第7章多媒体数据的分式处理.ppt

涟冀境栖闽紊泌馈岭糯盟远给赦瘩鹃拭绿责穿粥戌舒焉襄钮藤更酣橙乞跑第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理 第第7章章 多媒体数据的分布式处理多媒体数据的分布式处理毗维耳匙仕红石莆闯阅娇播段奉吴末栋膏帚伙生抗厩极馁济织级珍诌喂悬第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University7.1 分布式多媒体系统（分布式多媒体系统（DMS））•7.1.1 分布式多媒体系统的概念分布式多媒体系统的概念–分布式多媒体系统（分布式多媒体系统（DMS）是一种融合了通信、计算）是一种融合了通信、计算机和信息技术的综合系统机和信息技术的综合系统–在物理结构上，它是通过网络将若干多媒体通信终端、在物理结构上，它是通过网络将若干多媒体通信终端、多媒体服务器以及交换设备连接而成的系统，该系统多媒体服务器以及交换设备连接而成的系统，该系统能够实现同步的多媒体信息的处理、管理和传播，同能够实现同步的多媒体信息的处理、管理和传播，同时又拥有时又拥有QoS保证。

保证–在通信领域，通常称该系统为在通信领域，通常称该系统为多媒体通信系统多媒体通信系统，而在，而在计算机领域，则被称为计算机领域，则被称为分布式多媒体系统分布式多媒体系统–多媒体的继承性、交互性与通信结合起来，可以发挥更大的作用，多媒体的继承性、交互性与通信结合起来，可以发挥更大的作用，但需要分布处理能力；但需要分布处理能力；–分布式处理使通信和计算机两个领域都发生深刻变化，并产生了分布式处理使通信和计算机两个领域都发生深刻变化，并产生了一批新的应用领域，如实时会议系统、计算机协同工作系统、电一批新的应用领域，如实时会议系统、计算机协同工作系统、电子报纸共编和发行系统、家庭信息服务和娱乐等；子报纸共编和发行系统、家庭信息服务和娱乐等；寨饰蒸钠鸳湍侦绥定及警叠引透挖裁灯匠晤盾厨留励画钡冕洲乳稗甥倒示第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University•分布式多媒体系统分布式多媒体系统DMS–图中展示出该系统的输入和输出部分。

所谓输图中展示出该系统的输入和输出部分所谓输入指的是分布式多媒体系统从概念到实现所需入指的是分布式多媒体系统从概念到实现所需的多个重要的因素，而输出则表示分布式多媒的多个重要的因素，而输出则表示分布式多媒体系统的应用从图中可以看出，系统的输入体系统的应用从图中可以看出，系统的输入部分由三部分组成部分由三部分组成澳河孪卓脏菜谈区粟秆茨劳险藩赋蔑涵婴随视汞匣钳查册河碑奋株亡俭点第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University•第一部分是与第一部分是与DMS相关的产业，包括远程通信、有相关的产业，包括远程通信、有线电视、娱乐、计算机以及电子购物等；线电视、娱乐、计算机以及电子购物等；•第二部分为开发一个第二部分为开发一个DMS所涉及的问题，包括相关所涉及的问题，包括相关技术、标准、规则、版权、市场、社会及人的因素；技术、标准、规则、版权、市场、社会及人的因素；•第三部分为三个子系统：信息子系统、通信子系统第三部分为三个子系统：信息子系统、通信子系统和计算子系统。

和计算子系统–系统的输出部分可以划分成三种不同类型的分系统的输出部分可以划分成三种不同类型的分布式多媒体应用，分别是布式多媒体应用，分别是ITV（电视导航）、（电视导航）、多媒体远程协作以及超媒体多媒体远程协作以及超媒体贩纷空蝴蔗畸黔虞那毖争汐崭蝉足嘎皑忱治肯辆橇曳鳖营丽衍细搂森寐殖第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University7.1.2 分布式多媒体系统的结构分布式多媒体系统的结构•根据不同的分布式多媒体应用，分布式多媒体系根据不同的分布式多媒体应用，分布式多媒体系统具有不同的结构通常分布式多媒体系统的收、统具有不同的结构通常分布式多媒体系统的收、发两端是分离的发两端是分离的瞒昭闭盛霸弛臼光阜棒浇呐伙遇压哀九愈灰峡僚踊虐英续愿涧野空复疏风第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University7.1.3 分布式多媒体系统的服务模型分布式多媒体系统的服务模型•目前在分布式多媒体系统中广泛采用的是客户目前在分布式多媒体系统中广泛采用的是客户/服务器服务器（（Client/Server）模型，）模型，•其中其中服务器服务器可为其它计算机提供各种网络服务，如数据、可为其它计算机提供各种网络服务，如数据、文件的共享，压缩编码和解码等，文件的共享，压缩编码和解码等，•那些用于访问服务器资料的计算机则被称为那些用于访问服务器资料的计算机则被称为客户端客户端。

–从用户观点，客户机从用户观点，客户机/服务器模型就是客户机首先提出服务请求服务器模型就是客户机首先提出服务请求(RPC)，系统根据资源分配来决定访问相应的服务器，服务器执行，系统根据资源分配来决定访问相应的服务器，服务器执行所需的功能，完成一个远程调用过程后，将结果返回客户机所需的功能，完成一个远程调用过程后，将结果返回客户机–客户机和服务器是通过网络或分布式低层网络互连而实现这样一客户机和服务器是通过网络或分布式低层网络互连而实现这样一个完整的请求和服务过程个完整的请求和服务过程–客户机客户机/服务器实质是指分布式系统中两个进程之间的关系，更确服务器实质是指分布式系统中两个进程之间的关系，更确切地说，客户机和服务器都是进程，两个进程要互相通讯并建立切地说，客户机和服务器都是进程，两个进程要互相通讯并建立合作关系合作关系拧蝴萍泪箩满婪循阵出借突陪奇甲枢腐陀御烈欧线撒委台红屎狸积榴袜倔第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University7.1.4 分布式多媒体系统的特征分布式多媒体系统的特征•分布式多媒体系统中对多媒体信息的处理形式采用了分布式多媒体系统中对多媒体信息的处理形式采用了分布式处理方式。

所谓分布式处理方式所谓分布式处理分布式处理就是通过统一控制就是通过统一控制对纳入分布处理过程中的对象进行处理及通信可见对纳入分布处理过程中的对象进行处理及通信可见合作活动中要求进行有效地协调，这样才能正常完成合作活动中要求进行有效地协调，这样才能正常完成所有的任务所有的任务DMS所具有的特征如下：所具有的特征如下：1．技术综合性（．技术综合性（Technology Integration））2．实时多媒体综合性（．实时多媒体综合性（Real-time Multimedia Integration））3．提供系统内的．提供系统内的QoS支持支持4．交互性（．交互性（Interactivity））5．多媒体同步支持（．多媒体同步支持（Multimedia synchronization support））6．标准化支持（．标准化支持（Standardization support））标透媒哈勒开支授掌岸捡苞望忽呢像姻深费嗜押精咏械柬钥十票详囊崩蔑第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University7.2 DMS的操作及管理的操作及管理•DMS综合了信息、计算、通信子系统中的各项技综合了信息、计算、通信子系统中的各项技术，以实现多媒体应用。

它所采用的技术包括：术，以实现多媒体应用它所采用的技术包括：–确保端到端确保端到端QoS服务质量的资源管理技术；服务质量的资源管理技术；–用于正确表现多媒体数据所采用的多媒体同步技术用于正确表现多媒体数据所采用的多媒体同步技术–既能减少存储量又能降低传输时对带宽的要求所采用既能减少存储量又能降低传输时对带宽的要求所采用的数据压缩技术；的数据压缩技术；–为了处理多媒体数据所使用的多媒体操作系统为了处理多媒体数据所使用的多媒体操作系统–支持多媒体通信的网络技术支持多媒体通信的网络技术–用于存储、捕获并发布多媒体信息的媒体服务器用于存储、捕获并发布多媒体信息的媒体服务器我功琉辽拓郡敏彩钉氢送峰剿逼碍啃显韭崇贤客铅陀唆抬俊完导叫听悉邻第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University7.2.1 分布式多媒体系统的分布式多媒体系统的QoS管理管理1．基本概念．基本概念（（1）服务质量（）服务质量（QoS）） 将将QoS定义为：定义为：“QoS描述了关于一个服务的某些性描述了关于一个服务的某些性能特点，这些性能特点是用户可见的，它以用户可理解的能特点，这些性能特点是用户可见的，它以用户可理解的语言表述为一组参数。

这些参数具有客观值或主观值语言表述为一组参数这些参数具有客观值或主观值其中客观值可以是抖动时延和峰值速率等，它们是描述系其中客观值可以是抖动时延和峰值速率等，它们是描述系统行为性能的参数，而主观值可以是优先级和访问权限，统行为性能的参数，而主观值可以是优先级和访问权限，这些是描述系统服务性能的参数这些是描述系统服务性能的参数通常不同网络根据各自的特点所提出的描述通常不同网络根据各自的特点所提出的描述QoS的参的参数不同笼饿滑摹线归券磐暑爆牵终逮庭阁仅燃锻蜗郧赖毅酣裹甩旭头胰摆霞刻霄第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University（（2）服务质量（）服务质量（QoS）的保证）的保证一般可以分为如下三种等级一般可以分为如下三种等级①① 确定型确定型（（Deterministic））QoS保证：它是指在通信过保证：它是指在通信过程中通信各方已商定的程中通信各方已商定的QoS参数值不发生改变，例如远程参数值不发生改变，例如远程医疗中的医学影像和数据都应提供这种级别的医疗中的医学影像和数据都应提供这种级别的QoS保证。

保证②② 统计型统计型（（Statistical））QoS保证：它是指在通信过程中保证：它是指在通信过程中允许通信各方已商定的允许通信各方已商定的QoS参数值发生一定程度的改变，参数值发生一定程度的改变，VOD视频点播就属于这类典型服务视频点播就属于这类典型服务③③ 尽力而为型尽力而为型（（Best-effort））QoS保证：它是指不提供保证：它是指不提供任何任何QoS保证，保证， IP网中的大量多媒体应用就属于这类服务网中的大量多媒体应用就属于这类服务娇犊拽摊暂堂泛激舞警餐赌黎庐疼傍六绝怎鬃竭摘男规肩能篡荫店缘戎陆第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University2．服务质量（．服务质量（QoS）的分层）的分层人们采用分层的方法以便更好的研究端到端的人们采用分层的方法以便更好的研究端到端的QoS隔郭陪酒含嫉迎阻委戍蚊巍捆爸膘死秉疡昏劲听乌馒莱坯篙疚茵捶磐穗舅第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University（（1）用户层）用户层用户层的用户层的QoS是由用户根据自身的主观感觉提出的，但是是由用户根据自身的主观感觉提出的，但是如果用户提出过高的要求就会占用大量的系统资源，因此应该如果用户提出过高的要求就会占用大量的系统资源，因此应该通过计费的方式限制用户的这种行为，使用户得到最佳的性价通过计费的方式限制用户的这种行为，使用户得到最佳的性价比。

比 （（2）应用层）应用层 应用层的应用层的QoS是通过用户层的是通过用户层的QoS映射而来的，用户通过映射而来的，用户通过设置相关的参数值来指定所需设置相关的参数值来指定所需QoS的应用服务，应用层的的应用服务，应用层的QoS参数可以从两个方面来描述：一个是根据各种媒体，例如音频、参数可以从两个方面来描述：一个是根据各种媒体，例如音频、视频、数据等自身的特点确定信息速率、最大抖动等视频、数据等自身的特点确定信息速率、最大抖动等QoS参数；参数；另一方面是根据各媒体间的关系提出同步质量与实时性的另一方面是根据各媒体间的关系提出同步质量与实时性的QoS要求3）系统层）系统层系统层的系统层的QoS是通过应用层的是通过应用层的QoS映射而来，它描述了对映射而来，它描述了对系统工作的要求，例如对操作系统的要求其系统工作的要求，例如对操作系统的要求其QoS参数可以从参数可以从吞吐量、缓冲区大小、流间的同步等方面来描述吞吐量、缓冲区大小、流间的同步等方面来描述4）网络）网络/设备层设备层网络层的网络层的QoS参数可以从比特率、网络连接的响应时间等参数可以从比特率、网络连接的响应时间等网络流量和丢包率、网络层端到端延迟等网络性能方面来描述。

网络流量和丢包率、网络层端到端延迟等网络性能方面来描述入辗悦打捂信脓姻匿漾撑徐逞袭伴祖杠缅掐样赊颐刑绩札迢拖阜汁杜屈引第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University3．服务质量（．服务质量（QoS）的管理）的管理•QoS管理是指系统按照一定的管理策略，通过对系统管理是指系统按照一定的管理策略，通过对系统资源进行调整与管理，从而得到通信过程中的资源进行调整与管理，从而得到通信过程中的QoS保保证可见QoS管理的目的就是充分利用各种资源，以管理的目的就是充分利用各种资源，以实现用户要求的实现用户要求的QoS建立连接建立连接①① QoS协商和协商和QoS映射映射②② 接入测试和资源预留接入测试和资源预留/分配分配③③ 通知连接已建立通知连接已建立保持连接保持连接①① QoS维护维护②② QoS监测监测③③ QoS自适应自适应断开连接断开连接亭扶黔窖音妓乃棕枫耿博变练紊阉巨萧汝磺藐刹瘪风萄队敷婉赃资昧决巳第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University4. IP网络的网络的QoS保证保证–传统的传统的IP网络是一个网络是一个“尽力而为尽力而为”型的网络，不适合实型的网络，不适合实时的多媒体信息的传输，需要建立一定的时的多媒体信息的传输，需要建立一定的QoS保证机保证机制来满足多媒体业务的传输。

几种服务模型和机制如制来满足多媒体业务的传输几种服务模型和机制如下：下：–综合服务模型（综合服务模型（IntServ）和资源预留协议（）和资源预留协议（RSVP））–区分服务模型（区分服务模型（DiffServ））–多协议标签交换（多协议标签交换（MPLS））霓受殉疥杆爵脖培母唤何曾蛀项债厘内揭畅塌盖始茫软侦勋赡钉玩鼠佬穴第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University7.2.2 分布式多媒体系统的操作系统分布式多媒体系统的操作系统•分布式多媒体系统的核心是分布式多媒体系统的核心是分布式多媒体操作系统分布式多媒体操作系统，，操作系统（操作系统（OS）是一个系统软件，用来管理和控制）是一个系统软件，用来管理和控制计算机的软、硬件资源，例如计算机的软、硬件资源，例如CPU、内存、、内存、I/O设备、设备、文件等，给用户提供一个有效并且方便的工作环境，文件等，给用户提供一个有效并且方便的工作环境，在分布式多媒体操作系统中对传统操作系统的性能进在分布式多媒体操作系统中对传统操作系统的性能进行了扩展以便满足多媒体应用的要求。

行了扩展以便满足多媒体应用的要求•传统操作系统传统操作系统–操作系统是系统软件中的最基本的部分，用于管理和操作系统是系统软件中的最基本的部分，用于管理和调度计算机系统资源，并为用户提供友好的接口和服调度计算机系统资源，并为用户提供友好的接口和服务–处理器处理器CPU、内存管理、进程管理、内存管理、进程管理–提高内部各部分间的并行性，提高程序的执行效率提高内部各部分间的并行性，提高程序的执行效率陛渴选巧强绸汹六钧迎技超录狭领赔谱吼砂主概啪患腑间氖茹午殴滓狗伴第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University•分布式操作系统分布式操作系统–由多台计算机组成的系统，其中所有计算机都是平等由多台计算机组成的系统，其中所有计算机都是平等的，当其中一台计算机发生故障时不会影响到其他计的，当其中一台计算机发生故障时不会影响到其他计算机的正常工作算机的正常工作–与传统的单机操作系统相比，分布式操作系统具有如与传统的单机操作系统相比，分布式操作系统具有如下特点：下特点：•进程通信进程通信–操作系统的主要功能之一就是进程通信。

操作系统的主要功能之一就是进程通信•资源管理资源管理–操作系统的另一个主要功能是资源管理操作系统的另一个主要功能是资源管理•系统结构系统结构–多内核多内核掀级举怀做憎侮寻厕便华绸醒荒啡它胯鹏座毋晾罗橡卒另弥方冕妓鲤祸白第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University•多媒体操作系统多媒体操作系统–应是一个既能满足多媒体应用的应是一个既能满足多媒体应用的QoS要求又能够对要求又能够对多媒体数据进行实时处理的实时多媒体操作系统多媒体数据进行实时处理的实时多媒体操作系统–传统操作系统的不适应性传统操作系统的不适应性：：•CPU调度算法不适应调度算法不适应–不能根据不能根据QoS变化随时动态调整多媒体任务优先级变化随时动态调整多媒体任务优先级•内存管理不适应内存管理不适应–多媒体应用对内存分配以数据为中心，连续存放多媒体应用对内存分配以数据为中心，连续存放•I/O总线管理不适应总线管理不适应–数据传送，传统操作系统的数据多次拷贝会增加延时数据传送，传统操作系统的数据多次拷贝会增加延时•文件系统不适应文件系统不适应–多媒体应用的文件，具有连续流特性多媒体应用的文件，具有连续流特性砧砷狈室蔽鸵瘤蹭羞懂寝七狗蜀邯楚藻展院耶戊屯垣毯俊清寐净更烹琼壶第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University–多媒体操作系统多媒体操作系统：：•在传统操作系统的功能基础上进行了扩展，是一个在传统操作系统的功能基础上进行了扩展，是一个实时操作并实现基于实时操作并实现基于QoS的资源管理的资源管理–建立在各种多媒体硬件设备驱动程序之上建立在各种多媒体硬件设备驱动程序之上–具有图形和声像功能的用户接口、能够驱动和控制多媒体具有图形和声像功能的用户接口、能够驱动和控制多媒体硬件设备硬件设备–进行实时任务调度进行实时任务调度–转换多媒体数据转换多媒体数据–实现同步控制和支持连续媒体的文件系统实现同步控制和支持连续媒体的文件系统•CPU管理管理•内存管理内存管理•I/O管理管理•文件系统管理文件系统管理垮茹阻杏息倦渊同拍鹿拿脑巨铲艇弃澎吵摸回乏仗自粳骨捍浸溃辅究万袖第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University7.2.3 分布式多媒体系统的终端设备分布式多媒体系统的终端设备1．多媒体终端硬件形式．多媒体终端硬件形式–目前常用的多媒体终端可以分为两种形式：目前常用的多媒体终端可以分为两种形式：•一种是对一种是对通用计算机加以扩充通用计算机加以扩充，使其具备集成化、，使其具备集成化、交互性的同步处理能力，从而构成多媒体计算机终交互性的同步处理能力，从而构成多媒体计算机终端；端；•另一种是采用特定的软硬件设备制作而成的针对某另一种是采用特定的软硬件设备制作而成的针对某种具体应用的种具体应用的专用设备专用设备，如，如机顶盒、多媒体会议终机顶盒、多媒体会议终端和可视端和可视等。

等•机顶盒一般具有如下功能：机顶盒一般具有如下功能：–通信功能通信功能–人机交互控制功能人机交互控制功能–信号解码功能信号解码功能–信息显示功能信息显示功能胡毗胡法永机扇颤挠置宅唯吼朴趋姥俭匡件耐汕笋霸滨可借洲僧匪颓寇柠第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University2．多媒体终端外部设备接口．多媒体终端外部设备接口–随着计算机技术和多媒体技术的迅速发展，多随着计算机技术和多媒体技术的迅速发展，多媒体终端设备，尤其是多媒体计算机终端为了媒体终端设备，尤其是多媒体计算机终端为了扩展其功能所接入的外围设备越来越多，并且扩展其功能所接入的外围设备越来越多，并且向微型化、智能化、多功能化方向发展，可见向微型化、智能化、多功能化方向发展，可见原有的计算机外设接口越来越不能满足人们的原有的计算机外设接口越来越不能满足人们的需要–USB–IEEE-1394接口接口氯公籽捎丑菜力崎基炭新日喀灼甥依勾子椒粹襄刺拯钳呢彪段元嗅网拼迎第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University3．多媒体终端的相关标准．多媒体终端的相关标准–多媒体终端设备在接入网络时必须遵从相应的多媒体终端设备在接入网络时必须遵从相应的国际标准，以达到不同国家和不同厂家生产的国际标准，以达到不同国家和不同厂家生产的设备可以互通的目的设备可以互通的目的–多媒体会议和可视等视听通信系统标准多媒体会议和可视等视听通信系统标准–H系列标准系列标准(建议建议)•H.320 N-ISDN视听业务标准视听业务标准•H.310/H.321 ATM视听业务标准视听业务标准•H.322/H323局域网视听业务标准局域网视听业务标准•H.324公用网视听业务公用网视听业务板傅猖隶孝农巩汕嘛鹰驭惰剪无牟抵腰脸文骋洱织疹疫部洛拣耕剖员龟跑第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University7.2.4 分布式多媒体系统的媒体服务器分布式多媒体系统的媒体服务器•在分布式多媒体系统中普遍采用的服务模型是客户在分布式多媒体系统中普遍采用的服务模型是客户/服务服务器模型。

其中服务器起着非常重要的作用，它是一种高集器模型其中服务器起着非常重要的作用，它是一种高集成度的音视频处理器，能够提供音视频的多媒体服务，因成度的音视频处理器，能够提供音视频的多媒体服务，因此这种服务器就是媒体服务器此这种服务器就是媒体服务器•1．媒体服务器的分布式体系结构．媒体服务器的分布式体系结构–媒体服务器可以基于一台通用计算机，或一台高级工作站，或者媒体服务器可以基于一台通用计算机，或一台高级工作站，或者基于一个专用的硬件平台而在分布式多媒体系统中，媒体服务基于一个专用的硬件平台而在分布式多媒体系统中，媒体服务器可以采用分布式层次结构，将媒体服务器的功能分布在网络中器可以采用分布式层次结构，将媒体服务器的功能分布在网络中的若干台计算机中，由若干台计算机分别承担一部分功能以解决的若干台计算机中，由若干台计算机分别承担一部分功能以解决媒体服务器的存储负担和输入输出的负担，使得低端计算机也能媒体服务器的存储负担和输入输出的负担，使得低端计算机也能够通过作为服务器网络的一个节点，与其它计算机节点联合起来够通过作为服务器网络的一个节点，与其它计算机节点联合起来提供高质量的服务提供高质量的服务。

欲汉躺扫兔御尝型暴遣唐糊瓮衫瞒荒亮糊谱舟伺柞趾釉仁诞妨晕毯亩芯阮第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University•2．媒体服务器涉及的关键问题．媒体服务器涉及的关键问题–为了保证连续媒体流实时地被用户播放，媒体为了保证连续媒体流实时地被用户播放，媒体服务器必须要在一个限定的时间内完成数据的服务器必须要在一个限定的时间内完成数据的读取读取数据的时间与磁头定位到磁盘中的读取读取数据的时间与磁头定位到磁盘中的某一数据块位置所需要的时间有关，即磁头的某一数据块位置所需要的时间有关，即磁头的寻道时间和划分的数据块大小有关下面我们寻道时间和划分的数据块大小有关下面我们从三个方面对相关的技术进行讨论从三个方面对相关的技术进行讨论•数据块数据块•数据布置数据布置•磁盘调度技术磁盘调度技术惭苗惋运蝶睦澜蔽迁蹋席藩岭航叉忻委邮檄须裴岸炎睬梗慑茸馋脚贱期颗第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University• 多媒体数据格式会因应用要求的不同而不同多媒体数据格式会因应用要求的不同而不同• 流媒体实际上是一种新的媒体传输技术流媒体实际上是一种新的媒体传输技术7.3 流媒体技术流媒体技术弹聘镭颂瑚末碟吼舔播穿纬袋雌旭棍价翅绊宗及箩雏文刺光瓶互棵凳眉是第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University一、什么是流媒体一、什么是流媒体 网络上的多媒体信息，有两种传输方式：网络上的多媒体信息，有两种传输方式：(a) 下载方式：下载方式：延迟大：延迟大：AV文件大，存储容量大，网络带宽文件大，存储容量大，网络带宽有限有限(b) 流式传输：流式传输：启动延时小：实时传送，降低了缓存容量的启动延时小：实时传送，降低了缓存容量的需求需求 流式传输，可以实现流式传输，可以实现“边下边看边下边看”，不必，不必等到下载完整个多媒体数据文件，启动延时后，等到下载完整个多媒体数据文件，启动延时后，多媒体的播放和下载并行处理。

多媒体的播放和下载并行处理俗涎邑絮忧铁骚串稿涣扔君饯贿试叮磨跋犯囊衫挟壤揽湖圭敖袭鸽讹话估第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University二、流媒体通信原理二、流媒体通信原理 (1) 用户通过用户通过HTTP/TCP与与Web服务器交换信息：服务器交换信息：获得流媒体服务清单，向媒体服务器请求相关服务获得流媒体服务清单，向媒体服务器请求相关服务(2) 客户机的客户机的Web浏览器启动相应的媒体播放器：浏览器启动相应的媒体播放器：通过通过RTP/UDPRTP/UDP从媒体服务器中获得流媒体数据、实时播放从媒体服务器中获得流媒体数据、实时播放(3) 客户机播放器需实时与媒体服务器交换控客户机播放器需实时与媒体服务器交换控制信息：制信息： 通过通过RTCP/UDPRTCP/UDP交换控制信息，媒体服务交换控制信息，媒体服务器根据客户机反馈的流媒体接收情况智能调器根据客户机反馈的流媒体接收情况智能调整向客户机传送媒体数据流，从而在客户端整向客户机传送媒体数据流，从而在客户端达到最优的接收效果达到最优的接收效果光磷糙助哥碳投竣赛类记按厚慌赤雇赐遇羽管奔殴切例腊缚卧憋硕嫉街以第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University例：网络直播系统例：网络直播系统亩犯酵撮涕散予辱良昨脉淘力罐牛继傈吐及戍彼三裕征日悉曲迟能泻固光第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University实现流式传输的两种方式：实现流式传输的两种方式：实时流式传输实时流式传输使用流式传输媒体服务器，或应用使用流式传输媒体服务器，或应用RTSPRTSP的实的实时协议时协议顺序流式传输顺序流式传输文件顺序发送，使用文件顺序发送，使用HTTPHTTP服务器服务器虏泅肮梁丧誉兼扇唇秉汗彝迎裔灸酥个腻隶月囱吭勃昏酌儿篮链极绑黎院第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University1. 顺序流式传输顺序流式传输优点：优点：• 顺序下载、期间传输速度不能调整顺序下载、期间传输速度不能调整• 标准标准HTTPHTTP服务器发送、无需其他协议服务器发送、无需其他协议缺点：缺点：u 适合发布高质量的短片，如片头、片尾或广告适合发布高质量的短片，如片头、片尾或广告等等u 对网络要求不高：可通过对网络要求不高：可通过ModemModem发布发布u 管理容易：顺序流式文件放于管理容易：顺序流式文件放于httphttp或或ftpftp服务器服务器u 不适合长片断和有随机访问要求的视频不适合长片断和有随机访问要求的视频u 不支持现场广播不支持现场广播揪掀棍拽酷益铱狸雪她哥爹陆揽埃至痊风剪脓咯沛楞烬谭本谗操讹征倪裁第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University2. 实时流式传输实时流式传输• QuickTime Streaming Server QuickTime Streaming Server、、RealServer RealServer …………适合：适合：u 保证媒体信号带宽与网络连接匹配，使媒体保证媒体信号带宽与网络连接匹配，使媒体实时可见实时可见u 实时传送，适合现场事件实时传送，适合现场事件u 支持随机访问支持随机访问u 需要专用的媒体服务器与传输协议需要专用的媒体服务器与传输协议• 以以ModemModem连接，图像质量较差连接，图像质量较差• 允许对媒体发送进行更多级别的控制允许对媒体发送进行更多级别的控制• 协议：协议：rtsp/mmsrtsp/mms托电缔满栖乾盖盆灼汝宗会操峭众其北磅亲谣唯紊进胯急炸埠卡故艘猖佐第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University三、流媒体实现原理三、流媒体实现原理 首先，通过压缩使多媒体数据适合流式传输；首先，通过压缩使多媒体数据适合流式传输；然后，通过架设流媒体服务器，修改然后，通过架设流媒体服务器，修改MIMEMIME进行标识进行标识最后，通过各种实时协议传输流媒体数据最后，通过各种实时协议传输流媒体数据编码器编码器(预处理预处理)流媒体流媒体服务器服务器流媒体流媒体播放器播放器流式传输流式传输流式传输流式传输原始媒体原始媒体瞅长枯菲浦蚌羽经割蛾释书哮十涌珠稠咎伊具籽耐和纺吃挤训嘿方雇证梅第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University1. 预处理预处理编码方式可以多种多样：编码方式可以多种多样：• 采用先进高效的压缩算法采用先进高效的压缩算法• 加入一些附加信息形成适合流式传输的文件格式加入一些附加信息形成适合流式传输的文件格式编码过程必须综合考虑：编码过程必须综合考虑：u各大公司均提供了关于编码、流式传送、以客户各大公司均提供了关于编码、流式传送、以客户观看等方面、享有专用权的方案；观看等方面、享有专用权的方案；u 编码速度：编码速度：20kbps20kbps～～300kbps,300kbps,甚至甚至1Mbps1Mbps 不同编码速度的不同编码速度的定制性能定制性能、包损失的、包损失的容错性容错性、、 网络的网络的带宽波动带宽波动、最低速率下好的、最低速率下好的A/VA/V品质品质、、 编码编码/ /流式传送的流式传送的成本成本、流的、流的控制控制等等等等雀楔敏或滦汐殖目图擦板镇盆涸呆塌不摇涩硬核慰蜡伞削袜桩贵贱沛孺巫第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University2. 支持流媒体传输的网络协议支持流媒体传输的网络协议(1) 实时传输协议实时传输协议RTP uInternetInternet上针对多媒体数据流的一种传输协议上针对多媒体数据流的一种传输协议(2) 实时传输控制协议实时传输控制协议RTCP u和和RTPRTP一起提供流量控制和拥塞控制的服务一起提供流量控制和拥塞控制的服务(3) 实时流协议实时流协议RTSP u定义了一对多的应用程序如何有效地传送多媒体定义了一对多的应用程序如何有效地传送多媒体数据数据(4) 资源预留协议资源预留协议RSVP u在一定程度上为流媒体的传输提供在一定程度上为流媒体的传输提供QoSQoS叙侧夹僳莉舱众屡春伪叮瞩猖蒜钳朴顺闹滁嘶公韩尺这茂攘自狸颖瓤旋惫第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University3. 识别流媒体类型的途径识别流媒体类型的途径--MIMEuHTTPHTTP通过通过MIMEMIME来标识来标识WebWeb上繁多的多媒体上繁多的多媒体文件格式文件格式uWebWeb服务器和服务器和WebWeb浏览器均基于浏览器均基于HTTP,HTTP,而而HTTPHTTP都都内建有内建有MIMEMIMEuWebWeb服务器和服务器和WebWeb浏览器可通过浏览器可通过MIMEMIME来识别流来识别流媒体，并作出相应的处理媒体，并作出相应的处理挥溢大划峭榨务信猖飞哦偏襄索铰鹿病性斜芹椅涡拭阿痉喉腺艇足茁访戏第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University四、流媒体播放方式四、流媒体播放方式 (1) 单播：单播：客户端和媒体服务器间需建立一单独的客户端和媒体服务器间需建立一单独的数据通道数据通道造成服务器负担沉重造成服务器负担沉重(2) 组播：组播：允许路由器一次将数据包复制到多个允许路由器一次将数据包复制到多个通道通道提高了网络利用率提高了网络利用率(3) 点播点播/广播：广播：点播：客户端主动与服务器连接点播：客户端主动与服务器连接广播：用户被动接收流广播：用户被动接收流斑昼焙酋雷匹楼虑提偏摧猛荤痞返廖搜凝亢蜘事来贬区恢氏朽德沸媒搜滩第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University五、流媒体文件格式五、流媒体文件格式 (1) 庞大的媒体数据信息首先要进行压缩庞大的媒体数据信息首先要进行压缩媒体压缩格式媒体压缩格式(2) 为了方便传输，需要对压缩后的文件进行为了方便传输，需要对压缩后的文件进行分割分割媒体流格式媒体流格式(3) 要在要在IP网上传播，还要将一定的格式告诉网上传播，还要将一定的格式告诉用户用户媒体的发布格式媒体的发布格式旦菌磐吧掏骆构霖盾诬霹刷慨萧线慨识躇捷宽品侠古带掺鼎围沙览破爽丧第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University1、压缩媒体文件格式、压缩媒体文件格式 通过一定的压缩算法，去掉大量的冗余信通过一定的压缩算法，去掉大量的冗余信息，形成压缩媒体文件。

息，形成压缩媒体文件采用文件传送方式：采用文件传送方式：减少延时和存储空间；减少延时和存储空间；实现边下载边播放，并保证一定的播放实现边下载边播放，并保证一定的播放质量质量RealMediaRealMedia、、ASFASF、、MOVMOV、、SWFSWF2、流文件格式、流文件格式 辰场沸貉胡尘读晓膀仰睦孔若毗昌瞪孺瑚棘驼奢徐捉宝谱款诲溺孕澜止梁第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University(1). RealMedia(a) RealVideo u主要用于低速率广域网上实时传输活动视频主要用于低速率广域网上实时传输活动视频(b) RealAudio u用以传输接近用以传输接近CDCD音质的音频数据音质的音频数据(c) RP(RealPix) u允许直接将图片文件通过允许直接将图片文件通过InternetInternet流式传输流式传输到客户端到客户端(c) RT(RealText)u可使让文本从文件或者直播源流式发放到客户端可使让文本从文件或者直播源流式发放到客户端跨平台的多媒体应用规范、网上全带宽的多媒体回跨平台的多媒体应用规范、网上全带宽的多媒体回放、实现网络播放，上网查找和收听、放、实现网络播放，上网查找和收听、 收看广收看广播、电视播、电视演糖瞅缩春惑咆腔淹廖冉刁感半淌敲酚致熔轴游挞凛缚袁孪喧室娘坟阴粪第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University(2). ASF特点特点 u支持在各类网络和协议下进行数据传递支持在各类网络和协议下进行数据传递( (公开标准公开标准) )uASFASF是一种数据格式，也可用于指定实况演示的格式是一种数据格式，也可用于指定实况演示的格式u最适于通过网络发送多媒体流，也同样适于在本地最适于通过网络发送多媒体流，也同样适于在本地播放播放u任何压缩任何压缩——解压缩运算法则都可以用编解码解压缩运算法则都可以用编解码ASFASF流流Microsoft为了和现在的为了和现在的RealPlayer竞争而发竞争而发展起来的一种可以直接在网上观看视频节目展起来的一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式的文件压缩格式琐塔榷实苗乾黔林会屹专品宜谊僚瑶迹揭侄提露爪驹阅扣急白速臼当矿汐第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University(3). MOV(a) 这是极具弹性的存储格式这是极具弹性的存储格式u没强制要求用户将媒体资料存成没强制要求用户将媒体资料存成 QuickTime QuickTime MovieMovie文件，但它是一种方便而强大的多媒体文文件，但它是一种方便而强大的多媒体文件格式，要比微软早期推出的件格式，要比微软早期推出的AVIAVI文件格式强文件格式强(b) 用它作为分散式多媒体系统是比较理想用它作为分散式多媒体系统是比较理想的环境的环境uQuickTime MovieQuickTime Movie文件格式不受系统平台、系文件格式不受系统平台、系统开放性、可延伸性的约束统开放性、可延伸性的约束Apple计算机公司开发的一种音频、视频文计算机公司开发的一种音频、视频文件格式，用于保存音频和视频信息，具有先件格式，用于保存音频和视频信息，具有先进的视频和音频功能进的视频和音频功能再兄霄圈妆电承泳磐宽尺皱藉堆骋甲留电吐莆案凤柳鸟祈肾谬惫扫恭桐炙第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo UniversityQuickTime文件格式优点文件格式优点(a) 支持支持24位彩色，支持位彩色，支持RLE、、JPEG等领先的等领先的集成压缩技术集成压缩技术(b) 提供提供150多种视频效果，并配有提供了多种视频效果，并配有提供了200多种多种MIDI兼容音响和设备的声音装置兼容音响和设备的声音装置(c) 新版的新版的QuickTime进一步扩展了原有功能，进一步扩展了原有功能，包含了基于包含了基于Internet应用的关键特性，能够应用的关键特性，能够通过通过 Internet提供实时的数字化信息流、工提供实时的数字化信息流、工作流与文件回放功能作流与文件回放功能(d) QuickTime还采用了一种称为还采用了一种称为QuickTime VR (QTVR)技术的技术的虚拟现实虚拟现实(Virtual Reality，，VR)技术技术又即井潜怎酗颅黄箍只悠程洋崔葱枉绘烛冉萌雇柏烦舷巷讶脆莆民疚镑财第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University(4). SWF采用矢量图形方法采用矢量图形方法u生成的文件很小，但质量却丝毫不变，生成的文件很小，但质量却丝毫不变，已播放的质量不随画面的放大而变差已播放的质量不随画面的放大而变差与与RealNetwork公司进行合作，一同推进公司进行合作，一同推进流媒体的服务流媒体的服务SWF（（Shock Wave Flash）是）是 Micromedia公司推出的一种动画格式公司推出的一种动画格式遏佩飞哮言比课惠弛一世馅吠块铡烤蕾良师悸馋侵僧楚沏壳标皖厨沏薄纂第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University3、媒体发布格式、媒体发布格式 将流媒体的一定格式告诉用户，通将流媒体的一定格式告诉用户，通俗地讲就是播放列表俗地讲就是播放列表u单个媒体发布格式能包含不同类型媒体的所单个媒体发布格式能包含不同类型媒体的所有信息，有信息， 如计时、多个流同步、版权和所如计时、多个流同步、版权和所有人信息有人信息u实际视听数据可位于多个文件中，而由媒体实际视听数据可位于多个文件中，而由媒体发布文件包含的信息控制着流的播放发布文件包含的信息控制着流的播放跺半饼驻谎歌投驻颗范三很于稿内讥甄栗导兆搪从泣豺昭歼需副履陨瞎裴第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University六、流媒体系统的基本构成六、流媒体系统的基本构成包括：包括： 媒体内容制作、媒体内容制作、 媒体内容管理、媒体内容管理、 用户管理、用户管理、 视频服务器和客户端播放系统。

视频服务器和客户端播放系统媒体内容管理媒体内容管理媒体内容制作媒体内容制作视频服务器视频服务器视频服务器视频服务器视频服务器视频服务器视频服务器视频服务器用户管理用户管理客户端客户端客户端客户端客户端客户端客户端客户端赴瑶些萤邻墓益蝉帕晓晦拱亩凌垦兴猩狡胆柴榷赋裹间饥邮糜空者秘森眺第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University1、媒体内容制作、媒体内容制作媒体内容制作模块可进行媒体内容制作模块可进行Stream的制作与生成包的制作与生成包括从独立的视频、声音、图片、文字组合到制作丰括从独立的视频、声音、图片、文字组合到制作丰富的流媒体的一系列的工具，富的流媒体的一系列的工具， 产生产生Stream文件可以文件可以存储为固定的格式存储为固定的格式u转档转档/ /转码软件：压缩转换为流格式文件，转码软件：压缩转换为流格式文件， 常见软件常见软件有有Real ProducerReal Producer、、Windows Media EncoderWindows Media Encoderu流媒体编辑软件：对流媒体文件进行编辑流媒体编辑软件：对流媒体文件进行编辑u合成软件：将各类图片、声音、文字、视频、幻灯片合成软件：将各类图片、声音、文字、视频、幻灯片或网页同步，并合成为一个流媒体文件。

常见软件有或网页同步，并合成为一个流媒体文件常见软件有RealSlidshowRealSlidshow、、 RealPresenter RealPresenter、、 Windows Media Windows Media AuthorAuthor等笑辽类翁圾晶沥哉凿撩让坠遍挛翘肝慕坎鹏驾荷涤毒吊枉树寺凰帛枯富翌第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University2、媒体内容管理、媒体内容管理媒体内容管理包括流媒体文件的存储、查询及媒体内容管理包括流媒体文件的存储、查询及节目管理、创建和发布节目管理、创建和发布: 文件系统、数据库管理文件系统、数据库管理系统系统(a) 视频业务管理媒体发布系统视频业务管理媒体发布系统u包括广播和点播的管理、节目管理，创建、包括广播和点播的管理、节目管理，创建、发布及计费认证服务，提供定时按需录制、发布及计费认证服务，提供定时按需录制、直播、传送节目的解决方案，管理用户访问直播、传送节目的解决方案，管理用户访问及多服务器系统负载均衡调度的服务。

及多服务器系统负载均衡调度的服务 (b) 媒体存储系统媒体存储系统u海量存储、具有高性能的数据读写能力海量存储、具有高性能的数据读写能力王片涉埃漓闯甘村烧袜匣席谤茨绵咙瓶泻巍骸虞聂躬管鞭宗挪彼辞粹容沛第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University(c) 媒体内容自动索引检索系统媒体内容自动索引检索系统对媒体源进行标记，捕捉音频和视频文件并建对媒体源进行标记，捕捉音频和视频文件并建立索引立索引u媒体分析软件：可以实时地根据屏幕的文本媒体分析软件：可以实时地根据屏幕的文本来识别来识别u索引和编码：允许同时索引和编码，使用先索引和编码：允许同时索引和编码，使用先进的技术实时处理视频信号，而且可以根据进的技术实时处理视频信号，而且可以根据内容自动地建立一个视频数据库（或索引）内容自动地建立一个视频数据库（或索引）井甚娠踪绘席熙怎涛金赎撩宦读诱扛搓莫吕壮嗣倦荔舜玫赚坚藏毯群受玩第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University3、用户管理、用户管理用户管理主要进行用户的登记、授权、计费和认用户管理主要进行用户的登记、授权、计费和认证。

证u用户身份验证：可以限制非法用户使用系统，用户身份验证：可以限制非法用户使用系统，只有合法用户才能访问系统通常可根据不只有合法用户才能访问系统通常可根据不同的用户身份，同的用户身份， 提供对系统不同的访问控制提供对系统不同的访问控制功能u计费系统：根据用户访问的内容或时间进行计费系统：根据用户访问的内容或时间进行相应的费用统计相应的费用统计 包括订金、包括订金、VOD、出租、所有权、、出租、所有权、BtoB的的多级内容分发版权管理领域等，是运营商保护多级内容分发版权管理领域等，是运营商保护内容和依靠内容赢利的关键技术保障内容和依靠内容赢利的关键技术保障 疽饼宽聊铆督凛智他堰歉杖眺砍弯扭融馏砚朽馅刹蔫鼎汲卿熄丢擒惶婪砷第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University4、视频服务器、视频服务器 视频服务器是网络视频的核心，直接决定着视频服务器是网络视频的核心，直接决定着流媒体系统的总体性能。

流媒体系统的总体性能u为了能同时响应多个用户的服务要求，视频为了能同时响应多个用户的服务要求，视频服务器一般采用时间片调度算法服务器一般采用时间片调度算法u要求：存储量大，数据率高要求：存储量大，数据率高u媒体系统通常支持多服务器协同工作，媒体系统通常支持多服务器协同工作， 服务服务器之间能自动进行负载均衡器之间能自动进行负载均衡使用使用Darwin 流服务器实现流服务器实现Linux下的视频点播系统下的视频点播系统 使用使用Helix server实现实现Windows下的视频点播系统下的视频点播系统 黔隧俯讫当欲如愈卫佑错河吕淮缆河烛桥擦业熔勤烦蔑涂台姜申盈掘忻脐第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University5、客户端系统、客户端系统 流媒体客户端系统支持实时音频和视频直流媒体客户端系统支持实时音频和视频直播和点播，可以嵌入到流行的浏览器中，可播和点播，可以嵌入到流行的浏览器中，可播放多种流行的媒体格式播放多种流行的媒体格式u在带宽充裕时，流式媒体播放器可以自动侦测视在带宽充裕时，流式媒体播放器可以自动侦测视频服务器的连接状态，选用更适合的视频，以获频服务器的连接状态，选用更适合的视频，以获得更好的效果。

得更好的效果RealPlayer、、 Media Player、、QuickTime月足缎忧冕孕管竟宜漏拾夫胳镊坐栏搽孙告识良沁樊欧些奥油电冬穆做佬第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University(1)、 RealPlayer RealNetworks公司在流媒体领域起步较早，其公司在流媒体领域起步较早，其系统由三个部分构成：捕捉媒体文件并进行压系统由三个部分构成：捕捉媒体文件并进行压缩编码的缩编码的Real Producer或或Real Encoder、、 服务服务器系统器系统Real Server和客户端播放软件和客户端播放软件Real Playeru从从Real System G2Real System G2系统开始，使用了智能流系统开始，使用了智能流技术技术u支持从支持从28.8kbps28.8kbps窄带视频质量到窄带视频质量到500kbps500kbps的的VHSVHS，直至，直至 1000kbps 1000kbps的的DVDDVD视频质量；可根据视频质量；可根据客户端的接入速率自适应提供合适压缩率的客户端的接入速率自适应提供合适压缩率的流；支持多种操作系统流；支持多种操作系统恨潦昭搏细陕朴栓汉歹枝咀戍栓妇刮萤坑霜患宾妻验粉潦充已频俭巍妖油第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University(2)、 Windows Media Player Microsoft公司的公司的Windows Media系统包括系统包括 Windows Media Server、、 Windows Media Tools和和Windows Media Player三个部分三个部分u提供较强的扩展性、灵活性和方便性提供较强的扩展性、灵活性和方便性u与与Real PlayerReal Player一样，根据网络速率自动调整一样，根据网络速率自动调整播放速率以获得最佳播放效果播放速率以获得最佳播放效果u自动检测客户端是否安装解码软件自动检测客户端是否安装解码软件u不仅能播放流式视音频，而且能播放所有的不仅能播放流式视音频，而且能播放所有的音频和视频点播格式音频和视频点播格式隘梦诞刊钻谣勉汪桅申敢陕疟鬼交楼蔼舍烩媒冰停市拓刁龟精何墨拯灾锈第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University(3)、 QuickTime 苹果公司推出的能在计算机上播放高品质视频苹果公司推出的能在计算机上播放高品质视频图像的技术，是数字媒体领域事实上的工业标图像的技术，是数字媒体领域事实上的工业标准；由三个不同部分组成：准；由三个不同部分组成：QuickTime电影电影(Movie)文件格式、文件格式、 QuickTime媒体抽象层及媒体抽象层及QuickTime内置媒体服务系统内置媒体服务系统uQuickTimeQuickTime媒体抽象层是一种综合性的媒体软件架构媒体抽象层是一种综合性的媒体软件架构uQuickTimeQuickTime电影文件格式定义了存储数字媒体内容的电影文件格式定义了存储数字媒体内容的标准方法标准方法uQuickTimeQuickTime内置媒体服务系统则可作为软件开发工内置媒体服务系统则可作为软件开发工具的基础具的基础绢蹦播千强秃馅踏淋怂编琐寻恫托客搐曙昧农徊伐君琐丽暮用殊但碰忧绩第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo UniversityQuickTime的特点的特点 u支持支持IETFIETF流标准以及流标准以及RTPRTP、、 RTSP RTSP、、 SDP SDP、、 FTP FTP和和HTTPHTTP等网络协议；等网络协议；u具有目前最高音频和视频播放质量的播放器，具有目前最高音频和视频播放质量的播放器，内置内置WebWeb浏览器插件浏览器插件(Plug-in)(Plug-in)技术；技术；u支持多种视频和动画格式；支持多种视频和动画格式；u它不仅提供了一个播放控制平台，还新増了一它不仅提供了一个播放控制平台，还新増了一个类似于个类似于IEIE的收藏夹，的收藏夹， QuickTime Player QuickTime Player还支还支持多个窗口的同步播放。

持多个窗口的同步播放展佃煮篇簇恶幂篷赂巷撰氰钧嗣雄阁椰传养忠救都讽赶凄淋上踌伺傀烦晃第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University七、流媒体的应用七、流媒体的应用 1. 流媒体应用类型流媒体应用类型流媒体应用可以根据传输模式、实时性、交流媒体应用可以根据传输模式、实时性、交互性粗略地分为多种类型互性粗略地分为多种类型u实时性是指视频内容源是否实时产生、采集和实时性是指视频内容源是否实时产生、采集和播放；播放；u传输模式主要是指流媒体传输是点到点的方式传输模式主要是指流媒体传输是点到点的方式还是点到多点的方式；还是点到多点的方式；u交互性是指应用是否需要交互，交互性是指应用是否需要交互， 即流媒体的即流媒体的传输是单向的还是双向的传输是单向的还是双向的考琢纳霸桓抡旨普统檄纷姑熬了披桨掂怎旭赚属脚坝遗杨湖堪豁槽降爸袄第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University2.常见的流媒体的应用常见的流媒体的应用u(2)(2)视频广播视频广播u(1)(1)视频点播视频点播u(3)Internet TV(3)Internet TVu(6)(6)远程教学远程教学u(7)(7)电视上网电视上网u(4)(4)视频监视视频监视u(5)(5)视频会议视频会议u(8)(8)音乐播放音乐播放u(9)(9)电台电台泳粱窟汪高陆柜疚楼茹搪嘻京殉蔫旦印勉粗庄趁襄烃瞥厚晰纸扔盘约性舅第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University多媒体流调度算法多媒体流调度算法•多媒体流的调度随多媒体流的调度随VoD发展起来发展起来ü初期：重点在磁盘调度、海量存储等初期：重点在磁盘调度、海量存储等üVoD系统的服务能力，相关：系统的服务能力，相关：Ø 硬件利用率、资源调度、服务机制、用户互交硬件利用率、资源调度、服务机制、用户互交•受制于硬件，服务器的受制于硬件，服务器的I/O能力和网络带宽不能无限提高能力和网络带宽不能无限提高流媒体的调度技术流媒体的调度技术拍婪据爵彼攘钎耗霓赞氨底岿遁抒接捉房瓶雄抿韵嘶窒敢伟射谅桂胰面沽第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University•典型的流媒体调度算法分为：典型的流媒体调度算法分为：ü静态调度算法：服务器推模式，不考虑用户动态行为静态调度算法：服务器推模式，不考虑用户动态行为ü动态调度算法：客户拉模式，用户请求，服务器按一动态调度算法：客户拉模式，用户请求，服务器按一定调度算法响应定调度算法响应静态调度算法静态调度算法•优点优点ü结构简单，不受用户动态行为的影响结构简单，不受用户动态行为的影响ü公平性高，对于不同用户而言，系统提供的服公平性高，对于不同用户而言，系统提供的服务性能相似务性能相似ü对用户访问频率不敏感对用户访问频率不敏感•缺点缺点ü提供提供QoS不高，延时长不高，延时长ü不支持交互操作不支持交互操作(VCR操作操作)穿焦养谐鸭懂惠元总镰毡曰羽冲缕电烧控浙珊套嚼沤池砧另哗砾乏尽学躺第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University动态调度算法动态调度算法•优点优点ü启动延时小启动延时小ü支持用户支持用户VCR操作操作•缺点缺点ü算法结构复杂算法结构复杂ü公平性较差公平性较差等匿壕痘鞍缆阎妥涡香掷略妒荔捷赁姻番下价前檄衰篡茧箍虎马蛀骑约张第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University多媒体流的静态调度算法多媒体流的静态调度算法•周期广播算法周期广播算法•金字塔算法金字塔算法•Permutation Pyramid算法算法•摩天大楼摩天大楼(skyscraper)算法算法丸镍扣锨繁挫瓶耀疥庞开匡聊碉衔碳钙盔虐广纂氮舆狠乘铆推踪苦摸蔓茹第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理多媒体通信技术：多媒体数据的分布式处理信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University多媒体流的动态调度算法多媒体流的动态调度算法•FCFS(First In First Serve )算法算法•客户端缓冲算法客户端缓冲算法•Batching算法算法•Adaptive Piggybacking算法算法•SMP(split and merge protocol)算法算法•补丁算法补丁算法骂钳争前硼耪只臻聪土子祈犁篷矢工干骚倡摊铱酋疑霜湾狱负条婚筒夸没第7章多媒体数据的分式处理第7章多媒体数据的分式处理。