第5章 多媒体通信同步技术.ppt

第5章 多媒体通信同步技术 5.1 概述 5.2 多媒体同步参考模型 练习与思考题 5.1 概 述 5.1.1 同步的基本概念 　 多媒体系统中集成了具有各种不同时态特性的媒体， 这些媒体有依赖于时间的媒体(例如视频、 音频、 动画等)和独立于时间的媒体(例如文本、 静止图像、 表格等)。 媒体对象的时间相关性可能隐藏在建立过程中， 也可能由用户自己定义。 在单一的媒体系统中， 所有的媒体表现出同样的时态行为， 时间并不需要特别的注意。 随着多媒体系统的发展， 媒体间的各种时态关系变得越来越复杂。 任何一种情况下， 媒体对象的时间相关性必须在多媒体系统中得到体现和支持。  多媒体同步就是保持和维护各个媒体对象之间和各个媒体对象内部存在的时态关系， 组织多种媒体序列以实现某种特定的表现任务。 多媒体同步的核心基础是为这些同步关系建立一个独立于实现环境的抽象的描述模型。 同步问题有两层含义： 首先， 时态行为(包括表示单元的彼此关系)必须有明确的定义， 使用时态定义可以方便用户复审、 系统表示和存储。 其次， 在表示媒体单元的时候， 多媒体系统必须保证各媒体时态的正确性。 多媒体同步可以从多媒体同步规范和多媒体同步控制两个层次来讨论。 多媒体同步规范描述了媒体对象之间和各个媒体对象内部存在的时态关系， 确定了多媒体的时态说明， 是多媒体系统的重要组成部分。 多媒体同步规范通常包括： 媒体对象内的同步、 媒体对象之间的同步以及业务品质QoS描述。  多媒体同步控制机制是开发各种同步控制策略以及同步控制协议， 解决由于网络延迟、 抖动、 进程调度等各种不确定因素带来的负面影响， 实现多媒体同步规范描述的多媒体时态说明。  5.1.2 影响媒体同步的因素 从媒体关系的角度出发， 媒体对象的同步包括两个方面： 媒体内同步和媒体间同步。 媒体内同步主要是维持一个媒体流内部各信息单元的连续性； 媒体间同步主要是维持多个相关媒体流中媒体单元间的时间关系。 媒体同步关系主要受以下因素的影响： 媒体间时延偏移、 网络抖动、 端系统抖动、 时钟漂移和网络条件变化。 由于各个相关媒体流可能来自不同的信源， 每个信源所处的地理位置可能不同， 每个媒体流选择的信道也不同， 因此各个媒体流的时延也不同， 这就是媒体间的时延偏移， 这些偏移使媒体间的时间关系发生变化。 解决办法可以通过在信宿端设置缓存加以补偿， 也可使各个媒体流在不同时刻发送， 但须保证在经历了不同时延后能够同时到达接收端。 后者特别适合存储数据， 能够充分利用存储数据的灵活性， 大大节省信宿端缓存。 此外还可以将这两种方法配合使用。  抖动定义为最大时延与最小时延的差， 也即时延的变化。 网络抖动是指数据包从发送方到接收方网络 I／O设备的传输过程中所经历的时延变化， 这是由中间节点的缓存引入的。 端系统抖动是指端系统中引起的时延变化， 这些变化主要是由于系统负荷的改变以及媒体单元在各个协议层的打包拆包。 抖动通常是在信宿端通过采用弹性缓冲区来补偿的。  连续媒体的捕获、 重新生成和播映都是由端系统时钟来驱动的。 一般来说， 不能假定所有时钟同步。 由于温度的变化或晶体振荡器本身的缺陷， 在经过了较长一段时间后， 端系统的时钟频率会发生变化， 其结果是与真实时间或其他时钟产生偏移， 漂移速率从10-6～10-3。 时钟漂移的问题可以通过在网络中使用时间同步协议来解决， 例如， 网络时间协议(NTP)为它的用户提供一个全网(虚拟)时钟。 如果忽略时钟漂移， 在较长一段时间后， 客户端的缓存就会发生上溢或下溢。 时钟漂移的结果也称为偏移， 它被定义为一段时间间隔内的平均抖动。 网络条件的变化不是由抖动引入的， 它是指网络连接性质的变化。 例如， 平均时延的改变或媒体单元丢失率的增高。 —般地， 多媒体数据的传输都是利用无证实的数据报服务， 重传是不适合的， 数据报服务是—种不可靠的服务， 不时会发生媒体单元丢失的事件。 处理丢失单元的同步机制是重复播映前一个媒体单元的内容。 5.2 多媒体数据 5.2.1  5.2.2多媒体数据的内部约束关系 5.2.3 多媒体数据的构成 1． 逻辑数据单元（LDU） 各种媒体信息经数字化和编码之后形成的数据根据其与 时间的关系可分为连续媒体数据（实时媒体数据）和离散媒体数据（静态媒体数据）。