多媒体通信网络技术.pptx

第6章 多媒体通信网络技术 6.1 多媒体通信对通信网的要求 6.2 现有网络对多媒体通信的支撑情况 6.3 宽带综合业务数字网（B-ISDN） 6.4 多媒体通信的实时通信协议 练习与思考题 6.1 多媒体通信对通信网的要求 多媒体通信对通信网络的要求是相当高的。 它要求实现一点对多点， 或者多点对多点的实时不间断的信息传输。 例如， 在复杂的多媒体会议系统中， 参与者能够随时加入或退出， 能够实现分组开小会、 任意两个与会者之间的信息传递等复杂功能。 在多媒体通信系统中， 在网络上运行的不再是单一的媒体， 而是多种媒体综合而成的一种复杂的数据流。 在这些媒体中， 有速率低至几百比特的文本信息， 也可能有速率高达数百兆比特的高清晰度电视信息。 如何处理好速率相差如此悬殊的信息， 这就对通信网提出了相当高的要求， 它不但要求网络对信息具有高速传输能力， 还要求网络对各种信息具有高效综合能力， 这些能力归纳起来有四点。 1． 吞吐要求 网络的吞吐量就是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。 为了简便， 在许多情况下直接把吞吐量看成与系统的比特率相等， 而实际吞吐量可能比这个值要小。 除上述各种额外开销外， 还有一些其他因素影响网络的吞吐量， 如网络拥塞、 瓶颈、 缓冲区容量、 流量控制、 节点或线路故障等。 多媒体通信对网络的吞吐需求具体有以下三个方面： (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， 这同时也意味着网络必须具备成倍处理这类信息资源的能力。 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。 同时多媒体通信业务通过网络传输时， 其带宽要求与通信质量密切相关， 通常高带宽意味着高质量， 但高带宽也意味着高成本和高代价， 实践中一般根据不同的应用环境采取带宽与质量的折中方案。 不同的媒体对通信网的速率要求有所不同， 但一个多媒体应用往往要涉及两个以上的媒体， 并常以图像数据（数据量大）为核心， 故多媒体网络至少要能满足压缩图像传输的要求。  (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。 多媒体通信网络必须能够处理一些诸如视频、 音频信息之类的冗长信息流， 简要来讲， 就是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。 例如， 如果用户要发送流量为30 Gbit的信息流， 而网络只提供给用户1.5 Mb/s的吞吐能力及5 s的时间片是肯定不够的。 但是如果网络允许用户持续不断地使用这个1.5 Mb/s的信道， 则这个流量要求就能够得以满足， 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。 在多媒体通信中， 为了获得真实的临场感， 一般对实时性的要求都很高， 即对传输的时延要求越小越好。 例如， 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。  由于多媒体应用在一定程度上是允许传输网络存在错误的， 因此若要精确地量化表示多媒体网络的差错控制要求是困难的， 容许错误存在的原因是源于人类感知能力的局限， 比如， 一个冗长的视频流中个别组块出了错， 这种错误通常人眼是感觉不到的。 音频传输同样也会出现类似情况， 但是人的视觉和听觉对这类错误的容忍程度则不同。 同时由于在多媒体通信系统中对所传输的信息大都采取了压缩编码的措施， 为了获得高的可靠性， 对网络误码性能的要求也很高。 如压缩的活动图像， 可接受的误码率应小于10-6， 误分组率应小于10-9； 对于数据的误码则要求为0。 不同媒体对通信网的要求见表6.1-1所示。 为了满足多媒体通信要求， 网络要能满足这些参数的不同组合。 表6.1-1 不同媒体对通信网的要求 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是相互约束、 相互关联的， 它包括空间上和时间上的关联及约束， 多媒体通信系统必须正确反映它们之间的这种约束关系。 而信息传输又具有串行性， 这就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。 时间合成将在时间轴上统一原来属