【大学课件】研究生信息通信：移动视频通信发展和应用PPT

1、移动视频通信 主要介绍： l移动视频通信概述 l移动视频通信中的QoS l组播 个人多媒体移动信息和通信 l 话音/短信 数据 无线移动网无线移动网 GSM/CDMA 互联网互联网 Internet 音视频 数字电视音频播送数字电视音频播送 DVB/DAB 个人多媒体终端 移动视频业务的概念 移动视频业务是通过移动网络和移动终端为 移动用户提供视频内容的新型通信效劳 典型业务： 移动视频消息、 电视 移动视频游戏 移动视频 /会议，移动电子商务 移动视频监控 移动数字电视网络平台 播送控制中心 中继发射 中继发射 中继发射 中继发射 固定接收 固定接收 光纤网络 光纤网络 微波传输 微波传输

2、移动视频通信面临的问题 l效劳质量QoSQuality of Service：效 劳性能的聚集效应，既是主观的也是客观 的 l视频业务的数据量非常大,带宽有限 l无线信道本身却具有易错、时变和带限的 特点 l组通信Group Communication：一对多、 多对一、多对多 提高效劳质量QoS的技术方案 l 基于终端的技术方案 图像分级编码 视频压缩标准 质量控制技术 l 基于网络的技术方案 流媒体传输协议 组播 基于终端的技术方案 l图像的分级编码：把图像压缩成几种不同 质量的码流，每一种码流有其对应的QoS。 叠加性：每一级码流可以和其对应的低一级的码 流组成更高一级的图像 灵活性：根

3、据网络的带宽状态将将分级图像组合 成适应网络带宽的码流 鲁棒性：出现丢包或误码时，只影响其中一级图 像而不会影响整帧图像，使图像质量可以被接受 基于终端的技术方案 l视频压缩标准： lITUT的和 H.263+ l2 ISO/IEC的MPEG 4视频标准 l视频标准 l提高编码效率和网络适应性 l的码流结构网络适应性强，增加了过失恢 复能力，能够很好地适应IP和无线网络的应 用。 基于终端的技术方案 l质量控制技术 l拥塞控制和过失控制 l速率控制 lFEC(Forward Error Correction) l错误弹性编码(Error Resilient Encoding) l错误隐藏(Ca

4、ncealment) 基于终端的技术方案 l速率控制通过编码的扩展性来实现。 l 帧丢弃过滤他可以区分不同的帧，如 MPEG编码的I帧，B帧，P帧，根据帧的重 要性丢弃帧先B帧，再P帧，最后I帧 l分层丢弃过滤 l频率过滤 基于终端的技术方案 l过失控制： lFEC(Forward Error Correction)：通过增加 冗余信息使得丢包后能够通过其他包恢复 出正确的信息。 l错误弹性编码(Error Resilient Encoding)： 在编码中通过适当的控制使发生数据丧失 后能够最大限度地减少对质量的影响。 l错误隐藏(Cancealment)：当错误已经发生 后，接收端通过一定

5、的方法尽量削弱对人 的视觉影响。主要的方法是时间和空间的 插值。还包括最大平滑恢复，运动补偿时 间预测等。 基于网络的技术方案 l传输协议 RTP、RTCP、RTSP、RSVP 基于网络的技术方案 lRTP(Realtime Transport Protocol)和 RTCP(Realtime Control Protocol) 由IETF推荐，在无线视频中完成实时数据 传输。RTP和RTCP都是基于IP的应用层协 议。 IETF的传输协议栈 实时传输协议RTP l RTP信息包标题域 7bit 16bit 32byte 32bit Payload Type (有效载荷类型有效载荷类型) Se

6、quence Number (顺序号顺序号) Timestamp (时间戳时间戳) Aynchronization Source Identifier(同步源同步源 表示符表示符) Miscellaneous Fields (其他其他) 实时传输协议RTP l 有效载荷类型：指示音频或视频流的编码类型。有效载荷类型：指示音频或视频流的编码类型。 l 顺序号：给每个顺序号：给每个RTPRTP信息包编号，接收端依此检查信息包信息包编号，接收端依此检查信息包 是否有丧失以及按顺序号处理信息包。是否有丧失以及按顺序号处理信息包。 l 时间戳：反映时间戳：反映RTPRTP数据信息包中第一个字节的采样时刻

7、数据信息包中第一个字节的采样时刻( (时时 间间) )。接收端可以利用这个时间戳来去除由网络引起的信。接收端可以利用这个时间戳来去除由网络引起的信 息包的抖动，并且在接收端为播放提供同步功能。息包的抖动，并且在接收端为播放提供同步功能。 l 同步源标识符：标识同步源标识符：标识RTPRTP信息包流的起源，在信息包流的起源，在RTPRTP会话或会话或 者期间的每个信息包流都有一个清楚的者期间的每个信息包流都有一个清楚的SSRCSSRC。SSRCSSRC不是不是 发送端的发送端的IPIP地址，而是在新的信息包流开始时源端随机分地址，而是在新的信息包流开始时源端随机分 配的一个号码。配的一个号码。

8、实时传输控制协议 RTCP lRTCP为应用程序提供会话质量或者播送性 能质量的信息 l信息包数目 l丧失的信息包数目 l信息包的抖动 l效劳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 实时流放协议 RTSP lRTSP(Real-Time Streaming Protocol ) l由RealNetworks和Netscape共同提出 l应用级的实时流放协议 l主要目标：为单目标播送和多目标播送上 的流式多媒体应用提供牢靠的播放性能 l实现“边下载，边播放 l与资源保存协议一起使用，用来设置和管 理保存带宽的流式会话或者播送 资源预订协议RSVP l RSVP(Resour

9、ceReserveProtocol)是正在开发的 Internet上的资源预订协议。 l RSVP运行在传输层，在IP上层 。 l 组成元素：发送者、接收者和主机或路由器。 l发送者：让接收者知道数据将要发送，以及对 QoS的要求。 l接收者：发送一个通知到主机或路由器 l主机或路由器：留出所有适宜的资源，准备接 收即将到来的数据。 IP组播技术IP Multicast l单播Unicastl组播Multicast 组播的可靠性 l组播应用可大致分为三类： l实时交互应用，如视频会议系统，这类应 用对可靠性要求相对较低，但对端到端传 输延迟和网络抖动的要求很高。 l实时非交互型应用，如数据播送，这类应 用传输延迟要求相对前一类应用较低，但 在一定延迟范围内，却对可靠性提出更高 要求。 l非实时应用，如软件分发，这类应用中， 可靠性是最根本的要求，在满足可靠性要 求的前提下，必须保证传输延迟在可接受 的范围之内 组播的平安性 l平安组播就是只有注册的发送者才可以向 组发送数据；只有注册的接收者才可以接 收组播数据 l隐患： l首先，IP组播使用UDP，任何主机都可以 向某个组播地址发送UDP包，并且低层组 播机构将传送这些UDP包到所有组