多媒体通信---第4章_多媒体通信网络技术教案详解.ppt

第4章 多媒体通信网络技术 4.1 多媒体通信对通信网的要求 4.2 现有网络对多媒体通信的支撑情况 4.3 宽带综合业务数字网（B-ISDN） 4.4 基于IP的宽带多媒体通信网络 4.1 多媒体通信对通信网的要求 1． 吞吐要求 网络的吞吐量：它的有效比特率或有效带宽， 即传输网络物理链路的比特率减去各种额外开销。 具体有以下三个方面： 传输带宽,存储带宽,流量要求。 (1) 传输带宽要求。 由于多媒体传输由大量突变数据组成，并且常包括实时音频和视频信息， 所以对于传送多媒体信息的网络来讲， 它必须有充足可用的传输带宽来完成多媒体信息的传送。 在通信拥塞时， 有效带宽的不足常常导致端到端延迟的增加及分组的丢失。 (2) 存储带宽的要求。 在吞吐量大的网络中， 接收端系统必须保证有足够的缓冲空间来接收不断送来的多媒体信息。 另外， 缓冲区的数据输入速率也必须足够大， 以便容纳从网络不断传来的数据流。 这种数据输入速率有时被看作缓冲区存储带宽。  (3) 流量要求。 网络必须有足够的吞吐能力来确保大带宽信道在延长的时间段内的有效性。 如果网络在任何时刻都存在许多数据流， 那么该网络的有效吞吐能力就必须大于或等于所有这些数据流的比特率的总和。  2． 实时性和可靠性要求 多媒体通信的实时性要求， 除了与网络速率相关， 还受通信协议的影响。 为了获得真实的临场感，要求传输的时延越小越好。 语音和图像可以接受的时延都要求小于0.25 s； 静止图像要求小于1 s； 在分组交换中， 组与组之间的延时小于10 ms时图像才有连续感。 发送时延 发送时延： 发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。 传播时延 传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 处理时延 处理时延：交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。 结点缓存队列中分组排队所经历的时延是处理时延中的重要组成部分。 处理时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。 有时可用排队时延作为处理时延。 总时延 数据经历的总时延就是发送时延、传播时延和处理时延之和： 三种时延所产生的地方 3. 时空约束 在多媒体通信系统中同一对象的各种媒体之间在空间上和时间上存在着关联和约束，而信息传输又具有串行性。所以要求采取延迟同步的方法进行再合成， 包括时间合成、 空间合成以及时空同步等三个方面。 时间合成：在时间轴上统一原来属于同一时间轴上各类媒体的时序， 使其能在时间上正确表现； 空间合成：在空间上媒体的排放位置， 最后使时间空间统一成正确的表现。 通过时间上的合成、 空间上的合成， 达到多种媒体的时空一致的目的。 4. 分布处理要求 未来通信是多网合一， 但目前的现状是多网共存（如电话网、 计算机网、 广播电视网等）， 媒体各异（声、 图、 文等）， 必须针对这种情况研究如各种媒体信息分布环境下的运行， 通过分布环境解决多点多人合作、 远程多媒体信息服务等问题。  现有的计算机网络或通信网络协议主要是针对传统的数据传输制定的， 所以在很多方面不适合声音、 图像信息的传输，这些都增加了实现声音和图像实时传输的难度。 这种对实时性和同步性的严格要求， 迫使我们必须加紧研制针对多媒体信息传输的网络体系结构。 4.2 现有网络对多媒体通信的支撑情况 通信网络三大类: (1)电信网络，如公用电话网 PSTN、 分组交换网 PSPDN、 数字数据网 DDN、 窄带和宽带综合业务数字网（N-ISDN和B-ISDN）等； (2)计算机网络，如局域网（LAN）、广域网（WAN）、光纤分布式数据接口（FDDI）、 分布列队双总线（DQDB）等； (3)电视传播网络， 如有线电视网(CATV),混合光纤同轴网（HFC）、 卫星电视网等。 这些通信网络虽然可以传输多媒体信息，但这些网络都是在一定历史条件下为了某种应用而建立的，都不同程度地存在着各种缺陷。 1． 公共交换电话网（PSTN） 普及程度最高、 成本最低。 PSTN以电路交换为基础，即通过呼叫，在收、发端之间建立起一个独占的物理通道，该通道有固定的带宽。由于路由固定，延时较低，而且不存在延时抖动问题，这对保证连续媒体的同步和实时传输是有利的。 但电话信道带宽较窄，且用户线是模拟的，多媒体信息需要经过Modem接入。 可以通过对用户双绞线作技术改造（如xDSL、ISDN等），使用户线带宽增加到