多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量

關(guān)于多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量214.1多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是什么14.1.1網(wǎng)絡(luò)是什么

人與人之間或設(shè)備之間進行通信的系統(tǒng)；從計算機角度看，通過有線或無線傳輸媒體把計算機和相關(guān)設(shè)備連接在一起構(gòu)成的通信系統(tǒng)。(1)因特網(wǎng)(Internet)：全世界的計算機網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò)(2)公共電話交換網(wǎng)(PSTN)：由電話機、電話交換機、地區(qū)線路和長途線路組成的通信網(wǎng)絡(luò)，提供聲音和數(shù)據(jù)通信服務(wù)。PSTN沒有存儲功能，作為計算機網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)絡(luò)。(3)家庭網(wǎng)絡(luò)：在家中的多臺計算機和其他設(shè)備相互連接組成的局域網(wǎng)。(4)無線局域網(wǎng)(wirelessLAN，WLAN)：使用電磁波或其他技術(shù)收發(fā)數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)，傳輸距離約幾十米。第2頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量314.1多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是什么(續(xù)1)(5)移動即興網(wǎng)絡(luò)(mobileAdhocnetwork)：為某種目的但又無事先準備情況下構(gòu)成的臨時無線網(wǎng)絡(luò)，也稱自組網(wǎng)絡(luò)(6)蜂窩接入網(wǎng)絡(luò)(cellularaccessnetwork)：無線通信網(wǎng)絡(luò)，它把通信區(qū)域劃分成許多稱為“蜂元”的小區(qū)域，每個區(qū)域中的站點通過地面通信線路或微波與交換機相連，可將終端用戶直接接入到骨干網(wǎng)，也可與公眾電話網(wǎng)絡(luò)通信(7)傳感器網(wǎng)絡(luò)(sensornetwork)：用于連接傳感器和執(zhí)行器的低速工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，沒有控制功能或控制功能有限第3頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量414.1多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是什么(續(xù)2)圖14-1互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)(gateway)：連接多個物理網(wǎng)絡(luò)的計算機，用于管理和選擇數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂?，實際上是指路由器。此處的網(wǎng)關(guān)用于連接傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代的因特網(wǎng)

第4頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量514.1多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是什么(續(xù)3)14.1.2多媒體網(wǎng)絡(luò)是什么“多媒體網(wǎng)絡(luò)”至今還未看到嚴格的定義，但可定義認為用傳輸媒體把計算機和相關(guān)設(shè)備連接在一起的高速計算機網(wǎng)絡(luò)，用于為用戶提供包括數(shù)據(jù)、聲音和影視在內(nèi)的多媒體內(nèi)容服務(wù).強調(diào)兩點：“多媒體網(wǎng)絡(luò)是計算機網(wǎng)絡(luò)”，因為計算機網(wǎng)絡(luò)才有多媒體的存儲和互動功能，而傳統(tǒng)的公眾電話網(wǎng)絡(luò)和電視網(wǎng)絡(luò)都沒有；“多媒體網(wǎng)絡(luò)是高速計算機網(wǎng)絡(luò)”，因為只有高速的計算機網(wǎng)絡(luò)才能支持包括聲音和影視在內(nèi)的多媒體內(nèi)容的傳輸多媒體網(wǎng)絡(luò)包括:網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、傳輸媒體和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如計算機、路由器和交換機)第5頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量614.1多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是什么(續(xù)4)14.1.3多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是什么網(wǎng)上實時傳輸多媒體數(shù)據(jù)的方法，以便不同用戶在不同設(shè)備上能夠共享圖像、聲音、影視等多媒體資源，以及進行“面對面”的交流。其中(1)“多媒體數(shù)據(jù)”是指組合文字、圖像、聲音和視像的數(shù)據(jù)，尤其是聲音和影視數(shù)據(jù)(2)“實時傳輸”可簡單理解為接收數(shù)據(jù)幾乎與發(fā)送數(shù)據(jù)同時完成，如現(xiàn)場實況廣播就是屬于這種情況(3)“方法”集中體現(xiàn)在協(xié)議中，協(xié)議是為各種功能部件的行為制定的一系列規(guī)則和標準，以實現(xiàn)計算機間的互連和數(shù)據(jù)交換核心協(xié)議包括會話啟動協(xié)議(SIP)、實時傳輸協(xié)議(RTP)、實時控制協(xié)議(RTCP)、資源保留設(shè)置協(xié)議(RSVP)和實時流媒體播放協(xié)議(RTSP)第6頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量714.2網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換方法網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換方法數(shù)據(jù)的概念以適合計算機處理和傳輸?shù)男问奖硎镜男畔?。?shù)據(jù)本身沒有意義，通常要在一定語義環(huán)境中才有意義。本節(jié)談到的“數(shù)據(jù)”是不帶任何語義環(huán)境的“數(shù)據(jù)”?，F(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)可分成兩類1、線路交換網(wǎng)絡(luò)在通信雙方交換數(shù)據(jù)期間，包括鏈路帶寬在內(nèi)的通道上的全部資源被占用2、數(shù)據(jù)包交換網(wǎng)絡(luò)在通信雙方交換數(shù)據(jù)期間，不占用通道上的全部資源，而是根據(jù)需要和“路況”來使用資源，因此交換數(shù)據(jù)包時往往需要等待可用資源。也稱數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(datanetwork)第7頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量814.2網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換方法(續(xù)1)14.2.1線路交換(circuitswitching)在發(fā)送者和接收者之間交換信息之前通信線路需要建立物理連接的通信方法連接在交換中心實現(xiàn)在連接期間，用戶占用沿途的全部線路資源典型應(yīng)用是撥號電話網(wǎng)絡(luò)，見圖14-2交換機是電話交換機或稱線路交換機，其主要功能是控制信號的路徑選擇傳輸線路相當(dāng)于有N條，通過時分多路復(fù)用技術(shù)(TDM)或頻分多路復(fù)用技術(shù)(FDM)獲得(詳見第3章)圖14-2線路交換的概念

第8頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量914.2網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換方法(續(xù)2)在同一條通信線路上劃分多個傳輸信道的技術(shù)。把時間分割成許多固定的幀(frame)，每一幀又劃分成固定數(shù)目的時間槽(timeslot)當(dāng)用戶A與用戶B進行通信時，系統(tǒng)為這對用戶指定一個時間槽，僅在這個時間槽里建立連接，每對用戶連續(xù)占用的資源只是一個時間槽的帶寬，這樣就可以使許多用戶共用一條傳輸線路1、時分多路復(fù)用(TDM)數(shù)字通信使用第9頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量1014.2網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換方法(續(xù)3)

在一條通信線路上使用不同頻段同時傳送多個獨立信號的技術(shù)，每個頻帶作為一個獨立的傳輸信道使用，因此一對傳輸線上也可同時有若干對用戶進行通信每對用戶連續(xù)占用資源的一個頻段。電話網(wǎng)絡(luò)使用FDM時，每個鏈接使用4kHz帶寬。2、頻分多路復(fù)用(FDM)模擬通信使用第10頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量1114.2網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換方法(續(xù)4)14.2.2數(shù)據(jù)包交換

1.數(shù)據(jù)包(packet)作為一個獨立的整體在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元一塊應(yīng)用數(shù)據(jù)通常被稱為消息(message)，如一個ASCII文件、Web頁面、聲音或影視文件。發(fā)送端把整個消息分割成許多小的數(shù)據(jù)塊，經(jīng)過包裝并“貼上”標簽之后再發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，這種包含數(shù)據(jù)的“包裹”稱為數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包包含用戶的數(shù)據(jù)和按照協(xié)議規(guī)定加入的“包頭(header)”在包頭中含有源地址、目的地址和錯誤控制等信息。datagram是packet的同義詞也是自帶尋址信息的獨立的數(shù)據(jù)實體第11頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量1214.2網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換方法(續(xù)5)2.數(shù)據(jù)包交換(packetswitching)把數(shù)據(jù)包作為傳輸單元的傳輸技術(shù)，簡稱為“包交換”把一條消息分成標準大小的數(shù)據(jù)包，以提高傳輸效率在收發(fā)雙方之間無需預(yù)先建立物理連接，因為每個數(shù)據(jù)包都包含有源地址和目的地址，數(shù)據(jù)包可沿著信源與目的地之間的最佳可用路徑，通過中間站點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包不必都沿著同一條路徑到達目的地，也不必同時到達目的地，到達目的地的次序也不必按照發(fā)送的次序，哪條信道有空就往那里傳送，接收端的計算機可正確重組成原始消息數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(packet-switcheddatanetwork，PSDN)第12頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量1314.2網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換方法(續(xù)6)

假設(shè)主機A和B正在向主機C發(fā)送數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包A和數(shù)據(jù)包B首先通過以太網(wǎng)鏈路傳送到路由器A，然后把它們傳送到鏈路上。如果在這條鏈路上出現(xiàn)擁擠，數(shù)據(jù)包就在路由器中排隊，等待輸出到鏈路上圖14-4數(shù)據(jù)包交換的概念存儲-轉(zhuǎn)發(fā)第13頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量1414.2網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換方法(續(xù)7)3.數(shù)據(jù)包的延遲（3）排隊延遲交換設(shè)備在輸出端都有鏈路緩沖存儲器，在轉(zhuǎn)發(fā)前數(shù)據(jù)包要排隊（1）傳輸延遲----存儲轉(zhuǎn)發(fā)延遲

交換設(shè)備必須接收到完整的數(shù)據(jù)包并經(jīng)檢驗后，才能把數(shù)據(jù)包的第1位(bit)轉(zhuǎn)發(fā)到輸出鏈路上。從接收數(shù)據(jù)包的第1位到最后1位的時間稱為傳輸延遲。

如果數(shù)據(jù)包長度為L，傳輸鏈路數(shù)據(jù)率為R，延遲時間就為L/R。（2）處理延遲交換設(shè)備處理信號的延遲，時間為微秒量級；（4）傳播延遲：信號在兩點之間的傳播延遲。傳播延遲的時間從微秒量級到毫秒量級，衛(wèi)星的傳播延遲約為250~500ms第14頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量1514.2網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換方法(續(xù)8)4.消息交換(messageswitching)

發(fā)送端不把消息分成小的數(shù)據(jù)包，而是把整個原始消息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)包交換就變成消息交換，這是數(shù)據(jù)包交換的一種特殊情況。1、端與端之間的傳輸延遲要大得多。2、消息交換的另一個缺點是處理錯誤的時間較長。例如，在消息交換中，當(dāng)消息中僅有1位數(shù)據(jù)出錯時，整個消息都要重新發(fā)送，而在數(shù)據(jù)包交換中，當(dāng)出現(xiàn)同樣錯誤時，只需重新傳送那個包含錯誤數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包，因此傳送整個消息的時間要比傳送單個數(shù)據(jù)包的時間長得多第15頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量1614.2網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換方法(續(xù)9)14.2.3消息的類型單目標廣播消息一個用戶(設(shè)備)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上但只能由有名有姓的用戶(設(shè)備)接收的消息。為避免被人竊聽，要采取許多安全措施廣播消息一個用戶(一臺設(shè)備)發(fā)送給網(wǎng)上每個用戶(每臺設(shè)備)并且每個用戶(每臺設(shè)備)都可接收的消息，發(fā)送者不需要知道接收者是誰，也不需要知道他的地址多目標廣播消息一個用戶(一臺設(shè)備)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上但只允許指定的一組人中每一個人(一臺設(shè)備)接收的消息第16頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量1714.3流媒體的傳輸方法在網(wǎng)絡(luò)上傳送流媒體的方法主要有兩種使用標準的Web服務(wù)器，把聲音數(shù)據(jù)和電視數(shù)據(jù)傳輸?shù)矫襟w播放器使用單獨的流媒體服務(wù)器，把聲音數(shù)據(jù)和電視數(shù)據(jù)傳輸?shù)矫襟w播放器第17頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量1814.3流媒體的傳輸方法(續(xù))流媒體格式

◆*.mp4◆RealNetworks：影視文件擴展名為.rm，聲音文件擴展名為.ra◆Apple：影視文件擴展名為.mov◆Microsoft：ASF(AdvancedStreamingFormat)，文件擴展名為.wmv和.wma1.流媒體一邊發(fā)送一邊接收的多媒體，通常是指電視媒體和聲音媒體廣播電視是單向傳輸，不需要預(yù)先建立連接；流媒體是雙向傳輸，雙向傳輸需要預(yù)先建立連接。第18頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量1914.3流媒體的傳輸方法(續(xù))網(wǎng)絡(luò)的層次從頂部到底部：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層，…、物理層傳輸流媒體協(xié)議RTP(實時傳輸協(xié)議)、UDP(用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議)和IP(網(wǎng)際協(xié)議)控制流媒體傳輸?shù)膮f(xié)議RTSP(實時流播協(xié)議)、TCP(傳輸控制協(xié)議)和IP協(xié)議2.媒體流播(streaming)使多媒體數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定和連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸技術(shù)3.流媒體的流播原理第19頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量2014.3流媒體的傳輸方法(續(xù))圖14-5流播系統(tǒng)示意圖

層層打包層層拆包“路況”復(fù)雜，播放出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的現(xiàn)象第20頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量2114.3流媒體的傳輸方法(續(xù))IP(InternetProtocol)稱為“網(wǎng)際協(xié)議”,網(wǎng)絡(luò)上的所有數(shù)據(jù)傳輸都要使用IP執(zhí)行IP協(xié)議軟件的任務(wù)把來自TCP或UDP協(xié)議裝配的消息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包、安排數(shù)據(jù)包到達目的地的路徑，以及在接收端把數(shù)據(jù)包還原成原始形式的消息4.IP是關(guān)鍵協(xié)議第21頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量2214.3流媒體的傳輸方法(續(xù))“推”和“拉”兩種方式推送(push)方式：將流媒體直接發(fā)送給接收者的傳輸方式，就像常規(guī)的電視頻道那樣，這種方式就是“現(xiàn)場直播(livestreaming)”下拉(pull)方式：接收者請求發(fā)送者將流媒體發(fā)送給自己的傳輸方式，就像我們到圖書館借書那樣，這種方式就是“點播(on-demand)”方式5.流播方式第22頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量2314.3流媒體的傳輸方法(續(xù))客戶機獲取多媒體文件的最簡單方法把聲音或影視文件放到Web服務(wù)機上在Web服務(wù)機上創(chuàng)建包含媒體文件所在地址的網(wǎng)頁，媒體文件所在地址稱為“統(tǒng)一資源地址(URL)”通過Web瀏覽器把媒體文件下載到客戶機上。啟動媒體播放器播放媒體文件重要術(shù)語Web服務(wù)器：執(zhí)行HTTP協(xié)議的服務(wù)軟件，也稱HTTP服務(wù)器。Web服務(wù)機：安裝有Web服務(wù)器軟件的計算機，包括硬件系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、Web網(wǎng)頁和其他應(yīng)用軟件14.3.2先下載后播放—用Web服務(wù)器實現(xiàn)第23頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量2414.3流媒體的傳輸方法(續(xù))圖14-6使用Web服務(wù)器先下載后播放的多媒體播放過程延遲時間長第24頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量2514.3流媒體的傳輸方法(續(xù))用Web服務(wù)器實現(xiàn)的邊流邊播系統(tǒng),預(yù)先要做的事情14.3.3邊流邊播—用Web服務(wù)器實現(xiàn)將聲音和影視數(shù)據(jù)壓縮成適合特定網(wǎng)絡(luò)帶寬的單個媒體文件將媒體文件和它的播放說明文件放到Web服務(wù)機上在Web服務(wù)機上創(chuàng)建包含媒體文件所在地址(URL)的網(wǎng)頁。第25頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量261、訪問包含媒體文件的網(wǎng)頁，瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出傳送這個媒體文件的HTTP請求5、服務(wù)器通過響應(yīng)消息把媒體文件傳給媒體播放器，然后就邊流邊播放2、服務(wù)器收到HTTP請求后，向瀏覽器回送HTTP響應(yīng)消息。這個消息不包含聲音或影視媒體文件，但包含播放說明文件，其中含有媒體文件所在的實際地址(URL)。3、瀏覽器調(diào)用相應(yīng)的媒體播放器，并把HTTP響應(yīng)消息中的播放說明文件傳送給媒體播放器4、媒體播放器向Web服務(wù)器發(fā)出傳送媒體文件的HTTP請求消息互動性不好第26頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量2714.3流媒體的傳輸方法(續(xù))流媒體服務(wù)器是用于傳輸聲音和影視文件的專用軟件，如RealSystemServers，QuickTimeStreamingServer和Windows200XSever中的WindowsMediaServices附注：Web服務(wù)器和流媒體服務(wù)器可放在同一服務(wù)機上。14.3.4邊流邊播—用流媒體服務(wù)器實現(xiàn)媒體文件放在安裝有流媒體服務(wù)器的服務(wù)機上，但包含媒體文件所在地址(URL)的網(wǎng)頁仍然要放到Web服務(wù)機上第27頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量2814.3流媒體的傳輸方法(續(xù))圖14-8使用流媒體服務(wù)器的流媒體播放過程媒體播放器接到Web瀏覽器的播放說明文件后，直接與流媒體服務(wù)器打交道，媒體播放器和流媒體服務(wù)器之間建立連接后就可邊流邊播第28頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量2914.3流媒體的傳輸方法(續(xù))14.3.5媒體播放器的主要功能媒體播放器(mediaplayer)是用于播放聲音、影視或動畫文件的軟件?？汕度氲絎eb瀏覽器，稱為“Web播放器”解壓縮：幾乎所有聲音和視像都是經(jīng)過壓縮的去抖動：由于到達接收端的每個聲音和視像數(shù)據(jù)包的時延不固定，可用緩沖存儲技術(shù)延時后再播放錯誤處理：由于互聯(lián)網(wǎng)上路況難于預(yù)測，傳輸過程中可能丟失部分數(shù)據(jù)包，補救辦法是重傳用戶可控接口：用戶直接控制媒體播放器播放行為的實際接口。提供的控制功能包括音量大小、聲音或視像的暫停、快播、慢播、跳轉(zhuǎn)和重新開始等第29頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量3014.4多媒體網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用按照IP協(xié)議規(guī)定的格式把多媒體數(shù)據(jù)“打包”后傳送。歸功于兩種技術(shù)：一種是多媒體計算技術(shù)，尤其是數(shù)據(jù)壓縮性能的提高；另一種是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其是帶寬的擴展。第30頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量3114.4多媒體網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用(續(xù)1)14.4.1多媒體廣播如電視會議、遠程教育系統(tǒng)、小范圍內(nèi)的影視點播(VoD)和音樂點播(AoD)14.4.2IP電話

IP電話(IPtelephony)是用IP協(xié)議在數(shù)據(jù)包交換網(wǎng)絡(luò)上進行的通話，

IP電話需要將模擬聲音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字聲音信號，將它們封裝成數(shù)據(jù)包以便在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸14.4.3IP電視會議IP電視會議(IPvideoconferencing)分散在不同地方的成員之間，使用IP協(xié)議在數(shù)據(jù)包交換網(wǎng)絡(luò)上傳輸圖像和聲音的會議第31頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量3214.4多媒體網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用(續(xù))14.4.4IP電視提供兩種服務(wù)方式廣播方式：點播方式：向用戶傳輸在存儲器中存儲的MPEG數(shù)據(jù)流使用MPEG-1，-2，-4或其他視像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可向使用調(diào)制解調(diào)器、通過有線電視網(wǎng)或局域網(wǎng)接入因特網(wǎng)的用戶，提供包括IP電視在內(nèi)的多種服務(wù)用戶在家中用計算機或機頂盒把普通電視機連接到寬帶網(wǎng)絡(luò)，就可觀看影視節(jié)目第32頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量3314.4多媒體網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用(續(xù))14.4.5IP影視點播14.4.6IP聲音點播IP聲音點播(audioondemand，AoD)使用IP協(xié)議在數(shù)據(jù)包交換網(wǎng)絡(luò)上提供的語音服務(wù)交互功能如播放、暫停、快進、快退、重新開始和跳轉(zhuǎn)等14.4.7IP遠程教育系統(tǒng)第33頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量3414.5多媒體服務(wù)質(zhì)量(QoS)14.5.1服務(wù)質(zhì)量的概念服務(wù)質(zhì)量(qualityofservice，QoS)為網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用服務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)資源保障的能力14.5.2服務(wù)質(zhì)量的衡量1、時延：數(shù)據(jù)包從一個節(jié)點到另一個節(jié)點所需的時間。時延也稱為等待時間。2、抖動：每個數(shù)據(jù)包到達目的地的延遲時間的變化

抖動的表現(xiàn)是連續(xù)數(shù)據(jù)包斷斷續(xù)續(xù)到達目的地，這就會嚴重損害視聽效果。抖動可在接收端用緩存來平滑，容量小的緩存只能消除小的抖動，容量大的緩存將增加延遲時間第34頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量3514.5多媒體服務(wù)質(zhì)量(QoS)(續(xù))4、吞吐率/帶寬：數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)絡(luò)的速率。這項指標反映網(wǎng)絡(luò)容許傳輸?shù)穆曇艋蛴耙晹?shù)據(jù)速率，因為視聽數(shù)據(jù)本身的速率高，意味著視聽效果好3、丟包率：丟包率是網(wǎng)絡(luò)可靠性的衡量指標，它用丟失的數(shù)據(jù)包占發(fā)送的數(shù)據(jù)包(丟失的數(shù)據(jù)包+成功接收的數(shù)據(jù)包)的百分比來表示。5、服務(wù)可用性：用戶連接互聯(lián)網(wǎng)時獲取網(wǎng)絡(luò)資源的難易程度。定義在給定的時間范圍里，網(wǎng)絡(luò)可提供的服務(wù)時間占給定時間間隔的百分比帶寬---通信通道傳送信號的頻率范圍，和最大傳輸能力吞吐率--傳輸系統(tǒng)實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，單位為Mbps帶寬是“硬指標”，而吞吐率是“軟指標”，第35頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量3614.5多媒體服務(wù)質(zhì)量(QoS)(續(xù))14.5.3多媒體的服務(wù)質(zhì)量時延、抖動、丟包率和吞吐率是衡量多媒體服務(wù)質(zhì)量的4個主要參數(shù)。聲音服務(wù)質(zhì)量的高低，在很大程度上取決于聲音通過網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的時延1、聲音的單向傳輸時延的具體數(shù)值其要點如下：可以接受的對話質(zhì)量：時延<150ms；可以容忍的對話質(zhì)量：時延<400ms；不可接受的對話質(zhì)量：時延>400ms。這是感知模型，可作為應(yīng)用設(shè)計和質(zhì)量評估的依據(jù)第36頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量3714.5多媒體服務(wù)質(zhì)量(QoS)(續(xù))2.視像應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量要求除了對時延、抖動和丟包率有要求外，視像應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)的吞吐率或帶寬有特定的要求，這是因為人對視像的分辨率有最低的要求媒體應(yīng)用互動方式數(shù)據(jù)速率舉例關(guān)鍵參數(shù)和目標值單向時延抖動丟包率吞吐率不低于聲音IP電話雙向4～32kbps150~400<1ms<3%4～32kbps視像影視點播單向為主30Mbps<10s<5ms<3%30Mbps第37頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量3814.5多媒體服務(wù)質(zhì)量(QoS14.5.4提高服務(wù)質(zhì)量的技術(shù)1.超量配置超量配置：提供的網(wǎng)絡(luò)帶寬、路由器和緩存空間等資源比實際需要還多的技術(shù)，使數(shù)據(jù)包能夠毫無障礙地從源端到達接收端第38頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量3914.5多媒體服務(wù)質(zhì)量(QoS)2.緩沖存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備將接收到的數(shù)據(jù)包先存放在存儲器中，適當(dāng)延遲后再轉(zhuǎn)發(fā)出去可部分消除聲音或視像不連續(xù)的問題使用緩沖存儲技術(shù)不影響可靠性和帶寬，其好處是可以部分平滑或消除抖動，其缺點是增加了數(shù)據(jù)包的延遲時間緩沖存儲器的容量越大，消除抖動的能力就越強，但也增加了延遲時間，在應(yīng)用中需要加以折衷第39頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量4014.5多媒體服務(wù)質(zhì)量(QoS)3.交通整形網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口，都以有限的速率接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包到達接口的速率(入口)>轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速率（出口）就會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁擠。

整形是將傳輸速率不均勻的輸入數(shù)據(jù)包流變成速率恒定的輸出數(shù)據(jù)包流。交通整形通常是在網(wǎng)絡(luò)邊緣的服務(wù)機和路由器上執(zhí)行，目的是控制進入網(wǎng)絡(luò)的交通量。第40頁,共47頁，2024年2月25日，星期天多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量4114.5多媒體服務(wù)質(zhì)量(QoS)現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了許多交通整形技術(shù)，如漏桶算法和標記漏桶算法。漏桶算法的原理見圖14-11。漏桶就相當(dāng)于緩存，其大小決定接收數(shù)據(jù)包的最大容量。

圖14-11漏桶算法原理如果:

接收到的數(shù)據(jù)包>最大容量數(shù)據(jù)包就會溢出，即丟包

漏桶可緩解數(shù)據(jù)包速率的突發(fā)變化，但也可造成數(shù)據(jù)包延遲到達目的地