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多媒体通信与网络

由于网络带宽限制,完成整个下载过程需要时 间较长
多媒体通信与网络
多媒体信息的网络传输-流式传输
流式传输
把声音、影像或动画等多媒体信息由网络 服务器向用户终端(如PC)连续、实时传送, 用户不必等到整个文件全部下载完成,而只需 经过几秒或数十秒的启动延时(缓冲)即可在 用户的计算机上利用解压设备(硬件或软件) 对压缩的多媒体数据进行解压回放。
可靠性需求 差错率(Error Rate)是一种重要的性能指标,
反映了网络传输的可靠性。 位差错率、帧差错率、分组差错率分别用于在不
同的网络协议层次上计算差错率。 控制差错的方法:
ARQ:对于时间要求严格的数据,ARQ没有意义 FEC:前向纠错,适用于光纤技术,一位纠错。
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多媒体通信的性能需求
延迟需求 延迟(Delay)是衡量网络性能的重要参数。主
要有传输延迟、网络延迟、接口延迟等。与延迟有关 的另一个性能参数是延迟抖动。
传输延迟:含信源处、信宿处的采样、编码、解 码、打包、拆包;端点系统的排队和播放延迟。 对于端-端延迟,一般要求小于150ms。
网络延迟:可分成固有延迟和随机延迟。固有延 迟和链路比特率高低有关,而随机延迟则由网络故障、 传输错误以及网络拥塞等引起,一般是不可预测的。
比特率可变性 多媒体传输按其特点可以分为恒定比特率和可变
比特率两种类型。 时间依赖性
连续媒体的传输必须是实时的,端到端的等待时 间应当控制在一个很短的时间段内 信道对称性
在端到端的传输系统中,传输信道是双向的。根 据多媒体应用类型的不同,上行和下行信道的通信量 可能是对称的,也可能是不对称的
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供自动适合不同带宽用户的流播放。
3.Microsoft公司的WindowsMedia
WindowsMedia是三家之中最后进入这个市场的,但凭借其
操作系统的便利很快便取得了较大的市场份额。采用的是
mpeg-4视频压缩技术,音频方面采用的是WindowsMediaAudio
技术。
多媒体通信与网络
多媒体数据流的基本特征
适应场合:可以较好地保证节目播放的最终质量。也适 合于在网站上发布供用户点播的音视频节目。不支持现场 广播,严格说来,只是一种点播技术。
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流式传输的种类-实时流式传输
实时流式传输 实时流式传输总是实时传送,因而特别适合现场事件
,且支持随机访问,用户可对观看内容进行快进或后退以 观看前面或后面的内容。必须保证多媒体信号带宽与网络 连接相匹配。
即按照一定的延迟和抖动约束来传送媒体分组流, 以满足感官上的需要。
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音频对网络的要求
• 人对声音信号的变化比对视频信号的变化 更敏感,因此对音频流的传输要求高。
• 音频质量分为两级:
– 电话语音质量(带宽限制在3.4kHz)
• 未压缩:传输速率64Kbps • 压缩:传输速率32Kbps和传输速率4.8Kbps
像素
压缩
1.3s
(160Kb)
典型计算机显多示媒体屏通幕信与上网图络像的传送时间
图像对网络的要求
• 图像传输延迟
– 从发送端发送一幅图像到接收端并被接受系统 显示所用的时间。
– 大多数典型网络的传送延时一般从10微秒到0.5 秒。
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视频对网络的要求
1. 视频质量等级
1. 高清晰度电视:1920×1080/16:9 /15M~25Mbps
多媒体通信的性能需求
吞吐量需求 网络吞吐量是指有效的网络带宽,通常定义成物理
链路的传输速率减去各种传输开销,以及网络冲突、瓶 颈、拥塞和差错等开销,它反映了网络的最大极限容量。
视频(未压缩):140Mbps左右
H.261
64K-2Mbps
MPEG
1.4Mbps-40Mbps
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多媒体通信的性能需求
多媒体通信与网络
多媒体通信的性能需求
多点通信需求 多媒体通信涉及音频和视频数据,在
分布式多媒体应用中有广播和多播信息。 因此,除常规的点对点通信外,多媒体通 信需要支持多播通信方式。
多媒体通信与网络
多媒体通信的性能需求
同步需求 流间同步 流间同步是不同媒体间的同步,和具体应用有
关,是一种端到端的服务。 流内同步 流内同步是保持单个媒体流内部的时间关系,
– CD质量(带宽限制在10kHz)
• 未压缩:传输速率1411.2Kbps • 压缩:传输速率192Kbps和传输速率256Kbps
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图像对网络的要求
彩色图像尺寸(每个像素 在以太网上
24b)
传送
640×480像 未压缩
9s

(900Kb)
压缩(36Kb)
0.3s
1280×1024 未压缩(4M) 40s
QuickTime是最早的视频工业标准,1999年发布,QuickTime本
身也存在着平台的便利(MacOS),因此拥有不少的用户。
2.RealNetworks公司的RealMedia
RealMedia发展的时间比较长,因此具有很多先进的设计,
例如,可伸缩视频技术可以根据用户电脑速度和连接质量而自
动调整媒体的播放质素。自适应流技术,可通过一个编码流提
适应场合:支持现场广播,随机访问,如演说、视频监 控、视频会议。必须匹配带宽,否则帧丢失或拥塞引起图 像质量变差。
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技术方式
目前主流的流媒体技术有三种
1.Apple公司的QuickTime
QuickTime是数字媒体领域事实上的工业标准。QuickTime
是一个开放式的架构,包含了各种各样的流式媒体技术。
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多媒体通信与网络
媒体
多媒体信息的网络传输-下载方式 传统的下载方式
用户从网络服务器将整个多媒体文件下载到 本地的存储设备上,然后利用相应的多媒体播放 工具打开播放。
缺点
音/视频等多媒体信息是在时间上展开的数据流 ,数据量大,多媒体终端(如用户PC)要保存整 个多媒体文件,需要较大的存储容量。
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流式传输的种类-顺序流式传输
顺序流式传输 顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可
以观看,但是,用户的观看与服务器上的传输并不是同步 进行的,用户是在一段延时后才能看到服务器上传出来的 信息,或者说用户看到的总是服务器在若干时间以前传出 来的信息。在这过程中,用户只能观看已下载的那部分, 而不能要求跳到还未下载的部分。
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