连续多媒体在IP网上传输性能研究.pdfVIP

连续多媒体在IP网上传输性能的研究1 庄一嵘肖自美梁勇方 中山大学信息与通讯技术研究中心 广州510275 摘要：本文通过实验测试的方法，研究了在口网上影响连续多媒体传输性能的主要因素， 得到了Ⅵm和cBR业务的分组丢失、时延抖动与网络负载的关系，可作为多媒体网络和 多媒锥通讯系统设计酌参考． 美麓词：多煤体通讯，P网，分组丢失，时廷抖动，网络负载 1前言 近年来，多媒体技术与摩技术相结合的口多媒体业务已成为当前多媒体通讯领域研究 开发的热点之一。m网络铷议以其简单易用得到广泛的应用，随着m骨干网速率的提高和 接入技术的发展，口网上的业务将逐步满足宽带实时业务的要求。 球是—个面向无连接的网络协议，它并不支持音视频这类连续媒体的同步和实时性业 务。P网络上存在的分组丢失、时延大小及其抖动对连续媒体的传输要求带来严重影响。 公众因特网实际是不同网络和不同业务提供者的一个结合产物。事实上因特网根本无法保 证带宽．无法对连续媒体传输的Qos提供保障。 P网络传糖音视频连续媒体时，其分组丢失和时延抖动特性对于多蝶体通讯网络设计 十分重要。本文以实验测试的方法，着重研究了在vBR和cBR两种类型业务和不同负载 情况下，分组丢失和时延抖动的特征。 2连续媒体通讯要求与IP网络局限性 具有实时性、复杂性及同步性三大特性的连续媒体数据对网络通讯传输的要求及邛网 络的局限性如下所述： (1)连续媒体数据量大．要求网络应提供足够的可用带宽，并且要求连续传输，对时延敏感， 可以控制带宽的分配；但IP网络是—个无连接的传输网络，在“尽力而为”的竞争性 传输模式下，某个终端不可能连续占有信道控嗣权连续进行数据传输，因而IP网络也 不能控制带宽．以保证实时业务的时延要求； (2)各攥体数据类型复杂，性质各异，则传输要求不同。网络应提供优先机镧。例如文本对 传输实时性要求不高，而音频则不然．在资源不足的情况下，可根据不同要求，分先后 进行传辅或适当丢弃；IP网络在传辖IP分组包时，“—视同仁”，无优先机制，无法对 实时性要求高的业务进行优先处理； 。奉文工作得捌广东声自然科学基金硬目9∞∞7的支持 ·410· 0●；：；；；。。，，，●。。；；；；．。』 (3)允许传输错误及数据丢失。网络可降低可靠性控镧。图象、视频、语音等媒体不甍求精 确，允许部分传输错误和数据丢失，故网络可靠性要求可降低；IP网络在网络拥塞或 数据差错时．会将数据包丢弃，网络在轻度拥塞时．视频、语音等媒体业务对IP网络 的少量分组丢失是可以容忍的，但网络处于严重拥塞时，IP分组的大量丢失会使实时 业务无法正常开展； (4)各媒体须有机结合。网络应提供时空同步控制。IP网络仅仅提供分组数据传输即髓路 层同步控制．元法为上层连续媒体传输业务提供高层同步控制，需要t层协议提供有关 连续攥体的同步控制。 3研究的内容和方法 多媒体遗讯业务种类繁多，但大体上可归纳为多媒体会议业务和交互型多媒体信息检 索业务。前者包括电视会议、远程医疗、远程教育、协同工作等应用，可采用码事基奉恒 定的∞R业务。后者绝大多数属于可变码事Ⅵ墩业务，最典型代表为vI)D。 本文研究内容集中在m网络环境下，Ⅵ报和am业务的分组丢失率、抖动偏差与罔 络负载事的关系。实验的网络环境为10M的以太网，连续摸体业务系统为V∞点播系统 和多点多媒体会议系统(MPCS)。 voD系统是由N科shdw n嘲衙构建的voD点播系统服务器平台，支持高质量的 系统，客户蜡可运行wind明，s98。其特点是散据传送具有短时突发性．峰值遗事可达 4．37Mb坤，而统计平均为2．7或1．5Mb芦，具有ⅥlR业务特点。ⅫPCS可以在h戚咖 M陇砬∞以上PC机上同时完成三路音视频解码和一路音视频的绽码，视频采用M．mBG 编码，语音采用删．TG．726^DpCM．16K岫s编码。音视频码流的码率基本j陵，每路音 视频码流约为320Kh芦，基本上符合∞R业务的条件。涓试工具是—个win曲啊平台上用 wh眦也簟程实现的基于uDP协议的发送机和接收机，可控制