多媒体技术PPT课件 ch6

第六章网络多媒体技术 6 1多媒体网络 1 多媒体数据流的基本特征 1 比特率可变性多媒体传输按其特点可以分为恒定比特率和可变比特率两种类型 2 时间依赖性连续媒体的传输必须是实时的 端到端的等待时间应当控制在一个很短的时间段内 3 信道对称性在端到端的传输系统中 传输信道是双向的 根据多媒体应用类型的不同 上行和下行信道的通信量可能是对称的 也可能是不对称的 6 1 1多媒体网络的通信需求 6 1 1多媒体网络的通信需求 2 多媒体通信的性能需求 1 吞吐量需求网络吞吐量是指有效的网络带宽 通常定义成物理链路的传输速率减去各种传输开销 以及网络冲突 瓶颈 拥塞和差错等开销 它反映了网络的最大极限容量 视频 未压缩 140Mbps左右ITUH 26164K 2MbpsISO IECMPEG1 4Mbps 40Mbps 6 1 1多媒体网络的通信需求 2 可靠性需求差错率 ErrorRate 是一种重要的性能指标 反映了网络传输的可靠性 位差错率 帧差错率 分组差错率分别用于在不同的网络协议层次上计算差错率 控制差错的方法 ARQ 但对于时间要求严格的数据 ARQ没有意义FEC 6 1 1多媒体网络的通信需求 3 延迟需求延迟 Delay 是衡量网络性能的重要参数 延迟传播延迟 传输延迟 网络延迟 接口延迟等 与延迟有关的另一个性能参数是延迟抖动 传输延迟 含信源处 信宿处的采样 编码 解码 打包 拆包 传输延迟 端点系统的排队和播放延迟 对于端 端延迟 一般要求小于150ms 网络延迟 可分成固有延迟和随机延迟 固有延迟与传播延迟和链路比特率高低有关 而随机延迟则由网络故障 传输错误以及网络拥塞等引起 一般是不可预测的 6 1 1多媒体网络的通信需求 4 多点通信需求多媒体通信涉及音频和视频数据 在分布式多媒体应用中有广播和多播信息 因此 除常规的点对点通信外 多媒体通信需要支持多播通信方式 6 1 1多媒体网络的通信需求 5 同步需求流间同步流间同步是不同媒体间的同步 和具体应用有关 是一种端到端的服务 流内同步流内同步是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 以满足感官上的需要 6 1 2多媒体网络的服务质量 服务质量 QualityofService QoS 是一种抽象概念 用于说明网络服务的 好坏 程度 由于不同的应用对网络性能的要求不同 对网络所提供的服务质量期望值也不同 这种期望值可以用一种统一的QoS概念来描述 从支持QoS的角度 多媒体网络系统必须提供QoS参数定义和相应的管理机制 6 1 2多媒体网络的服务质量 1 QoS参数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 它用一组参数表示 典型的有吞吐量 延迟 延迟抖动和可靠性等 6 1 2多媒体网络的服务质量 QoS参数举例 6 1 2多媒体网络的服务质量 2 QoS参数体系结构在QoS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 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 应用的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参数提供相对应的服务 共同完成对应用的QoS承诺 6 1 2多媒体网络的服务质量 QoS参数体系结构 6 1 2多媒体网络的服务质量 3 QoS的管理QoS服务的分类 确定型QoS 在数据传输过程中 网络提供 硬 的QoS保证 统计型QoS 在数据传输过程中 网络提供 软 的QoS保证 尽力型QoS 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 为了保证端到端的QoS 在媒体流传输路径上的各个中间点 路由器 都必须支持和保证所承诺的QoS 并且按确定型 统计型及尽力型QoS的优先级次序为相应的媒体流分配和保留资源 6 1 2多媒体网络的服务质量 为了实现不同厂商设备之间互通 标准化的QoS参数定义是必需的 为此 有关国际组织制定了一系列相关的协议 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 QoS管理机制应当具有可配置性 可协商性以及动态自适应性等管理特性 6 1 2多媒体网络的服务质量 802 1p是IEEE802 1标准系列中的子标准 它定义了在虚拟局域网 VLAN 中数据流优先级标记和动态多播 Multicast 过滤服务 与之相关的协议标准有IEEE802 1Q 有关VLAN协议标准 和802 1D 第二层交换和桥接协议 标准 它们构成了LAN交换机的技术基础和协议标准 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 6 1 2多媒体网络的服务质量 近年来 人们提出了一些QoS管理技术 其中比较有效的是基于策略的QoS管理技术 它通过预先定义的策略规则来解决网络资源的合理配置和有效管理问题 为特定的数据流提供特性化服务和资源保证 为了规范这一管理技术 IETF定义了策略管理框架和信息模型 它采用面向对象的信息模型来表示通用的策略信息 通过对象类的实例化来表示特定的策略 例如 QoS管理策略或网络安全管理策略 6 1 2多媒体网络的服务质量 对于较低层的协议结构来说 如ATM和FDDI协议层 由低层QoS参数来管理通信过程 为多媒体通信提供足够的带宽和可接受的延迟 对于多路复用协议机制来说 由于每个单独的流可能具有不同的性质 复用带有不同QoS参数的几种流是很困难的 因此复用限制在最低可能层次上 对于网络和传送层 甚至会话层 来说 这些层次提供处理跨越异构网络的QoS机制 并把QoS参数从较高层映象到较低层 对于应用层协议来说 它支持在分布多媒体应用的所有成员之间进行整体QoS协商 6 1 2多媒体网络的服务质量 从支持QoS的角度 多媒体网络系统必须提供QoS参数定义和相应的QoS管理机制 用户能够根据应用的需要使用QoS参数定义其QoS需求 网络系统要根据系统可用资源 如CPU 缓冲区 I O带宽以及网络带宽等 容量来确定是否能满足应用的QoS需求 经过双方协商最终达成一致的QoS参数值应该在数据传输过程中得到基本保证 或者在不能履行所承诺QoS时应能提供必要的指示信息 6 2超媒体技术 6 2 1超媒体的概念和发展历史 1 超文本与超媒体的概念超文本 Hypertext 一种信息管理技术 一种电子文献形式 文本最显著的特点是它在信息组织上是线性的和顺序的 超文本结构采用一种非线性的网状结构组织块状信息 没有固定的顺序 6 2 1超媒体的概念和发展历史 超文本 Hypertext 超文文是一种信息管理技术 它以节点作为基本单位 这种节点要比字符高出一层次 抽象地说 它可以是一个信息块 具体地说 它可以是某一字符文本集合 也可是屏幕中某一大小的显示区 节点的大小由实际条件决定 在信息组织方面 则是用链把节点造成网状结构 即非线性文结构 6 2 1超媒体的概念和发展历史 超媒体 Hypermedia 多媒体超文本节点中的数据不仅仅可以是文字 而且可以是图形 图像 声音 动画 动态视频 甚至计算机程序或它们的组合 成为支持多媒体信息管理的天然技术 为强调系统是多媒体的而引入 超媒体 多媒体超文本 超媒体 超文本 等价名词 超媒体与超文本复杂的多 6 2 1超媒体的概念和发展历史 2 超媒体的发展简史提出设想的原因科学信息量迅速增长 即使是某一门学科的专家也不可能跟踪该学科的发展情况 200多年来印刷技术没有什么突破性的进展 有关共享与表现信息的方法也很少 不敷应用 检索困难 当要查找某一信息时 要遍历所有对象逐一查找 信息的定位繁琐 6 2 1超媒体的概念和发展历史 Memex是什么 一种专门存储书籍 档案和信件的设备 是机械的 组成与结构信息存在缩微胶片中 有一个扫描器输入新的资料 可以在页边用手加注释和说明 元素之间链连成对 任意元素都可以随意 迅速而且自动地选择另一元素 6 2 1超媒体的概念和发展历史 先驱者DougEngelbart受Bush的影响斯坦福研究所开展Augment课题AugmentHumanIntellect扩展人类智力开发一个计算机系统帮助人类思维 6 2 1超媒体的概念和发展历史 先驱者DougEngelbart实验工具NLS oN LineSystem 联机系统 1968年 在美国秋季联合计算机会议上作了精彩的表演 他利用NLS与500英里外的同事一起建立一超文本文献 有些人认是Engelbart发明了超文本 6 2 1超媒体的概念和发展历史 TedNelson杜撰了 超文本 Xanadu的基本想法 任何人任何时候所写的东西都可以存储在通用的超文本中 Nelson把超文本看作是一种文字媒介 他认为 任何事物都有很深的联系 因此可以把它们连在一起 1990年以来 Xanadu的部分内容已在实际中发挥作用 并由Xanadu实业公司生产 问题 容量 版权 复杂关系管理 1992年失去经济资助 现在日本继续Xanadu的研究 6 2 1超媒体的概念和发展历史 1968年 布朗大学研制成功了 超文编辑系统 它是世界上第一个工作的超文本系统 1968年 布朗大学研制的第二个超文本系统是FRESS 文件检索与编辑系统 麻省理工学院建筑机械组研制AspenMovieMap 白杨城影片地图 第一个超媒体系统 Xerox公司的NoteCards 布郎大学的Intermedia OWL公司的Guide和苹果公司的HyperCard等多个商品化的超文本系统 6 2 1超媒体的概念和发展历史 1987年 在北卡罗来纳大学召开了第一次国际ACM超文本技术研讨会 继超文本 87后 每年召开一次国际交流会 1989年第一个专门的超文本杂志 超媒体 诞生 1990年1月在美国召开超文本标准化讨论会 1990年底 ACM专门成立了超文本兴趣小组SIGLINK 6 2 2超媒体的组成要素 1 节点超文本 超媒体是由节点构成的信息网络 每个节点包含一个特定主题的信息 节点的大小视主题而一 表现形式基于框架的节点 节点内容固定尺寸 基于窗口的节点 对信息容量没有限制 6 2 2超媒体的组成要素 按媒体类型分类文本节点 图形 图象节点 声音节点 视频节点 数据库节点命令 按钮 节点 混合节点 6 2 2超媒体的组成要素 按结构分类原子节点 组合节点 按状态分类动态节点 静态节点 6 2 2超媒体的组成要素 2 链链定义了超文本 超媒体的结构 提供了浏览 查询节点的能力 因此链是超文本 超媒体的灵魂 显示与隐式表示明确的链源和链宿 动态检索与计算 方向性单向链 双向链 6 2 2超媒体的组成要素 链类型一对多关系 多对一关系 多对多关系 悬空链 有源无宿 组合方式线性链 树状层次链 无环网 块状结构 任意网 6 2 2超媒体的组成要素 6 2 2超媒体的组成要素 有类型的链 导航链 推理链和计算链导航链说明链 注释链 相关链 概括链 详解链 实例链 抽象链 6 2 2超媒体的组成要素 有类型的链 导航链 推理链和计算链导航链等价链 相似链 相反链 参考链 补充链 评价链 备忘链 修正链 6 2 2超媒体的组成要素 有类型的链 导航链 推理链和计算链推理链条件链 原因链 目的链 假设链 计算链 查询语言 算法描述修正链 6 2 2超媒体的组成要素 3 热标热字 热区 热元 热点 热属性 6 2 2超媒体的组成要素 4 宏节点宏节点是指链接在一起的节点群 更准确地说 一个宏节点就是超文本网络的一个有某种共同特征的子集 6 2 3超媒体协议与标记语言 HTTPHTMLXML 6 2 3超媒体协议与标记语言 1 HTTP 超文本传输协议 6 2 3超媒体协议与标记语言 1 HTTP 超文本传输协议HTTP的消息有两类 即 客户 发出的请求消息与 服务器 发出的响应消息 HTTP的请求消息采用了开放式的方法库形式 即方法可以扩充 用方法表示请求的目的 用URL UniformResourceLocator 表示某个方法用在哪个资源上 即链接 消息的传送格式与InternetMail Internet邮件 和MIME MultipurposeInternetMailExtersions 多用途Internet邮件扩展 的传送格式相似 6 2 3超媒体协议与标记语言 2 HTML 超文本标记语言HTML是一种用于建立超文本 超媒体文献的标记语言 是标准通用标记语言 StandardGeneralizedMarkupLanguage SGML 的一种应用 它具有特定的语义 适合于表示各种领域的信息 HTML通过URL语法 可以描述跨越Internet节点的超链 简单而实用地实现了以整个Internet空间为操作背景的超文本 超媒体的数据存取 且具有易于在不同表现系统上移植而保持文献的逻辑完整性的特点 6 2 3超媒体协议与标记语言 3 XML 可以延伸或扩展的标记语言XML是互联网联合组织 W3C 创建的一组规范 以便于软件开发人员和内容创作者在网页上组织信息 其目的不仅在于满足不断增长的网络应用需求 同时还希望借此能够确保在通过网络进行交互合作时 具有良好的可靠性与互操作性 6 3流媒体技术 1 流媒体在网络上传输音 视频等多媒体信息目前主要有下载和流式传输两种方案 A V文件一般都较大 需要的存储容量较大 由于网络带宽的限制 下载常常要花数分钟甚至数小时 所以这种处理方法延迟也很大 6 3 1流媒体技术概述 流式传输时 用户不必等到整个文件全部下载完毕 而只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行观看 当声音等时基媒体在客户机上播放时 文件的剩余部分将在后台从服务器内继续下载 流式传输避免了用户必须等待整个文件全部从Internet上下载才能观看的缺点 6 3 1流媒体技术概述 流媒体指在Internet Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体 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 只将开始部分内容存入内存 流式媒体的数据流随时传送随时播放 只是在开始时有一些延迟 流媒体实现的关键技术就是流式传输 6 3 1流媒体技术概述 2 流媒体文件格式 1 压缩媒体文件格式压缩格式有时被称为压缩媒体格式 包含了描述一段声音和图象的同样信息 尽管它的文件大小被处理得更小 很明显 压缩过程改变了数据位的编排 在压缩媒体文件再次成为媒体格式前 其中数据需要解压缩 由于压缩过程自动进行 并内嵌在媒体文件格式中 通常我们在存储文件时没有注意到这点 6 3 1流媒体技术概述 常用视频 音频压缩文件类型 Apple公司的QuickTime电影文件现已成为是数字媒体领域的工业标准 QuickTime电影文件格式定义了存储数字媒体内容的标准方法 使用这种文件格式不仅可以存储单个的媒体内容 如视频帧或音频采样 而且能保存对该媒体作品的完整描述 QuickTime文件格式被设计用来适应为与数字化媒体一同工作需要存储的各种数据 因为这种文件格式能用来描述几乎所有的媒体结构 所以它是应用程序间 不管运行平台如何 交换数据的理想格式 6 3 1流媒体技术概述 QuickTime文件格式中媒体描述和媒体数据是分开存储的 媒体描述或元数据 meta data 叫做电影 movie 包含轨道数目 视频压缩格式和时间信息 同时movie包含媒体数据存储区域的索引 媒体数据是所有的采样数据 如视频帧和音频采样 媒体数据可以与QuickTimemovie存储在同一个文件中 也可以在一个单独的文件或者在几个文件中 6 3 1流媒体技术概述 2 流式文件格式流式文件格式经过特殊编码 使其适合在网络上边下载边播放 而不是等到下载完整个文件才能播放 可以在网上以流的方式播放标准媒体文件 但效率不高 将压缩媒体文件编码成流式文件 必须有一些附加信息 如计时 压缩和版权信息 6 3 1流媒体技术概述 常用流式文件格式 ASF最大优点就是体积小 因此适合网络传输 使用微软公司的最新媒体播放器 MicrosoftWindowsMediaPlayer 可以直接播放该格式的文件 用户可以将图形 声音和动画数据组合成一个ASF格式的文件 当然也可以将其他格式的视频和音频转换为ASF格式 而且用户还可以通过声卡和视频捕获卡将诸如麦克风 录像机等等外设的数据保存为ASF格式 另外 ASF格式的视频中可以带有命令代码 用户指定在到达视频或音频的某个时间后触发某个事件或操作 6 3 1流媒体技术概述 RealNetworks公司的RealMedia包括RealAudio RealVideo和RealFlash三类文件 其中RealAudio用来传输接近CD音质的音频数据 RealVideo用来传输不间断的视频数据 RealFlash则是RealNetworks公司与Macromedia公司新近联合推出的一种高压缩比的动画格式 RealMedia文件格式的引入 使得RealSystem可以通过各种网络传送高质量的多媒体内容 第三方开发者可以通过RealNetworks公司提供的SDK将它们的媒体格式转换成RealMedia文件格式 6 3 1流媒体技术概述 3 媒体发布格式媒体发布格式不是压缩格式 也不是传输协议 其本身并不描述视听数据 也不提供编码方法 媒体发布格式是视听数据安排的唯一途径 物理数据无关紧要 仅需要知道数据类型和安排方式 以特定方式安排数据有助于流式多媒体的发展 因为我们希望有一个开放媒体发布格式为所有商业流式产品应用 为应用不同压缩标准和媒体文件格式格式的媒体发布提供一个事实上的标准方法 6 3 1流媒体技术概述 将来 单个媒体发布格式能包含不同类型媒体的所有信息 如计时 多个流同步 版权和所有人信息 实际视听数据可位于多个文件中 而由媒体发布文件包含的信息控制流的播放 6 3 1流媒体技术概述 常用媒体发布格式 3 流媒体传输方式流式传输定义很广泛 现在主要指通过网络传送媒体 如视频 音频 的技术总称 其特定含义为通过Internet将影视节目传送到PC机 实现流式传输有两种方法 实时流式传输 Realtimestreaming 顺序流式传输 progressivestreaming 6 3 1流媒体技术概述 一般说来 如视频为实时广播 或使用流式传输媒体服务器 或应用如RTSP的实时协议 即为实时流式传输 如使用HTTP服务器 文件即通过顺序流发送 流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘 6 3 1流媒体技术概述 1 顺序流式传输顺序流式传输是顺序下载 在下载文件的同时用户可观看在线媒体 在给定时刻 用户只能观看已下载的那部分 而不能跳到还未下载的前头部分 顺序流式传输不象实时流式传输在传输期间根据用户连接的速度做调整 由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件 也不需要其他特殊协议 它经常被称作HTTP流式传输 6 3 1流媒体技术概述 顺序流式传输比较适合高质量的短片段 如片头 片尾和广告 由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的 这种方法保证电影播放的最终质量 顺序流式文件是放在标准HTTP或FTP服务器上 易于管理 基本上与防火墙无关 顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的视频 如 讲座 演说与演示 它也不支持现场广播 严格说来 它是一种点播技术 6 3 1流媒体技术概述 2 实时流式传输实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配 使媒体可被实时观看到 实时流与HTTP顺序流式传输不同 它需要专用的流媒体服务器与传输协议 实时流式传输总是实时传送 特别适合现场事件 也支持随机访问 用户可快进或后退以观看前面或后面的内容 理论上 实时流一经播放就可不停止 但实际上 可能发生周期暂停 6 3 1流媒体技术概述 实时流式传输必须匹配连接带宽 因此在以调制解调器速度连接时图象质量较差 而且 由于出错丢失的信息被忽略掉 网络拥挤或出现问题时 视频质量很差 实时流式传输需要特定服务器 如QuickTimeStreamingServer RealServer与WindowsMediaServer 这些服务器允许对媒体发送进行更多级别的控制 因而系统设置 管理比标准HTTP服务器更复杂 实时流式传输还需要特殊网络协议 如 RTSP RealtimeStreamingProtocol 或MMS MicrosoftMediaServer 6 3 1流媒体技术概述 4 流媒体系统的组成流媒体由各种不同软件构成 这些软件在各个不同层面上互相通信 基本的流媒体系统包含三个组件 编码器 服务器和播放器 流媒体播放器是一种能够与流媒体服务器通信的软件 这种软件能够播放或丢弃收到的媒体流 通常提供对流的交互式操作 如播放 暂停 快放等 某些播放器还提供一些额外的功能 如录制 调整音频或视频 甚至提供文件系统记录所喜欢的流媒体文件 6 3 1流媒体技术概述 流媒体服务器用来存放和控制流媒体的数据 文件在编码之前 被存放在流媒体服务器上 流媒体服务器处理来自客户端的请求 流媒体编码器负责将原始的音频视频文件转换为流媒体文件 以便在互联网上传播 6 3 1流媒体技术概述 6 3 2流媒体播放技术 1 单播与多播在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道 从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机 这种传送方式称为单播 每个用户必须分别对媒体服务器发送单独的查询 而媒体服务器必须向每个用户发送所申请的数据包拷贝 这种巨大冗余首先造成服务器沉重的负担 响应需要很长时间 甚至停止播放 管理人员也被迫购买硬件和带宽来保证一定的服务质量 多播也称组播 IP组播技术构建一种具有组播能力的网络 允许路由器一次将数据包复制到多个通道上 采用组播方式 单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连续数据流而无延时 媒体服务器只需要发送一个信息包 而不是多个 所有发出请求的客户端共享同一信息包 信息可以发送到任意地址的客户机 减少网络上传输的信息包的总量 网络利用效率大大提高 成本大为下降 6 3 2流媒体播放技术 2 点播与广播点播连接是客户端与服务器之间的主动的连接 在点播连接中 用户通过选择内容项目来初始化客户端连接 用户可以开始 停止 后退 快进或暂停流 点播连接提供了对流的最大控制 但这种方式由于每个客户端各自连接服务器 却会迅速用完网络带宽 6 3 2流媒体播放技术 广播指的是用户被动接收流 在广播过程中 客户端接收流 但不能控制流 例如 用户不能暂停 快进或后退该流 广播方式中数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有用户 6 3 2流媒体播放技术 使用单播发送时 需要将数据包复制多个拷贝 以多个点对点的方式分别发送到需要它的那些用户 而使用广播方式发送 数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有用户 而不管用户是否需要 上述两种传输方式会非常浪费网络带宽 组播吸收了上述两种发送方式的长处 克服了上述两种发送方式的弱点 将数据包的单独一个拷贝发送给需要的那些客户 组播不会复制数据包的多个拷贝传输到网络上 也不会将数据包发送给不需要它的那些客户 保证了网络上多媒体应用占用网络的最小带宽 6 3 2流媒体播放技术 3 智能流技术当前的Internet用户所使用的接入方式是多种多样的 有CableModem ADSL ISDN等等 由于接入方式不同 每个用户的连接速率也会有很大差别 因此流媒体广播必须提供不同传输速率下的优化图像 以满足各种各样用户的需求 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 即使提供了几种对不同接入方式进行编码的文件 仍然存在一些问题 6 3 2流媒体播放技术 智能流技术 SureStream 是为解决上述矛盾而设计的 该技术通过两种途径克服带宽协调和流瘦化 可以在不同类型编码方式的基础上为多种不同带宽提供合适的影音质量 首先 确立一个编码框架 允许不同速率的多个流同时编码 合并到同一个文件中 其次 采用一种复杂的客户端 服务器机制探测带宽变化 6 3 2流媒体播放技术 针对软件 设备和数据传输速度上的差别 用户以不同带宽浏览音视频内容 为满足客户要求 编码及记录不同速率下的媒体数据 并保存在单一文件中 此文件称为智能流文件 即创建可扩展流式文件 当客户端发出请求时 它将其带宽容量传送给服务器 媒体服务器根据客户带宽将智能流文件相应部分传送给用户 以此方式 用户可以看到最可能的优质传输 制作人员只需要压缩一次 管理员也只需要维护单一文件 而媒体服务器根据所得带宽自动切换 6 3 2流媒体播放技术 6 3 3流媒体技术原理 流式传输的实现需要缓存Internet以包传输为基础进行断续的异步传输 对一个实时A V源或存储的A V文件 在传输中它们要被分解为许多包 各个包选择的路由可能不尽相同 为此 使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响 并保证数据包的顺序正确 流式传输的实现需要合适的传输协议一般采用HTTP TCP来传输控制信息 而用RTP UDP来传输实时声音数据 流式传输的过程 用户选择某一流媒体服务后 Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP TCP交换控制信息 以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来 然后客户机上的Web浏览器启动A VHelper程序 使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化 这些参数可能包括目录信息 A V数据的编码类型或与A V检索相关的服务器地址 6 3 3流媒体技术原理 A VHelper程序及A V服务器运行实时流控制协议 RTSP 以交换A V传输所需的控制信息 与CD播放机或VCRs所提供的功能相似 RTSP提供了操纵播放 快进 快倒 暂停及录制等命令的方法 A V服务器使用RTP UDP协议将A V数据传输给A V客户程序 一般可认为客户程序等同于Helper程序 一旦A V数据抵达客户端 A V客户程序即可播放输出 6 3 3流媒体技术原理 在流式传输中 使用RTP UDP和RTSP TCP两种不同的通信协议与A V服务器建立联系 是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A VHelper程序所在客户机的目的地址 实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器 其基本原理如下图所示 6 3 3流媒体技术原理 6 3 3流媒体技术原理 在线直播视频点播远程教育 6 3 4流媒体技术应用 6 4无线多媒体通信技术 6 4 1无线多媒体通信网的系统结构 无线多媒体终端具有多媒体终端和无线通信的功能 一个典型的无线多媒体终端包括信源编码器 信道编码器 RF调制器和功率放大器 在无线多媒体通信系统中 基站控制器是实现接入不同固定通信网络的重要设备 通过协议转换等方式完成介入功能 由于ATM交换机和IP路由器的通信协议和通信规程不同 基站控制器除了完成对基站的控制管理 数据业务通信外 还要有接入网络适配器 ATM网络接口和相应的软件系统 6 4 2无线多媒体通信的关键技术 1 无线多媒体信源编码技术多媒体信息中大部分是音频和视频数据 它们数字化的数据量相当庞大 H 263 H 26L MPEG 4 G 729和G 723 1等国际标准提供了很好的压缩方法 2 无线多媒体信道编码和差错恢复技术陆地移动无线信道的传播环境是十分恶劣的 为了支持多媒体通信 应该采用有效的纠错技术 信道编码一般有自动重传 ARQ 和前向纠错 FEC 两种方式 信道编码能有效降低系统的误差比特率 但是会减小带宽利用率 增加比特率 现有的无线系统中不存在专门的ARQ信道 6 4 2无线多媒体通信的关键技术 3 无线多媒体信息传输技术从技术层面来看 3G主要以CDMA为核心技术 4G则以正交频分复用 OFDM 技术最为瞩目 研究者们针对OFDM技术在移动通信技术上的应用 提出了相关的基础理论 例如无线区域环路 WLL 数字音讯广播 DAB 等 都将在未来采用OFDM技术 而第四代移动通信系统则计划以OFDM为核心技术 提供增值服务 从应用的角度来看 无线多媒体信息传输中一个重要的方面就是同步 例如视频与音频的同步 6 4 3无线多媒体通信新技术 1 3G移动通信第三代 3G 移动通信不仅能提供现有的各种移动通信业务 还能提供高速率的宽带多媒体业务 支持高质量的分组数据业务 话音以及实时的视频传输 国际电信联盟 ITU 确定3G通信的三大主流无线接口标准分别是W CDMA 宽频分码多重存取 CDMA2000 多载波分复用扩频调制 和TD SCDMA 时分同步码分多址接入 它能够处理图像 音乐 视频流等多种媒体形式 提供包括网页浏览 视频会议 手机电视 电子商务等多种信息服务 6 4 3无线多媒体通信新技术 融合了多媒体通信的3G手机将具有以下特点 数据量大实时性要求高多媒体业务对终端要求较高可以提供手机定位 互动游戏 移动银行 可视电话 视频邮件等多媒体业务 6 4 3无线多媒体通信新技术 2 4G移动通信人们希望能够通过4G移动通信来解决3G系统的局限性 4G系统具有如下特点 速率更快 4G通信系统的速率可以达到10 20Mbit s 最高可达100Mbit s 各系统 IMT 2000 WLAN 卫星 广播等 之间无缝的业务支持 并提供全球无缝漫游 支持多种模式 对称 非对称业务 全IP网络 支持QoS 6 4 3无线多媒体通信新技术 3 超宽带无线技术UWB超宽带无线技术UWB UltraWideBand 是一种使用1GHz以上带宽的最先进的无线通信技术 被认为是未来五年电信热门技术之一 UWB是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术 适用于高速 近距离的无线个人通信 按照FCC的规定 从3 1GHz到10 6GHz之间的7 5GHz的带宽频率为UWB所使用的频率范围 6 4 3无线多媒体通信新技术 UWB具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点 系统结构的实现比较简单高速的数据传输功耗低安全性高多径分辨能力强定位精确 6 4 3无线多媒体通信新技术 4 移动多媒体广播MMB中国移动多媒体广播系统 是指通过卫星和地面无线广播的方式 供七英寸以下小屏幕 小尺寸 移动便携的手持类终端 如手机 MP3 手提电脑等接收设备 随时随地接收广播电视节目和信息服务等业务的系统 6 4 3无线多媒体通信新技术 MMB技术体系是利用大功率S波段卫星信号覆盖全国 利用地面增补转发器同频同时同内容转发卫星信号 补点覆盖卫星盲区信号 利用无线移动网络构建回传通道 统一标准 全程全网 形成卫星大面积覆盖为主 地面增补网络为辅 无缝覆盖的党项广播和双向交互结合的移动多媒体广播网络 实现天地一体覆盖 全国漫游 6 4 3无线多媒体通信新技术 MMB的特点 移动数字多媒体广播不受时空的限制 能够随时随地的接收广播电视信息 覆盖率达到100 广播内容更加丰富 信息的传递更加快捷 改变了用户的收视习惯和消费时尚 提高了收视率 节省了成本 6 5多媒体通信协议 6 5 1IPv6协议 IPv6的一个重要设计目标是保证与Ipv4兼容 128位的地址空间允许更多的主机被寻址 并且允许地址层上有更多的层次 改进的多站点寻址方案允许将多站点路由限制在指定的范围内 组块头的新定义的 流标志字段 允许鉴别属于同一数据流的所有组块 用于真实性 完整性及数据加密性的新机制 6 5 1IPv6协议 IPv6目前定义了三种地址 单播 Unicast 多播 Multicast 和任播 Anycast 利用