网络多媒体视频技术

网络多媒体视频技术金天jintian@提纲简介网络视频传输关键技术视频应用工具的研制现状简介VOD系统（流媒体）客户端点播远程的多媒体数据单向多媒体数据传输系统要求连贯准确的视频效果视频交互系统几个节点相互进行多媒体交互交互多媒体数据传输系统要求高实时性PartI

视频交互系统的关键技术视频交互系统的关键技术传输协议网络层的支持与挑战传输层的支持与挑战应用网关的支持与挑战视频交互系统的传输协议网络传输协议TCPUDPRTP/RTCPRTP有效载荷说明ALF技术网络传输协议-RFCsRFC1889RTP:ATransportProtocolforReal-TimeApplicationsRFC1890RTPProfileforAudioandVideoConferenceswithMinimalControlRFC2026RTPPayloadFormatofSun'sCellBVideoEncodingRFC2032RTPPayloadFormatofH.261videostreamsRFC2190RTPPayloadFormatofH.263videostreamsRFC2250RTPPayloadFormatforMPEG1/MPEG2VideoRFC2343RTPPayloadFormatforBundledMPEGRFC2429RTPPayloadFormatforthe1998VersionofITU-TRec.H.263Video(H.263+).RFC2435RTPPayloadFormatforJPEG-compressedVideoRFC3016RTPPayloadFormatforMPEG-4Audio/VisualStreams.TCP协议尽管TCP是一个很成功的协议，但是它无法满足视频传输的需要。视频数据是一种可丢失的数据，如果为了追求准确率，那么TCP的大量确认应答会导致视频传输的实时性受到影响，使视频数据不得不因为等待应答而放弃。这就会造成不必要的延迟和更大范围的数据丢失。UDP协议相比较之下，使用UDP的效果就要好很多。只要网络流量足够，视频数据就可以源源不断的到达接受者。因此，在IP网络上传送视频数据，往往采用UDP协议，而不是TCP协议。RTP/RTCP协议RTP协议在UDP协议的基础上提供：时间同步信息对不同媒体类型的报文的分割丢失探测安全以及内容标别RTCP提供：信息源标别应用网关信息控制信息反馈QoS反馈支持同步信息网络视频传输图示InternetEncoderPacketizerRTP/RTCPDecoderDepacketizerRTP/RTCPRTP有效载荷说明这些RFC说明了如何利用RTP组织具体视频编码格式的数据。例如，如何利用RTP协议传输H.261图像的规范说明就叫做“RTPPayloadFormatofH.261videostreams”。RTP有效载荷说明DataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataDataData原始报文方法1方法2ALF技术应用层需要根据RTP的有效载荷说明来产生具体网络层的数据帧。这种技术成为应用层成帧技术（ApplicationLevelFraming）视频交互系统的关键技术传输协议网络层的支持与挑战传输层的支持与挑战应用网关的支持与挑战网络层支持与挑战QoS技术保证视频传输带宽保证视频传输延时保证视频传输丢失率组播技术节省网络带宽带来异构问题什么是Qos(QualityofService)网络为应用程序提供的不同级别的性能需求QoS什么是组播技术(Multicast)MulticastUnicastISP2BackboneISPISP4ISP3ISP1Server1ISP5Server2ISP2BackboneISPISP4ISP3ISP1Server1ISP5Server2视频交互系统的关键技术传输协议网络层的支持与挑战传输层的支持与挑战应用网关的支持与挑战传输层的支持与挑战拥塞控制速率控制方案视频编码速率自适应方案（与编码器相关）层次视频编码技术（与编码器相关）差错控制FEC控制延时的重传错误恢复技术（与编码器相关）错误隐藏技术（与编码器相关）视频交互系统的关键技术传输协议网络层的支持与挑战传输层的支持与挑战应用网关的支持与挑战应用层网关的支持与挑战Web-Cache(RBN)将多媒体数据传送到应用网关用户使用临近的网关获取数据PartII

视频应用工具的研制视频交互工具的实现视频交互工具的实现实现通用的视频编解码器接口系统支持所有Windows系统中的编解码器，包括DivX，MPEG-4等一些低带宽、高清晰的常用的视频压缩和解压技术。这些技术的应用使多媒体系统能够更有效地利用网络带宽，达到最好的视频效果。

利用该接口，本系统无需做任何更改，即可利用最新出现的编解码技术。视频交互工具的实现实现应用级成帧传输技术系统中采用ApplicationLevelFraming的技术，根据视频图像的具体编码方式组织网络报文的成帧，使系统在高网络报文丢失率的情况下，仍能够稳定的工作，将网络报文的丢失对图像质量的影响降低为最小。视频交互工具的实现采用DirectDraw视频展示技术系统中采用DirectDraw技术进行视频图像的展示，使系统比基于GUIAPI的函数调用的系统的展示速度快3～4倍，将单机上展示多路视频的能力提高一倍。

与相关研究的比较AccessGrid(http:///)能支持多路视频展示，但在同样视频流个数情况下，消耗的CPU资源较本系统高近一倍。不能利用Windows上最