第7讲多媒体网终 本讲目标: 本讲概述: 口了解多媒体网络的应用要多媒体的网络应用 求 口存储式音频/视频流 O延迟 O RTSP 带宽 口交互式的实时应用 o数据丢失 OIP电话举例 口学习如何将因特网所提供 口RTP 的尽力而为的服务用到极 致 口H.323 and SIP 口学习因特网将如何进化以 口在尽力而为的基础上发展 便更好的支持多媒体应用 o调度和策略的实施 o集成服务 o区别服务 主讲人:西安交通大学程向前 第7讲多媒体网络7a-1
主讲人：西安交通大学 程向前 第7讲 多媒体网络 7a-1 第7讲 多媒体网络 本讲目标: 了解多媒体网络的应用要 求 延迟 带宽 数据丢失 学习如何将因特网所提供 的尽力而为的服务用到极 致 学习因特网将如何进化以 便更好的支持多媒体应用 本讲概述: 多媒体的网络应用 存储式音频/视频流 RTSP 交互式的实时应用 IP电话举例 RTP H.323 and SIP 在尽力而为的基础上发展 调度和策略的实施 集成服务 区别服务
网络中的多媒体 基本特征: 多媒体应用的分类: 口一般对延迟敏感 口存储式的 audio/ video流媒体 口但可以容忍部分数据的丢失:口直播式的 audio/vdeo流媒体 偶尔发生的数据丢失会产生实时交互式的audo/vdeo 轻微的干扰,可以忽略 口数据资料的传输(程序,银行 信息,etc.),却正好相反, 可以容忍延迟,但不能容忍 数据的丢失 口多媒体也称"连续媒体( continuous media)/流媒体 主讲人:西安交通大学程向前 第7讲多媒体网络7a-2
主讲人：西安交通大学 程向前 第7讲 多媒体网络 7a-2 网络中的多媒体 基本特征: 一般对延迟敏感. 但可以容忍部分数据的丢失: 偶尔发生的数据丢失会产生 轻微的干扰，可以忽略. 数据资料的传输(程序, 银行 信息, etc.), 却正好相反， 可以容忍延迟，但不能容忍 数据的丢失. 多媒体也称 “连续媒体（ continuous media）/流媒体 ” 多媒体应用的分类: 存储式的 audio/video流媒体 直播式的audio/video流媒体 实时交互式的audio/video
网络中的多媒体(2) 存储式流媒体 实况转播(单向实时): 口客户端从服务器请求 口如同TV和无线广播,但是从 audio/ video文件,以流水方 因特网上传送 式从网络上进行接收并显示非交互,只是收视/收听 交互:用户可进行操作(如同实时交互 操作录像机:暂停,恢复播放 ,快进,回退,etc) 口电话或视频会议 口延迟:从客户端发出请求到 口由于实时特性,比流媒体点播和 开始播出为1~10秒 实况转播要求更为严格 o Video:<150ms尚可 口 Audio:<150ms比较好, 400ms可以接受 主讲人:西安交通大学程向前 第7讲多媒体网络7a-3
主讲人：西安交通大学 程向前 第7讲 多媒体网络 7a-3 网络中的多媒体 (2) 存储式流媒体 客户端从服务器请求 audio/video文件，以流水方 式从网络上进行接收并显示 交互: 用户可进行操作 (如同 操作录像机: 暂停, 恢复播放 , 快进, 回退, etc.) 延迟: 从客户端发出请求到 开始播出为1～10秒 实况转播（单向实时） : 如同 TV 和无线广播, 但是从 因特网上传送 非交互, 只是收视/收听 实时交互 : 电话或视频会议 由于实时特性，比流媒体点播和 实况转播要求更为严格 Video: < 150 ms尚可 Audio: < 150 ms比较好, <400 ms可以接受
网终中的多媒体(3):挑战 TTcP/ UDP/IP协议族提供的如果在因特网中能分出服务 是尽力而为无延迟或延迟变级别,那么多媒体应用的设 动承诺的服务 计将要容易的多 o流媒体的应用有5-10的延 o但是在公共因特网中所有分 迟今天看来十分普遍但当链 组所受到的服务完全是相等 路(越洋线路)拥塞时,情况 的 会急剧恶化 o包含实时交互audo和vdeo O实时交互应用对分组延时和 数据分组在网络中所受到的 抖动( JItter)具有严格的 待遇,和其他分组完全一样 限制 目前对在因特网中提供区别 o抖动( Jitter)是指在同 对待的服务的研究一直在进 分组流传输过程中发生的分 行之中 组延时变化 主讲人:西安交通大学程向前 第7讲多媒体网络7a-4
主讲人：西安交通大学 程向前 第7讲 多媒体网络 7a-4 网络中的多媒体 (3): 挑战 TCP/UDP/IP 协议族提供的 是尽力而为,无延迟或延迟变 动承诺的服务. 流媒体的应用有 5-10的延 迟今天看来十分普遍,但当链 路(越洋线路)拥塞时，情况 会急剧恶化 实时交互应用对分组延时和 抖动（ jitter）具有严格的 限制. 抖动（Jitter）是指在同一 分组流传输过程中发生的分 组延时变化. 如果在因特网中能分出服务 级别，那么多媒体应用的设 计将要容易的多. 但是在公共因特网中,所有分 组所受到的服务完全是相等 的. 包含实时交互audio和video 数据分组在网络中所受到的 待遇,和其他分组完全一样. 目前对在因特网中提供区别 对待的服务的研究一直在进 行之中
网络中的多媒体(4): 将尽力而为的服务用到极致 为减少“尽力而为”的因特网的口我们还可以发送冗余的分组 服务原则的影响,我们可以: 来减少分组丢失所造成的影 口使用UDP来避免TCP和它的慢响 启动过程 口在客户端缓存部分内容和控 我们将讨论这些“雕虫小技 制回放来弥补传输抖动造成 的影响 口我们可以给分组加上时间戳 来提醒接收端及时回放该分 组 口选择压缩等级来适配可用贷 款 主讲人:西安交通大学程向前 第7讲多媒体网络7a-5
主讲人：西安交通大学 程向前 第7讲 多媒体网络 7a-5 网络中的多媒体 (4): 将尽力而为的服务用到极致 为减少“尽力而为”的因特网的 服务原则的影响，我们可以: 使用UDP来避免TCP和它的慢 启动过程… 在客户端缓存部分内容和控 制回放来弥补传输抖动造成 的影响 我们可以给分组加上时间戳 来提醒接收端及时回放该分 组. 选择压缩等级来适配可用贷 款 我们还可以发送冗余的分组 来减少分组丢失所造成的影 响。 我们将讨论这些 “雕虫小技
因特网应如何进化才能更好的支持多媒体? 集成服务(工 intserv)的哲学 区别服务( Diffserv)的哲学: 口改变因特网协议以便应用程序对因特网的基础结构进行改 能够预定端对端的带宽 造,使其可以提供分级的服务 o需要部署协议来预留带宽 必须修改路由器的调度策略来□分组要加标记 响应带宽预留 用户为高级别的服务付出更 o应用程序必须体为网络提供信多的费用 息流量的描述并进而遵循这ISP为骨干网络收发高级别的 样的描述 分组付出更多的费用 口在主机和路由器中开发新的更 复杂的软件 主讲人:西安交通大学程向前 第7讲多媒体网络7a-6
主讲人：西安交通大学 程向前 第7讲 多媒体网络 7a-6 因特网应如何进化才能更好的支持多媒体? 集成服务（Intserv）的哲学: 改变因特网协议以便应用程序 能够预定端对端的带宽 需要部署协议来预留带宽 必须修改路由器的调度策略来 响应带宽预留 应用程序必须体为网络提供信 息流量的描述,并进而遵循这 样的描述. 在主机和路由器中开发新的更 复杂的软件 区别服务（Diffserv）的哲学: 对因特网的基础结构进行改 造,使其可以提供分级的服务 . 分组要加标记 用户为高级别的服务付出更 多的费用. ISP为骨干网络收发高级别的 分组付出更多的费用
因特网应如何进化才能更好的支持多媒体?续 自由放任( Laissez- faire)哲学虚拟专网(PN) 口没有带宽预定,不搞分组标记口为企业保留永久性的带宽域( 口只要需求增加,供应更多的带 blocks of bandwidth) 宽 口路由器可以根据工P地址来识 口将存储内容置于网络的边缘:别vPN的信息流 o工SP和主干上增加缓存 口路由器使用特殊的调度策略 o内容提供商将内容置于 来提供预留的带宽 CDN结点 oP2P:选择临近的存储有内容 的对等结点 主讲人:西安交通大学程向前 第7讲多媒体网络7a-7
主讲人：西安交通大学 程向前 第7讲 多媒体网络 7a-7 因特网应如何进化才能更好的支持多媒体?(续) 自由放任( Laissez-faire )哲学 没有带宽预定,不搞分组标记 只要需求增加,供应更多的带 宽 将存储内容置于网络的边缘: ISP和主干上增加缓存 内容提供商将内容置于 CDN 结点 P2P: 选择临近的存储有内容 的对等结点 虚拟专网 (VPN) 为企业保留永久性的带宽域( blocks of bandwidth）. 路由器可以根据IP 地址来识 别VPN的信息流 路由器使用特殊的调度策略 来提供预留的带宽
存储式 Audio& Video流 存储式流媒体: 媒体播放器( Media player) 口 Audio/ video文件存储在服 O消除抖动 务器上 o解压缩 口用户根据需求调用 o错误校正 audio/ video文件 O提供图形交互界面进行控制 口 Audio/ideo在请求的10秒可以使用插件(Pug-in)将 以内提供 媒体播放器植入浏览器窗口 口提供交互性(暂停,重新定位 等,etc) 主讲人:西安交通大学程向前 第7讲多媒体网络7a-8
主讲人：西安交通大学 程向前 第7讲 多媒体网络 7a-8 存储式Audio & Video流 存储式流媒体: Audio/video 文件存储在服 务器上 用户根据需求调用 audio/video 文件. Audio/video 在请求的10秒 以内提供. 提供交互性 (暂停, 重新定位 等, etc.). 媒体播放器（Media player）: 消除抖动 解压缩 错误校正 提供图形交互界面进行控制 可以使用插件（Plug-in）将 媒体播放器植入浏览器窗口
从Web服务器调用流媒体(1) 口Audo和 video文件存储在 Web服务器上 Neb Browser Server with 最原始的方法 Audio Files 口浏览器使用HTTP请求报文从 Media Web服务器访问流媒体文件 Player Web服务器用HTTP响应报文 client server 发送文件 口 conten-type首部行描述了 主要缺点 audio/ video的编码 媒体播放器通过浏览器作为中介 口浏览器启动媒体播放器,并将 与Web服务器交互 文件传递给它 口媒体播放器解读该文件 主讲人:西安交通大学程向前 第7讲多媒体网络7a-9
主讲人：西安交通大学 程向前 第7讲 多媒体网络 7a-9 从Web服务器调用流媒体 (1) Audio和 video文件存储在 Web服务器上 最原始的方法 浏览器使用HTTP请求报文从 Web服务器访问流媒体文件 Web服务器用HTTP响应报文 发送文件 content-type 首部行描述了 audio/video的编码 浏览器启动媒体播放器,并将 文件传递给它 媒体播放器解读该文件 • 主要缺点: 媒体播放器通过浏览器作为中介 与Web 服务器交互
从Web服务器调用流媒体(2) 改进:在服务器和播放器之间建 立连接 Web Browser (1)httprequestresponse for meta file 口浏览器请求和接收元文件( (2)meta file Web Serer meta file)(用来描述对象 Media (3)audioVideo file 的文件)而不是接收文件本 Player equested and sent over Http 身) 口 Content-type首部说明是特 定的audo/ video应用 问题讨论: 7浏览器启动媒体播放器并将媒体播放器使用HTP通信 元文件传递给它 没有 pause,ff,rwnd功能 口播放器与服务器建立TcP连口可以考虑使用UDP通信 接并发送HTTP请求 主讲人:西安交通大学程向前 第7讲多媒体网络7a-10
主讲人：西安交通大学 程向前 第7讲 多媒体网络 7a-10 从Web服务器调用流媒体(2) 改进: 在服务器和播放器之间建 立连接 浏览器请求和接收元文件（ meta file ）(用来描述对象 的文件）而不是接收文件本 身) ; Content-type首部说明是特 定的audio/video应用 浏览器启动媒体播放器并将 元文件传递给它 播放器与服务器建立TCP 连 接并发送 HTTP请求. 问题讨论: 媒体播放器使用HTTP通信, 没有 pause, ff, rwnd 功能 可以考虑使用 UDP通信