計算機網(wǎng)絡(第五版)謝希仁因特網(wǎng)上的音頻視頻服務課件

計算機網(wǎng)絡(第五版)謝希仁因特網(wǎng)上的音頻視頻服務課件目錄CONTENTS計算機網(wǎng)絡概述因特網(wǎng)概述因特網(wǎng)上的音頻視頻服務因特網(wǎng)上的音頻視頻服務技術(shù)因特網(wǎng)上的音頻視頻服務發(fā)展趨勢01計算機網(wǎng)絡概述定義計算機網(wǎng)絡是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設(shè)備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡管理軟件及網(wǎng)絡通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng)。功能數(shù)據(jù)通信、資源共享、集中管理和分布式處理、提高計算機的可靠性和可用性。計算機網(wǎng)絡定義與功能根據(jù)規(guī)模大小和延伸范圍分類：局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)、廣域網(wǎng)(WAN)。根據(jù)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)分類：星型網(wǎng)、總線網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)。根據(jù)傳輸介質(zhì)分類：有線網(wǎng)和無線網(wǎng)。計算機網(wǎng)絡分類開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層七層。包括網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)際層、傳輸層和應用層四層。計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)TCP/IP參考模型OSI參考模型02因特網(wǎng)概述起源與發(fā)展因特網(wǎng)始于1960年代的ARPANET，最初目的是實現(xiàn)計算機之間的通信。隨著技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡的擴大，因特網(wǎng)逐漸成為全球性的信息共享平臺?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）與傳輸控制協(xié)議（TCP）1970年代，TCP/IP協(xié)議棧的引入為因特網(wǎng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，使得各種類型的計算機和網(wǎng)絡能夠相互通信。萬維網(wǎng)（WorldWideWeb）1989年，蒂姆·伯納斯·李（TimBerners-Lee）發(fā)明了萬維網(wǎng)，使得因特網(wǎng)成為一個全球性的信息檢索和發(fā)布系統(tǒng)。因特網(wǎng)發(fā)展歷程

因特網(wǎng)組成結(jié)構(gòu)邊緣部分用戶通過個人計算機、手機等設(shè)備連接到因特網(wǎng)，這些設(shè)備被稱為端系統(tǒng)。核心部分由大量路由器和通信鏈路組成，負責將數(shù)據(jù)從源端系統(tǒng)傳輸?shù)侥康亩讼到y(tǒng)。接入網(wǎng)用戶通過各種接入方式連接到因特網(wǎng)，如DSL、光纖、移動網(wǎng)絡等。TCP/IP協(xié)議棧01是一組協(xié)議的集合，包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）。TCP負責數(shù)據(jù)的可靠傳輸，IP負責數(shù)據(jù)的路由。IP地址02用于標識網(wǎng)絡中的每個設(shè)備，由32位二進制數(shù)組成，通常以點分十進制格式表示。DNS03域名系統(tǒng)，將易于記憶的域名轉(zhuǎn)換為IP地址。因特網(wǎng)協(xié)議03因特網(wǎng)上的音頻視頻服務音頻視頻服務的發(fā)展隨著網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的提升，音頻視頻服務經(jīng)歷了從簡單的流媒體到高清、超高清視頻的演變。音頻視頻服務的類型主要包括在線直播、點播、短視頻、語音通話等。音頻視頻服務的定義音頻視頻服務是指通過網(wǎng)絡傳輸、播放和共享音頻視頻內(nèi)容的服務。音頻視頻服務概述

音頻視頻傳輸協(xié)議RTP（Real-timeTransportProtocol）：用于實時傳輸音頻視頻數(shù)據(jù)流的傳輸層協(xié)議，支持一對一或一對多的傳輸模式。RTSP（Real-timeStreamingProtocol）：用于控制音頻視頻流的傳輸協(xié)議，提供了播放、暫停、停止等控制功能。HLS（HTTPLiveStreaming）：基于HTTP的流媒體協(xié)議，將連續(xù)的媒體數(shù)據(jù)分割成多個小的HTTP文件，以便于客戶端進行播放。流媒體技術(shù)是指通過網(wǎng)絡將連續(xù)的音頻視頻數(shù)據(jù)流實時傳輸?shù)娇蛻舳说募夹g(shù)。流媒體技術(shù)的定義流媒體技術(shù)的原理流媒體技術(shù)的特點通過將音頻視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼，然后以數(shù)據(jù)包的形式通過網(wǎng)絡傳輸，最后在客戶端進行解碼播放。支持實時傳輸、可跨平臺播放、易于網(wǎng)絡發(fā)布等。030201流媒體技術(shù)在線直播點播短視頻語音通話音頻視頻服務的應用01020304通過網(wǎng)絡實時傳輸各種活動或節(jié)目的音頻視頻內(nèi)容，用戶可以在線觀看。用戶可以根據(jù)自己的需求選擇播放特定的音頻視頻內(nèi)容，如電影、電視劇、綜藝節(jié)目等。用戶可以上傳和分享短時間的音頻視頻內(nèi)容，如抖音、快手等平臺。通過網(wǎng)絡進行實時的語音通信，如微信、QQ等應用程序提供的語音通話功能。04因特網(wǎng)上的音頻視頻服務技術(shù)音頻視頻壓縮技術(shù)是降低數(shù)據(jù)傳輸帶寬和存儲空間的有效手段，通過去除冗余信息，減小文件大小，提高傳輸效率。壓縮技術(shù)概述常見的音頻壓縮格式有MP3、AAC、WMA等，視頻壓縮格式有MPEG、H.264、AVC等，這些格式采用不同的算法和參數(shù)進行壓縮。常見壓縮格式音頻視頻壓縮算法主要包括變換編碼、預測編碼、插值與外推法、統(tǒng)計編碼等，這些算法在壓縮效率和圖像質(zhì)量之間進行權(quán)衡。壓縮算法音頻視頻壓縮技術(shù)編解碼技術(shù)概述音頻視頻編解碼技術(shù)是將模擬信號或數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為適合傳輸或存儲的格式的過程，包括音頻編解碼和視頻編解碼。常見編解碼器常見的音頻編解碼器有AAC、MP3、WMA等，常見的視頻編解碼器有MPEG、H.264、AVC等，這些編解碼器支持不同的應用場景和性能要求。編解碼原理音頻視頻編解碼原理主要包括采樣、量化和編碼三個步驟，其中采樣是將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，量化是將連續(xù)取值離散化，編碼是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可傳輸或可存儲的格式。音頻視頻編解碼技術(shù)音頻視頻傳輸技術(shù)傳輸技術(shù)概述音頻視頻傳輸技術(shù)是將壓縮和編碼后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡進行傳輸?shù)倪^程，包括流媒體傳輸和實時傳輸?shù)?。流媒體傳輸流媒體傳輸是將音頻視頻數(shù)據(jù)以流的形式實時傳輸，用戶可以邊下載邊播放，無需等待整個文件下載完成。流媒體傳輸協(xié)議主要包括RTSP、RTMP、HLS等。實時傳輸實時傳輸是指音頻視頻數(shù)據(jù)在傳輸過程中保持實時性，主要用于語音通話、視頻會議等場景。實時傳輸協(xié)議主要包括RTP、RTCP等。05因特網(wǎng)上的音頻視頻服務發(fā)展趨勢03虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)這些技術(shù)為音頻和視頻服務提供了新的應用場景，如沉浸式視頻體驗。01視頻壓縮技術(shù)隨著視頻編碼技術(shù)的不斷進步，如H.264/AVC等高效視頻編碼技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更高質(zhì)量的視頻傳輸。02流媒體技術(shù)流媒體技術(shù)使得音頻和視頻內(nèi)容能夠?qū)崟r傳輸，提高了用戶體驗。音頻視頻服務技術(shù)創(chuàng)新社交媒體平臺已經(jīng)成為音頻和視頻服務的主要應用場景，如抖音、快手等。社交媒體隨著在線教育的興起，音頻和視頻服務在教育領(lǐng)域的應用也越來越廣泛。在線教育通過音頻和視頻服務，可以實現(xiàn)遠程會議、培訓等，提高了工作效率。遠程辦公音頻視頻服務應用拓展隱私保護保護用戶隱私