第網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)

第8章網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)多媒體計算機網(wǎng)絡(luò)是在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的控制下，通過網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和線路將分布在不同地理位置，且具有獨立功能的多個多媒體計算機系統(tǒng)進(jìn)行連接，并通過多媒體網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)資源共享的多機系統(tǒng)。流媒體（StreamingMedia）簡單說就是應(yīng)用流技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)亩嗝襟w文件.所謂流媒體技術(shù)，就是把連續(xù)的影像和聲音信息（視、音頻文件）經(jīng)過壓縮處理后，放到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上進(jìn)行分段傳輸，客戶端計算機無須將整個視、音頻文件下載到本地，便可以即時收聽和收看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。當(dāng)前1頁，總共74頁。8.1網(wǎng)絡(luò)多媒體的應(yīng)用多媒體應(yīng)用可分為單機和網(wǎng)絡(luò)兩大類，其中網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)是多媒體技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的結(jié)合，把計算機的交互性、通信網(wǎng)絡(luò)的分布性和多媒體信息的綜合性融為一體，提供了全新的信息服務(wù)，在多個領(lǐng)域獲得成功的應(yīng)用。例如視頻會議系統(tǒng)、視頻音頻點播系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教育與遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)、協(xié)同工作系統(tǒng)、公共信息檢索查詢系統(tǒng)等。當(dāng)前2頁，總共74頁。8.1.1視頻會議多媒體會議系統(tǒng)的基本特征是：通過計算機遠(yuǎn)程參加會議或交流，以可視化的、實時的、交互的形式實現(xiàn)了在不同地理位置上人們的多媒體資源共享和信息的相互交流，體現(xiàn)了超越空間的多點通信、群體的“面對面”的協(xié)同工作特點。視頻會議系統(tǒng)主要由視頻會議終端、控制管理軟件、多點控制器、信道（網(wǎng)絡(luò)）及控制管理軟件等組成。當(dāng)前3頁，總共74頁。8.1.1視頻會議視頻會議系統(tǒng)終端的主要功能是：完成視頻、音頻、數(shù)據(jù)、信令等各種數(shù)字信號的采集、編輯、處理和顯示，再將符合國際標(biāo)準(zhǔn)的壓縮數(shù)字信號碼經(jīng)線路接口送到信道，或從信道上將標(biāo)準(zhǔn)壓縮數(shù)字信號碼經(jīng)線路接口送到終端。此外，終端還要形成通信的各種控制信息，如同步控制和指示信號、遠(yuǎn)端攝像機的控制協(xié)議、定義幀結(jié)構(gòu)和加密解密處理等。當(dāng)前4頁，總共74頁。8.1.1視頻會議視頻會議系統(tǒng)終端設(shè)備主要包括以下幾部分：1）視頻編解碼器及附屬設(shè)備。會議視頻由視頻輸入設(shè)備如攝像機等將模擬視頻信號輸入編碼器，經(jīng)編碼器數(shù)字化、壓縮處理后，成為數(shù)據(jù)碼流，經(jīng)數(shù)字信道傳送到接收端，接收后解碼為模擬視頻信號，由監(jiān)視器顯示出發(fā)送端的圖像。終端設(shè)備的核心部件是視頻編碼器，按H.261標(biāo)準(zhǔn)壓縮視頻信號（像素352×288，每秒30幀，逐行掃描方式）。2）音頻編解碼器及附屬設(shè)備。音頻輸入設(shè)備有麥克風(fēng)、調(diào)音設(shè)備和回聲抑制器等，輸出設(shè)備有擴音機、揚聲器等。麥克風(fēng)用于接收與會者的發(fā)言，揚聲器用于播放遠(yuǎn)端會場的發(fā)言。調(diào)音設(shè)備用于調(diào)節(jié)本會場的麥克風(fēng)、揚聲器的音色和音量?；芈曇种破饔脕硐朐捦仓械纳倭繉Ψ降恼Z音信號，保證發(fā)送的只有本端會場的發(fā)言。當(dāng)前5頁，總共74頁。8.1.1視頻會議3）多點控制單元（MCU）。由于目前各種網(wǎng)絡(luò)本身的控制功能還不能滿足會議系統(tǒng)所要求的多點對多點的控制，因此除了終端設(shè)備、通信線路外，還需要一種設(shè)備來控制各個通信會場之間的信息傳輸與切換，該設(shè)備叫多點控制單元MCU。4）多路復(fù)用/信號分離設(shè)備。本設(shè)備是把視頻、音頻、數(shù)據(jù)、信令等各種數(shù)字信號按照標(biāo)準(zhǔn)組合成數(shù)字碼流，成為與用戶/網(wǎng)絡(luò)接口兼容的信號格式。當(dāng)前6頁，總共74頁。8.1.1視頻會議5）信息處理設(shè)備與應(yīng)用軟件。信息處理設(shè)備包括電子白板、書寫電話等。應(yīng)用軟件通常包括白板系統(tǒng)、應(yīng)用程序共享系統(tǒng)等，與會人員可以通過這些設(shè)備和應(yīng)用軟件來討論問題和實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享等功能。6）系統(tǒng)控制部分。該部分包括端到端的通信規(guī)程。兩終端要互通，雙方要有一個約定、協(xié)商，大家按照統(tǒng)一的“步驟”或規(guī)程去進(jìn)行，一經(jīng)完成握手協(xié)議的要求，便建立起正常的通信。當(dāng)前7頁，總共74頁。8.1.1視頻會議7）傳輸網(wǎng)絡(luò)。會議系統(tǒng)的傳輸信道可采用光纜、電纜、微波和衛(wèi)星等數(shù)字信道，或者其他類型的傳輸信道。會議系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)還允許它在各種計算機網(wǎng)絡(luò)中傳輸，如LAN、WAN、因特網(wǎng)等。8）安全保密系統(tǒng)。主要組成部分是加密模塊和解密模塊。加密模塊是將會議終端用戶數(shù)據(jù)加密后在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，解密模塊接收加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密得到用戶數(shù)據(jù)。當(dāng)前8頁，總共74頁。8.1.2視頻點播隨著多媒體技術(shù)、通信技術(shù)以及硬件存儲技術(shù)的發(fā)展，人們已不再滿足以往單一、被動的信息獲取方式，而是希望主動參與節(jié)目之中。視頻點播（videoondemand，VOD）正是這樣一種交互式業(yè)務(wù)，引起有線電視界和通信界的高度重視。當(dāng)前9頁，總共74頁。8.1.2視頻點播交互式VOD系統(tǒng)由前端處理系統(tǒng)、寬帶交換網(wǎng)絡(luò)、用戶接入網(wǎng)、用戶終端設(shè)備（機頂盒加電視機或計算機）等幾個部分組成。VOD系統(tǒng)既可采用集中處理結(jié)構(gòu)，也可采用集中管理、分布處理的方式；并可靈活地選用HFC、FTTB、FTTC、ADSL、VDSL等多種接入方式，用戶機頂盒可根據(jù)需要采用與接入方式匹配的接口，通過電視機、PC機進(jìn)行視頻、音頻、數(shù)據(jù)的顯示和通信。當(dāng)前10頁，總共74頁。8.1.2視頻點播在點播過程中，用戶通過自己的VOD終端，向就近的VOD業(yè)務(wù)接入點發(fā)起第一次通信呼叫，要求使用VOD業(yè)務(wù)，經(jīng)VOD業(yè)務(wù)上行通路（如計算機網(wǎng)、電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等）向視頻服務(wù)器發(fā)出請求；系統(tǒng)迅速做出反應(yīng)，(對用戶信息進(jìn)行審核，判定用戶身份)，并在用戶的電視屏幕上顯示點播單；用戶根據(jù)點播單作出選擇，要求播放某個節(jié)目，系統(tǒng)則根據(jù)審核結(jié)果，決定是否提供相應(yīng)的服務(wù)。在較短的時間間隔內(nèi)向指定的設(shè)備播放所要求的節(jié)目，并隨時準(zhǔn)備響應(yīng)新的請求。當(dāng)前11頁，總共74頁。8.1.2視頻點播視頻點播系統(tǒng)由視頻信息源、傳送網(wǎng)絡(luò)和用戶終端三大部分組成。視頻服務(wù)提供商提供視頻信息源，將節(jié)目存儲在視頻服務(wù)器中。視頻服務(wù)器隨時根據(jù)用戶的需求，將各種信息資源向用戶提供豐富的視頻服務(wù)。傳送網(wǎng)絡(luò)是連接視頻服務(wù)提供商與遠(yuǎn)地用戶住宅的通信系統(tǒng)，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送視頻信號和回送用戶的選擇和命令。用戶通過簡便易用的用戶終端（機頂盒）將壓縮的視音頻信號解碼后輸出至顯示設(shè)備，即可欣賞自己需要的節(jié)目。當(dāng)前12頁，總共74頁。8.1.2視頻點播1.視頻信息源視頻信息源由視頻服務(wù)器、節(jié)目選擇計算機和記賬計算機等設(shè)備組成。用于存儲視頻資源并提供檢索能力的設(shè)備稱為視頻服務(wù)器，它是VOD系統(tǒng)的中央控制和服務(wù)部分，是最關(guān)鍵的設(shè)備。視頻服務(wù)器的高速數(shù)據(jù)傳輸能力保證了用戶對大量的影片、視頻節(jié)目、游戲、商務(wù)信息以及其他服務(wù)的近乎即時的訪問。當(dāng)前13頁，總共74頁。8.1.2視頻點播VOD視頻服務(wù)器保存著大量經(jīng)壓縮的圖像節(jié)目并能通過網(wǎng)絡(luò)為用戶提供所需的節(jié)目拷貝，也可以包含實時的MPEG編碼器來接入實況轉(zhuǎn)播。VOD視頻服務(wù)器通過與用戶之間直接的、實時雙向交互來控制節(jié)目的播放，包括節(jié)目的選擇、播放過程的開始與終止、播放速度的控制以及不同節(jié)目之間的動態(tài)切換等。當(dāng)前14頁，總共74頁。8.1.2視頻點播2.傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)用于傳送用戶的節(jié)目選擇信息和分配視、音頻服務(wù)媒體流。VOD系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、延遲和延遲變化等性能指標(biāo)均有較高的要求。由于音頻信號壓縮后的數(shù)據(jù)量相對較少，受網(wǎng)絡(luò)性能的影響在聽覺上比較明顯；對于視頻信號來說，偶爾的視頻包丟棄是允許的，因為下一幀圖像會馬上補充過來，在視覺上不會造成很大的影響，在網(wǎng)絡(luò)帶寬受限的情況下，可以通過降低視頻圖像的分辨率和適當(dāng)減少幀速率來盡量保證音頻信息的傳送質(zhì)量。當(dāng)前15頁，總共74頁。8.1.2視頻點播傳輸網(wǎng)絡(luò)由干線傳輸系統(tǒng)和分配系統(tǒng)組成。干線傳輸系統(tǒng)可以有光纖、同軸電纜和無線傳輸方式等供選擇；分配系統(tǒng)有光纖（FITL）、銅線（ADSL等）、混合光纖同軸電纜（HFC）和無線（LMDS）等實現(xiàn)方式。在中國大陸，電信企業(yè)的一般做法是采用ADSL/HDSL/VDSL技術(shù)，在PSTN（公用交換電話網(wǎng)）中傳輸節(jié)目；而廣電部門一般采用HFC技術(shù)，在CATV（有線電視網(wǎng)）系統(tǒng)中播出節(jié)目。當(dāng)前16頁，總共74頁。8.1.2視頻點播3.用戶終端視頻服務(wù)器提供經(jīng)過壓縮的視、音頻數(shù)字信號，而用戶使用的是模擬電視機，因此是無法接收的，這就要使用一種稱為“機頂盒”的設(shè)備把壓縮的視、音頻數(shù)字信號解壓縮并轉(zhuǎn)換為模擬信號。目前用戶設(shè)備主要有兩種結(jié)構(gòu)：第一種結(jié)構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)終端（NT）從機頂盒分離開來，兩者間多采用E1/V24接口，可提供2Mb/s下行連接和雙向控制連接；第二種結(jié)構(gòu)將NT集成進(jìn)機頂盒，機頂盒的基本功能是對MPEG信號解碼并與普通電視機接口，還有人機接口、條件接入（編碼）、口令控制、智能卡和信用卡閱讀器等其他功能，也可以使用PC作為用戶終端。當(dāng)前17頁，總共74頁。8.2多媒體通信協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)1964年，人們首次提出了視頻會議（videoconferencing）的概念，從而改變了傳統(tǒng)的電話通信方式。目前的可視電話系統(tǒng)主要分為兩類:基于PC的可視電話系統(tǒng)、基于純硬件的可視電話系統(tǒng)?？梢曤娫捦ㄐ艆f(xié)議也因通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機的發(fā)展不斷推出新的版本。從1984年提出的“數(shù)字基群傳輸會議電視”的H.120協(xié)議到1995年提出的“低比特率多媒體通信協(xié)議”的H.324協(xié)議，已經(jīng)產(chǎn)生了許多針對不同傳輸媒體和算法的協(xié)議，如基于ISDN的H.320協(xié)議等。當(dāng)前18頁，總共74頁。8.2.1RSVP協(xié)議RSVP（resourcereserveprotocol）是因特網(wǎng)上的資源預(yù)訂協(xié)議，是用來為因特網(wǎng)中的一次會話預(yù)留資源的。使用RSVP能在一定程度上為流媒體的傳輸提供QoS（qualityofservice，服務(wù)質(zhì)量保證）。RSVP協(xié)議的目的是通過在參與支持業(yè)務(wù)（比如視頻或音頻會議）的每臺機器上預(yù)留必要的資源來提供性能保證。注意，IP是一種無連接的協(xié)議，主要就是負(fù)責(zé)在主機間尋址并為數(shù)據(jù)包設(shè)定路由，在交換數(shù)據(jù)前它并不建立會話。因為它不保證正確傳遞，另一方面，數(shù)據(jù)在被收到時，IP不需要收到確認(rèn)，所以它是不可靠的。IP協(xié)議并不為業(yè)務(wù)建立通路，然而RSVP的設(shè)計卻是要為這些業(yè)務(wù)建立通路，同時保證這些通路的帶寬。當(dāng)前19頁，總共74頁。8.2.1RSVP協(xié)議RSVP支持兩種服務(wù)類型：受控載荷服務(wù)和保證服務(wù)。前者是在設(shè)定網(wǎng)絡(luò)的載荷非常輕的情況下，所有的數(shù)據(jù)流都按照盡力的方式來處理且網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)為空，對于音頻信號而言這種方法是正好合適的；后者不是這樣，不僅請求帶寬，而且也要求最大傳輸延遲，那么所得到的結(jié)果就是在網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷增加的時候不會讓QoS有非常明顯的降低。當(dāng)前20頁，總共74頁。8.2.1RSVP協(xié)議如果從RSVP所支持的傳輸類型來區(qū)分QoS的服務(wù)?？梢苑殖?種傳輸類型：最好性能、速率敏感和延遲敏感。一個RSVP會話通常由三部分構(gòu)成：目的地址（DestAddress）、協(xié)議標(biāo)識（ProtocolID）和目的端口（DestPort）。當(dāng)前21頁，總共74頁。8.2.1RSVP協(xié)議所有RSVP消息由一個公共頭和緊隨其后的消息體組成，消息體中包含可變數(shù)目的對象。標(biāo)志位目前尚未定義。消息類型設(shè)為：1表示路徑，2預(yù)留，3路徑錯誤，4預(yù)留錯誤，5路徑拆除，6預(yù)留撤銷，7預(yù)留證實。發(fā)送存活期表示本消息所在IP包可以存活的時間（跳躍數(shù)）。RSVP長度表示消息的總長度，以字節(jié)為單位，包括頭和所有后面的可變長度對象部分。當(dāng)前22頁，總共74頁。8.2.2RTP協(xié)議RTP（real-timetransportprotocol，實時傳輸協(xié)議）是為支持實時業(yè)務(wù)而設(shè)計的，是在點對點通信和多點廣播網(wǎng)絡(luò)上實時傳輸流媒體數(shù)據(jù)的實時傳輸協(xié)議。實時業(yè)務(wù)指的是業(yè)務(wù)的發(fā)送和接收必須在很短的時間內(nèi)完成。RTP為實時數(shù)據(jù)傳輸提供幀遺失檢測、時序重構(gòu)、數(shù)據(jù)安全等多種服務(wù)。RTP協(xié)議由RTP（數(shù)據(jù)協(xié)議）和RTCP（控制協(xié)議）兩部分組成。當(dāng)前23頁，總共74頁。8.2.2RTP協(xié)議RTP也是一個封裝協(xié)議，實時業(yè)務(wù)運行在RTP包的數(shù)據(jù)域，同時RTP包頭包含了關(guān)于該實時業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)類型信息。RTP翻譯器目的是使不同用戶終端之間的互通成為可能。RTP翻譯器的工作是接收業(yè)務(wù)，將這些業(yè)務(wù)翻譯成另一種格式，這種格式與傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬限制一致并且/或者與接收端的帶寬限制一致。用戶業(yè)務(wù)的RTP包表明用戶傳輸?shù)氖峭綐I(yè)務(wù)。當(dāng)前24頁，總共74頁。8.2.2RTP協(xié)議圖8-2中，V表示版本號。P（padding，填充）：如果消息中有附加的填充字節(jié)，填充標(biāo)志打開。E（extension，擴展）：指示在RTP頭之后的一個擴展頭，目前未使用。CC（contributorcount，貢獻(xiàn)者計數(shù)）：消息中貢獻(xiàn)源標(biāo)識符的數(shù)目，最多允許有15個貢獻(xiàn)源標(biāo)識。M（marker，標(biāo)記）：由應(yīng)用規(guī)定其含義，典型地用于在數(shù)據(jù)流中（為不同意義的數(shù)據(jù)，如音頻數(shù)據(jù)流中的靜音幀和語音幀）建立劃分邊界。當(dāng)前25頁，總共74頁。8.2.2RTP協(xié)議PT（payloadtype，有效負(fù)載類型）：數(shù)據(jù)域中的業(yè)務(wù)類型（如G722音頻、GSM等）。SN（sequencenumber，序列號）：一個表示數(shù)據(jù)分組順序的數(shù)字，每發(fā)送一個RTP數(shù)據(jù)分組，序列號就增加1。通過使用RSVP建立預(yù)留通路之后，業(yè)務(wù)就可以使用RTP包在主機之間傳送。接下來，實時傳輸控制協(xié)議（RTCP）將參與到業(yè)務(wù)服務(wù)中來，其作用是為主機之間提供交互下述信息的機制：它們正在提供的服務(wù)質(zhì)量（如果它們是服務(wù)提供者）；和/或它們正在接收的服務(wù)質(zhì)量（如果它們是服務(wù)客戶端）。當(dāng)前26頁，總共74頁。8.2.2RTP協(xié)議RTCP協(xié)議對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行流量控制和擁塞控制，每個控制包中包含已發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失數(shù)據(jù)包的數(shù)量等統(tǒng)計信息。在媒體會話過程中，RTCP會向所有的成員周期性地發(fā)送控制包，應(yīng)用程序接收RTCP控制包，從中獲得會話成員的相關(guān)信息和網(wǎng)絡(luò)狀況等信息。通過這些信息，服務(wù)器可以動態(tài)地改變傳輸速率，以保證最佳的服務(wù)質(zhì)量。當(dāng)前27頁，總共74頁。8.2.3H.323標(biāo)準(zhǔn)H.323協(xié)議是ITU-T提出的在分組網(wǎng)絡(luò)特別是在IP網(wǎng)上實現(xiàn)多媒體通信的標(biāo)準(zhǔn)，它充分利用了IP網(wǎng)廉價和計算機靈活的特點，為未來多媒體通信提供了一個性價比最優(yōu)的平臺。當(dāng)前28頁，總共74頁。8.2.3H.323標(biāo)準(zhǔn)H.323協(xié)議主要考慮了以下幾個方面：互操作性，尤其是與N-ISDN和H.320的互通；控制對LAN的訪問以避免發(fā)生阻塞；多點呼叫；可以從小型網(wǎng)絡(luò)升級到中型網(wǎng)絡(luò)。H.323組件的組成元素為終端、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)守、MC（multipointcontroller）以及MCU（multipointcontrolunit）。這些組成部分通過信息流的傳輸進(jìn)行通信。各組成部分的特點分別描述如下。當(dāng)前29頁，總共74頁。8.2.3H.323標(biāo)準(zhǔn)1.終端一個H.323終端工作在雙向的實時多媒體通信的環(huán)境中，它既可以是一個個人計算機（PC）或者是一個獨立的設(shè)備，也可以是一個運行H.323的多媒體程序。它支持音頻通信或是可選擇的視頻或數(shù)據(jù)通信。由于一個H.323終端所提供的最基本服務(wù)是音頻通信，因此H.323終端在IP可視電話服務(wù)中扮演了重要的角色。H.322的一個基本目標(biāo)是和其他多媒體終端交互。H.323可以兼容無線網(wǎng)絡(luò)上的H.324、B-ISDN上的H.310、ISDN上的H.320以及服務(wù)品質(zhì)保障局域網(wǎng)中的H.322等終端。當(dāng)前30頁，總共74頁。8.2.3H.323標(biāo)準(zhǔn)一個具體的H.323設(shè)備的結(jié)構(gòu)包括用戶設(shè)備接口、視頻編碼/解碼、音頻編碼/解碼、電信裝備、層、系統(tǒng)控制功能以及到基于網(wǎng)絡(luò)的包的接口。所有的H.323終端應(yīng)該包括系統(tǒng)控制單元（MCU）、層、網(wǎng)絡(luò)接口以及音頻編碼單元。視頻編碼/解碼單元和用戶數(shù)據(jù)應(yīng)用程序是可選的。當(dāng)前31頁，總共74頁。8.2.3H.323標(biāo)準(zhǔn)在H.323協(xié)議規(guī)范之外，還必須為層提供以下所描述的服務(wù)：可靠的端到端（TCP）服務(wù)，用于建立H.245控制通道、數(shù)據(jù)通道以及呼入信令通道；不可靠的端到端（UDP）服務(wù)，用于建立音頻通道以及RAS通道。這些服務(wù)是全雙工的還是半雙工的，單播的還是多播的，根據(jù)應(yīng)用程序、終端負(fù)載能力以及網(wǎng)絡(luò)的配置來決定。當(dāng)前32頁，總共74頁。8.2.3H.323標(biāo)準(zhǔn)2.網(wǎng)關(guān)（gateway）一個網(wǎng)關(guān)連接了兩個不一樣的網(wǎng)絡(luò)。一個H.323網(wǎng)關(guān)提供了一個H.323網(wǎng)絡(luò)和非H.323網(wǎng)絡(luò)之間的連通性。例如，一個網(wǎng)關(guān)可以連接一個H.323終端和一個SCN網(wǎng)絡(luò)（SCN網(wǎng)絡(luò)包括所有的電話交換網(wǎng)，如公共電話交換網(wǎng)），并提供兩者的通信。不同網(wǎng)絡(luò)之間的連通是通過網(wǎng)關(guān)采用以下方法完成的：為呼叫的建立和拆除翻譯協(xié)議；在不同網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)換媒體格式；在連通的網(wǎng)絡(luò)之間傳輸信息。當(dāng)前33頁，總共74頁。8.2.3H.323標(biāo)準(zhǔn)3.MCU（多點控制單元）MCU（multipointcontrolunit）提供了3個或者更多終端會議的能力。參與會議的終端利用MCU建議連接。MCU管理會議資源，在終端之間協(xié)商以確定使用哪種編解碼器，管理多媒體流。網(wǎng)守、網(wǎng)關(guān)和MCU是H.323協(xié)議的邏輯部分，但是它們也可以使用一個獨立的硬件來實現(xiàn)。當(dāng)前34頁，總共74頁。8.2.4網(wǎng)守網(wǎng)守（gatekeeper，GK）是ITU-T制訂的H.323建議中規(guī)定的一種網(wǎng)絡(luò)實體，被認(rèn)為是H.323網(wǎng)絡(luò)的大腦，是H.323所有呼叫的匯聚點。網(wǎng)守維護(hù)電話號碼和IP地址對應(yīng)表，根據(jù)電話號碼反饋給路由器一個IP地址，因此，網(wǎng)守實質(zhì)上就是一個電話號碼簿。雖然網(wǎng)守不是必需的，但是它提供了許多重要的服務(wù)，例如終端和網(wǎng)關(guān)的地址翻譯服務(wù)、接入控制認(rèn)證服務(wù)等，并具有路由選擇、帶寬管理、參與呼叫信令控制和其他的分組網(wǎng)維護(hù)管理功能。網(wǎng)守是對網(wǎng)絡(luò)終端（如IP電話）網(wǎng)關(guān)等的呼叫和管理功能，用來管理IP電話網(wǎng)關(guān)，是VoIP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重要組成部分。當(dāng)前35頁，總共74頁。8.2.4網(wǎng)守1.RAS功能RAS部分的功能有用戶認(rèn)證、地址解析、帶寬管理、路由管理、安全性管理、區(qū)域管理。1）區(qū)域管理：網(wǎng)守在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)，既能支持單網(wǎng)守、單區(qū)域，也能支持多網(wǎng)守、多區(qū)域；在多區(qū)域情況下，各個區(qū)域即可以建立平等和直接的聯(lián)系，也可通過上級網(wǎng)守聯(lián)系。每個區(qū)域可配置多個網(wǎng)守，以用于備份和負(fù)荷分擔(dān)。每個網(wǎng)關(guān)保存兩個網(wǎng)守的地址，網(wǎng)關(guān)啟動后定期向網(wǎng)守發(fā)RRQ登錄，如果登錄失敗，則向另一網(wǎng)守登錄。登錄時網(wǎng)守保存網(wǎng)關(guān)的登錄生存周期，超時后未重新收到網(wǎng)關(guān)的RRQ則認(rèn)為網(wǎng)關(guān)故障，將其狀態(tài)置為不可用。當(dāng)前36頁，總共74頁。8.2.4網(wǎng)守2）用戶認(rèn)證：網(wǎng)關(guān)用ARQ把用戶卡號和密碼發(fā)給網(wǎng)守，網(wǎng)守再把卡號和密碼送給計費認(rèn)證中心，如果計費認(rèn)證中心認(rèn)證通過，網(wǎng)守向網(wǎng)關(guān)發(fā)ACF，否則回ARJ。3）地址解析：網(wǎng)關(guān)在用戶認(rèn)證完成后，接受被叫號碼，接收完被叫號碼后把號碼用ARQ送給網(wǎng)守，網(wǎng)守在路由表中查找目的網(wǎng)關(guān)的IP地址，如果目的網(wǎng)關(guān)不在本區(qū)域中，向上級網(wǎng)守或鄰近網(wǎng)守請求在別的區(qū)域中查找。找到目的網(wǎng)關(guān)后在ACF中返回其IP地址，未找到返回ARJ。網(wǎng)守到網(wǎng)守的通信方式遵循H.225.0AnnexG的建議。當(dāng)前37頁，總共74頁。8.2.4網(wǎng)守4）帶寬管理：由于每個網(wǎng)關(guān)接入到因特網(wǎng)的帶寬有限，為了避免在話務(wù)高峰期造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，影響所有的呼叫，網(wǎng)守可設(shè)定進(jìn)行帶寬管理，網(wǎng)關(guān)在ARQ中填入所需的帶寬，網(wǎng)守判斷有無足夠的帶寬資源，如果資源不足，就拒絕呼叫。由于呼叫所需的帶寬取決于語言編碼的類別、是否采取靜音、每個RTP包帶幾幀數(shù)據(jù)等，因此，在ARQ中的帶寬應(yīng)按最大需求申請，在通話開始時，再用BRQ修改所需帶寬。當(dāng)前38頁，總共74頁。8.2.4網(wǎng)守5）路由管理：為了提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和接通率，對話務(wù)流量進(jìn)行分配，網(wǎng)守提供路由管理。6）安全性管理：由于因特網(wǎng)是一個開放的網(wǎng)絡(luò)，容易遭到攻擊，網(wǎng)守應(yīng)提供基于H.235的安全機制，在相互通信的網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)守之間、網(wǎng)守與網(wǎng)守之間設(shè)置密碼，相互認(rèn)證。為了與別的設(shè)備互通或別的原因，網(wǎng)守也可以不提供基于H.235的安全性機制或也可以針對IP地址進(jìn)行認(rèn)證，根據(jù)對方的IP地址來判斷對方是否是合法用戶。當(dāng)前39頁，總共74頁。8.2.4網(wǎng)守2.呼叫處理功能網(wǎng)守除了進(jìn)行RAS功能外，還需要具有呼叫處理功能，利用和H.245進(jìn)行呼叫的建立，能力交換，呼叫維護(hù)和結(jié)束呼叫等處理。對于PC-to-Phone業(yè)務(wù)，PC需要對網(wǎng)守發(fā)起呼叫。再由網(wǎng)守向被叫網(wǎng)關(guān)發(fā)起呼叫，網(wǎng)守在進(jìn)行呼叫處理的時候，其處理能力會下降很多。當(dāng)前40頁，總共74頁。8.2.4網(wǎng)守3.用戶界面和參數(shù)設(shè)置用戶界面和參數(shù)設(shè)置部分完成路由表、網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)表、網(wǎng)關(guān)組數(shù)據(jù)表、本網(wǎng)守數(shù)據(jù)設(shè)定等數(shù)據(jù)的輸入、修改、保存和調(diào)試信息、日志信息、告警信息的管理和用戶權(quán)限管理。當(dāng)前41頁，總共74頁。8.2.4網(wǎng)守4.RADIUSClient程序計費認(rèn)證中心中保存著所有卡號用戶的信息，當(dāng)網(wǎng)關(guān)向網(wǎng)守發(fā)送ARQ請求對用戶進(jìn)行認(rèn)證時，GK通過RadiusClient向計費認(rèn)證中心發(fā)送用戶驗證請求，等待計費認(rèn)證中心的驗證結(jié)果。呼叫開始通話時，網(wǎng)守收到網(wǎng)關(guān)的通知后通過RadiusClient向計費認(rèn)證中心發(fā)送計費開始消息，通話結(jié)束后發(fā)送計費結(jié)束消息。當(dāng)前42頁，總共74頁。8.2.4網(wǎng)守5.網(wǎng)管及其他功能網(wǎng)守支持SNMP，通過運行SNMP代理，與網(wǎng)管中心建立聯(lián)系。當(dāng)前43頁，總共74頁。8.3流媒體技術(shù)“流”概念的提出，徹底改變了因特網(wǎng)上媒體的處理方式。與以往必須等待全部文件下載完畢之后才能播放的方式不同，流媒體可以在文件下載的同時進(jìn)行播放。因特網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在被播放之后即被丟棄。用戶可以在播放流媒體時，對它進(jìn)行控制，當(dāng)然這需要相應(yīng)的Web服務(wù)器的支持。當(dāng)前44頁，總共74頁。8.3.1流媒體的概念所謂流媒體是指采用流式傳輸?shù)姆绞皆谝蛱鼐W(wǎng)上播放的媒體格式。和需要將整個視頻文件全部下載之后才能觀看的傳統(tǒng)方式相比，流媒體技術(shù)是通過將視頻文件經(jīng)過特殊的壓縮方式分成一個個的小數(shù)據(jù)包，由視頻服務(wù)器向用戶計算機連續(xù)、實時傳送，用戶不需要將整個視頻文件完全下載之后才能觀看，只需經(jīng)過短暫的緩沖就可以觀看這部分已經(jīng)下載的視頻文件，文件的剩余部分將繼續(xù)下載。當(dāng)前45頁，總共74頁。8.3.1流媒體的概念流媒體技術(shù)先在使用者端的電腦上創(chuàng)造一個緩沖區(qū)，在播放前預(yù)先下載一段資料作為緩沖，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)速度實際傳輸速度小于播放所耗用資料的速度時，播放程序就會取用這一小段緩沖區(qū)內(nèi)的資料，避免播放的中斷，也使得播放品質(zhì)得以維持。當(dāng)前46頁，總共74頁。8.3.1流媒體的概念流媒體的另一個特點是，用戶可以用它來實時廣播，或者將它作為存檔文件，以便在需要時再使用。這樣的話，那些錯過現(xiàn)場直播的人們，可以在以后有空的時候，通過流媒體來觀看以前的直播。不管是要用流媒體來實時廣播，還是要將它作為存檔文件保存，流媒體文件的傳輸都受到帶寬的限制，因為流媒體是實時的，所以數(shù)據(jù)的發(fā)送量受到用戶接收數(shù)據(jù)能力的限制。當(dāng)前47頁，總共74頁。8.3.1流媒體的概念流媒體是實時的，在網(wǎng)頁上點擊鏈接，數(shù)秒鐘后就可以看到或聽到流媒體了。利用這個特性，可以進(jìn)行實時廣播。而文件下載則非實時，必須等到文件下載完畢才可以播放。對于流媒體，數(shù)據(jù)在播放后便被拋棄，因而可以做到合理的版權(quán)保護(hù)。此外，流媒體服務(wù)器端支持用戶對流媒體的控制，用戶可以控制媒體的播放。與用戶的互動性是流媒體的另一優(yōu)點。當(dāng)前48頁，總共74頁。8.3.1流媒體的概念流媒體格式文件經(jīng)過了特殊的編碼，能夠?qū)崿F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上邊下載邊播放。不同流媒體文件需要不同軟件進(jìn)行觀看，有不少大型的多媒體播放軟件集成了流媒體的播放技術(shù)。通常，編碼由專門的壓縮編碼軟件來完成，而使用者收聽和收看網(wǎng)絡(luò)影音文件則是一個解壓縮的過程，這是由專門的播放器來完成的。當(dāng)前49頁，總共74頁。8.3.2點播文件流媒體放在服務(wù)器上后，任何人都可以去下載或播放它。事實上，多個用戶可能同時播放同一個文件，而每個用戶都可以對他們自己的文件進(jìn)行控制。用戶可以隨心所欲地暫停、快放、倒帶或重播文件。例如在遠(yuǎn)程教育中，人們可以在不同的地方上課。通過流媒體，學(xué)生可以利用不同的時間學(xué)習(xí)，還可以根據(jù)自己的節(jié)奏來調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度。點播文件一個最大的優(yōu)點就在于，文件是全天候使用的，在任何需要的時候可以被播放。當(dāng)前50頁，總共74頁。8.3.3實時廣播實時廣播要求事件的影像文件被實時編碼，并將文件流直接發(fā)送到服務(wù)器上，服務(wù)器將獲得的文件流直接向觀眾廣播。實時廣播需要的帶寬要比點播大得多，因為所有人將在同一時間觀看廣播的影像。此外，實時廣播還需要多個流服務(wù)器，以此來分擔(dān)巨大的訪問負(fù)載。當(dāng)前51頁，總共74頁。8.3.4帶寬帶寬的隨機性是流媒體系統(tǒng)必須處理的問題。即便從理論上保證用戶的帶寬是不變的，但事實上這根本不可能。帶寬不停地在零和最大值之間波動。流媒體播放器利用緩沖器來解決這個問題。在文件被播放之前，計算機的內(nèi)存將先存儲該文件前幾秒鐘的內(nèi)容。這使得媒體播放器可以在帶寬變小時，仍有儲備的數(shù)據(jù)播放。流媒體播放器按照固定的速率播放流。如果帶寬變小了，新的數(shù)據(jù)不能到達(dá)，媒體播放器就讀取緩沖器中的數(shù)據(jù)播放。如果緩沖器中的數(shù)據(jù)也播放完了，媒體播放器只能停下來，等著有新的數(shù)據(jù)補充到緩沖器中。在保證緩沖器中的數(shù)據(jù)總是滿的情況下，流媒體播放器基本上能夠避免由于因特網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的隨機性所造成的影響。當(dāng)前52頁，總共74頁。8.3.5系統(tǒng)組成基本的流媒體系統(tǒng)主要包括3個組件，即播放器、服務(wù)器和編碼器。播放器。流媒體播放器是一種能夠與流媒體服務(wù)器通信的軟件，這種軟件能夠播放或丟棄收到的流媒體。流媒體播放器既可以像應(yīng)用程序那樣獨立運行，也可以作為Web瀏覽器的插件。流媒體播放器通常都提供對流的交互式操作，比如播放、暫停、快放等。某些播放器還提供一些額外功能，比如錄制、調(diào)整音頻或視頻，甚至提供文件系統(tǒng)記錄你喜歡的流媒體文件。當(dāng)前53頁，總共74頁。8.3.5系統(tǒng)組成服務(wù)器。文件在編碼之后，即被存放在流媒體服務(wù)器上。流媒體服務(wù)器處理來自客戶端的請求。服務(wù)器在流媒體傳輸期間，同用戶的播放器保持雙向通信。這種通信是必須的，因為用戶很有可能會暫?；蚩旆乓粋€文件。除了要響應(yīng)播放器，流媒體服務(wù)器還必須及時處理新接收的實時廣播數(shù)據(jù)，將其編碼。事實上，流媒體服務(wù)器可能同時處理多個任務(wù)，一邊要處理多個新接收的實時廣播數(shù)據(jù)，一邊要響應(yīng)觀眾發(fā)出的請求，而且還要處理服務(wù)器硬盤上備份的數(shù)據(jù)流。許多流媒體服務(wù)器還提供各種額外功能，比如數(shù)字權(quán)限管理（DRM）、插播廣告、分割或鏡像其他服務(wù)器的流，還有組播。當(dāng)前54頁，總共74頁。8.3.5系統(tǒng)組成編碼器。在觀看或收聽流媒體之前．原始音頻視頻文件必須先轉(zhuǎn)換為流媒體文件，以便在因特網(wǎng)上傳播。這項工作由流媒體編碼器來完成。編碼過程包括兩項工作：其一是在盡可能保證文件原有聲音影像質(zhì)量的情況下盡量降低文件的數(shù)據(jù)量；其二是按照容錯格式將轉(zhuǎn)換后的文件打包，這種處理方式能避免數(shù)據(jù)傳輸時發(fā)生丟失。流媒體協(xié)議和格式。協(xié)議主要有3種，即RealNetworks的RealMedia、Apple的QuickTime和Microsoft的WindowsMedia，流媒體文件格式主要有.mov、.asf、.3gp、.viv、.swf、.rt、.rp、.ra、.rm。當(dāng)前55頁，總共74頁。8.3.5系統(tǒng)組成RealNetworks公司的RealMedia包括RealAudio、RealVideo和Rea1Flash三類文件。其中，RealAudio用來傳輸接近CD音質(zhì)的音頻數(shù)據(jù)；Rea1Video用來傳輸不間斷的視頻數(shù)據(jù)；RealFlash則是Rea1Networks公司與Macromedia公司聯(lián)合推出的一種高壓縮比的動畫格式。Apple公司的QuikTime是Apple公司面向?qū)I(yè)視頻編輯、Web網(wǎng)站創(chuàng)建和CD-ROM內(nèi)容制作領(lǐng)域開發(fā)的多媒體技術(shù)平臺。QuickTime支持幾乎所有主流的個人計算平臺，是數(shù)字媒體領(lǐng)域事實上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是創(chuàng)建3D動畫、實時效果、虛擬現(xiàn)實、A/V和其他數(shù)字流媒體的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前56頁，總共74頁。8.3.5系統(tǒng)組成Microsoft公司的WindowsMedia的核心是ASF（advancedstreamformat）。ASF是一種數(shù)據(jù)格式，音頻、視頻、圖像以及控制命令腳本等多媒體信息通過這種格式，以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的形式傳輸，實現(xiàn)流式多媒體內(nèi)容發(fā)布。其中，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膬?nèi)容就稱為ASFStream。ASF支持任意的壓縮/解壓縮編碼方式，并可以使用任何一種底層網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，具有很大的靈活性。當(dāng)前57頁，總共74頁。8.4流媒體服務(wù)器QuickTime、RealSystem和WindowsMedia的流媒體服務(wù)器幾乎具備一樣的功能，它們之間最大的不同在于它們運行的平臺以及它們發(fā)送的流媒體格式不同。QuickTime和RealSystem都使用RTSP協(xié)議來發(fā)送流媒體文件，而Microsoft則使用它自己的協(xié)議MMS。這3種流媒體服務(wù)器都支持它們自己的文件格式，而這些格式可以在相應(yīng)的媒體播放器中播放。當(dāng)前58頁，總共74頁。8.4.1AppleQuickTime和DarwinQuickTime是由Apple最初于1991年發(fā)布并持續(xù)得到發(fā)展的一款強大的內(nèi)置媒體播放器，可以以各種文件格式和高品質(zhì)觀看因特網(wǎng)視頻、高清電影和個人媒體作品。QuickTime不僅僅是一個媒體播放器，而且是一個完整的多媒體架構(gòu)，能夠處理許多的數(shù)字視頻、媒體段落、音效、文字、動畫、音樂格式，以及交互式全景影像的數(shù)項類型?？梢杂脕磉M(jìn)行多種媒體的創(chuàng)建，生產(chǎn)，和分發(fā)，并為這一過程提供端到端的支持：包括媒體的實時捕捉，以編程的方式合成媒體，導(dǎo)入和導(dǎo)出現(xiàn)有的媒體，還有編輯和制作，壓縮，分發(fā)，以及用戶回放等多個環(huán)節(jié)。當(dāng)前59頁，總共74頁。8.4.1AppleQuickTime和DarwinQuickTime技術(shù)擁有三種主要的元件：1）媒體播放器?？稍贏pple網(wǎng)站上免費下載并安裝在用戶的電腦中。2）QuickTime格式，公開文件并且任何人都可以使用。3）軟體開發(fā)工具，可用于Apple和Windows平臺。這些工具允許人們開發(fā)他們自己的軟件來操作QuickTime以及其他媒體檔案。當(dāng)前60頁，總共74頁。8.4.1AppleQuickTime和Darwin1.QuickTime播放程序Apple在MacOS和Windows平臺上推出免費的媒體播放軟件，名字為“QuickTimePlayer”。有些公司使用QuickTime來作為他們的軟件。例如Apple電腦擁有的iTunes音樂播放器使用QuickTime來作為他的播放技術(shù)。獨立的QuickTime6（MPEG-4）播放器在很多操作系統(tǒng)都存在，F(xiàn)Fmpeg程序庫甚至支持Sorenson影像壓縮格式。當(dāng)前61頁，總共74頁。8.4.1AppleQuickTime和Darwin2.QuickTime專業(yè)版QuickTime專業(yè)版是付費版的AppleQuickTime媒體播放器技術(shù)，它提供了MPEG-4（和7.0版的H.264）制作，以及其他未包含在免費播放器中的特色，像是輸出各種不同視訊codec格式（像是動畫、DV、mjpeg等等），圖形格式（Tiff、Pict、Jpeg）以及聲音（Wav、Aiff）。當(dāng)前62頁，總共74頁。8.4.1AppleQuickTime和Darwin1998年2月11日，國際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）認(rèn)可QuickTime檔案格式作為MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。這個行動的支持者表示QuickTime提供一個好的“生命周期”格式，很適合做摘錄、編輯、存檔、分發(fā)和播放（相對于以檔案為串流資料方式的MPEG-1和MPEG-2而言，不適合作編輯之用）。在2002年開發(fā)者增加了MPEG-4的相容性到QuickTime6。設(shè)計者可以使用C語言或Java語言以及軟體發(fā)展套件一起來開發(fā)Mac或是Windows平臺上的多媒體應(yīng)用程序。當(dāng)前63頁，總共74頁。8.4.1AppleQuickTime和Darwin3.Darwin流媒體服務(wù)器除了QuickTime流媒體服務(wù)器，Apple還提供了Darwin流媒體服務(wù)器，并可用于多種UNIX和Windows平臺。Darwin是Apple公司于2000年所發(fā)布的一個開放源代碼操作系統(tǒng)，它是MacOSX和iOS操作環(huán)境的操作系統(tǒng)部分。當(dāng)前64頁，總共74頁。8.4.1AppleQuickTime和DarwinDarwin是一種類Unix操作系統(tǒng)，集成數(shù)種的技術(shù)，包含開放源代碼的XNU核心，一種以微核心為基礎(chǔ)的核心架構(gòu)來實現(xiàn)Machkernel。操作系統(tǒng)的服務(wù)和userland工具是以4.4BSD（柏克萊軟件包的UNIX），特別是FreeBSD和NetBSD為基礎(chǔ)。類似其他Unix-like操作系統(tǒng)，Darwin也有對稱多處理器的優(yōu)點，高性能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和支持多種集成的文件系統(tǒng)。當(dāng)前65頁，總共74頁。8.4.1AppleQuickTime和Darwin集成Mach到XNU核心的好處是可移植性，或者是在不同形式的系統(tǒng)使用軟件的能力。舉例來說，一個操作系統(tǒng)核心集成了Mach微核心，能夠提供多種不同CPU架構(gòu)的二進(jìn)制格式到一個單一的文件（例如x86和PowerPC），這是因為它使用了Mach-O的二進(jìn)制格式。Mach的缺點則是增加了操作系統(tǒng)核心的復(fù)雜度。在過去的微核心實現(xiàn)上，這種復(fù)雜度有時候會導(dǎo)致很難分離核心性能的問題。因此，采用Mach微核心會伴隨風(fēng)險，但它有潛在的好處是廣泛的可攜性。2003年7月，Apple在APSL的2.0版本下發(fā)布了Darwin，這是由自由軟件基金會（FSF）批準(zhǔn)的自由軟件許可證。當(dāng)前66頁，總共74頁。8.4.2RealNetWorksRealServerRealNetworks是著名的RealPlayer播放器的制造商，總部設(shè)在美國華盛頓州的西雅圖。除了RealPlayer，RealNetworks還有很多優(yōu)秀產(chǎn)品，如HelixDNA、HelixMediaDeliveryPlatform、RealDownloader、安卓版HelixSDK和安卓版RealPlayer等。2013年2月28日，RealNetworks中文官方網(wǎng)站全新上線。當(dāng)前67頁，總共74頁。8.4.2RealNetWorksRealServerRealNetworks流媒體服務(wù)器端軟件RealServer，可以用來在網(wǎng)上發(fā)布Real格式的音頻、視頻文件，以流格式（RTSP協(xié)議）進(jìn)行網(wǎng)上傳輸播放，實現(xiàn)網(wǎng)上流視頻的點播與直播，而不必?fù)?dān)心RM文件被下載。RealNetworks的流媒體服務(wù)器軟件不但可以支持RealNetworks公司自己的RealMed