第5章_多媒体通信中的关键技术分解.doc

第章 多媒体通信中的关键技术 .1 多媒体通信关键问题 在多媒体通信中，不同的业务有不同的QoS要求，如比特率、传输延时与延时抖动、误码率等。此外，还有实时性、同步性及多点通信等需求。而网络故障、网络拥塞、网络瓶颈点和缓冲区容量等在一定程度上会影响多媒体通信系统的性能。例如，实时和视频可在带宽足够宽的条件下工作信息包的时延和抖动都非常小但当遇到拥挤链路时，声音和图像的质量可能下降到接受的。因此，多媒体通信应该解决包括提高网络带宽、减少时延、减少抖动、改善服务质量等问题。 此外，多媒体通信在遵守通信基本原则的基础上，还需要考虑多媒体信息带来的新问题：多媒体框架结构、QoS、同步机制以及多媒体信源模型和数据库管理等技术。 .2 多媒体通信框架 随着多媒体技术的成熟，通信已从过去单纯的传送声音发展到文字、视频、图像等多种媒体信息，由此产生了典型的多媒体应用模式如视频点播（VOD）、远程教学、计算机辅助协同、视频会议等，依托互联网的多媒体应用也越来越多。 此外，从用户、系统和网络的不同角度来看，多媒体通信系统的需求也各不相同。多媒体通信需要提供多种类型、不同QoS的通信服务因此，对多媒体框架结构模型的研究也至关重要。 .2.1 基于服务质量的多媒体通信系统框架结构 多媒体通信系统的服务质量不仅要考虑到通信网络的支持，而且要对端系统提出服务质量的要求。基于服务质量的多媒体通信系统框架分为应用层、应用支撑平台层、协调层、网络层和多媒体设备层，以及QoS控制与管理部分，其通信系统结构模型如图-1所示。 应用层 应用层的主要模块包括用户界面、应用构件和信息内容，完成用户提出的应用需求，包括多媒体会议、多媒体邮件、多媒体信息查询、VOD播放、交互电视、文件传输等。 应用支持平台层 应用支持平台层包含媒体代理和控制构件，不同的媒体（音频、视频、共享数据等）和不同的控制功能（会话控制、QoS控制、安全控制等）都有特定的代理构件，可根据需求进行组合。该层采用主动服务和应用自适应相结合的方式来面向新应用，如果下面的多媒体网络提供可编程服务，则应用可以选择主动服务，否则只能自适应网络所提供的服务。此外，该层次还应用的QoS请求抽象映射到可编程网络，下层网络提供的服务抽象提交给应用层，从而使多媒体应用与底层使用种网络进行传输无关。这样就给应用程序提供了一系列的透明性，即应用层对于位置、网络通信协议是透明的。此外，应用支撑平台层还应该提供多种分布式多媒体应用设计模型，以应用的多样性。 协调层 多媒体通信的复杂性主要来源于连续媒体数据。在处理连续媒体数据时，不仅需要保持统一媒体内的时间连续性，而且常常需要维持不同媒体间的同步关系。协调层支持这种媒体间同步关系的实现，提供实时同步机制控制时间定序和多媒体交互作用之间的准确定时。同时，协调层还需要提供对分布式多媒体应用所需的多方同步的支持。 网络层 网络层的功能是向网络层用户提供通信服务，并不关心传输数据所表示的内容。对于每个通信会话，端到端的通信特性由QoS参数决定。而这些参数由网络层用户传递给网络层，即从应用支撑平台层、协同层或者应用层传递来。网络层提供了一系列网络服务接口以完成对网络的访问和服务。 多媒体设备层 多媒体设备层提供了应用程序或应用支撑平台中可使用的函数和过程，从而控制多媒体设备。多媒体设备服务接口提供了控制这些设备的通用接口以及控制由这些设备产生或接收的信息流接口。 QOS控制与管理 服务质量允许用户指定所需要的服务质量级别，在不同层的接口中，这个服务质量级别的含义是不同的，各个层次所采用的服务质量参数也不完全相同。用户QoS参数指明了用户希望听到看到的服务质量（如电话质量的音频、质量的视频）。应用层QoS参数描述了应用服务的请求，可能为媒体质量或面向应用的端到端传输的说明（如端到端的延迟界限），它们可以由用户QoS参数映射过来或直接来自于用户的QoS参数说明。系统层的QoS参数描述了应用层QoS定义的对通信服务和操作系统服务的请求。操作系统服务要求的资源（处理时间、、缓存区）被应用层和网络层任务与媒体有关的以及发送接收。 .2.2 基于TCP/IP的多媒体通信模型 多媒体通信媒体数据除了具有实时性、等时性等基本特点外，还要保证各种媒体间的同步关系。因此，多媒体通信对最大时延、延时抖动等QoS参数都有严格要求。下面的模型通过对传输控制协议/互联协议（Transmission Control?Protocol/Internet?Protocol，TCP/IP）参考模型的增强提高多媒体通信的服务质量。 2 基于TCP/IP的多媒体通信系统结构模型 为了实现多媒体通信的QoS保证，在TCP/IP参考模型的传输层和应用层之间增加一个通信控制层，以实现对多媒体通信的支持通信控制层分为三