网络多媒体技术（西电版）第5章多媒体通信网络

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1、第5章多媒体通信网络5.1多媒体通信对传输网络的要求5.2电路交换和分组交换网络5.3现有网络对多媒体通信的支持情况5.4NGN与多媒体通信5.5接入网技术5.6本章小结思考练习题目前绝大部分的多媒体业务都是在现有的各种网络上运行的，所以多媒体通信网络并不是一个新建的专门用于多媒体通信的网络，而是按照多媒体通信的要求对现有的网络进行改造和重组后形成的网络。目前的通信网络大体上可分为三类：电信网络、计算机网络和电视传播网络，这些通信网络虽然可以传输多媒体信息，但都不同程度地存在着各种缺陷。为了适应多媒体通信的应用，需要将这些针对不同应用目

2、标设计的网络“融合”在一起，以形成理想的多媒体业务网。虽然多媒体通信网络近年来已经取得了长足的进展，但要达到最终的目标还需要相当的过程。本章首先分析多媒体通信对传输网络的要求，然后讨论不同网络对多媒体通信的支持状况，重点介绍ATM网和宽带IP网络，最后对接入网技术进行分析。5.1.1概述多媒体通信对通信系统的要求是相当高的。它要求实现一点对多点或者多点对多点的实时不间断的信息传输。在多媒体通信系统中，在网络上运行的不再是单一的媒体，而是多种媒体综合而成的一种复杂的数据流。多媒体信息在传输时对网络提出了很高的要求，主要原因是：5.1多媒体

3、通信对传输网络的要求(1)多媒体数据的海量性。多媒体数据包含文本、音/视频等，数据量非常大，尤其是图像、视频，尽管采用了压缩算法，但是在保证图像质量的前提下还是有很大的数据量，因此不仅需要很大的存储容量，在传输时也需要很大的带宽。(2)多媒体数据的集成性。多媒体数据所包含的多媒体对象有多种类型，比如文本、声音、图像等，不同类型的对象具有各自不同的特点，通信时需要对它们共同进行存储、传输、处理及显现，因而必须将它们有机地结合在一起。(3)多媒体通信的实时性。多媒体数据中有相当一部分数据是连续的媒体数据，如音/视频，这些媒体数据对多媒体传输

4、设备、传输网络的要求很高，即使在传输带宽足够宽的条件下，若采用了不适当的通信协议，也会对实时性造成影响。(4)多媒体通信的交互性。多媒体通信的关键特点就是交互性，它要求通信网络提供双向的数据传输通道，体现人与系统之间的相互控制能力。根据具体应用的不同，通信网络提供的双向通道的带宽或者功能可以是不对称的。(5)多媒体数据的同步性。在多媒体对象内部，各媒体对象之间存在着时空约束关系，如果在传输过程中破坏了这种关系，则会妨碍对多媒体数据内容的理解，所以在通信时需要对这种约束关系进行维持，以保证多媒体信息在终端上的正确显现。可见，多媒体数据的特

5、殊性使得其在传输过程中对网络提出了特殊要求，主要体现在网络的吞吐量、延时、延时抖动、错误率等方面。5.1.2多媒体传输网络的性能指标1.吞吐量(Throughout)网络吞吐量指的是有效的网络带宽，定义为物理链路的数据传输速率减去各种传输开销。吞吐量反映了网络所能传输数据的最大极限容量。吞吐量可以表示成在单位时间内处理的分组数或比特数，它是一种静态参数，反映了网络负载的情况。在实际应用中，人们习惯于将网络的传输速率作为吞吐量。实际上，吞吐量要小于网络的传输速率。多媒体通信的吞吐量的需求与传输网的网络传输速率、接收端的缓冲容量和数据流量有

6、关。多媒体传输网络必须为多媒体信息的传输提供足够的传输带宽，当网络提供的传输带宽不足时，就会产生网络拥塞，从而导致端到端数据传输延迟的增加，并会造成数据分组的丢失。在多媒体通信系统的接收端，必须提供足够大的缓冲区容量；当缓冲区容量不够大时就很容易产生缓冲区的数据溢出，造成数据分组丢失。对于视频和音频这类对实时性有高要求的媒体流，多媒体传输网络必须提供足够宽的带宽；而对非实时性的数据信息则要求网络满足其对流量的需求。如对于数据量为50Gb的数据信息流，如果网络只能提供1.5MB/s的有效带宽和6s的时间，则对于数据的传输显然是不够的。如果

7、用户对1.5MB/s的数据信道可以使用足够长的时间，则用户对数据流量的需求是可以得到满足的。多媒体对象的数据量通常较大，所以对带宽的需求也较大。若就单个媒体而言，实时传输的活动图像对网络的带宽要求最高，其次是声音。(1)视频对网络带宽的要求。对于运动图像而言，人们能感觉到的质量参数有两个，分别是每秒的帧数和每幅图像的分辨率，因此衡量视频服务质量的好坏通常用这两种参数的组合来表示。根据不同条件下的实时视频传输的要求，可以将视频的服务质量分为以下5个等级：①高清晰度电视(HDTV)质量。高清晰度电视质量的分辨率为1920×1080，帧率为6

8、0帧/s。若每个像素量化为24bit，则总数据率约为3Gb/s。当采用MPEG-2压缩时，其数据率约为20～40MB/s。②演播室数字电视质量。对于PAL制式，演播室数字电视质量的分辨率为ITU-R601格