1、第10章 多媒體的應(yīng)用,多媒體應(yīng)用的最基本特點,當前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個最基本特點就是：在盡可能不改變現(xiàn)有Internet基礎(chǔ)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，克服TCP/IP只針對普通數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜秉c，完善多媒體通信的各種技術(shù)，建立和發(fā)展立足于Internet的多媒體應(yīng)用。,Internet實時傳輸?shù)膰乐貑栴},Internet實時傳輸?shù)囊粋€嚴重問題在于不可預測的網(wǎng)絡(luò)行為，在不采取任何措施的情況下，多媒體數(shù)據(jù)的組塊丟失率很高，這很難讓人滿意，尤其是在一些有關(guān)音頻數(shù)據(jù)的應(yīng)用上。,解決數(shù)據(jù)丟失的思路,有兩種思路來解決這類問題：第一種方法是通過預訂所需的網(wǎng)絡(luò)資源來避免由網(wǎng)絡(luò)擁塞引起的組塊丟失。第二種方法要求用戶必須接受In

2、ternet提供的各種不同的服務(wù)質(zhì)量。為避免組塊丟失，可以把某個具體的多媒體應(yīng)用的傳輸參數(shù)調(diào)節(jié)成與當前網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)一致。,典型的自適應(yīng)性應(yīng)用FreePhone,FreePhone是由INRIA(高速網(wǎng)和開放網(wǎng)研究小組)開發(fā)，是一種會議工具。發(fā)送端和接收端都是IP終端設(shè)備。它將速率控制和正向糾錯技術(shù)結(jié)合起來，為Internet上的語音傳輸提供了穩(wěn)定的質(zhì)量保證。它根據(jù)RTCP的 QoS狀態(tài)報表來調(diào)節(jié)傳輸速率以及加入到音頻組塊中的冗余信息的數(shù)量。具體來說，F(xiàn)reePhone有一種機制，可以根據(jù)統(tǒng)計得到的QoS參數(shù)來調(diào)節(jié)具體的播放緩沖區(qū)的大小。,FreePhone,FreePhone支持PCM編碼，支持

3、從16kb/s（ADM2） 到48kb/s（ADM6）范圍內(nèi)的ADM編碼，支持GSM （13kb/s）及LPC（4.8kb/s）的編碼方法。在組合 速率及差錯控制方面，F(xiàn)reePhone使用了多種編碼組 合級別，其部分級別示例如下表所示。,多投點傳播主干網(wǎng)Mbone,1992年，Internet工程任務(wù)組（IETF）進行了一系列組通信實驗，實驗數(shù)據(jù)是實時的音頗和視頻信息；這些數(shù)據(jù)以壓縮的音頻和視頻信號形式從源站點用一系列的UDP分組成功地發(fā)送給一個組地址 (其組成員分布在世界各地)。這個多媒體試驗平臺就被稱為Mbone。 具體來說，Mbone是一組互聯(lián)的子網(wǎng)和路由器，它們都支持lP組通信。Mb

4、one的目標是建立一個半永久的IP組通信試驗平臺，使得組通信應(yīng)用不必等到互聯(lián)網(wǎng)上普遍采用支持組通信的路由器時才能實現(xiàn)。,Mbone結(jié)構(gòu),IP電話,IP電話（又稱IP Phone或VoIP）是建立在IP技術(shù)上的分組化、數(shù)字化傳輸技術(shù)，通過語音壓縮算法對語音數(shù)據(jù)進行壓縮編碼處理，然后把這些語音數(shù)據(jù)按行打包，經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)浇邮盏?，再把這些語音數(shù)據(jù)包串起來，經(jīng)過解碼壓縮處理后，恢復成原來的語音信號，從而達到由IP網(wǎng)絡(luò)傳送語音的目的。經(jīng)過IP電話系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換及壓縮處理，每個普通電話傳輸速率約占用811Kbit/s帶寬，因此在與普通電信網(wǎng)同樣使用傳輸速率為64Kbit/s的帶寬時，IP電話數(shù)是原

5、來的58倍。,IP電話網(wǎng)關(guān),IP電話的核心與關(guān)鍵設(shè)備是電話網(wǎng)關(guān)。IP電話網(wǎng)關(guān)具有路由管理功能；它把各地區(qū)電話區(qū)號映射為相應(yīng)的地區(qū)網(wǎng)關(guān)IP地址。這些信息存放在一個數(shù)據(jù)庫中，有關(guān)處理軟件完成呼叫處理、數(shù)字語音打包、路由管理等功能。在用戶撥打IP電話時，IP電話網(wǎng)關(guān)根據(jù)電話區(qū)號數(shù)據(jù)庫資料，確定相應(yīng)網(wǎng)關(guān)的IP地址，并將此IP地址加入IP數(shù)據(jù)包中，同時選擇最佳路由，以減少傳輸時延，IP數(shù)據(jù)包經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)到達目的地IP電話網(wǎng)關(guān)。,IP電話與PC之間進行語音通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),IP電話的關(guān)鍵技術(shù)簡述,（1）信令技術(shù) （2）編碼技術(shù) （3）服務(wù)質(zhì)量（QoS）保證技術(shù) （4）網(wǎng)絡(luò)實時傳輸技術(shù) （5）靜噪抑制技術(shù)和回聲消

6、除技術(shù),基于有線電視網(wǎng)絡(luò)的IP電話,1基于DOCSIS 1.1數(shù)據(jù)電纜網(wǎng)絡(luò)的IP電話系統(tǒng)結(jié)構(gòu),該系統(tǒng)由三個網(wǎng)絡(luò)組成：,（1）公用電話網(wǎng)PSTN,（2）DOCSIS HFC接入網(wǎng),（3）可管理的IP骨干網(wǎng)：這是該系統(tǒng)的核心部分,1）網(wǎng)絡(luò)中有一些功能組件，負責信令、媒體流、網(wǎng) 絡(luò)監(jiān)控和服務(wù)質(zhì)量的建立，IP骨干網(wǎng)為這些功能組件提供互聯(lián) 。,2）可管理的IP骨干網(wǎng)提供了DOCSIS HFC接入網(wǎng)與其他IP骨干網(wǎng)、DOCSIS HFC接入網(wǎng)與公用電話網(wǎng)PSTN之間的互聯(lián)。,可管理的IP骨干網(wǎng),可管理IP骨干網(wǎng)包括以下功能組件： （1）多媒體終端適配器（MTA） （2）電纜調(diào)制解調(diào)器（Cable Mode

7、m） （3）HFC接入網(wǎng) （4）Cable Modem端系統(tǒng)（CMTS） （5）呼叫管理服務(wù)器（CMS） （6）PSTN網(wǎng)關(guān) （7）運營支持系統(tǒng)（OSS）,利用有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)的實踐意義,有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)是一個寬帶網(wǎng)絡(luò)、具有實現(xiàn)用戶寬帶接入的基礎(chǔ)。1998年3月，ITU組織接受了MCNS的DOCSIS標準，確定了在HFC網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進行高速數(shù)據(jù)通信時的規(guī)范，為電纜調(diào)制解調(diào)器（Cable Modem）系統(tǒng)的發(fā)展提供了保證。由于在HFC的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)Cable Modem中采用了IP協(xié)議，所以很容易開展基于IP的業(yè)務(wù)，IP電話是其中最有價值的業(yè)務(wù)之一。這必將為有線電視事業(yè)發(fā)展帶來新的發(fā)展機遇。,視頻

8、會議,視頻會議系統(tǒng)是一種新型的通信手段，它可以點對點通信，也可以多點對多點的通信。它在同一傳輸線路上承載了多種媒體信息：視頻、音頻和數(shù)據(jù)等，實現(xiàn)多點實時交互通信，同時也可以將不同地點與會人員的活動情況、會議內(nèi)容及各種文件以可視新聞的形式展現(xiàn)在各個分會場，這是一種快速高效、日益增長、廣泛應(yīng)用的新的通信業(yè)務(wù)，是當前網(wǎng)絡(luò)多媒體領(lǐng)域最復雜的應(yīng)用之一。,H.323協(xié)議棧,H.323協(xié)議棧結(jié)構(gòu),H.323的拓撲結(jié)構(gòu),在H.323終端中， 可供選擇的標準包括 視頻圖像編碼器 H.263/H.261）、 音頻編碼器 （G.71X/ G.723.1）、 T120實時數(shù)據(jù)會議 （Real Time Data Co

9、nferencing）和 MCU的功能。但所 有的H.323終端都必 須具備聲音通信的 功能。所有H.323終 端必須支持H.245標準。,H.323終端結(jié)構(gòu),H.323網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)可連接的終端包含PSTN終端、與H.320（運行在窄帶ISDN 網(wǎng)絡(luò)上）兼容的終端以及運行在PSTN上與H.324（可視電話）兼容 的終端。終端與網(wǎng)關(guān)之間的通信使用H.245和Q.931。H.323網(wǎng)關(guān)提 供許多服務(wù)，但最基本的服務(wù)是對在H.323會議終端與其他類型的終 端之間傳輸?shù)臄?shù)字信號進行轉(zhuǎn)換。,H.323會務(wù)器,會務(wù)器是H.323中最重要的部件，是它管轄區(qū)域里的所有呼叫的 中心控制點，并且為注冊的端點提供呼叫

10、控制服務(wù)。從多方面看， H.323會務(wù)器就像是一臺虛擬的交換機。 會務(wù)器執(zhí)行兩個重要的呼叫控制功能。一個是定義在RAS規(guī)范中 的地址轉(zhuǎn)換，即將終端別名和網(wǎng)關(guān)的LAN別名轉(zhuǎn)換成IP或者網(wǎng)際信息 包交換協(xié)議（Internetwork Packet Exchange，IPX）地址。另一個 也在RAS規(guī)范中定義，如果已經(jīng)設(shè)定了局域網(wǎng)上同時召開的最大會 議數(shù)目，一旦超過這個設(shè)定值時，會務(wù)器可拒絕更多的連接，以限 制總的會議帶寬。而其余的帶寬用于電子郵件、文件傳輸和網(wǎng)上的 其他應(yīng)用。,H.323多點控制單元,MCU支持在3個或者3個以上的端點間召開視頻會議。在H.323視頻會議中，一個MCU單元由多點控制

11、器（Multipoint Controller，MC）和若干個多點處理器（Multipoint Processors，MP）組成。MC處理H.245推薦標準中指定的在所有終端之間進行協(xié)商的方法，以便確定在通信過程中總共可使用的聲音和視頻圖像的處理能力，MC也控制會議資源，確定哪些聲音和視頻數(shù)據(jù)流要向多個目標廣播，但不直接處理任何媒體流。MP處理媒體的混合以及處理聲音數(shù)據(jù)、視頻圖像數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)等。MC和MP可以作為單獨的部件或者集成到其他的H.323部件中。,H.323多點視頻會議,1集中式視頻會議,2分散式視頻會議,3聲像集散混合式多 點視頻會議,4會議集散混合式多 點視頻會議,基于局域網(wǎng)的

12、視頻會議解決方案,該方案可以基于H.323網(wǎng)絡(luò)視頻會議標準實現(xiàn)多點會議，實現(xiàn) 每秒30幀的畫面?zhèn)鬏斮|(zhì)量。主要基于現(xiàn)有的局域網(wǎng)，對桌面系統(tǒng) 帶寬的要求為10100Mb/s?；诓挥绊憯?shù)據(jù)的正常傳輸?？梢?支持T.120數(shù)據(jù)會議標準，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。,基于ISDN廣域網(wǎng)的視頻會議解決方案,基于H.320網(wǎng)絡(luò)視頻會議標準實現(xiàn)多點會議，可實現(xiàn)每秒15或 30幀的畫面?zhèn)鬏斮|(zhì)量，基于ISDN廣域網(wǎng)。15幀時要求帶寬128kb/s 以上，而30幀時則要求384kb/s以上。,基于衛(wèi)星網(wǎng)的視頻會議解決方案,該方案支持H.331單向廣播和H.221雙向通信，實現(xiàn)每秒1530 幀的畫面?zhèn)鬏斮|(zhì)量，基于衛(wèi)星網(wǎng)。帶寬要求

13、同ISDN廣域網(wǎng)的視頻會 議解決方案。支持會議室和桌面系統(tǒng)協(xié)同工作，支持T.120 數(shù)據(jù)會 議標準，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。,利用Windows NetMeeting 進行視頻會議,1Windows NetMeeting的設(shè)置 2Windows NetMeeting的使用 3Windows NetMeeting的互動功能,Internet的回歸P2P技術(shù),P2P實質(zhì)是peer-to-peer的意思 ，是對等聯(lián)網(wǎng)。每一個P2P技術(shù)的用戶，從技術(shù)上天生就注定了在充當Client（客戶端）的同時也必定充當著Server（服務(wù)器端），每個人在從其他用戶哪里獲得信息的同時也必定把自己的部分信息開放給別人共享。在P

14、2P的領(lǐng)域里，每一個成員或許有上載下載量的區(qū)別，但是從權(quán)利和義務(wù)上來看，每一個都是完完全全一致的。目前認為：該類應(yīng)用在加強網(wǎng)絡(luò)上人的交流、文件交換、分布計算等方面大有前途。,P2P的先鋒Napster,Napster是由只有18歲的肖恩范寧（Shawn Fanning）開發(fā)的，它提供了一個新的軟件供音樂迷在自己的硬盤上共享歌曲文件，搜索其他用戶共享的歌曲文件，并到其他也使用Napster服務(wù)的用戶的硬盤上去下載歌曲。這里，搜索和下載操作都是在Napster用戶之間自發(fā)地完成的，對用戶來說只要定義好下載的任務(wù)就可以了，其他的一切完全是透明的。這種透明性是Napster程序的唯一功能：即向服務(wù)器了解當前有哪些用戶愿意共享信息，然后在這些用戶的硬盤里搜索并下載該信息。因此，雖然Napster提供服務(wù)允許音樂迷們交流MP3文件，但是其服務(wù)器中除了用戶們的注冊信息外卻沒有一首歌曲的MP3文件。,IPTV系統(tǒng),IPTV即交互式網(wǎng)絡(luò)電視，是一種利用寬帶有線電視網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通信等多種技術(shù)于一體，向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式服務(wù)的技術(shù)。IPTV之所以被稱作“TV”，是因為以內(nèi)容為核心定義的，僅指節(jié)目源是TV的，與顯示終端是否是電視機沒有必然關(guān)系。,IPTV系統(tǒng)框架,IPTV關(guān)鍵技術(shù),1視頻編解碼技術(shù) 2數(shù)字版權(quán)管理 3VDN技