第10章-網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)

第10章網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)(系統(tǒng))或計(jì)算機(jī)限制的外設(shè)，通過(guò)通信設(shè)備和傳輸介質(zhì)連接起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)限制下，依據(jù)約定的通信協(xié)議進(jìn)行信息交換，實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的突出特點(diǎn):綜合利用了當(dāng)代全部重要信息技術(shù)的探討成果，通過(guò)對(duì)信息收集、識(shí)別、存儲(chǔ)和處理等技術(shù)，把分散在廣泛區(qū)域中的很多信息處理系統(tǒng)有機(jī)連接在一起，組合成一個(gè)規(guī)模更大、功能更強(qiáng)、牢靠性更高的信息綜合處理系統(tǒng)。以達(dá)到資源共享、分布處理和相互通信的目的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)和物理信道的集合，一般由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩部分組成。10.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)由主機(jī)、終端、I/O設(shè)備、各種軟件資源和數(shù)據(jù)庫(kù)等組成。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，向網(wǎng)絡(luò)用戶供應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。主機(jī)系統(tǒng)可是微機(jī)、小型機(jī)、大中型計(jì)算機(jī)終端是網(wǎng)絡(luò)中面對(duì)用戶的接口，是網(wǎng)絡(luò)中數(shù)量最多分布最廣的設(shè)備，它干脆面對(duì)用戶，為用戶供應(yīng)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源的接口。通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)包含傳輸介質(zhì)和通信設(shè)備。它擔(dān)當(dāng)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接、加工和變換等處理工作。傳輸介質(zhì):專用的雙絞線、同軸電纜及光纖，也可以是公用通信線路，如電話線、微波等。通信設(shè)備:指通信處理機(jī)、交換設(shè)備和調(diào)制解調(diào)設(shè)備，以及用于衛(wèi)星通信的地面站、微波站、集中器等。

10.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型對(duì)等網(wǎng)模式

對(duì)等網(wǎng)中每一臺(tái)設(shè)備可同時(shí)是客戶機(jī)和服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)中全部設(shè)備可干脆訪問(wèn)數(shù)據(jù)、軟件和其他網(wǎng)絡(luò)資源。即每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)與其他連網(wǎng)計(jì)算機(jī)是對(duì)等(peer)的，它們沒(méi)有層次劃分?！皩?duì)等網(wǎng)”是局域網(wǎng)中最基本的一種，很多管理功能不能實(shí)現(xiàn)?？蛻魴C(jī)／服務(wù)器（C/S）模式

客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)又叫服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)?；诜?wù)器的網(wǎng)絡(luò)引進(jìn)了層次結(jié)構(gòu)，它是為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大所需的各種支持功能而設(shè)計(jì)的。通常將基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)都稱為客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)閱讀器/服務(wù)器(B/S)模式

閱讀器作為操作系統(tǒng)的一種擴(kuò)展，充當(dāng)用戶計(jì)算機(jī)與Internet之間的一個(gè)接口，隨著閱讀器功能不斷增加，有望成為將來(lái)應(yīng)用程序運(yùn)行的主要環(huán)境。對(duì)于閱讀器而言，程序和數(shù)據(jù)的具體位置不那么重要，只要知道其在Internet上的地址或域名就能訪問(wèn)。B/S模式為一種“瘦客戶機(jī)／服務(wù)器”模式，區(qū)分于傳統(tǒng)的局域網(wǎng)的“C/S”模式，在于應(yīng)用程序完全在服務(wù)器端運(yùn)行，客戶端只進(jìn)行簡(jiǎn)潔的數(shù)據(jù)輸入/輸出，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)和操作指令返回服務(wù)器端，在服務(wù)器端運(yùn)行的應(yīng)用程序處理后返回結(jié)果。分布式系統(tǒng)(distributedsystem)

在分布式系統(tǒng)中，多臺(tái)自主計(jì)算機(jī)的存在對(duì)用戶是透亮的。用戶輸入一條吩咐運(yùn)行某個(gè)程序，分布式系統(tǒng)便會(huì)運(yùn)行它。操作系統(tǒng)會(huì)選擇合適的處理器，找尋全部的輸入文件，然后傳送給該處理器，并把結(jié)果放到合適的地方。

即：分布式系統(tǒng)的用戶覺(jué)察不到多個(gè)處理器的存在，用戶所面對(duì)的是一臺(tái)虛擬的單處理機(jī)。為處理器安排任務(wù)，為磁盤(pán)安排文件，把文件從存儲(chǔ)的地方傳送到須要的地方，以及其他全部的系統(tǒng)功能都必需是自動(dòng)完成的。系統(tǒng)中，若干臺(tái)計(jì)算機(jī)可以相互協(xié)作來(lái)完成一個(gè)共同的任務(wù)。協(xié)議指為了使網(wǎng)絡(luò)中的不同設(shè)備能進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)通信，預(yù)先制定的一整套通信雙方相互了解和共同遵守的格式和約定。不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的產(chǎn)品，對(duì)數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)編碼等都不會(huì)相同，不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或不同應(yīng)用軟件之間對(duì)話、傳遞信息，必需遵守雙方的約定和規(guī)則，以便保證能夠相互聯(lián)接和正確交換信息。這些約定和規(guī)程是事先制定的，并以標(biāo)準(zhǔn)的形式固定下來(lái)，這就是網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。10.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

協(xié)議分層的概念

計(jì)算機(jī)通信本身是一個(gè)特別困難的過(guò)程，而且通信的雙方既可能存在著硬件體系的差異，也可能存在操作系統(tǒng)的差異。為削減協(xié)議設(shè)計(jì)和調(diào)試過(guò)程的困難性，通常網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都按結(jié)構(gòu)化的層次方式來(lái)進(jìn)行組織，每層完成確定的功能，每一層又都建立在它的下層之上。不同的網(wǎng)絡(luò)，其層的數(shù)量、各層的名字、內(nèi)容和功能不盡相同，然而在全部的網(wǎng)絡(luò)中，每一層都是通過(guò)層間接口向上一層供應(yīng)確定的服務(wù)，而把這種服務(wù)是如何實(shí)現(xiàn)的細(xì)微環(huán)節(jié)對(duì)上層屏蔽。圖12-2協(xié)議分層的概念

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(InternationalStandardsOrganization)于1978年提出開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型OSI/RM(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel)它定義了連接異種計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的主體結(jié)構(gòu),是設(shè)計(jì)和描述網(wǎng)絡(luò)通信的基本框架。任何兩個(gè)遵守參考模型和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)都可進(jìn)行互連，這樣的系統(tǒng)稱為開(kāi)放系統(tǒng)。

OSI模型把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的組織與實(shí)現(xiàn)按功能劃分為七層:應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層(如圖12-3)。10.4開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)/參考模型(OSI/RM）OSI參考模型及協(xié)議OSI參考模型各層次的主要功能：物理層：這一層標(biāo)準(zhǔn)化了連接在物理介質(zhì)上的數(shù)據(jù)鏈路的電子、機(jī)械部件規(guī)范和功能限制，物理層只負(fù)責(zé)接收和發(fā)送比特流，而不考慮信息的格式和意義。數(shù)據(jù)鏈路層：通過(guò)物理層建立的鏈路，將具有確定意義和結(jié)構(gòu)的信息（幀的格式）正確地在實(shí)體之間傳輸。網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層也稱通信子網(wǎng)層，主要任務(wù)是如何將源端發(fā)出的分組經(jīng)過(guò)各種途徑送到目的端，要解決路由選擇、流量限制和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等問(wèn)題。傳輸層：供應(yīng)牢靠的端到端（主機(jī)-主機(jī)）的通信，屏蔽由于通信子網(wǎng)技術(shù)的不同而帶來(lái)的差異，為上層用戶供應(yīng)透亮的運(yùn)輸服務(wù)。會(huì)話層：會(huì)話層用于建立、管理以及終止兩個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間的會(huì)話。表示層：表示層負(fù)責(zé)把計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示形式轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)通信中接受的表示形式。應(yīng)用層：供應(yīng)了支持終端用戶的各種應(yīng)用，如電子郵件、遠(yuǎn)程登錄和文件傳輸?shù)葯C(jī)制。傳輸限制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)TCP/IP模型更側(cè)重于互聯(lián)設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送，而不是嚴(yán)格的功能層次劃分。它通過(guò)說(shuō)明功能層次分布的重要性來(lái)做到這一點(diǎn)，但它仍為設(shè)計(jì)者具體實(shí)現(xiàn)協(xié)議留下很大余地。因此，OSI參考模型在說(shuō)明互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制上比較適合，但TCP/IP成為了互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。

TCP/IP參考模型是在它所說(shuō)明的協(xié)議出現(xiàn)后才發(fā)展起來(lái)的，更重要的是，由于它強(qiáng)調(diào)功能分布而不是嚴(yán)格的功能層次的劃分，因此它比OSI模型更敏捷。10.5TCP/IP協(xié)議

TCP/IP使跨平臺(tái)或稱為異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)成為可能。比如，一個(gè)WindowsNT網(wǎng)絡(luò)可以包含UNIX和Macintosh工作站，甚至可以包含UNIX網(wǎng)絡(luò)或Macintosh組成的網(wǎng)絡(luò)，TCP/IP具有如下的特性：破壞復(fù)原機(jī)制能夠在不中斷現(xiàn)有服務(wù)的狀況下加入網(wǎng)絡(luò)高效的錯(cuò)誤率處理平臺(tái)無(wú)關(guān)性低數(shù)據(jù)開(kāi)銷10.6流媒體相關(guān)學(xué)問(wèn)概念流媒體簡(jiǎn)潔來(lái)說(shuō)就是應(yīng)用流技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)亩嗝襟w文件，而流技術(shù)就是把連續(xù)的影象和聲音信息經(jīng)過(guò)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(tīng)，而不須要等整個(gè)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)。該技術(shù)先在運(yùn)用者端的電腦上創(chuàng)建一個(gè)緩沖區(qū)，于播放前預(yù)先下載一段資料作為緩沖，于網(wǎng)路實(shí)際連線速度小于播放所耗用資料的速度時(shí)，播放程序就會(huì)取用這一小段緩沖區(qū)內(nèi)的資料，避開(kāi)播放的中斷，也使得播放品質(zhì)得以維持。流媒體傳輸方式:實(shí)時(shí)流式傳輸(realtimestreaming)依次流式傳輸(progressivestreaming)流媒體的傳輸技術(shù)主要有三種：1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(unicast)2、組播(Multicast)又稱為多址廣播3、廣播(Broadcast)1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的特點(diǎn)是流媒體的源和目的地是一一對(duì)應(yīng)的，即流媒體從一個(gè)源(服務(wù)器端的應(yīng)用)發(fā)送出去后只能到達(dá)一個(gè)目的地(客戶端應(yīng)用)。2、組播是一種基于"組"的廣播，其源和目的地是一對(duì)多的關(guān)系，但這種一對(duì)多的關(guān)系只能在同一個(gè)組內(nèi)建立，也就是說(shuō)，流媒體從一個(gè)源(服務(wù)器端的應(yīng)用)發(fā)送出去后，任何一個(gè)已經(jīng)加入了與源同一個(gè)組號(hào)的目的地(客戶端應(yīng)用)均可以接收到，但該組以外的其他目的地(客戶端應(yīng)用)均接收不到。3、廣播的源和目的地也是一對(duì)多的關(guān)系，但這種一對(duì)多的關(guān)系并不局限于組，也就是說(shuō)，流媒體從一個(gè)源(服務(wù)器端的應(yīng)用)發(fā)送出去后，同一網(wǎng)段上的全部目的地(客戶端應(yīng)用)均可以接收到，廣播可以看作組播的一個(gè)特例。互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展和普及為流媒體業(yè)務(wù)發(fā)展供應(yīng)了強(qiáng)大的市場(chǎng)動(dòng)力，流媒體業(yè)務(wù)正變得日益流行。視頻點(diǎn)播：點(diǎn)播是其它流媒體應(yīng)用的基礎(chǔ)，下面將以點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)流程來(lái)講解。網(wǎng)絡(luò)直播遠(yuǎn)程監(jiān)控遠(yuǎn)程教化視頻會(huì)議流媒體的主要應(yīng)用流媒體制作流程其次部分：流媒體制作流程數(shù)字化采集1、自主采集、拍攝（DV）

1、數(shù)字化采集2、各種錄像帶轉(zhuǎn)錄3、DVD/VCD轉(zhuǎn)錄流媒體制作流程剪輯編輯線性編輯：SONY-betacam非線：Premiere/stormedit

2、剪輯編輯P42.6G/1G內(nèi)存/160G硬盤(pán)視頻采集卡：Canopus

音頻采集卡：DMX-6fire硬件軟件流媒體制作流程流媒體編碼操作系統(tǒng)：WIN2000/XP編碼軟件：windowsmeidaEncoder9

3、流媒體編碼P42.6G/512M內(nèi)存/80G硬盤(pán)硬件軟件流媒體制作流程測(cè)試及正式

發(fā)布操作系統(tǒng)：WIN2000/2003SERVER

流媒體SERVER：windowsmeidaservices4/9

4/5、測(cè)試及正式發(fā)布P42.6G/512M內(nèi)存/80G硬盤(pán)硬件軟件網(wǎng)絡(luò)帶寬流媒體制作流程客戶端操作系統(tǒng)：WIN98/2000/ME/XP視頻播放器：WINDOWSMEDIAPLAYER9

6、客戶端P266(MHz)/64M/10G硬件軟件接入INTERNET網(wǎng)絡(luò)直播附1：網(wǎng)絡(luò)帶寬探討制約帶寬的三個(gè)因素：

1、服務(wù)端接入帶寬

2、客戶端接入帶寬

3、從服務(wù)端到客戶端

之間的帶寬附2