多媒体通信网络的需求.pptx

本章内容;2.1 音频和视频基础;2.1 音频和视频基础;NUDT;NUDT;NUDT;NUDT;2.2 典型的分布多媒体应用需求;2.2 典型的分布多媒体应用需求;2.2.1 音频流和视频流;NUDT; 媒体单向流动，接收端要求媒体流能够及时从发送端到达接收端，因为是边接收边播放，如果媒 体数据包没有及时到达，播放器就不能连续播放。 穿越网络，由于网络节点的处理、排队和转发，每个数据包将经受不同时延，因此，需要设置缓冲区，吸收一些时延的波动。;2.2.2 对话及其多方通信;NUDT;2.2.3 点到点通信;NUDT;NUDT;2.2.5 分布多媒体应用的需求;2.3 性能需求;2.3.1 网络多媒体应用的特点;(2) 流式传输 在网络上传输音频、视频等多媒体信息的方式： 下载传输 流式传输：声音、影像和视频动画等时基媒体由音频、视频服务器向用户计算机连续、实时传送，用户不必等到整个文件全部下载完毕，只需短暂的启动延迟即可进行观看。 流式传输对硬件资源和环境要求不高，且使用缓冲存储技术较好地克服了网络延迟和抖动，成为多媒体网络的一种主要的数据传输模式。;(3) 对称信道与不对称信道;(4) 实时性 在多媒体信息中，大部分是与时间密切相关的，这些信息具有时间连续性和实时性的特点，因此要求对媒体的传输必须是实时的，具有较低的时延。端到端的等待时间应当控制在一个很短的时间段内。如语音系统，延迟应控制在150ms内；视频系统，延迟应在250ms内。;2.3.2 多媒体应用对网络的性能需求;（2）吞吐量要求（带宽） 网络吞吐量，也称为有效带宽：一般指单位时间内网络传送数据的有效速率，单位为位/秒 （bps）。 网络吞吐量与网络传输速率( 带宽)严格来说是有区别的，网络吞吐量通常定义成物理链路的传输速率减去各种传输开销，如物理传输开销以及网络冲突、瓶颈、拥塞和差错等开销，它反映网络的最大极限容量，测量内容与具体的对象有关系。吞吐量实际上要小于传输速率，但在许多情况下，人们习惯将额外开销忽略不计，直接把网络传输速率当作吞吐量。;无论是局域网还是广域网，网络的吞吐能力一般都是随时间变化而变化的。有时因发生网络故障或者出现峰值的数据流而造成网络拥塞，使网??的吞吐能力发生剧变。影响网络吞吐量的因素主要有网络故障，网络拥塞，瓶径、缓冲区容量等。多媒体通信的吞吐量要满足高传输率，大缓冲容量及流量的需求。 音频和视频是多媒体系统两种重要的媒体类型，音频和视频信息对网络带宽有其特殊需求。;质;压缩/未压缩;（3）时延要求 传输时延是衡量网络性能的重要参数。在交互式的实时多媒体应用中，端到端 时延应当在40~500ms之间。一般说来： 语音信号，端到端时延应在40ms左右； 高质量品质的电视：不超过50ms； 广播质量的电视：不超过100ms； 视频会议质量：不超过400ms。; 在端到端的传输过程中，延迟指从发送端发送一个分组，到接收端正确地接收到该分组所经历的时间。一般传输延迟时间由以下三个部分组成： 端口延迟：表示发送（或接收）端等待网络调度并从开始准备发送（或接收）数据块到实际利用网络发送（或接收）所需要的时间。 传播延迟：表示端到端之间传输一个二进制位所需的时间。这是一个固定的物理参数，仅与传输距离有关。 网络传输延迟：表示端到端之间传输一个数据块（如分组）所需要的时间，该参数与网络传输速率和中间节点处理延迟有关，也可以分为发送延迟和处理延迟。;对于视频流，每秒25幀（PAL制式）或30幀 （NTSC）制式，则每幀的实时压缩或解压时间不能超过40ms或33.3ms，即每幀解码或编码时间最大为30－40ms。接收数据在缓冲区等待是利用一个幀解码的时间。 假设端到端单向时延按照150ms计算，那么只剩下60ms的时间用于传输，可见这段约束时间是非常短的。;NUDT;延迟抖动：; 电视质量的音频和视频： 时延变化 10ms，压缩视频和高质量立体声，抖动1ms 会话式音频，100－500ms的单向时延，则时延抖动小一个数量级。 HDTV时延小于50ms，TV时延小于100MS。;· 理想情况端到端延迟是一个恒定值（零抖动），但是由于网络故障，传输错误以及网络拥塞等延迟抖动总是不能避免的。;NUDT;NUDT;（4）差错控制;差错率的定义：;人的听觉与视觉对多媒体传输的影响： 由于人类感知能力有限，对图像和声音的微小差异，人的视觉和听觉很难察觉，所以，多媒体网络传输允许存在一定程度的错误。 通常人的听觉比视觉更为敏感一些，一个冗长的视频流，个别数据分组的出错是很难被人察觉出来的，但在音频流中，如果出现相同数量的出错分组，则可能被人的听觉察觉出来。因此，音频信息对网络的抖动、差错率的要求要比视频信息高。;;反馈重传的策略不适合实时媒体流的传输，