《多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)》課件第9章 多媒體信息的傳輸

第9章多媒體信息的傳輸多媒體信息的傳輸

多媒體技術(shù)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展密不可分。一方面，網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用需求的不斷增長推動著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展；另一方面，建立在IP協(xié)議之上的互聯(lián)網(wǎng)本身的特點(diǎn)又促使多媒體技術(shù)不斷地創(chuàng)新。例如，為了適應(yīng)不同的傳輸帶寬和帶寬的不斷變化，需要對視頻壓縮編碼和傳輸技術(shù)進(jìn)行研究以適應(yīng)不同的帶寬。

多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1、有線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)接入方式的結(jié)構(gòu)，統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)，為了適應(yīng)新的形式和需要，出現(xiàn)了多種寬帶接入網(wǎng)技術(shù)，包括銅線接入技術(shù)、光纖接入技術(shù)、混合光纖同軸電纜（HFC）接入技術(shù)等多種接入技術(shù)。⑴．以太網(wǎng)技術(shù)⑵．雙絞線上的數(shù)字用戶線系統(tǒng)⑶．CableModem電纜調(diào)制解調(diào)器⑷．電力線接入方案以太網(wǎng)技術(shù)

以太網(wǎng)是一種物理層和數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)不屬于接入網(wǎng)范疇，而屬于用戶產(chǎn)權(quán)網(wǎng)絡(luò)（CPN）領(lǐng)域；然而其應(yīng)用領(lǐng)域卻正在向包括接入網(wǎng)/城域網(wǎng)在內(nèi)的公用電信網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)展。目前，無論是用5類線的有線以太網(wǎng)，還是基于802.11b標(biāo)準(zhǔn)的無線以太網(wǎng)發(fā)展勢頭都很猛。按照IDC的統(tǒng)計(jì)，2000年以太網(wǎng)端口占全球銷售數(shù)據(jù)端口的91%，目前已成為僅次于供電插口的第二大住宅和辦公室公用設(shè)施接口。目前，10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)已經(jīng)基本退出市場，被10/100Mb/s自適應(yīng)以太網(wǎng)交換機(jī)所代替，吉位以太網(wǎng)交換機(jī)的份額迅速上升，目前已經(jīng)占到整個以太網(wǎng)市場的26%。其應(yīng)用范圍也逐漸從企業(yè)網(wǎng)為主轉(zhuǎn)向服務(wù)提供商為主。一旦IEEE802.3ae10吉位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)最后通過且相應(yīng)技術(shù)成熟，10吉位以太網(wǎng)將成為重要的新增長點(diǎn)。以太網(wǎng)技術(shù)

以太網(wǎng)接入采用異步工作方式，很適于處理IP突發(fā)數(shù)據(jù)流，技術(shù)已有重要變化和突破（LAN交換，星型布線，大容量MAC地址存儲以及管理性等），與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)相比，除了名字以外，僅剩的特征只有幀結(jié)構(gòu)和簡單性仍然保留，其余基本特征已有根本性變化。目前全球企事業(yè)用戶的90%以上都采用以太網(wǎng)接入，已成為企事業(yè)用戶的主導(dǎo)接入方式。以太網(wǎng)作為公用電信網(wǎng)接入方式尚需進(jìn)一步改進(jìn)。雙絞線上的數(shù)字用戶線系統(tǒng)（1）ADSL系統(tǒng)

非對稱數(shù)字用戶線系統(tǒng)（ADSL）是一種采用離散多音頻（DMT）線路碼的數(shù)字用戶線（DSL）系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的抗線路串音和其他干擾的能力，其下行單工信道速率可為2.048Mb/s、4.966Mb/s、6.144Mb/s、8.192Mb/s，可選雙工信道速率為0、160kb/s、384kb/s、544kb/s、576kb/s，實(shí)際傳輸速率取決于線徑和傳輸距離，它可以根據(jù)雙絞銅線質(zhì)量的優(yōu)劣和傳輸距離的遠(yuǎn)近動態(tài)地調(diào)整用戶的訪問速度，有效傳輸距離在3～5km范圍以內(nèi)。ADSL的最大特點(diǎn)是無須改動現(xiàn)有銅纜網(wǎng)絡(luò)設(shè)施就能提供寬帶業(yè)務(wù)。

雙絞線上的數(shù)字用戶線系統(tǒng)ADSL技術(shù)一系列固有的弱點(diǎn)：

1、較低的傳輸速率限制了高等級流媒體的應(yīng)用和HDTV等業(yè)務(wù)的開展。

2、非對稱特性不適于企事業(yè)和商業(yè)環(huán)境。

3、由于ATM設(shè)備成本較高，因而ADSL/ATM設(shè)備成本仍較高。

4、對于視頻應(yīng)用，能支持的用戶數(shù)和傳輸距離迅速減小。雙絞線上的數(shù)字用戶線系統(tǒng)（2）VDSL系統(tǒng)

甚高速數(shù)字用戶線（VDSL）傳輸系統(tǒng)分對稱和不對稱兩類，對稱系統(tǒng)在雙絞線上可以雙向傳輸門或26Mb/s速率的信號，傳輸距離不超過500m，主要適用于企事業(yè)用戶；下行傳輸速率分為13Mb/s、26Mb/s和52Mb/s三種，對應(yīng)上行傳輸速率分為2Mb/s、2Mb/s和6.4Mb/s，其傳輸距離則分別為1500m、1000m和300m，主要適用于居民用戶。然而，由于早期的VDSL主要是基于ATM的，成本以及伴隨ATM而來的復(fù)雜性導(dǎo)致這種VDSL并沒有發(fā)展起來。然而，由于早期的VDSL主要是基于ATM的，成本以及伴隨ATM而來的復(fù)雜性導(dǎo)致這種VDSL并沒有發(fā)展起來。

EoVDSLEoVDSL是一種基于以太網(wǎng)技術(shù)的VDSL技術(shù)，該技術(shù)結(jié)合了二層以太網(wǎng)和VDSL物理層的特點(diǎn)，避免了ATM的復(fù)雜性和傳統(tǒng)以太網(wǎng)的傳輸距離限制，獲得了較好的性價比，受到廣泛的注意。EoVDSL的優(yōu)勢與不足1、這種技術(shù)有二層基于以太網(wǎng)協(xié)議，與IP技術(shù)自然融合，可以充分利用以太網(wǎng)所具有的一些優(yōu)勢。

2、EoVDSL的一大優(yōu)勢是可以在現(xiàn)有電信雙絞線上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，無須新敷5類線。

3、EoVDSL的傳輸距離較以太網(wǎng)遠(yuǎn)，比ADSL近。由于覆蓋范圍廣，有利于提高普通以太網(wǎng)的用戶實(shí)裝率。其接入網(wǎng)設(shè)備可以集中設(shè)置，不必放在樓道內(nèi)，可以有效降低維護(hù)成本4、EoVDSL技術(shù)避免了復(fù)雜的ATM，潛在成本較低。5、按照其頻譜安排和實(shí)際測試結(jié)果證明EoVDSL的線間串?dāng)_小，出線率高，適合密集用戶。EoVDSL的主要缺點(diǎn)是由于其采用二層以太網(wǎng)協(xié)議，因此以太網(wǎng)所具有的基本問題，諸如可管理性、安全性、QoS等問題也同樣具有，需要妥善處理。VDSL的特點(diǎn)既可以工作在非對稱方式，又可以工作在對稱方式。對稱工作方式最適合于企事業(yè)和商業(yè)環(huán)境。設(shè)備不必是ATM為基礎(chǔ)的，開銷低，因而比ADSL的成本低?？梢灾С指叩燃壛髅襟w應(yīng)用和HDTV等寬帶業(yè)務(wù)。由于涉及安裝的設(shè)備較少，敷設(shè)速度較快。EDSL系統(tǒng)

以太數(shù)字用戶線（EDSL，EthernetDigitalSubscriberLine）技術(shù)結(jié)合了當(dāng)今廣為使用的兩大通信技術(shù)（DSL和Ethernet）的精華，首次在接入網(wǎng)范疇內(nèi)實(shí)現(xiàn)了IP包的直接傳送。EDSL利用DSL技術(shù)的基本概念，在傳統(tǒng)的電話線上實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。與傳統(tǒng)DSL技術(shù)比較，它不僅克服了DSL技術(shù)的許多局限性，如對線路的挑選、串?dāng)_等，而且增大了傳輸距離，提高了傳輸效率，這一技術(shù)被稱之為下一代DSL技術(shù)。EDSL采用獨(dú)創(chuàng)的智能頻譜管理技術(shù)及突發(fā)技術(shù)，在電話線上直接傳送以太包。其最大傳輸距離約8km，最高速率為10Mbit/s，第二代EDSL產(chǎn)品可以達(dá)到100Mbit/s。根據(jù)我公司市話網(wǎng)的布局，有人統(tǒng)計(jì)ADSL接入網(wǎng)線路長度若為5.5km，則可覆蓋80%以上的現(xiàn)有電話用戶；線路長度若為3.7km，則可覆蓋50%以上的現(xiàn)有用戶。而EDSL線路長度可達(dá)6km，因此，它可覆蓋90%的電話用戶。CableModem電纜調(diào)制解調(diào)器電纜調(diào)制解調(diào)器又名線纜調(diào)制解調(diào)器，英文名稱CableModem，它是近幾年隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的擴(kuò)大而發(fā)展起來的，主要用于有線電視網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。CableModem與以往的Modem在原理上都是將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后在Cable（電纜）的一個頻率范圍內(nèi)傳輸，接收時進(jìn)行解調(diào)，傳輸機(jī)理與普通Modem相同，不同之處在于它是通過有線電視（CATV）的某個傳輸頻帶進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的。而普通Modem的傳輸介質(zhì)在用戶與交換機(jī)之間是獨(dú)立的，即用戶獨(dú)享通信介質(zhì)。CableModem屬于共享介質(zhì)系統(tǒng)，其他空閑頻段仍然可用于有線電視信號的傳輸。CableModem的優(yōu)勢與不足CableModem徹底解決了由于聲音圖像的傳輸而引起的阻塞，其速率已達(dá)10Mb/s以上，下行速率更高。而傳統(tǒng)的Modem雖然已經(jīng)開發(fā)出了速率56kb/s的產(chǎn)品，但其理論傳輸極限為64kb/s，再想提高已不大可能。與ADSL相比，CableModem技術(shù)有些不足。CableModem的HFC（光纖同軸混合網(wǎng)絡(luò)）接入方案采用分層樹狀結(jié)構(gòu)，其優(yōu)勢是帶寬比較高（10Mb/s），但這種技術(shù)本身是一個較粗糙的總線型網(wǎng)絡(luò)，這就意味著用戶要和鄰近用戶分享有限的帶寬，當(dāng)一條線路上用戶激增時，其速度將會減慢。再者，有關(guān)資料表明，大部分情況下，HFC方案必須兼顧現(xiàn)有的有線電視節(jié)目，而占用了部分帶寬，只剩余了一部分可供傳送其他數(shù)據(jù)信號，所以CableModem的理論傳輸速率只能達(dá)到一小半。CableModem的應(yīng)用前景目前，CableModem接入技術(shù)在全球尤其是北美的發(fā)展勢頭很猛，每年用戶數(shù)以超過100%的速度增長。它是電信公司xDSL技術(shù)最大的競爭對手。在未來，電信公司陣營鼎力發(fā)展的基于傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)的xDSL接入技術(shù)與廣電系統(tǒng)有線電視廠商極力推廣的CableModem技術(shù)將在接入網(wǎng)市場（特別是高速Internet接入市場）展開激烈的競爭。CATV網(wǎng)的覆蓋范圍廣，入網(wǎng)戶數(shù)多，網(wǎng)絡(luò)頻譜范圍寬，起點(diǎn)高，大多數(shù)新建的CATV網(wǎng)都采用HFC網(wǎng)，使用550MHz以上頻寬的鄰頻傳輸系統(tǒng)，極適合提供寬帶功能業(yè)務(wù)。電纜調(diào)制解調(diào)器（CableModem）技術(shù)就是基于CATV（HFC）網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)。所以CableModem雖然有些不足，但今后仍有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展空間。電力線接入方案

電力線接入是把戶外通信設(shè)備插入到變壓器用戶側(cè)的輸出電力線上，該通信設(shè)備可以通過光纖與主干網(wǎng)相連，向用戶提供數(shù)據(jù)、語音和多媒體等業(yè)務(wù)。在通信設(shè)備內(nèi)部，高頻網(wǎng)絡(luò)信號與50/60Hz低頻電信號一起，耦合到用戶端電力線上。如果通信系統(tǒng)支持室內(nèi)組網(wǎng)，則室內(nèi)任兩個電源插座間的連接都是一個通信信道。通信質(zhì)量的好壞與通信信道直接相關(guān)，很大程度上取決于接收端的噪音水平和不同頻率信號的衰減。

無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)1．無線局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)（WLAN）又稱無線以太網(wǎng)，是一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它利用射頻技術(shù)來提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的全部功能，是一種能支持較高速率門到11Mb/s乃至54Mb/s，采用微蜂窩或微微蜂窩的自我管理的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)，基于IEEE802.11協(xié)議族（包括802.11、802.11a、802.11b、802.11g），其中802.11速率為2Mb/s，802.11b為11Mb/s，802.11a和802.11g可達(dá)54Mb/s。無線以太網(wǎng)主要使用2.4GHzISM（工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療）頻段和5GHz頻段（802.11a使用5GHz頻段），其中2.4GHz頻段屬于開放頻段，各個網(wǎng)絡(luò)使用者可根據(jù)需要，在不干擾其他合法系統(tǒng)的前提下自行建設(shè)。無線局域網(wǎng)的優(yōu)勢與適用范圍

無線以太網(wǎng)技術(shù)與有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，具有靈活、建網(wǎng)迅速、個人化等特點(diǎn)。將這一技術(shù)應(yīng)用于電信網(wǎng)的接入網(wǎng)領(lǐng)域，能夠方便、靈活地為用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入，適合于用戶流動性較大且有較多的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的公共區(qū)域（如機(jī)場、大型會展中心、高級賓館等），需要臨時快速建網(wǎng)的場合以及難以用有線接入方式的環(huán)境等。藍(lán)牙技術(shù)“藍(lán)牙（bluetooth）”是一種短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)，其技術(shù)界面是專用半導(dǎo)體集成電路芯片，用于“嵌入”電子器件內(nèi)；而與用戶直接見面的產(chǎn)品界面則是各種時尚電子產(chǎn)品，用于在這些產(chǎn)品之間無線互聯(lián)?！八{(lán)牙”以公元10世紀(jì)統(tǒng)一丹麥和瑞典的一位斯堪的納維亞國王的名字命名。

對手機(jī)而言，與耳機(jī)之間不再需要連線；在個人計(jì)算機(jī)場合，主機(jī)與鍵盤、顯示器和打印機(jī)之間可以擺脫紛亂的連線；在更大范圍內(nèi)，電冰箱、微波爐和其他家用電器可以與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的連接，實(shí)現(xiàn)智能化操作。藍(lán)牙技術(shù)的協(xié)議結(jié)構(gòu)IEEE802.11協(xié)議IEEE802.11是IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會）1997年6月正式頒布實(shí)施的第一個無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中的用戶與用戶終端之間的無線接入。IEEE802.11支持無線電波和紅外線，規(guī)定了一些至關(guān)重要的技術(shù)機(jī)制，如CSMA/CA協(xié)議、RTS/CTS協(xié)議、信包重整、多信道漫游及可靠的安全性能等。IEEE802.11定義了兩種認(rèn)證服務(wù)：開放系統(tǒng)認(rèn)證和共享密鑰認(rèn)證。IEEE802.11IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)以lMb/s或2Mb/s的速率傳輸數(shù)據(jù)，傳輸距離能夠達(dá)到100m。但是，IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的WLAM的弱點(diǎn)在于傳輸速率最高只能達(dá)到2Mb/s與廣泛使用的10Mb/s甚至100Mb/s速率的有線網(wǎng)絡(luò)相比，速度太慢，無法滿足人們的實(shí)際應(yīng)用，特別是那些需要較高帶寬的多媒體應(yīng)用的需要。所以，IEEE隨后又推出了802.11a和802.11b兩個新標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.11aIEEE802.11a工作在5GHzU頻帶，從而避開了擁擠的2.4GHz頻段。物理層速率可達(dá)54Mb/s，傳輸層可達(dá)25Mb/s。采用正交頻分復(fù)用（OFDM）的獨(dú)特擴(kuò)頻技術(shù)，可提供25Mb/s的無線ATM接口、10Mb/s以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口和TDD/TDMA的空中接口，支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)，一個扇區(qū)可接入多個用戶，每個用戶可帶多個用戶終端。IEEE802.11bIEEE802.11b（Wi-Fi）使用開放的2.4GHz直接序列擴(kuò)頻，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為11Mb/s，無須直線傳播。使用動態(tài)速率轉(zhuǎn)換，當(dāng)射頻情況變差時，可將數(shù)據(jù)傳輸速率降低5.5Mb/s、2Mb/s和lMb/s。且當(dāng)工作在2Mb/s和lMb/s速率時可向下兼容IEEE802.11。IEEE802.11b的使用范圍在室外為300m，在辦公環(huán)境中則最遠(yuǎn)為100m。使用與以太網(wǎng)類似的連接協(xié)議和數(shù)據(jù)包確認(rèn)，來提供可靠的數(shù)據(jù)傳送和網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效使用。IEEE802.11b運(yùn)作模式基本分為兩種：點(diǎn)對點(diǎn)模式和基本模式。IEEE802.11gIEEE802.11g為IEEE802.11規(guī)格的修訂版，IEEE802.11g將數(shù)據(jù)傳輸率提高到了54Mb/s。它與IEEE802.11b使用同樣的頻帶和載波。由于IEEE802.11g設(shè)備能夠把通信速度降低到與IEEE802.11b相同的11Mb/s，因此即便在同一網(wǎng)絡(luò)中存在支持不同規(guī)格的設(shè)備，它們之何也能夠正常通信。IPv4IPv4的不足：（1）有限的地址空間

IPv4協(xié)議中每一個網(wǎng)絡(luò)接口由長度為32位的IP地址標(biāo)識，這決定了IPv4的地址空間為，大約理論上可以容納43億個主機(jī)，這一地址空間難以滿足未來移動設(shè)備和消費(fèi)類電子設(shè)備對IP地址的巨大需求量。（2）路由選擇效率不高IPv4的地址由網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分構(gòu)成，以支持層次性的路由結(jié)構(gòu)。子網(wǎng)和CIDR的引入提高了路由層次結(jié)構(gòu)的靈活性。但是由于歷史的原因，IPv4地址的層次結(jié)構(gòu)缺乏統(tǒng)一的分配和管理，并且多數(shù)IPv4地址空間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只有兩層或者三層，這導(dǎo)致主干路由器中存在大量的路由表項(xiàng)。龐大的路由表增加了路由查找和存儲的開銷，成為目前影響提高互聯(lián)網(wǎng)效率的一個瓶頸。同時，IPv4數(shù)據(jù)包的報頭長度不固定，因此，難以用硬件提取、分析路由信息，這對進(jìn)一步提高路由器的數(shù)據(jù)吞吐率也是不利的。（3）缺乏服務(wù)質(zhì)量保證

IPv4遵循“盡力服務(wù)”原則，這一方面是一個優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗笽Pv4簡單高效；另一方面它對互聯(lián)網(wǎng)上涌現(xiàn)的新的業(yè)務(wù)類型缺乏有效的支持，IPv6的主要特點(diǎn)（1）巨大的地址空間

（2）簡單、可擴(kuò)展的報文結(jié)構(gòu)（3）層次區(qū)劃（4）自動配置（5）內(nèi)置的安全性（6）更好的支持QoS（Good

of

QoS

support）（7）鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議（Neighbor

discover

protocol）

⑻內(nèi)置的移動性（Mobile

IPv6）IPv6數(shù)據(jù)報格式（1）版本（Version）。4位字段，Internet協(xié)議版本號，IPng版本號為6。（2）流標(biāo)號（FlowLabel）。28位字段，如果一臺主機(jī)要求網(wǎng)絡(luò)中的路由器對某些報文進(jìn)行處理，如非默認(rèn)服務(wù)質(zhì)量通信業(yè)務(wù)或?qū)崟r服務(wù)，則可用這一字段對相關(guān)的報文分組加標(biāo)號。（3）負(fù)荷長度（PayloadLength）。16位無符號的整數(shù)，IPv6首部之后，報文分組其余部分的長度，以字節(jié)為單位。為了允許大于64KB的負(fù)荷，如本字段的值為0，則實(shí)際的報文分組長度將存放在某個路段（hop-by-hop）選項(xiàng)中。（4）下一首部（NextHeader）。8位選擇字段，標(biāo)識緊接在IPv6首部之后的下一首部的類型。下一首部字段使用與IPv4協(xié)議相同的值。（5）路徑段限制（HopLimit）。8位無符號整數(shù)，轉(zhuǎn)發(fā)報文分組的每個節(jié)點(diǎn)將路徑段限制字節(jié)值減一，如果該字段的值減少為零，則將此報文分組丟棄。（6）源地址。128位字段，報文分組起始發(fā)送者的地址。（7）目的地址。128位字段，報文分組預(yù)期接收者的地址（如果有一個可選的路由選擇首部，有可能不是最終接收者）。流媒體

媒體簡單來說就是應(yīng)用流技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)亩嗝襟w文件，而流媒體就是把連續(xù)的影象和聲音信息經(jīng)過壓縮處理后放上網(wǎng)站服務(wù)器，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不需要等整個壓縮文件下載到自己機(jī)器后才可以觀看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。流媒體技術(shù)利用網(wǎng)絡(luò)上封包傳輸，將數(shù)據(jù)流不斷地傳送至使用者計(jì)算機(jī)上，就像使用自來水，只要打開水龍頭，就可以汲取所需的水資源一樣。當(dāng)使用者想要觀賞某影片或收聽某首歌曲時，只要連上網(wǎng)絡(luò)，點(diǎn)選想要的影音文檔，使用者馬上可以享受到影音內(nèi)容，非常方便。當(dāng)然，前提是使用者必須事先安裝播放軟件才行，網(wǎng)絡(luò)上提供了多媒體播放軟件，如可免費(fèi)下載的RealPlayer播放軟件。傳統(tǒng)方式傳輸和流式傳輸在網(wǎng)絡(luò)上傳輸音頻/視頻等多媒體信息目前主要有傳統(tǒng)方式（即下載傳輸）和流式傳輸兩種方式，如左圖所示。采用下載方式，用戶必須考慮兩個因素；對客戶端的存儲需求和播放啟動延時。流式傳輸時，聲音、影像或動畫等連續(xù)媒體由音/視頻服務(wù)器向用戶計(jì)算機(jī)連續(xù)、實(shí)時傳送，用戶不必等到整個文件全部下載完畢，而只需經(jīng)過幾秒或數(shù)十秒的啟動延時即可進(jìn)行觀看。當(dāng)聲音等連續(xù)媒體在客戶機(jī)上播放時，文件的剩余部分將在后臺從服務(wù)器內(nèi)繼續(xù)下載。傳統(tǒng)方式傳輸

流式傳輸

流媒體的基本概念

流媒體指在Internet/Intranet中使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)媒體，流式媒體在播放前不下載整個文件，只將開始部分內(nèi)容存入內(nèi)存，流式媒體的數(shù)據(jù)流隨時傳送隨時播放，只是在開始時有一些延遲。流媒體實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)就是流式傳輸。流包含兩種含義：廣義上的流是讓音頻和視頻形成穩(wěn)定、連續(xù)的傳輸流和回放流的一系列技術(shù)、方法和協(xié)議的總稱，也稱之為流媒體系統(tǒng)；而狹義上的流則是相對于傳統(tǒng)的下載-回放（Download-Playback）方式而言的一種媒體格式，能從Internet上獲取音頻和視頻等連續(xù)的多媒體流，讓用戶可以邊接收邊播放，大大減小了延時。流式傳輸現(xiàn)在主要指通過網(wǎng)絡(luò)傳送媒體（如視頻、音頻）的技術(shù)總稱。其特定含義為通過Internet將影視節(jié)目傳送到PC。實(shí)現(xiàn)流式傳輸有兩種方法：實(shí)時流式傳輸（RealtimeStreaming）和順序流式傳輸（ProgressiveStreaming）。順序流式傳輸

順序流式傳輸是順序下載，在下載文件的同時用戶可觀看在線媒體，在給定時刻，用戶只能觀看已下載的那部分，而不能跳到還未下載的前頭部分，順序流式傳輸不能像實(shí)時流式傳輸那樣在傳輸期間根據(jù)用戶連接的速度做調(diào)整。由于標(biāo)準(zhǔn)的HTTP服務(wù)器可發(fā)送這種形式的文件，也不需要其他特殊協(xié)議，它經(jīng)常被稱做HTTP流式傳輸。順序流式傳輸比較適合高質(zhì)量的短片段，如片頭、片尾和廣告，由于該文件在播放前觀看的部分是無損下載的，這種方法保證電影播放的最終質(zhì)量。實(shí)時流式傳輸實(shí)時流式傳輸指保證媒體信號帶寬與網(wǎng)絡(luò)連接匹配，使媒體可被實(shí)時觀看到。實(shí)時流與HTTP流式傳輸不同，它需要專用的流媒體服務(wù)器與傳輸協(xié)議。實(shí)時流式傳輸總是實(shí)時傳輸，特別適合現(xiàn)場事件，也支持隨機(jī)訪問，用戶可快進(jìn)或后退以觀看前面或后面的內(nèi)容。理論上，實(shí)時流一經(jīng)播放就可不停止，但實(shí)際上，可能發(fā)生周期暫停。實(shí)時流式傳輸必須匹配連接帶寬，這意味著用調(diào)制解調(diào)器速度連接時圖像質(zhì)量較差。而且，由于出錯丟失的信息被忽略掉，網(wǎng)絡(luò)擁擠或出現(xiàn)問題時，視頻質(zhì)量很差。流媒體的優(yōu)勢

與單純的下載方式相比，流式傳輸方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：啟動延時大幅度縮短，用戶不用等待所有內(nèi)容下載到硬盤上就可以開始瀏覽。對系統(tǒng)緩存容量的需求大大降低。流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)有特定的實(shí)時傳輸協(xié)議。由于該傳輸方式采用RTSP等實(shí)時傳輸協(xié)議，更加適合動畫、視頻或音頻在網(wǎng)上的流式實(shí)時傳輸。流媒體技術(shù)原理1流媒體實(shí)現(xiàn)途徑

⑴預(yù)處理

多媒體數(shù)據(jù)必須進(jìn)行預(yù)處理才能適合流式傳輸，預(yù)處理主要包括兩方面：一是降低質(zhì)量；二是采用先進(jìn)高效的壓縮算法。壓縮技術(shù)在頻寬有限的狀況下，顯得格外重要。新一代的壓縮技術(shù)，可以將影片或聲音文檔壓縮成數(shù)十分之一，但仍保有清晰嘹亮的聲音與真實(shí)生動的影像畫面，即使是快動作、色彩復(fù)雜的影片，也幾乎能不失真的傳送播放。⑵緩存

流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)需要緩存。因?yàn)镮nternet以包傳輸為基礎(chǔ)進(jìn)行斷續(xù)的異步傳輸，對一個實(shí)時音頻、視頻源或存儲的音頻、視頻文件，在傳輸中它們要被分解為許多包，由于網(wǎng)絡(luò)是個實(shí)時動態(tài)變化的，各個包選擇的路由可能不盡相同，故到達(dá)客戶端的時間延遲也就不等，甚至先發(fā)的數(shù)據(jù)包還有可能后到。為此，使用緩存系統(tǒng)來彌補(bǔ)延遲和抖動的影響,并保證數(shù)據(jù)包的順序正確,從而使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出，而不會因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)暫時擁塞使播放出現(xiàn)停頓。通常高速緩存所需容量并不大，因?yàn)楦咚倬彺媸褂铆h(huán)境鏈表結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)：通過丟棄已經(jīng)播放的內(nèi)容，流可以重新利用空出的高速緩存空間來緩存后續(xù)尚未播放的內(nèi)容。

⑶傳輸協(xié)議⑷寬帶

流式傳輸?shù)倪^程

流式傳輸?shù)倪^程：用戶選擇某一流媒體服務(wù)器后,Web瀏覽器和Web服務(wù)器之間使用HTTP/TCP交換控制信息，以便把需要傳輸?shù)膶?shí)時數(shù)據(jù)從原始信息中檢索出來；然后客戶機(jī)上的Web瀏覽器啟動音頻、視頻Helper程序初始化。這些參數(shù)可能包括目錄信息、音頻、視頻數(shù)據(jù)的編碼類型或與音頻、視頻檢索相關(guān)的服務(wù)器地址。音頻、視頻Helper程序及音頻、視頻服務(wù)器運(yùn)行實(shí)時流控制協(xié)議(RTSP)，以交換音頻、視頻傳輸所需的控制信息。音頻、視頻服務(wù)器使用RTP/UDP協(xié)議將音頻、視頻數(shù)據(jù)傳輸給音頻、視頻客戶程序，一旦音頻、視頻數(shù)據(jù)抵達(dá)客戶端，音頻、視頻客戶程序即可播放輸出。

流媒體播放方式

⑴單播⑵組播⑶組播與廣播支持流媒體傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議

1、RTP/RTCP協(xié)議簇2、RSVP協(xié)議3、RTSP協(xié)議4、MMS協(xié)議5、支持流媒體的CDN服務(wù)流媒體的三大平臺

1、RealNetworks的流平臺

2、Microsoft的流平臺3、Apple的流平臺流媒體文件格式

1、RealNetworks公司的.rm格式.和ra格式2、Microsoft公司的.asf格式3、Apple公司的QuickTime的.qt格式4、Macromedia的ShockwaveFlash技術(shù)的.swf

5、MetaStream3D6、MPEG-4被認(rèn)為是對抗Microsoft向媒體市場進(jìn)軍的一種技術(shù)。

流媒體系統(tǒng)組成一個完整的流媒體系統(tǒng)包括:1、流服務(wù)應(yīng)用軟件2、視頻業(yè)務(wù)管理媒體發(fā)布系統(tǒng)3、視頻采集制作系統(tǒng)4、流媒體內(nèi)容檢索系統(tǒng)5、數(shù)字版機(jī)管理（DRM）6、流媒體存儲系統(tǒng)7、客戶端系統(tǒng)移動多媒休通信技術(shù)

數(shù)字技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，計(jì)算機(jī)與通信的融合，以及計(jì)算機(jī)國際互聯(lián)網(wǎng)與移動通信的融合發(fā)展，正推動著全球移動無線互聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用的高速發(fā)展。移動電話和互聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今信息業(yè)發(fā)展的兩個熱點(diǎn)，這兩者的融合就產(chǎn)生了新的增長點(diǎn)，即移動互聯(lián)網(wǎng)。移動多媒體通信的關(guān)鍵要素

移動互聯(lián)網(wǎng)研究的重點(diǎn)之一是如何滿足日益增長的移動多媒體通信的需求。滿足這些需求必須考慮到這樣幾個要素：

1、有利于實(shí)現(xiàn)移動多媒體應(yīng)用業(yè)務(wù)。

2、為話音、視頻和數(shù)據(jù)通信提供用戶友好界面。

3、采用不受誤碼影響適合移動通信信道的視頻壓縮。

4、采用適合高帶寬無線通信的協(xié)議。

5、采用可提供足夠帶寬的傳輸和調(diào)制技術(shù)。寬帶移動多媒體通信

移動多媒體通信帶寬分為四個等級：SimpleProfile(可視電話)，數(shù)據(jù)速率64～384Kbps，

CoreProfile(VCD)，數(shù)據(jù)速率384Kbps～2Mbps，MainProfile(DVD)，數(shù)據(jù)速率4～15Mbps；AdvancedProfile(HDTV)數(shù)據(jù)速率38.4Mbps。寬帶移動多媒體通信研究的等級相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)清晰度3(DVD數(shù)字電視)以上的高數(shù)據(jù)率的移動視頻發(fā)送、傳輸和接收技術(shù)。寬帶移動多媒體通信的關(guān)鍵技術(shù)1、多級服務(wù)質(zhì)量控制2、智能天線技術(shù)3、多址技術(shù)和雙向業(yè)務(wù)傳輸4、Turbo編碼技術(shù)5、空時聯(lián)合編碼技術(shù)6、OFDM技術(shù)7、信道估計(jì)和自適應(yīng)均衡技術(shù)GPRSGPRS(generalpacketradioservice)是一種用于GSM的標(biāo)準(zhǔn)化分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它使移動通信與數(shù)據(jù)通信相結(jié)合，將基于Internet協(xié)議的業(yè)務(wù)引人移動通信市場，使得互聯(lián)網(wǎng)手機(jī)成為可能。通過移動終端，用戶可以進(jìn)入自己公司的Intranet或任意一個ISP，GPRS可從移動終端到ISP的服務(wù)器建立端到端的IP連接。GPRS用戶可以不用連續(xù)占用專用的無線信道而保持在線狀態(tài)，只有當(dāng)數(shù)據(jù)包發(fā)送或接收的時候系統(tǒng)才會分配無線信道，這使得無線帶寬的使用非常高效，同時還允許多個用戶共享給定的無線帶寬。GPRS用戶的計(jì)費(fèi)以通信的數(shù)據(jù)量為主要依據(jù)，體現(xiàn)了“得到多少，支付多少”的原則。實(shí)WAPWAP(wirelessappliationprotoeol)由一組通信協(xié)議和應(yīng)用環(huán)境構(gòu)成，它是把網(wǎng)絡(luò)上的信息傳送到無線通信裝置上的一個開放式標(biāo)準(zhǔn)協(xié)定。它由WAP編程模型、XML標(biāo)準(zhǔn)的無線標(biāo)記語言(WML)、無線終端的微瀏覽器規(guī)范、輕量級協(xié)議棧以及無線電話應(yīng)用框架等協(xié)議組成的。它可以建立在任何操作系統(tǒng)之上，包括PalmOS、EPOC、WindowsCE、FLEXOS、MACOS/9、JavaOS等，主要用來使無線通信設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化。手機(jī)上網(wǎng)是WAP技術(shù)當(dāng)前的主要應(yīng)用范疇，它的含義包括E-mail、WWW、Newsgroups和IRC(InternetRelayChat)。WAP技術(shù)通過一組協(xié)議規(guī)范將信息定制成WML格式，通過無線電話網(wǎng)傳送，用戶可利用內(nèi)置的超微瀏覽器在手機(jī)上收看，這種模式可兼容現(xiàn)有的HTTP模式。分布式多媒體系統(tǒng)中的服務(wù)質(zhì)量控制

1、分布式多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本特征（1）、多媒體綜合性（2）、資源分散性

（3）、運(yùn)行實(shí)時性

（4）、操作交互性

（5）、系統(tǒng)透明性行

服務(wù)質(zhì)量控制的基本方法

服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制發(fā)展趨勢是多種技術(shù)的結(jié)合，即多層次（應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層、物理層），多平面（數(shù)據(jù)平面、控制平面和管理平面）的QoS研究相結(jié)合，研究各層、各面之間的交互作用，將各種QoS機(jī)制綜合起來，改善網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。

1、擁塞控制技術(shù)

2、流量監(jiān)管和流量整形

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模型1、lntServ服務(wù)模型2、DiffServ服務(wù)模型3、MPLSIP多播技術(shù)IP多播(也稱多址廣播或多播)技術(shù)，是一種允許二臺或多臺主機(jī)（多播源）發(fā)送單一數(shù)據(jù)包到多臺主機(jī)(一次的，同時的)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。多播作為一點(diǎn)對多點(diǎn)的通信，是節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效方法之一。在網(wǎng)絡(luò)音頻/視頻廣播的應(yīng)用中，當(dāng)需要將一個節(jié)點(diǎn)的信號傳送到多個節(jié)點(diǎn)時，無論是采用重復(fù)點(diǎn)對點(diǎn)通信方式，還是采用廣播方式，都會嚴(yán)重浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬，只有多播才是最好的選擇。多播能使一個或多個多播源只把數(shù)據(jù)包發(fā)送給特定的多播組，而只有加入該多播組的主機(jī)才能接收到數(shù)據(jù)包。目前，IP多播技術(shù)被廣泛應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)音頻/視頻廣播、AOD/VOD、網(wǎng)絡(luò)視頻會議、多媒體遠(yuǎn)程教育、push技術(shù)（如股票行情等）和虛擬現(xiàn)實(shí)游戲等方面。IP多播概述IP多播通信必須依賴于IP多播地址，在IPv4中它是一個D類IP地址，范圍從到239.255.255.255，并被劃分為局部鏈接多播地址、預(yù)留多播地址和管理權(quán)限多播地址三類。局部鏈接多播地址范圍在～224.0.0.255，這是為路由協(xié)議和其他用途保留的地址，路由器并不轉(zhuǎn)發(fā)屬于此范圍的IP包。預(yù)留多播地址為～55，可用于全球范圍（如Internet）或網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。管理權(quán)限多播地址為～239.255.255.255，可供組織內(nèi)部使用，類似于私有IP地址，不能用于Internet，可限制多播范圍。IP多播概述

使用同一個IP多播地址接收多播數(shù)據(jù)包的所有主機(jī)構(gòu)成了一個主機(jī)組，也稱為多播組。一個多播組的成員是隨時變動的，一臺主機(jī)可以隨時加入或離開多播組，多播組成員的數(shù)目和所在的地理位置也不受限制，一臺主機(jī)也可以屬于幾個多播組。此外，不屬于某一個多播組的主機(jī)也可以向該多播組發(fā)送數(shù)據(jù)包。為了向所有接收主機(jī)傳送多播數(shù)據(jù)，用多播分布樹來描述IP多播在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)穆窂?。多播分布樹有兩個基本類型：有源樹和共享樹。有源樹

有源樹是以多播源作為有源樹的根，有源樹的分支形成通過網(wǎng)絡(luò)到達(dá)接收主機(jī)的分布樹，因?yàn)橛性礃湟宰疃痰穆窂截灤┚W(wǎng)絡(luò)，所以也常稱為最短路徑樹(SPT)。共享樹

共享樹以多播網(wǎng)中某些可選擇的多播路由中的一個作為共享樹的公共根，這個根被稱為匯合點(diǎn)(RP)。共享樹又可分為單向共享樹和雙向共享樹。單向共享樹指多播數(shù)據(jù)流必須經(jīng)過共享樹從根發(fā)送到多播接收機(jī)。雙向共享樹指多播數(shù)據(jù)流可以不經(jīng)過共享樹。IP多播路由

多播路由的一種常見的思路就是在多播組成員之間構(gòu)造一棵擴(kuò)展分布樹。在一個特定的“發(fā)送源，目的組”對上的IP多播流量都是通過這個擴(kuò)展樹從發(fā)送源傳輸?shù)浇邮苷叩?，這個擴(kuò)展樹連接了該多播組中所有主機(jī)。不同的IP多播路由協(xié)議使用不同的技術(shù)來構(gòu)造這些多播擴(kuò)展樹，一旦這個樹構(gòu)造完成，所有的多播流量都將通過它來傳播。IP多播路由協(xié)議1、密集模式協(xié)議⑴、距離向量多播路由協(xié)議(DVMRP)

⑵、多播開放最短路徑優(yōu)先(MOSPF)⑶、獨(dú)立多播密集模式協(xié)議（PIM-DM）

2、稀疏模式多播路由協(xié)議⑴、基于核心樹的多播協(xié)議（CBT）⑵、獨(dú)立多播稀疏模式協(xié)議（PIM-SM）IP多播路由中的隧道傳輸機(jī)制

多播中的隧道概念指將多播包再封裝成一個IP數(shù)據(jù)包在不支持多播的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中路由傳輸。最有名的多播隧道的例子就是MBONE（采用DVMRP協(xié)議）。在隧道的入口處進(jìn)行數(shù)據(jù)包的封裝，在隧道的出口處則進(jìn)行拆封。在達(dá)到本地全I(xiàn)P多播配置傳輸機(jī)制上，隧道機(jī)制非常有用?；贗P多播的視頻傳輸

目前在IP網(wǎng)上提供視頻服務(wù)的方式主要有兩種:⑴完全利用路由器的multicast技術(shù)，不需另加服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，但會增加路由器負(fù)擔(dān)，有“廣播風(fēng)暴”危險，網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議也需調(diào)整。⑵利用軟件和服務(wù)器，在整個IP寬帶網(wǎng)上疊加一個處理媒體流的疊加網(wǎng)，由疊加網(wǎng)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)多播、媒體流路由和多點(diǎn)注人等功能。IP多播技術(shù)

在多點(diǎn)視頻數(shù)據(jù)傳輸方面的優(yōu)勢

1、減輕了系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，提高了CPU資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，極大地改善了視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時性。

2、IP多播帶入了許多新的應(yīng)用并減少了網(wǎng)絡(luò)的擁塞和服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。多媒體信息傳輸?shù)陌踩?/p>

隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和Internet的普及，信息的安全問題顯得格外突出，一方面，在政府、商業(yè)、工程實(shí)踐與科學(xué)研究中，不斷產(chǎn)生或制造出大量的信息，其中許多涉及到秘密或隱私；另一方面，數(shù)字化作品版權(quán)需要保護(hù)。信息安全涉及到國家的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事和文化等諸多領(lǐng)域。而對計(jì)算機(jī)、通信、多媒體等高技術(shù)的應(yīng)用，國家基礎(chǔ)設(shè)施的正常管理與運(yùn)行無不與信息處理密切相關(guān)。常見的攻擊方法1、數(shù)據(jù)包探測2、IP地址欺騙

3、端口掃描4、DoS攻擊

5、應(yīng)用層攻擊6、特洛伊木馬安全控制目標(biāo)

確定系統(tǒng)的安全控制目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)信息安全的重要組成部分。每個系統(tǒng)安全模型要達(dá)到的目標(biāo)都會與其他系統(tǒng)不盡相同，具體內(nèi)容與業(yè)務(wù)的復(fù)雜程度和自然狀態(tài)有關(guān)。下面的一些目標(biāo)有助于確定用戶的需求和實(shí)現(xiàn)考慮。

1、機(jī)密性

2、完整性

3、可用性常用的信息加密技術(shù)

數(shù)據(jù)加密是計(jì)算機(jī)安全領(lǐng)域的重要內(nèi)容。其基本思想是通過變換信息的表示形式來保護(hù)敏感信息、使非授權(quán)者不能了解被保護(hù)的內(nèi)容。對明文進(jìn)行加密時采用的一組規(guī)則稱為加密算法。對密文解密時采用的一組規(guī)則稱為解密算法。加密算法和解密算法通常都是在一組密鑰控制下進(jìn)行的，分別稱為加密密鑰和解密密鑰。保密性是基于密鑰而不是基于算法的。數(shù)據(jù)加密算法根據(jù)其加密原理，通常被劃分為對稱密碼體制和公開密碼體制（非對稱密碼體制）。常用的信息加密技術(shù)1、DES加密標(biāo)準(zhǔn)

2、RSA加密算法

VPNVPN即虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（Virtualprivatenetwork，VPN），指依靠ISP(Internet服務(wù)提供商)利其他NSP(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商)通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的封包和加密傳輸建立安全傳輸通道的技術(shù)在公用網(wǎng)上為一組用戶或和一些點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的一種專用通信網(wǎng)絡(luò)。通過VPN，用戶可以跨越公共網(wǎng)絡(luò)，采用統(tǒng)一規(guī)劃的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址彼此訪問。可以在VPN的基礎(chǔ)上，建立視頻會議系統(tǒng)、IP長話業(yè)務(wù)、辦公OA系統(tǒng)、企業(yè)物流管理系統(tǒng)等。

VPNVPN具有三層含義：⑴、它是虛擬的網(wǎng)，即沒有固定的物理連接，網(wǎng)絡(luò)只有用戶需要時才建立；⑵、它是利用公眾網(wǎng)絡(luò)設(shè)施構(gòu)成的專用網(wǎng)，用于構(gòu)建VPN的公共網(wǎng)絡(luò)包括因特網(wǎng)、幀中繼、ATM等；⑶、在公共網(wǎng)絡(luò)上組建的VPN利用虛擬專用網(wǎng)的隧道技術(shù)、認(rèn)證技術(shù)和加密技術(shù)，能夠在一種不可信、不安全的網(wǎng)絡(luò)上的兩個單獨(dú)實(shí)體之間建立一條安全的、私有的專用信道，像企業(yè)現(xiàn)有