6版谢希仁课件CH8-6ed 音频视频

发布时间：2024-11-12

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计算机网络(第 6 版)第 8 章因特网上的音频/视频服务

课件制作人：谢希仁

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第 8 章因特网上的音频/视频服务8.1 概述 8.2 流式存储音频/视频 8.2.1 具有元文件的万维网服务器 8.2.2 媒体服务器 8.2.3 实时流式协议 RTSP

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第 8 章因特网上的音频/视频服务 (续)8.3 交互式音频/视频 8.3.1 IP 电话概述 8.3.2 IP 电话所需要的几种应用协议 8.3.3 实时运输协议 RTP 8.3.4 实时运输控制协议 RTCP 8.3.5 H.323 8.3.6 会话发起协议 SIP课件制作人：谢希仁

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第 8 章因特网上的音频/视频服务 (续)8.4 改进“尽最大努力交付”的服务 8.4.1 使因特网提供服务质量 8.4.2 调度和管制机制 8.4.3 综合服务 IntServ 和资源预留协议 RSVP 8.4.4 区分服务 DiffServ课件制作人：谢希仁

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8.1 概述

计算机网络最初是为传送数据信息设计的。因特网 IP 层提供的“尽最大努力交付”服务，以及每一个分组独立交付的策略，对传送数据信息也是很合适的。因特网使用的 TCP 协议可以很好地解决网络不能提供可靠交付这一问题。

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多媒体信息的特点

多媒体信息(包括声音和图像信息)与不包括声音和图像的数据信息有很大的区别。多媒体信息的信息量往往很大。在传输多媒体数据时，对时延和时延抖动均有较高的要求。多媒体数据往往是实时数据 (real time data) ,它的含义是：在发送实时数据的同时，在接收端边接收、边播放。课件制作人：谢希仁

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因特网是非等时的

模拟的多媒体信号经过采样和模数转换变为数字信号，再组装成分组。这些分组的发送速率是恒定的(等时的)。传统的因特网本身是非等时的。因此经过因特网的分组变成了非恒定速率的分组。

模拟信号 t

采样后的信号 t

构成分组 t 恒定速率

因特网非恒定速率课件制作人：谢希仁

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在接收端设置缓存

接收端需设置适当大小的缓存。当缓存中的分组数达到一定的数量后再以恒定速率按顺序把分组读出进行还原播放。缓存实际上就是一个先进先出的队列。图中标明的 T 叫做播放时延。缓存(队列) t 有可能发生分组丢失

t T 恒定速率

非恒定速率

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缓存的影响

缓存使所有到达的分组都经受了迟延。早到达的分组在缓存中停留的时间较长，而晚到达的分组在缓存中停留的时间则较短。以非恒定速率到达的分组，经过缓存后再以恒定速率读出，就能够在一定程度上消除了时延的抖动。但我们付出的代价是增加了时延。课件制作人：谢希仁

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分组发出1 到达分组数 2 3 4 5 6

65 4 3

缓存时间 2 如果网络无时延

推迟播放分组迟到网络出现时延

再推迟播放时间

分组 1 的时延1 2 3 4 5 分组到达 1

缓存时间 6

t t

实际的网络

2 3

4 5 6

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需要解决的问题

在传送时延敏感(delay sensitive)的实时数据时，不仅传输时延不能太大，而且时延抖动也必须受到限制。对于传送实时数据，很少量分组的丢失对播放效果的影响并不大(因为这是由人来进行主观评价的),因而是可以容忍的。丢失容忍(loss tolerant)也是实时数据的另一个重要特点。课件制作人：谢希仁

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需要解决的问题(续)

由于分组的到达可能不按序，但将分组还原和播放时又应当是按序的。因此在发送多媒体分组时还应当给每一个分组加上序号。这表明还应当有相应的协议支持才行。要使接收端能够将节目中本来就存在的正常的短时间停顿(如音乐中停顿几拍)和因某些分组的较大迟延造成的“停顿”区分开来。这就需要增加一个时间戳(timestamp),以便告诉接收端应当在什么时间播放哪个分组。课件制作人：谢希仁

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必须改造现有的因特网

大量使用光缆和高速路由器，网络的时延和时延抖动就可以足够小，在因特网上传送实时数据就不会有问题。把因特网改造为能够对端到端的带宽实现预留 (reservation) ,把使用无连接协议的因特网转变为面向连接的网络。部分改动因特网的协议栈所付出的代价较小，而这也能够使多媒体信息在因特网上的传输质量得到改进。课件制作人：谢希仁

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目前因特网提供的音频/视频服务大体上可分为三种类型

流式(streaming)存储音频/视频 ——边下载边播放。流式实况音频/视频 ——边录制边发送。交互式音频/视频——实时交互式通信。

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“边下载边播放”中的“下载”

“边下载边播放”结束后，在用户的硬盘上没有留下有关播放内容的任何痕迹。流媒体(streaming media),即流式音频/视频。流媒体特点就是“边下载边播放” (streaming and playing) 。

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8.2 流式存储音频/视频

传统的下载文件方法客户机服务器

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