《多媒体技术》第10章多媒体通信和网络

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1、第10章多媒体通信和网络1多媒体通信是通信技术和多媒体技术相结合的产物，具有计算机的交互性、多媒体的复合性、通信的分布性及电视的真实性。2主要内容10.1分布式多媒体应用的通信需求10.2多媒体通信的服务质量10.3多媒体通信网络环境10.4多媒体通信协议（了解）310.1分布式多媒体应用的通信需求10.1.1多媒体数据流的基本特征1.比特率可变性恒定比特率(CBR)可变比特率(VBR)2.时间依赖性传输须实时，端到端等待时间应控制在一个很短的时间端内。3.信道对称性上行信道和下行信道对称和不对称（VOD,对等式视频会议）410.1分布式多媒体应用的通信需求10.1.2多媒体通信的性能需

2、求1.吞吐量需求2.可靠性需求3.延迟需求4.多点通信需求5.同步需求510.1分布式多媒体应用的通信需求10.1.2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，通常定义为物理链路传输速率减去各种传输开销(物理传输开销、网络冲突、拥塞和差错等开销)。影响吞吐量的因素：网络故障、网络拥塞、瓶颈、缓冲区容量和流量控制等。多媒体通信要求高传输带宽、大缓冲容量610.1分布式多媒体应用的通信需求10.1.2多媒体通信的性能需求2.可靠性需求网络差错主要由位出错、分组丢失和乱序等原因引起的。多媒体应用允许网络传输中存在一定的错误－>人类感知能力的限制。视频比音频的可靠性需求要

3、高一些。710.1分布式多媒体应用的通信需求10.1.2多媒体通信的性能需求3.延迟需求端到端延迟是指发送端发送一个分组到接收端正确地接收该分组所经历的时间。主要包括：(1)传播延迟：传输一个二进制位，为常数；(2)传输延迟：传输一个数据块，与网络传输速率和中间节点处理延迟有关；(3)网络延迟：传播延迟和传输延迟之和；(4)接口延迟：发送端从开始准备发送数据块到实际利用网络发送需要的时间。延迟抖动：在一条连接上分组延迟的最大变化量，即端到端延迟的最大值和最小值之差。810.1分布式多媒体应用的通信需求10.1.2多媒体通信的性能需求4.多点通信需求通信种类：(1)点到点通信：(2)多播通

4、信(组播)：把相同的数据传送给其它相关站点；(3)广播通信：把相同的数据传送给其它所有站点。910.1分布式多媒体应用的通信需求10.1.2多媒体通信的性能需求5.同步需求多媒体通信的同步有两种：(1)流内同步：保持单个媒体流内部的时间关系，以满足感官上的需求；否则，音频断续，视频不连续(2)流间同步：不同媒体（音、视频）间的同步。需要在目的地对这些媒体流进行同步。1010.2多媒体通信的服务质量服务质量：用于说明网络“好坏”的程度。多媒体网络系统必须提供QoS参数定义和相应的管理机制。QoS={吞吐量,差错率,端到端延迟,延迟抖动}QualityofService端到端延迟的最大值与最

5、小值之差11分类方法举例参数按性能分端到端延迟，比特率等按格式分视频分辨率，帧率，存储格式，压缩方法等按同步分音频和视频序列起始点之间的实滞按费用分连接和数据传输的费用和版权费按用户可接受性分主观视觉和听觉质量不同的多媒体应用系统，QoS参数集的定义方法可能是不同的12对于交互式多媒体应用来说，对延迟有严格的限制，不能超过人所能容忍的限度。否则会严重影响对语言和图像的理解和识别。多媒体对象最大延迟/ms最大延迟抖动/ms平均吞吐量Mb/s可接受的比特差错率语音0.25100.064<10-1视频（TV）0.251010010-2压缩视频0.2512〜1010-6数据1-1〜1000实时数

6、据0.001-1-<100图像1-2〜1010-913用户根据应用的需求来定义所需要的QoS参数，系统根据当前的可用资源容量来判断是否满足应用的QoS需要。经过协商达成一致的QoS参数值在数据传输过程中得到基本保证。14如果采用帧间和帧内编码，如MPEG编码，则可以通过建立不同的优先级来发送视频的I,P和B帧，达到调节QoS的目的。其中I帧包含帧内编码，具有最高的优先级别，以保证获得良好的QoS服务。还可以利用分层压缩法将重要信息，如运动矢量，DCT的低频分量或基本的信息，用高质量的信道传输，标以高优先级别。当信道拥塞时，扔掉低优先级的分组，接受端仍然可以从主要的信息中回复一定质量的图像

7、。压缩编码对QoS参数的影响对于视频编码，如果只采用帧内压缩编码，可以采取丢帧的方法允许QoS变化，还可以利用各种显示抖动算法，通过降低显示质量来保证原帧率不变。15QoS参数的体系结构在分布式多媒体应用中通常采用层次化的QoS参数体系结构对等层之间表现为对等协商关系，双方按照承诺的QoS参数提供服务；同一方的不同层之间表现为一种映射关系不同的应用系统中，QoS参数集的定义方法不同，通常使用〈吞吐量，差错率，端到端延迟，延迟抖动〉等