第8章网络多媒体技术及应用.ppt

第8章网络多媒体技术及应用 8.1 多媒体网络 8.1.1 多媒体网络的通信需求 1. 多媒体数据流的基本特征 比特率可变性 时间依赖性 （实时） 信道对称性 （端到端，双向） （视频点播、对等式视频会议系统） 比特率可变性 CBR（Constants Bit Rate）即固定码率，就是静态（恒定）比特率的意思。 当在一个带宽受限的信道中进行多媒体通讯的时候CBR是非常有用的，因为这时候受限的是最高码率，CBR可以更好的易用这样的信道。但是CBR不适合进行存储，因为CBR将导致没有足够的码率对复杂的内容部分进行编码(从而导致质量下降)，同时在简单的内容部分会浪费一些码率。 比特率可变性 大部分编码方案的输出都是可变长的码字，例如霍夫曼编码或者游程编码（run-length coding），这使得编码器很难做到完美的CBR。编码器可以通过调整量化（进而调整编码质量）来部分的解决这个问题，如果同时使用填充码来完美的达到CBR。（有时候，CBR也指一种非常简单的编码方案，比如将一个16位精度的音频数据流通过抽样得到一个8位精度的数据流）。 VBR（Variable Bitrate）动态比特率。 8.1.1 多媒体网络的通信需求 2．多媒体通信的性能需求 吞吐量 高传输带宽 大缓冲容量 网络吞吐量（Throughput）==网络最大极限容量 物理链路的速率—传输开销（网络冲突、瓶颈、拥塞、差错） 多媒体网络的吞吐量：速率、缓冲区、数据流量 可靠性 差错率（Error Rate）==网络传输的可靠性 位差错率（BER）----物理传输网（SONET） 帧差错率（FER）----ATM网络（信元） 分组差错率（PER）----分组交换网 光纤—BER=10-9 卫星---BER=10-7 位出错、分组丢失、乱序 多媒体应用允许网络传输中存在一定程度的错误 受人类感知能力的限制 音频信息的可靠性要求高于视频、图形信息 听觉比视觉更敏感 出错重传—增加延迟 8.1.1 多媒体网络的通信需求 2．多媒体通信的性能需求 延迟 多媒体信息流中包括同步信息（如同步的音频和视频）时，要求网络延迟和延迟抖动都控制在很小的范围内。 在接收端设置足够的缓冲区容量来缓和延迟和延迟抖动。 延迟和延迟抖动 延迟（Delay） 传播延迟：端-端传输一个位 传输距离 传输延迟：传输一个数据块 网络传输速率、中间节点延迟 网络延迟：传播延迟+传输延迟 接口延迟：开始准备发送----实际发送的时间段 延迟抖动（Delay Jitter） 一条连接上分组延迟的最大变化量==最大值-最小值 理想：恒定（0抖动） 实际：控制在一个范围内 固有延迟：传播延迟、链路比特率 随机延迟：网络故障、传输错误、网络拥塞 0延迟：事先分配缓冲区，改善质量 视频流和音频流的同步： 延迟 延迟抖动 强制同步 8.1.1 多媒体网络的通信需求 2．多媒体通信的性能需求 多点通信 广播Broadcast：传输相同数据到其他所有站点 多播Multicast：传输相同数据到相关站点 同步 流内同步：保持单个媒体流内部的关系 流间同步：不同媒体间的同步，如从不同路径、源端传输来的多类媒体的同步 8.1.2 多媒体网络的服务质量 服务质量（Quality of Service，QoS）是一种抽象概念，用于说明网络服务的“好坏”程度 1．QoS参数 QoS是分布式多媒体信息系统为了达到应用要求的能力所需要的一组定量的和定性的特性，它用一组参数表示 QoS＝{吞吐量，差错率，端到端延迟，延迟抖动} 8.1.2 多媒体网络的服务质量 几种多媒体对象所需的QoS QoS管理机制 用户：根据应用需要使用QoS参数定义QoS需求 系统：根据可用资源（CPU、缓冲区、I/O带宽、网络带宽）确定是否能满足要求 经过协商，双方最终达成一致的QoS参数（基本保证） 或不能保证式给出提示信息 8.1.2 多媒体网络的服务质量 2. QoS参数体系结构 通信双方的对等层之间表现为一种对等协商关系，双方按所承诺的QoS参数提供相应的服务。 同一端的不同层之间表现为一种映射关系，应用的QoS需求应当自顶向下地映射到各层相对应的QoS参数集，各层协议按其QoS参数提供相对应的服务，共同完成对应用的QoS承诺。 重要参数：端到端延迟、延迟抖动 分层次的QoS参数体系结构P204—P205 8.1.2 多媒体网络的服务质量 3．QoS服务的分类 确定型（Deterministic）QoS。在数据传输过程中，网络提供“硬”的QoS保证，即对所承诺的QoS必须严格保证，否则可能会造成严重的后果。这类服务一般用于硬实时应用。 统计型（Statis