第九讲 多媒体网络

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1、第九讲多媒体网络多媒体和服务质量多媒体应用:网络音频和视频(“连续的媒体”)网络为应用的运行提供所需要的性能级别QoS7.1多媒体网络应用基本特点:典型的延迟敏感端到端延迟延迟抖动丢失容忍:偶尔的丢包只会造成小的抖动对端到端时延和时延变化高度敏感，但可容忍偶然的数据丢失。多媒体应用分类:1)流式存储音频/视频2)流式实况音频/视频3)实时交互音频/视频抖动指在同一分组流中，分组延迟的可变性流式存储多媒体存储流:媒体存储在源端传输到客户流:客户可以在所有数据到达之前开始播放对正在传输的数据有时间限制：连续播放什么是流式存储媒体？已录制的视频2.发送视频3.收到的视频,在客户

2、端播放累积数据流:在某一时刻，客户播放音频的前一部分，而服务器仍在发送音频的后一部分网络延迟时间流式存储媒体:交互自由操作:客户能够暂停、后退、快进、拖动进度条10sec的开始延迟1-2sec命令相应延迟对仍在传输的数据有时间限制:以连续播放流式实况音频/视频举例:Internet无线谈话秀IPTV实况体育比赛流(与存储式流媒体一样)重放缓冲区从用户请求到开始播放，可容忍的延迟为几十秒仍有时间限制交互性不能快进可以回退、暂停！实时交互音频/视频端到端延迟要求:音频:<150msec较好，<400msec也可以包括应用级和网络延迟显然，更高层也有延迟，削弱了交互性应用:IP

3、电话（Skype）、视频会议（Netmeeting）,分布式交互世界当今Internet上的多媒体TCP/UDP/IP:“尽力服务”对延迟、丢包不提供保证今天的Internet多媒体应用使用应用级技术来尽可能减轻延迟、丢包的影响。但多媒体应用要求QoS和性能的有效性!???????????Internet是怎么发展成较好地支持多媒体的？预留带宽法:需要做很大变化，以用于能够预留端到端的带宽要求主机和路由器中有新的、复杂的软件自由放任法没有大的变化，ISP通过扩大其网络规模来满足不断增加的需求使用内容分发网络复制存储的内容，并放到Internet的边缘，能够明显减轻ISP的

4、流量负载和ISP间对等接口的流量。通过部署多播覆盖网络，在应用层上处理同时发送给上百万用户的实况流式流量。区分服务在网络层和运输层做较小变化，在网络边界引入简单的收费和监管机制。关于音频压缩的几点说明以恒定的速率对模拟信号采样电话:8,000次/秒CD音乐:44,100次/秒对每个样本进行量化，例如四舍五入一般是2的整数次幂，例如，28=256个量化值每个量化值用固定数量的位描述8位可以描述256个量化值例如:8,000次/秒、每个量化值用8位表示-->64,000bps接收者将量化值转换为模拟信号:会存在一些品质的减弱示例速率CD:1.411MbpsMP3:96,128

5、,160kbpsInternet电话:5.3kbps关于视频压缩的几点说明视频:以恒定的速率顺序显示图像e.g.24帧图像/秒数字图像:像素阵列每个像素用位表示冗余空间上(在图像内)时间上(从一幅到下一幅)示例:MPEG1(CD-ROM)1.5MbpsMPEG2(DVD)3-6MbpsMPEG4(常用在Internet中,<1Mbps)研究:分层的(可扩展的)视频使层可以适应可用带宽7.2流式存储音频、视频应用流技术以充分利用尽力而为的服务:客户端缓冲使用UDP与TCP多媒体的多重编码一般用Web客户端请求音频/视频流，用媒体播放器显示和控制音频/视频的播放。抖动去除解压

6、缩错误隐藏图形用户界面，用于交互控制媒体播放器Internet多媒体:最简单的方法（非流式）非流式的音频、视频:非“流水线”，在播放之前，延迟较长音频或视频存储在文件中文件作为HTTP对象传输客户端完全接收文件然后传递给播放器Internet多媒体:流式方法浏览器获得元文件浏览器启动播放器、传递元文件播放器联系服务器服务器将音频/视频流到播放器来自一个流服务器的流在服务器和媒体播放器之间允许非HTTP协议在第3步用UDP或TCP恒定比特率数据传输Cumulativedatatime变化的网络延迟客户视频接收客户端恒定比特率的视频播放客户端播放延迟缓存的视频流媒体:客户端缓

7、存客户端缓存、延迟播放以补偿网络延迟和延迟抖动流媒体:客户端缓存客户端缓存、延迟播放以补偿网络延迟和延迟抖动bufferedvideo可变的填充速率,x(t)constantdrainrate,d可变的填充速率,x(t)流媒体:使用UDP还是TCP?UDP服务器以适合客户的速率发送(不计网络拥塞!)通常发送速率=编码速率=恒定速率那么，填充速率=恒定速率–丢包率短的播放延迟(2-5秒)可去除网络抖动差错恢复:时间允许TCP以最大可能速率发送由于TCP拥塞控制，填充速率会波动较大的播放延迟：以平滑的TCP传输速率HTTP/TCP