多媒体通信技术第6章多媒体通信协议.ppt
《多媒体技术》ppt课件
将数据分散存储在多个节点上，提 高数据可靠性和访问效率。
多媒体数据存储的发展趋势
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大容量存储
随着数据量的不断增长，多媒 体存储设备将向更大容量、更
高密度方向发展。
高速传输
提高数据传输速率是多媒体存 储技术的重要发展方向，以满
足实时处理和传输的需求。
数据安全
加强数据备份、恢复和加密等 安全措施，保障多媒体数据的
多媒体网络通信的协议与标准
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常用的多媒体网络通信协议包括RTP、RTCP、 RTSP等。
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多媒体网络通信标准包括H.323、SIP、WebRTC 等。
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这些协议和标准规定了多媒体信息在网络中的传 输方式、控制信令、编码格式等。
多媒体网络通信的应用实例
视频会议系统
通过多媒体网络通信实现远程视频会议，支 持多人同时参与。
在线教育系统
利用多媒体网络通信实现远程教育，包括在 线课程、实时互动等。
视频监控系统
通过多媒体网络通信实现远程视频监控，支 持实时查看、录像回放等功能。
社交媒体应用
在社交媒体中，多媒体网络通信被广泛应用 于音视频通话、直播等功能。
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多媒体技术的应用系统
多媒体会议系统
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视频会议
支持远程视频会议，实现音视频实 时传输和交互。
文本编辑、排版、检索、翻译等。
图形与图像数据的表示与处理
图形与图像的基本概念 矢量图与位图、分辨率、颜色模型等。
图形与图像的数字化表示 点阵表示法、参数表示法等。
图形与图像的输入与输出
扫描仪、数码相机等输入设备；显示 器、打印机等输出设备。
图形与图像的处理与应用
多媒体通信网络技术
多媒体通信网络技术多媒体通信网络技术是一种基于电信网络的通信技术，可以传输各种形式的多媒体信息，如文字、音频、图像和视频等。
它的出现极大地提高了人们的通信效率和体验，成为现代社会不可或缺的一部分。
多媒体通信网络技术的核心是数据的传输和处理。
通过将多媒体信息数字化，可以将其分割成数据块，并通过网络传输到接收端。
为了保证传输的稳定和高质量，多媒体通信网络技术使用了各种传输协议和压缩算法。
在多媒体通信网络技术中，传输协议起到了非常重要的作用。
常用的传输协议包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。
TCP是一种可靠的传输协议，可以保证数据的完整性和顺序性，适用于一些对数据准确性要求较高的应用场景。
而UDP则是一种无连接的传输协议，不保证数据的完整性和顺序性，适用于一些对实时性要求较高的应用场景。
此外，多媒体通信网络技术还使用了各种压缩算法来减小数据的大小，减少传输的带宽。
常见的压缩算法包括JPEG（联合图像专家组）、MPEG（运动图像专家组）和MP3等。
这些压缩算法根据不同的多媒体信息特点进行优化，既保证了传输的质量，又降低了传输的成本。
多媒体通信网络技术广泛应用于各个领域，如互联网、电视、电影、游戏等。
通过多媒体通信网络技术，人们可以随时随地获取各种信息和娱乐内容，实现远程学习、远程办公和远程娱乐等功能。
尽管多媒体通信网络技术带来了诸多便利，但也存在一些挑战和问题。
网络的带宽和延迟是影响多媒体通信质量的重要因素，如果网络带宽不足或延迟过高，会导致传输过程中丢包、卡顿等现象。
此外，随着多媒体信息的不断增加，对网络安全的需求也越来越高，需要加强网络的安全性和防护能力。
综上所述，多媒体通信网络技术是一种重要的通信技术，通过传输和处理多媒体信息，实现了人们之间的信息交流和共享。
它在现代社会的各个领域具有广泛的应用前景，也为人们的生活带来了极大的便利和乐趣。
同时，我们也需要继续研发和改进多媒体通信网络技术，以应对不断增长的需求和挑战。
多媒体及其通信协议
多媒体及其通信协议在当今数字化的时代，多媒体已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从我们日常观看的在线视频、收听的音乐，到进行的视频通话，多媒体无处不在。
而要实现这些多媒体的顺畅传输和交互，离不开一系列复杂而又精妙的通信协议。
多媒体，简单来说，就是多种媒体形式的融合，包括图像、音频、视频、动画等。
这些不同形式的媒体信息具有各自的特点和数据格式，例如图像可能以 JPEG 或 PNG 格式存储，音频可能是 MP3 或 WAV 格式，视频则常见于 MP4 或 AVI 等格式。
为了能在网络中有效地传输这些多媒体数据，就需要特定的通信协议来规范数据的编码、封装、传输、排序和纠错等过程。
其中，最基础和广泛应用的协议之一就是 TCP/IP 协议簇。
TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）负责在发送和接收端之间建立可靠的连接，并确保数据的准确无误传输。
它通过一系列的确认、重传和流量控制机制，保证了数据的完整性和顺序性。
这对于像文件下载这样对数据准确性要求高的多媒体应用非常重要。
然而，对于实时性要求较高的多媒体应用，如视频直播或语音通话，TCP 协议可能就不太适用了。
因为其严格的纠错和重传机制会导致较大的延迟，影响用户体验。
这时，UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）就派上了用场。
UDP 是一种无连接的协议，它不保证数据的可靠传输，也不进行排序和纠错。
但正因为如此，它的传输速度快，延迟低，非常适合实时性强的多媒体应用。
当然，为了在使用 UDP 时提高数据的可靠性，通常会在应用层进行一些额外的处理，比如添加纠错码或采用前向纠错技术。
在多媒体通信中，还有一些专门为多媒体数据优化的协议，比如RTP（Realtime Transport Protocol，实时传输协议）和 RTSP（RealTime Streaming Protocol，实时流协议）。
多媒体通信技术与应用多媒体视频会议应用系统与终端
网守提供面向服务的功能，是H.制功能。一是地址翻译功能， 如将终端和网关的PBN名称翻译成IP地址；二是带宽管理 功能。
关守也叫会务器，是H.323电视会议系统的关键部件。 它主要提供授权和验证、保存和执行维护呼叫记录、执行地 址转换、监视网络、管理带宽以及提供与现有系统的接口。 会务器的功能一般都是由处理软件来实现的，会务器的功能 分为基本功能和选择功能。
基本功能是会务器必须要提供的功能，包括下面4项： （1）地址转换： （2）准入控制： （3）带宽控制： （4）区域管理：
会议终端主要完成的功能是数据的处理、音频和视频 信息的存储播放处理、数据文件的检索请求。会议终端的实 现方式也有多种，可以是专用的电视接收机，也可以是多媒 体计算机。
通信网络的构成可以是电话网PSTN、局域网LAN或广 域网WAN、数字数据网DDN、帧中继Frame Relay、BISDN等网络。
6.1 会议系统的应用类型
常见的多媒体通信应用系统有视频会议系统、IP电话系统、 视频点播系统VOD、远程监控系统、远程教育系统、远程医 疗系和网络电视系统等。
随着新技术的不断发展和用户对多媒体业务需求的不断增 长，新型的多媒体通信业务也会不断出现。
根据ITU-T对多媒体通信业务的定义，其业务类型共 有6种：
上面叙述的每一个框架标准还都包括相应的H.200系 列标准，H.200标准涉及相应的视频、音频、通信协议、 复用/同步等，通信协议采用T.120系列标准。我们只对其 中主要的H.320、H.324和H.323标准作说明。
多媒体通信与网络PPT课件
❖允许一个用户定义和修改策略规则的能力 ❖存储和检索策略规则的能力 ❖解释和执行策略规则的能力
3 多媒体通信网络环境
10.3 多媒体通信网络环境
IETF提出了两种QoS保证机制，一是由RSVP提 供的保证型服务；二是在区分服务（DiffServ，DS） 中定义的区分型服务。由于保证型服务具有面向连接 的特性，并通过QoS 协商、接纳控制、保留带宽和实 时调度等机制来实现。区分型服务具有无连接的特性 ，主要通过缓冲管理和优先级调度机制来实现，而无 需进行QoS协商和保留带宽等控制。
IEEE 802.3ab定义的传输介质为5类UTP电缆， 传输距离为100m，链路操作模式为半双工。
10.3.1 局域网络
3. 100VG-AnyLAN网络
100VG-AnyLAN是由100VG-AnyLAN论坛开 发 的 一 种 1 0 0 Mb/s 高 速 网 络 。 IEEE 已 将 1 0 0 VGAnyLAN 确 定 为 IEEE 802.12 标 准 。 1 0 0 VGAnyLAN 的 涵 义 是 指 在 语 音 级 的 UTP 电 缆 上 进 行 100Mb/s速率传输且支持IEEE 802.3和802.5两种帧 格式（不是同时支持）。
现在主要有3种面向目标的管理手段：一是由 IETF 开 发 的 ， 主 要 用 于 管 理 TCP/IP； 二 是 OMG （Object Management Group）开发的，支持分布 式的客户/服务器应用；三是ISO/原CCITT开发的 ，称为OSI系统管理，适用于广泛的资源管理。
多媒体通信与网络(共24张PPT)
吞吐量(throughput)
数据量大、存储量大、传输带宽高、可压缩
分组实时视频会议 ITU将QoS定义为用户对服务的满意程度的一组性能参数，典型的有吞吐量、延时、延时抖动、差错率等。
RTP和RTCP配合使用，它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实时数据。
10.3 多媒体通信协议
基于Internet的多媒体应用
目前主要有以下几种 在RTP会话期间，各参与者周期性地传送RTCP包。
CLS：被控负载服务(Controlled-Load Service)，提供有一定延迟量和数据丢失的服务，但延迟和数据丢失被限制在一定范围之内
现场声音和视频广播 当应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端口：一个给RTP，一个给RTCP。
由于Internet的特点，为保证多媒体业务实时性要 求，需要考虑
扩大链路带宽：但费用太大
改进Internet协议：对网络系统做较大变更来自10.3 多媒体通信协议
IP组播
单播(unicast)：点对点传输 广播(broadcast)：网上一点到所有其他点传输 组播(multicast)：也称多播，指网上一点到多个指定
统计型(Statistical)：在数据传输过程中，网络对 所承诺的QoS允许一定范围的波动，并且不会造成 不良的后果。一般用于软实时应用
尽力型(Best-Effort)：也称最佳效果传输，网络 不提供任何QoS保证，网络性能将随着负载的增加 而明显下降。由于受带宽的限制，现有Internet 上的分布式多媒体应用大多提供这种服务
RTP和RTCP配合使用，它们能以有效的反馈和最小的 开销使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实 时数据。
多媒体技术应用ppt课件
音频基本概念
音频是指人耳可以听到的声音频 率范围内的信号，通常包括语音 、音乐、自然声音等。
音频格式
常见的音频格式有WAV、MP3、 AAC、FLAC等，它们采用不同的 编码方式和压缩算法，具有不同 的音质和文件大小。
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音频编辑与处理软件介绍
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Audacity
一款开源、跨平台的音频 编辑和处理软件，支持多 种音频格式，提供录音、 剪辑、特效处理等功能。
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常见数据压缩算法解析
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统计压缩算法
基于数据统计特性的压缩方法，如哈夫曼编码、算术编码等，适用于文
本、程序等数据的压缩。
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预测压缩算法
利用先前数据预测后续数据的压缩方法，如差分脉冲编码调制（DPCM ）、自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）等，适用于音频、视频等连 续媒体数据的压缩。
特点
集成性、交互性、实时性、数字化。
2024/1/26
应用领域
教育、娱乐、广告、艺术、医疗、军事等各个领域。例如，在教育领域，多媒体 技术可以应用于远程教学、多媒体教学课件制作等方面；在娱乐领域，多媒体技 术可以应用于游戏、电影、音乐等方面。
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相关术语解析
媒体
多媒体
多媒体技术
多媒体计算机系统
虚拟现实技术
视频编辑与处理软件介绍
2024/1/26
Adobe Premiere Pro
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专业的非线性编辑软件，支持多轨道编辑、特效添加、音频处
理等。
Final Cut Pro
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适用于Mac系统的专业视频编辑软件，具有强大的剪辑和调色
多媒体通信技术_多媒体同步
多媒体通信技术_多媒体同步在当今数字化的时代，多媒体通信技术正以惊人的速度发展和普及，为人们的生活和工作带来了极大的便利和丰富性。
其中，多媒体同步是多媒体通信技术中的一个关键要素，它对于保证多媒体信息的准确、流畅和有效传递起着至关重要的作用。
想象一下，当您在观看一部在线电影时，声音和画面不同步，这会是多么糟糕的体验。
或者在进行视频会议时，图像卡顿而声音却连续，这将严重影响交流的效果。
这些问题都凸显了多媒体同步的重要性。
多媒体同步指的是在多媒体通信中，确保各种媒体元素，如音频、视频、文本、图像等，在时间和空间上的协调一致呈现。
简单来说，就是让不同类型的媒体信息能够按照预定的方式和时间顺序进行展示，从而为用户提供一个连贯、自然和可理解的多媒体体验。
为了实现多媒体同步，首先需要对多媒体数据进行有效的时间标记。
就像给每个媒体元素都打上一个“时间戳”，这样在传输和播放过程中，系统就能根据这些时间戳来安排它们的出现顺序和时间间隔。
例如，在一个视频中，每一帧图像和对应的音频片段都被赋予特定的时间标记，以保证它们在播放时能够完美匹配。
多媒体同步还涉及到缓冲技术。
当多媒体数据在网络中传输时，由于网络延迟、带宽波动等因素，数据到达接收端的时间可能会不一致。
通过使用缓冲区，可以暂时存储接收到的数据，等待足够的数据到达后再进行同步播放。
这就好比是一个蓄水池，先把水收集起来，等到一定量后再平稳地放出，从而避免了水流的断断续续。
在多媒体同步中，同步策略的选择也非常重要。
常见的同步策略包括基于时间轴的同步、基于事件的同步和基于层次的同步等。
基于时间轴的同步是最为常见的方式，它根据时间戳来严格控制媒体元素的播放顺序和时间间隔。
基于事件的同步则是根据特定的事件触发来调整媒体的播放，比如用户的操作或系统的特定条件。
基于层次的同步则是将多媒体信息分为不同的层次，先保证高层级的同步，再逐步实现低层级的精细同步。
另外，网络环境对多媒体同步的影响也不可忽视。
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在Internet中, IP地址是全局地址, 不是任意分配的, 必须由 相应的管理机构统一分配。
2. IP
屏蔽码主要用于说明在一个IP网络中是否有子网以及子网数 量级, 但它不能确切给出具体子网数, 也不说明具体的子网号。 在有子网的IP地址中, 其子网号是用主机号字段的前几位表示的, 所占的位数与子网的数量相对应, 如1位可表示2个子网; 2位可表 示4个子网; 3位可表示8个子网…… 具体地说, 如果一个IP网络无 子网, 则屏蔽码中的网络号字段各位全为1, 主机号字段各位全为0; 如果有子网, 则屏蔽码中的网络号字段各位全为1, 主机号字段中 的子网号各位全为1, 而主机号各位全为0。 例如:
当一个主机向另一个主机发送报文时, 只有知道与对方IP地 址相对应的物理地址后才能在物理网络上进行传输。这种地址 解析服务是由ARP协议提供的。 应当注意的是, ARP只用于解析 对方的物理地址, 而不用于解析本机的物理地址。
当一个主机需要解析另一个主机的物理地址时, 通过ARP协 议向网络中广播一个ARP请求报文, 报文中包含有目的主机的IP 地址, 以请求与该IP地址相符合的目的主机物理地址。网络上所 有的主机都能接收到这个ARP请求报文, 但只有本机的IP地址与 报文中目的IP地址相符合的主机, 才回送一个ARP响应报文, 报告 该机的物理地址。这样, 发送主机就得到了目的主机的物理地址 了。
屏蔽码的作用就是屏蔽掉IP地址中的主机号, 而保留其网络 号和子网号, 以便于路由器寻址。如果两个主机属于同一个子网, 则它们之间可以直接进行信息交换, 而不需要路由器; 如果两个主 机不在同一个子网, 即子网号不同, 则它们之间就要通过路由进行 信息交换。
6.2.2.2 ARP协议和RARP协议 1. ARP
IP地址是一种在网际层用来标识主机的逻辑地址。当数据报 在物理网络传输时, 还必须把IP地址转换成相应的物理地址, 这种 地址映射服务是由网际层的地址解析协议ARP提供的。
1. IP
IP地址有二进制格式和十进制格式两种。 十进制格式是由 二进制翻译过去的, 用十进制表示是为了便于使用和掌握。
二 进 制 的 IP 地 址 共 有 32 位 。 例 如 : 10000011, 01101011, 00000011, 00011000。 每八位组用一个十进制数表示, 并用“．” 进行分隔, 上例的十进制IP地址是131.107.3.24。 IP地址分为A、 B、 C、 D、 E五类。 其一般格式如图6.2所示。
在B类地址中, M字段占2位, 即第0、 1位为“1 0”, 表示是B类 地址; 第2～15位表示网络地址; 第16～31位表示主机地址。它所能 表示的范围为128.0.0.0～191.255.255.255, 即能表示16 256个网络 地址, 64 576个主机地址。 B类地址通常用于各地区的网管中心。
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M
NET
HOST
图 6.2 IP地址格式
IP地址格式中, M为类别号、NET为网络号、 HOST为主机号 (Internet中的计算机都称为主机)。 类别不同, 这三个字段的位数也 不同, 经常使用的是A、 B、 C三类IP地址。
在A类地址中, M字段占1位, 即第0位为0, 表示是A类地址, 第 1～7位表示网络地址, 第8～31位表示主机地址。它所能表示的范 围为0.0.0.0～127.255.255.255, 即能表示126 个网络地址, 16 387 064个主机地址。 A类地址通常用于大型网络的场合。
6.2 TCP/IP协议简介
图 6.1 TCP/IP协议集及分层结构
6.2.1 网络接口
TCP/IP协议不包含物理层和数据链路层协议, 只定义了 TCP/IP与各种物理网络之间的网络接口规范。这些物理网络包 括多种广域网, 如ARPANET、 MILNET和X.25公用数据网, 以 及各种局域网, 如Ethernet、 Token Ring、 FDDI等各种局域网。 由网际层中的地址解析协议提供专门的功能来解决IP地址与各 种网络物理地址转换问题。
第 6 章 多媒体通信协议
6.1 引言 6.2 TCP/IP协议简介 6.3 IP v6协议 6.4 RSVP协议 6.5 ST Ⅱ协议 6.6 RTP协议
6.1 引 言
对于新协议的研究, 有两种观点: 一是采用全新的网络协议, 以充分支持多媒体通信, 但存在着和大量已有的网络应用程序相 兼容的问题, 在实际中很难推广应用; 二是在原有传输协议的基 础上增加新的协议, 以弥补原有网络协议的缺陷。 尽管这种方法 在某些方面也存在一定的局限性,但可以保护用户大量已有的投 资, 容易得到广泛的支持。 这也是目前增强网络对多媒体通信支 持能力的主要方法。
在C类地址中, M字段占3位, 即第0、1、2位为“1 1 0”, 表 示是C类地址; 第3～23位表示网0.0.0～223.255.255.255, 即能表示2 064 512个网络地址, 254个主机地址。 C类地址通常用于校园网 或企业网。
① IP地址为202.114.80.5、 屏蔽码为255.255.255.0, 表示在该 IP网络(网络号为202.114.80)中无子网。这个IP地址标识的是该IP 网络中的第5号主机。
② IP地址为202.114.80.5、 屏蔽码为255.255.255.224 (224为 二进制的“11100000”), 表示在该IP网络中最多有8个子网, 每个子 网可配置32台主机。 这个IP地址标识的是该IP网络0号子网中的 第5号主机。
6.2.2
网际层包含有四个协议: IP、 ICMP、ARP和RARP。 其中， IP是主协议, 其它三个协议是辅助协议, 以增强网际层的网络控 制和地址解析能力。网际层的主要功能是提供基于数据报方式 的数据传输、 路由选择以及网络互连等服务。
6.2.2.1 IP地址
在互连网体系结构中, 每一台主机都要预先分配一个惟一的 32位地址作为该主机的标识, 这个主机进行的所有通信都要使用 这个地址来完成, 这个地址称为IP地址。 IP地址通常由网络标识 (Net)和主机标识(Host)两部分组成, 可标识一个互连网络中任何 一个网络中的任何一个主机。