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网络多媒体视频技术 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望提纲l简介l网络视频传输关键技术l视频应用工具的研制现状简介lVOD系统（流媒体）客户端点播远程的多媒体数据单向多媒体数据传输系统要求连贯准确的视频效果l视频交互系统几个节点相互进行多媒体交互交互多媒体数据传输系统要求高实时性Part I视频交互系统的关键技术视频交互系统的关键技术l传输协议l网络层的支持与挑战l传输层的支持与挑战l应用网关的支持与挑战视频交互系统的传输协议l网络传输协议TCPUDPRTP/RTCPlRTP有效载荷说明lALF技术网络传输协议-RFCslRFC 1889RTP:A Transport Protocol for Real-Time Applications lRFC 1890RTP Profile for Audio and Video Conferences with Minimal Control lRFC 2026RTP Payload Format of Suns CellB Video EncodinglRFC 2032RTP Payload Format of H.261 video streamslRFC 2190RTP Payload Format of H.263 video streamslRFC 2250RTP Payload Format for MPEG1/MPEG2 VideolRFC 2343 RTP Payload Format for Bundled MPEGlRFC 2429RTP Payload Format for the 1998 Version of ITU-T Rec.H.263 Video(H.263+).lRFC 2435 RTP Payload Format for JPEG-compressed VideolRFC 3016 RTP Payload Format for MPEG-4 Audio/Visual Streams.TCP协议l尽管TCP是一个很成功的协议，但是它无法满足视频传输的需要。视频数据是一种可丢失的数据，如果为了追求准确率，那么TCP的大量确认应答会导致视频传输的实时性受到影响，使视频数据不得不因为等待应答而放弃。这就会造成不必要的延迟和更大范围的数据丢失。UDP协议l相比较之下，使用UDP的效果就要好很多。只要网络流量足够，视频数据就可以源源不断的到达接受者。因此，在IP网络上传送视频数据，往往采用UDP协议，而不是TCP协议。RTP/RTCP协议lRTP协议在UDP协议的基础上提供：时间同步信息对不同媒体类型的报文的分割 丢失探测 安全以及内容标别 lRTCP提供：信息源标别应用网关信息 控制信息反馈 QoS反馈支持同步信息网络视频传输图示InternetEncoderPacketizerRTP/RTCPDecoderDepacketizerRTP/RTCPRTP有效载荷说明l这些RFC说明了如何利用RTP组织具体视频编码格式的数据。例如，如何利用RTP协议传输H.261图像的规范说明就叫做“RTP Payload Format of H.261 video streams”。RTP有效载荷说明Data Data Data Data Data Data Data DataData Data Data Data Data Data Data DataData Data Data Data Data Data Data Datal原始报文l方法1l方法2ALF技术l应用层需要根据RTP的有效载荷说明来产生具体网络层的数据帧。这种技术成为 应用层成帧技术（Application Level Framing）视频交互系统的关键技术l传输协议l网络层的支持与挑战l传输层的支持与挑战l应用网关的支持与挑战网络层支持与挑战lQoS技术保证视频传输带宽保证视频传输延时保证视频传输丢失率l组播技术节省网络带宽带来异构问题什么是Qos(Quality of Service)网络为应用程序提供的不同级别的性能需求QoS什么是组播技术(Multicast)lMulticastlUnicastISP 2BackboneISPISP 4ISP 3ISP 1Server 1ISP 5Server 2ISP 2BackboneISPISP 4ISP 3ISP 1Server 1ISP 5Server 2视频交互系统的关键技术l传输协议l网络层的支持与挑战l传输层的支持与挑战l应用网关的支持与挑战传输层的支持与挑战l拥塞控制速率控制方案视频编码速率自适应方案（与编码器相关）层次视频编码技术（与编码器相关）l差错控制FEC控制延时的重传错误恢复技术（与编码器相关）错误隐藏技术（与编码器相关）视频交互系统的关键技术l传输协议l网络层的支持与挑战l传输层的支持与挑战l应用网关的支持与挑战应用层网关的支持与挑战lWeb-Cache(RBN)将多媒体数据传送到应用网关用户使用临近的网关获取数据Part II视频应用工具的研制视频交互工具的实现视频交互工具的实现l实现通用的视频编解码器接口系统支持所有Windows系统中的编解码器，包括DivX，MPEG-4等一些低带宽、高清晰的常用的视频压缩和解压技术。这些技术的应用使多媒体系统能够更有效地利用网络带宽，达到最好的视频效果。利用该接口，本系统无需做任何更改，即可利用最新出现的编解码技术。视频交互工具的实现l实现应用级成帧传输技术系统中采用Application Level Framing的技术，根据视频图像的具体编码方式组织网络报文的成帧，使系统在高网络报文丢失率的情况下，仍能够稳定的工作，将网络报文的丢失对图像质量的影响降低为最小。视频交互工具的实现l采用DirectDraw视频展示技术系统中采用DirectDraw技术进行视频图像的展示，使系统比基于GUI API的函数调用的系统的展示速度快34倍，将单机上展示多路视频的能力提高一倍。与相关研究的比较lAccessGrid(http:/www.accessgrid.org/)能支持多路视频展示，但在同样视频流个数情况下，消耗的CPU资源较本系统高近一倍。不能利用Windows上最新的编解码技术，在同样视频质量情况下，视频传输将占用更多的网络带宽。不能采集计算机屏幕等数字化视频信息。与AccessGrid的比较与AccessGrid的比较Snapshot in SC2001谢 谢！lProject Website http:/