈夫曼编码、算术编码等，适用于文
本、程序等数据的压缩。
2024/1/26
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预测压缩算法
利用先前数据预测后续数据的压缩方法，如差分脉冲编码调制（DPCM ）、自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）等，适用于音频、视频等连 续媒体数据的压缩。
特点
集成性、交互性、实时性、数字化。
2024/1/26
应用领域
教育、娱乐、广告、艺术、医疗、军事等各个领域。例如，在教育领域，多媒体 技术可以应用于远程教学、多媒体教学课件制作等方面；在娱乐领域，多媒体技 术可以应用于游戏、电影、音乐等方面。
5
相关术语解析
媒体
多媒体
多媒体技术
多媒体计算机系统
虚拟现实技术
视频编辑与处理软件介绍
2024/1/26
Adobe Premiere Pro
01
专业的非线性编辑软件，支持多轨道编辑、特效添加、音频处
理等。
Final Cut Pro
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适用于Mac系统的专业视频编辑软件，具有强大的剪辑和调色
多媒体技术ppt课件完整版
利用计算机视觉技术，对图像中的 目标进行自动识别和分类。
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音频处理技术
音频采集
通过麦克风等设备采集声音信号，转换为数 字音频数据。
音频特效
添加回声、混响、变声等特效，增加音频的 层次感和表现力。
音频编辑
对音频数据进行剪辑、拼接、降噪等操作， 以改善音质和效果。
音频压缩
采用MP3、AAC等压缩算法，减少音频文件 大小，便于存储和传输。
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多媒体应用系统设计与开发
系统设计原则与方法
用户需求导向
深入了解用户需求，以用户为中心进行系统设计 ，确保系统满足用户需求。
可扩展性
设计时应考虑未来可能的扩展需求，便于系统升 级和扩展。
ABCD
先进性
采用先进的技术和算法，确保系统性能优越、稳 定可靠。
易用性
界面设计简洁明了，操作便捷，降低用户使用难 度。
有损压缩
通过去除数据中的部分冗余信息来减小 文件大小，但会损失一定的数据质量。
压缩算法
包括Huffman编码、LZ77、LZ78等 经典算法，以及近年来兴起的深度学
习压缩算法。
无损压缩
利用数据的统计特性进行压缩，可以 完全恢复原始数据而不损失任何信息 。
压缩标准
如JPEG、MPEG、H.264等，为多媒 体数据压缩提供了统一的规范和标准 。
其他领域应用案例
医学影像处理
01
多媒体技术可以对医学影像进行数字化处理和分析，提高医学
诊断和治疗的准确性和效率。
智能家居
02
通过多媒体技术实现家居设备的智能化控制和互联互通，提高
家居生活的便捷性和舒适度。
工业自动化
03
多媒体技术可以应用于工业自动化领域，实现生产过程的可视
《多媒体网络》课件
常见的压缩算法包括有损压缩和无损压缩，有损压缩能够大幅度减少数据量，但会损失部分信息；无损压缩能够保留原始数据，但压缩率较低。
压缩算法
常见的压缩标准包括JPEG、MPEG等，这些标准在不同的应用场景下有各自的优势和适用范围。
压缩标准
03
数字签名和哈希函数
数字签名和哈希函数能够验证多媒体数据的完整性和真实性，防止数据被篡改或伪造。
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内容保护技术概述
多媒体内容保护技术是保护多媒体数据不被非法复制、篡改和传播的关键技术。
02
数字版权管理
数字版权管理是一种常见的内容保护技术，它通过加密、水印等技术手段来保护多媒体数据的版权。
03
CHAPTER
多媒体网络应用
远程教育是一种利用多媒体网络技术，通过互联网或其他通信手段，实现异地教育的教学模式。
信息传递
多媒体网络为人们提供了更加丰富、多样化的交流和互动方式，有助于增进人际关系和社会联系。
交流与互动
多媒体网络可以作为文化传承和创新的平台，促进文化多样性和发展。
文化传承与创新
02
CHAPTER
多媒体网络技术
流媒体技术概述
流媒体技术是一种在网络上传输音频、视频等多媒体数据的方法，它能够实现实时或近实时的媒体播放。
通过大数据分析，挖掘多媒体内容的价值，提供个性化推荐和服务。
利用人工智能技术识别多媒体内容，实现自动分类、标签和摘要。
智能内容识别
基于用户行为和兴趣，利用人工智能技术进行个性化推荐。
个性化推荐
通过语音识别、图像识别等技术，实现多媒体内容的智能交互。
智能交互
THANKS
感谢您的观看。
01
视频会议是一种利用多媒体网络技术，实现异地人员实时交流和协作的通讯方式。
多媒体技术介绍课件ppt课件ppt
感谢观看
THANKS
多媒体技术介绍
• 多媒体技术概述 • 多媒体技术基础 • 多媒体制作工具 • 多媒体技术前沿 • 多媒体技术面临的挑战与未来发
展
目录
01
多媒体技术概述
定义与特点
定义
多媒体技术是指通过计算机技术将多种媒体信息（如文本、图形、图像、音频 和视频等）进行数字化采集、处理、存储、传输和呈现，实现信息交互的一种 技术。
20世纪90年代，随着数字技术的兴起 ，多媒体技术逐渐成熟，广泛应用于 教育、娱乐、广告等领域。
多媒体技术的应用领域
教育领域
娱乐领域
多媒体技术广泛应用于在线教育、电子课 件、数字图书馆等领域，提高了教育教学 的效果和质量。
多媒体技术为影视制作、游戏开发、虚拟 现实等娱乐产业提供了强大的技术支持， 丰富了人们的文化生活。
图像识别
利用计算机技术自动识别 图像中的物体、文字等信 息。
视频处理技术
视频编码与解码
将视频信号转换为数字信号，便 于存储和传输。常见的视频编码
格式包括MP4、AVI、FLV等。
视频特效处理
对视频进行剪辑、添加字幕、转场 效果等，以提高视频观赏性。
视频压缩与传输
通过压缩技术减小视频文件大小， 提高传输效率，如H.264编码技术 。
版权保护
随着多媒体内容的传播和分享， 版权保护成为一大挑战。需要采 取有效的技术手段和法律法规来 保护创作者的权益。
信息安全
多媒体数据在传输和存储过程中 ，容易受到黑客攻击和恶意篡改 ，需要加强信息加密和安全防护 措施。
技术标准与互操作性
技术标准
制定统一的技术标准是实现多媒体数 据互操作的关键，需要各相关行业共 同参与制定和推广。
多媒体通信与网络解读课件
防火墙技术
防火墙技术用于防止未经授权的 访问和数据泄露，通过设置访问 控制规则来限制网络流量和访问 请求。防火墙可以部署在网络的 入口处或内部网络之间，以保护 敏感信息和资源。
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多媒体信息的处理与编码
音频信息的处理与编码
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音频信息采样
将连续的音频信号转换为 离散的数字信号，便于计 算机处理和存储。
多媒体信息的压缩技术
无损压缩
能够完全恢复原始数据的压缩方法， 如Huffman编码、游程编码等。
有损压缩
无法完全恢复原始数据的压缩方法， 如JPEG、MPEG等，适用于图像和视 频压缩。
04
多媒体通信的网络技术
流媒体技 术
流媒体技术是指通过网络传输连续的音视频数据，用户可以实时观看的技术。
流媒体技术包括流媒体编码、传输和播放等环节，其中流媒体编码是将音视频数 据进行压缩，以减小传输所需的带宽和存储空间；传输则是通过网络将压缩后的 音视频数据传送到用户端；播放则是将接收到的音视频数据进行解码并展示给用 户。
多媒体通信与网络解读课件
contents
目录
• 多媒体通信概述 • 网络通信基础 • 多媒体信息的处理与编码 • 多媒体通信的网络技术 • 多媒体通信的未来发展
01
多媒体通信概述
定义与特点
定义
多媒体通信是指通过通信网络传 输、存储、处理和检索多种媒体 数据（如文本、图形、图像、音 频和视频）的过程。
虚拟现实与增强现实技术
总结词
虚拟现实与增强现实技术将为用户提供沉浸式的感官体验，进一步拓展多媒体通信的交互方式。
详细描述
虚拟现实技术通过模拟真实场景，使用户仿佛置身于虚拟世界中。增强现实技术则通过将虚拟元素与现实世界相 结合，增强用户的感知体验。这两种技术的结合将为多媒体通信带来更多可能性，如虚拟会议、沉浸式游戏、远 程旅游等。
宽带通信网课件-CH9_IP多媒体通信与网络新体制-part1
第九章IP多媒体通信和网络新体制●9.1 IP分组多媒体通信●9.2 新一代网络与软交换技术●9.3 IMS●9.4 IPTV及其组网MultiMedia CommunicationBased on Packet Network Architecture, Protocols, Progress●Overview●Protocols (H.323 & SIP)●IP Telephone ArchitectureOverview●FeaturesMultimedia Communication (MMC) means more than one set of forms comprisingstill/moving images, graphic, text, and soundare reproduced on an intelligent terminal●Implementation of MMC–Transmission media•Wireless ( Radio, Microwave, Satellite,…)•Wired ( Twisted Pair, Cable, Optic Fiber,…)–Switching•Circuit-switched ( traditional CS, fast CS,…)•Packet-switched (ATM,MPLS , Ethernet, FR ,Token ring, Token bus), X.25,…)–Media processing•Sampling ( 8Khz, 16Khz, …)•Coding( G.711 A/ -law for voice, …)•Compressing /Dec ompressing( G723.1, G729A, for voice; H.261/H.263, JPEG (Joint Photographic Experts Group), MPEG-4 (Motion Picture ExpertsGroup)for Video•Storing , editing,…MMC network architectureIntegratedAccessComputer NetCATV ModemV5/ No.7, No.1PSTNxDSL CO.LAN LAN Copper/Optical LANPSTN Telephone Fiber/ Cable Cable IP Tel Cable Tel Cable ModemIP Tel PSTN TelApplicationsDistance teaching/learning interac-tively, examination on-network,…VoD (video on demand), Live picture, on-line game/Chat, …Trading, shopping, stock exchange,banking, …News, magazine, forum, E-mail,…Examples AreasEducation Entertainment ElectronicCommercePublic Info.ProtocolsH.323•Specified by ITU in 1996 ( V2, 1998)•Describes the protocols stacks of terminal equipments, and services for multimedia communication over LAN and IP networks•These networks don’t provide guaranteed QoS (Quality of Services).Generally speaking,MMC includes almost all techniques in info.processing , transmission , and switching , the limited-space makes our discussion to packet-based network.IP Backbone RTCP H.225.0(Sig. Ch.)H.245 Control and managementIP Video CodingAudio Coding Gatekeeper Gateway Client Terminal H.323 ArchitectureNIC ( Network Interface Controller)TCP PBX ApplicationUDP RTP H.225.0(RAS )Main Components in H.323–Terminal: media processing and call control•PC, Video/TV, Telephone, Fax, ….•H.323-compliant( multimedia-PC,Telephone,…)•Other terminals:–H.320 terminal on N_ISDN–H.310/H.321 terminal on B_ISDN using ATM–H.324 terminal on PSTN–Gateway: translation of call signaling, media format, multiplexing , etc.–Gatekeeper网闸: providing administration of access, bandwidth, address translation, etc.H.323 Protocols StackAudio CodingG.711, G.722, G.723.1, G.726, G.728, G.729Video CodingH.261, H.263RTP(Real-Time Trans. Prot.)Processing related to sequencing, sync., payloadtype, source identification,…RTCP Additional info. to session participants: QoS feedback, identification, session control,…RAS (H.225.0)RAS: Registration, Admission, StatusConveying the registration, admissions, bandwidth, status, …UDP Efficient but unreliable transport of packets Ch. CTRL (H.245)Capability Negotiation, coding, conference req.,… Sign. Ch. (H.225.0)setup or release of call connection based on Q.931TCPConn.-oriented , reliable transport of packets ItemsProtocols or FunctionH.323 Protocols Stack－video coding/decoding H.261:compression/decompression of digital video, specified by ITU in 1990 , P*64kbps, mainly in ISDN, (from M777 p52)H.263, defined by ITU, compression of the moving picture component of audio-visual service at low bit rates.JPEG treats its picture independently( intraframe coding)while H.261 tries to predict the current picture from the previous one (interframe coding)MPEG-Motion Picture Experts Group, belongs a family of ISO/IEC (International Electrical Committee )MPEG-1uses the same format as H.261, but allows a greater choice of image sizeMPEG-2developed by ISO/IEC, ITU , up to 100Mbps for Video, supports HDTVMPEG-4video coding method for low bit ratesH.323 Protocols Stack-RTP/RTCP comments RTP comments:Sequencing: sequence nu. for detecting lost packetsSync.: timestamps to compensate the different delay jitter, needed by player-out buffers.Payload: identified the encoding of media, to change the encoding of media dynamically due to the bandwidth availability.Source identification: identifier for the originator of the frame in multicast session.RTCP comments:In RTP session, the participants periodically send RTCP packets to obtain QoS info, etc.QoS feedback: no. of lost packets, round-trip time, jitter, etc.Session CTRL: leaving a session by sending BYE packetIdentification: info. such as e-mail, name, phoneIntermedia Sync.: synchronizing the video and audio for receiverSIP#Developed by IETF MMUSIC(Multi-Party Multimedia Session Control)work group, evolved from HTTP–SIP features•Open, simple, and lightweight protocol•Text –based protocol (text: 文本、明文)•Internet heritage –easier to integrate withtelephony/Video and Internet functions•Already implemented on most soft-switches andgateways•Advanced extensibility•Transport independent-TCP or UDP(reliability for both)–SIP Architecture (next page)NICIP 7SIP ProxyControl and managementSIP ArchitectureRedirect Server2346891011SIP Client 1Request Response121Agent Server Location Service5SIP Client 2SIP ProxySIP TerminalTCPUDP Video/Audio codingRTPRTCPApplication✓SIP Components●Clients–End systems–Send SIP requests–Usually contain SIPuser agent server ●Redirect Server–“Network” server; redirectsusers to try other server(user agent may act as aredirect server)●User Agent Server–Listens for callrequests–Prompts user orexecutes program todetermine response ●Proxy Server–“Network Server” Proxiesrequest to another server(user agent also may do this)–Can “fork” request tomultiple servers, creating asearch tree注解：agent接近用户，proxy一般远离用户；（仅对SIP）前者翻译为SIP message example(the below message is from RFC2543)INVITE sip:watson@ SIP/2.0 Via:SIP/2.0/UDP 169.130.12.5From:<sip:a.g.bell@>To:T. A. Watson <sip:watson@> Call-ID:187602141351@ Content-Length:885Encryption:PGP version=2.6.2, encoding=ascii NOTE: "MIME security with pretty good privacy(PGP)", RFC 2015,October 1996.SIP has only a limited number of methods:1)Invite, 2)ACK, 3)Options, 4)Bye, 5)Cancel, 6)RegisterH.323 vs. SIPMessagesDevelop & Update Complicated Elements & Interactions Hundreds,ComplicatedSetup of a task V.1(call,ctrl,media) 3round-trip, V.2 faststartExtensibility( Codecs)ITU developed only MarketBecoming lessMobility supportLimitedScalability (largenumber of call processing )State Binary-based Easy 37 headers,SimpleSingle round-tripAny registered Growing extensivelyEasierState or stateless Text-based ItemsH.323SIPIP TelephoneGeneral–DefinitionIn contrast to traditional telephone in CS network, it means real-time services, such as voice, video, etc, transferred in best-effort PS network.–Brief history TimeEventsMarch,1995First commercial IP phone for PC’s1999~High density (4~8 T1/E1), large capacity (>100T1)1997~1998Part commercial application 1996PC-to-phone,Phone-to-phone PlayersVocaltecAudiocodes, analogic,NMS,…Vocaltec, Net2phone,…Free world Dialup,MIT,…IP Phone NetworkIP backbone networkNew YorkTelephoneFaxGatekeeperPSTNGatewayTelephoneFaxGatekeeperPSTNGatewayShanghaiTelephoneFAX GatekeeperPSTNGatewayHong Kong–Call Progress•Pick the hook up (Off-hooks), dial special servicenumber,ex 17900 for China Telecom•Voice response: Please input account & password•When it is OK, voice response: input the callednumber,ex 86-21-56781234# for Shanghai•Voice response: the time allowed XXX, please wait•Local Gateway performs PSTN-IP translation , sendnecessary info. to remote gateway by using H.323 or SIP•Remote gateway is ringing to the called user,performs the negotiation of parameters, such ascoding, RTP/RTCP sessions,etc.•If user answered, the info. is sent to original gateway •Voice transmission beginsPayload RTP Header 12 Bytes UDP header 8 Bytes IP Header 20 Bytes •Transmission and switching in packet network, ex. Ethernet, FR, ATM,…•Disassemble : extracted voice payload from the IP Packet •Voice payload →decompression (echo canceling, gain control,..)→reproduced Voice •PCM(64Kb/s)→compression →8Kb/s(G.729a),…•Encapsulation ( packetized ):–Voice Processing–Coding ComparisonCodingG.711G.728NetCoder G.723.1G.729aRate(Kbps)64168N/A Very good N/A Very high (40)Good 8 or 16 ms Moderate (10)Fair 10ms(2X5)6.4/5.3Moderate-High (14/20)Good/Fair 30ms (4X7.5)9.6/8.0/7.2Low (7.5)Very good(-)20msComplexity (MIPS)Quality Frame Size–Death of distance, distance becomes less significant–Very low price,even free (More calls with less bandwidth)In china, domestic toll 1 Yuan/min, IP 0.3 Yuan/min –Provide integrated voice, data, image by one terminal–Web-based multimedia services,…unacceptablePoor Good Excellent 0450300150One-way in ms Quality vs. Latency–Limited and finite in capacity, area–Significant drawbacks (gap, influent, click noise,..) in network congestion, or in large-delayed route,…Comments:These were really true when this presentation was written in 2000>450Latest Advanced Products (around 2000)Company Analogic Audiocode Natural Micro-SystemDialogicModel TAP-810TP-400AG4000D/300PCI-E1D/300SC-2E1 Max. nu.of T1/E1441,2,42BusInterface cPCI cPCI cPCI or PCI PCI or SC ExtendedInterface H.110H.110H.110H.100DSP TMS320-C549AudioCodeAC48105TMS320-C549Motorla5630XOn-BoardEthernet10/100M100Base-T no noChannels ofcompression120/96120/96120/96 (plusdaughter board)60/48 (plusdaughter board)OS Solaris,UNIX,Win NT Win NTWin NT,SolarisWin NTSolaris,UNIXSDK TAP-8XX-Fusion-Advantages (advanced)DSP DSP,RTP/RTCP on-boardEasy to R&DLocal serviceWideserviceDis-advantages Hard inR&DHard inR&DDaughterboardLow density Analogic Audiocode Natural Micro-SystemDialogicCompany–Hardware: Higher density, integrated more functions into one board or chassis , ex. a DSP daughter board is inserted to main board, now it is not used any more.–In software•Support more OS, extend to Solaris , Unix,…•Support more signaling , for example, SS7,…•Support new protocols being developed, ex. provides open MGCP•Some software is embedded into board, NMS put itsRTP/RTCP on board–In China, the gateway with capacity up to 160 E1 has been developed–Application-oriented, web-based( 800,…), call transfer,…–New application, IP-based-PBX, call centre, telephone bank,…Question: could you describe the similarities and dissimilarities/differences between call-free services in modes of the traditional telephone and Internet web-based ?ProductsIn ChinaChina had chosen H.323 as the standard useddomesticallyThere are a lot of players to announce to provide SIP solution, e.g., capital telecom company.It is reasonable to say that the largest telecomcompanies provide the SIP solutions in two years,such as Zhongxing, Huawei .(this was really truewhen the PPT was written in 1999)Today, there are more and more manufacturersinvolved in SIP products, which presents the futureof IP-based multimedia communication !ProductsInternationalThere are a lots of H.323-based products used widely, including telephone (hardware/software), Gateways, Gatekeepers, MCUs(Multi-points Control Unit), etc. The playersinclude Audiocodes, Cisco, Clarent( 冠远),Dialogic, Nortel networks, Lucent,…There are a few hundreds players to providesolutions of SIP, e.g., Audiocodes, Nortelnetworks, Lucent,…The futureThe SIP will become more and more important, but it takes a long way to coexist with H.323 and to replace (?) absolutelyThe researching topics include:H.323 interworking with SIPH.323 and SIP applications in wired and wireless networks(3G -3rd generation, WLAN,…)H.323/SIP interworking with Softswitch system (H.248, wediscuss it in next section)IP Multimedia Subsystem (IMS #)-a new networkingarchitecture, widely used and dominates the session control protocol in mobile networks (3G,4G) and mixed Fixed/mobile networksAppendixQuality of Voice is measured via MOS#: Mean Opinion Score(5~1), 5 Is the best and 1 is the worstG.726 ADPCM 8K~32K (Adaptive Differential PCM)G.728 LD-CELP (Low Delay of Code Excited Linear Predictive)G.729# CS-ACELP (Constant-Structure, Algebraic CELP)G.723.1 6.4K MP-MLQ ( Multi Pulse, Maximum –LikelihoodQuantization) 5.3K ACELPWe must note that ITU compression algorithms are not the best.According to , its NetCoder quality at 9.6 Kbps isindistinguishable from G.711 PCM.PCI#–Peripheral Component InterconnectioncPCI#—compact PCI , SC-widely used computer bus in the pastH.100/H.110is CT ( Computer Telephony) Bus implementation on thePCI/cPCI form.H.100: 4096 bi-directional time slotsH.110: 32 data streams at 8.192Mb/s.OS:Operation System SDK#:Software Development Kit第九章多媒体通信和网络新体制●9.1 IP分组多媒体通信●9.2 新一代网络及其发展●9.3 IMS●9.4 IPTV及其组网1.1下一代网络的基本概念●泛指一个大量采用创新技术，以分组传送和IP应用为中心，可以支持语音、数据和多媒体业务的融合网络;●NGN，不是现有网的简单延伸和迭加,是一个不断发展的概念和过程;●从业务上看：应支持话音，视频和多媒体业务;●从网络上看：垂直方向应包括(top-to-down方向)业务层/控制层/传送层(传送层又分为核心/汇聚/接入3个子层)，水平方向应覆盖用户驻地网、接入网和核心网;●从技术特征看：希望有传统电话网的普遍性和可靠性；因特网的灵活性；以太网的运作简单性；ATM的低延时；光网络的带宽；蜂窝网的移动性；有线电视网的丰富内容。
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波分多路复用
多媒体技术基础与应用
数字通信系统的性能指标
▪ 通信的任务是快速、准确地传递信息。因此，
评价一个通信系统优劣的主要性能指标是系统的 有效性和可靠性。有效性是指在给定信道内所传 输的信息内容的多少，或者说是传输的“速度” 问题；而可靠性是指接收信息的准确程度，也就 是传输的“质量”问题。
▪ 在通信术语中，基带信号就是将数字信号1或
0直接用两种不同的电压来表示，然后送到线路上 去传输，即未经频率变换的原始信号。在数字信 道中以基带信号形式直接传输数据的方式称为基 带传输。
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基带传输方式会占用信道的全部带宽
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多路复用技术
▪ 在数据通信系统或计算机网络系统中，传输
▪ 数字通信系统中“带宽”的含义不同于模拟系
统，它通常是指数字系统中数据的传输速率。数 据传输率是指单位时间内传送的信息量，即每秒 钟传送的二进制位比特数，单位为每秒位，记作 bps。
多媒体技术基础与应用
数字通信系统中带宽的概念
▪
不同传输介质的带宽容量比较
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数字通信系统的基带传输
多媒体音视频通信的标准
▪ 国际电信联盟ITU对于视音频通讯及其兼容
性的技术进行了规范，在这些基本的协议中，同 时对语音、视频的编码格式，用户控制模式等要 件进行了相关的规定。ITU-T提出了关于视频电话 及多媒体会议传输协议H.32x系列，主要包括： H.320协议（用于ISDN上的群视频会议）、 H.323协议（用于局域网上的桌面视频会议）、 H.324（用于电话网上的视频会议）、H.310（用 于ATM和B-ISDN网络上的视频会议）和H.263、 H.264（视频编解码器标准）。
第13章 多媒体通信与网络
▪ 13.1数据通信的基本原理 ▪ 13.2 多媒体通信技术 ▪ 13.3多媒体宽带网络接入方式 ▪ 13.4 移动通信与移动计算 ▪ 13.5 流媒体技术
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13.1数据通信的基本原理
▪ 香农将通信的本质表述得十分清晰：“通信
的基本问题是在彼地精确地或近似地重现此地所 选的消息”，
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信息传输速率
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信息传输速率计算示例
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信息传输速率计算示例
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信道容量与香农定理
▪ 在给定通频带宽(Hz)的物理信道上，通信系
统可以有多高的数据速率(b/S)来可靠传送信息？ 这也就是信道容量问题，早在半个多世纪以前， 奈奎斯特和香农定理的提出，为人们今天通信技 术的发展奠定了坚实的理论基础。
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无线城市接入技术
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13.4 移动通信与移动计算
多obile Computing）是随着移
动通信、互联网、数据库、分布式计算等技术的 发展而兴起的新技术。移动计算技术将使计算机 或其它信息智能终端设备在无线环境下实现数据 传输及资源共享。它的作用是将有用、准确、及 时的信息提供给任何时间、任何地点的任何客户。
第一颗通信卫星
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通信系统模型
▪ 为了研究信息传递的共性原理，就要建立通
信系统的一般模型，不管是烽火台还是现代的通 信系统，通信系统的概念模型都是一致的。
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数字通信系统中带宽的概念
▪ 在模拟通信系统中，所谓带宽就是媒体能够
传输的信号最高频率和最低频率的差值。如电话 信号的频率是300～3300 Hz，它的带宽就是 3000Hz。
有噪信道编码的香农定理
▪ 香农(Shannon)在1948年的文章中，推广了
奈奎斯特的结果，提出并证明了在噪声影响下传 输系统所能达到的最大数据传输速率。该定理被 称为有噪信道编码定理，也称为香农第二定理。 其计算公式表达如下：
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香农公式计算示例
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13.2多媒体通信技术
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H.323完整的协议堆栈
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13.3 多媒体宽带网络接入方式
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光纤接入网
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铜缆接入技术ADSL
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以太网局域网接入方式
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由VSAT站构成的卫星通信网络
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家庭无线网络－WIFI
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码元传输速率
▪ 通常又可称为码元速率，是指单位时间（每
秒钟）内传输码元的数目，用符号RB来表示。单 位为波特（Baud），可记为：
▪
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信息传输速率
▪ 信息传输速率可简称信息速率，又可称为比
特率等。它表示信源在单位时间内传递的平均信 息量或比特数，用符号R来表示，单位是比特/秒， 可记为bit/s，或b/s，或bps。
媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求， 为了有效地利用通信线路，希望一个信道同时传 输多路信号，这就是所谓的多路复用技术 (Multiplexiing)。采用多路复用技术能把多个信 号组合起来在一条物理信道上进行传输，在远距 离传输时可大大提高传输资源的利用率。
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频分多路复用
▪ 通信最简单明了的定义，就是信息在空间中
的传递或转移。通信的基本目的是在接收端准确 或近似地再现另一端发送出来的消息，因而通信 系统的基本问题是信源、信道以及编码问题。
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数据通信的发展历程
莫尔斯电报机与贝尔发明的电话 机
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数据通信的发展历程
Marconi发明了无线电报
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无噪信道－奈奎斯特定理
▪ 奈奎斯特（Nyquist）定理指出，在带宽为B
的传输系统上所能达到的最大数据传输速率以每 秒位数表示时可达到2B。更一般地，如果被传输 的信号包含个状态值（即信号的状态数为N）， 那么带宽为B赫兹信道所能承载的最大数据传输 速率（信道容量）是：
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▪ 多媒体通信综合了多种媒体信息间的通信，
它是通过现有的各种通讯网来传输、转储和接收 多媒体信息的通信方式，几乎覆盖了信息技术领 域的所有范畴，包括数据、音频和视频的综合处 理和应用技术，其关键技术是多媒体信息的高效 传输和交互处理。
多媒体技术基础与应用
多媒体通信的4个基本要素
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