第8章因特网上的音频-视频服务.ppt

《第8章因特网上的音频-视频服务.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第8章因特网上的音频-视频服务.ppt（58页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、8.1 8.1 音频视频概述音频视频概述 8.28.2 流式存储音频流式存储音频/视频视频 8.38.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.48.4 改进改进“尽最大努力交付尽最大努力交付”的服务的服务8.1 8.1 音频视频概述音频视频概述 u计算机网络最初是为传送数据信息设计的。因特网计算机网络最初是为传送数据信息设计的。因特网 IP IP 层层提供的提供的“尽最大努力交付尽最大努力交付”服务，以及每一个分组独立交服务，以及每一个分组独立交付的策略，对传送数据信息也是很合适的。付的策略，对传送数据信息也是很合适的。u因特网使用的因特网使用的 TCP TCP 协议可以很好地解决网络不能提供

2、可协议可以很好地解决网络不能提供可靠交付这一问题。靠交付这一问题。多媒体信息的特点多媒体信息的特点u多多媒媒体体信信息息（包包括括声声音音和和图图像像信信息息）与与不不包包括括声声音音和和图图像像的数据信息有很大的区别。的数据信息有很大的区别。u多媒体信息的信息量往往很大。多媒体信息的信息量往往很大。u在传输多媒体数据时，对时延和时延抖动均有较高的要求。在传输多媒体数据时，对时延和时延抖动均有较高的要求。u多多媒媒体体数数据据往往往往是是实实时时数数据据(real(real time time data)data)，它它的的含含义义是：在发送实时数据的同时，在接收端边接收边播放。是：在发送实时

3、数据的同时，在接收端边接收边播放。8.1 8.1 音频视频概述音频视频概述 u模模拟拟的的多多媒媒体体信信号号经经过过采采样样和和模模数数转转换换变变为为数数字字信信号号，再再组装成分组。这些分组的发送速率是组装成分组。这些分组的发送速率是恒定的恒定的（等时的等时的）。）。u传传统统的的因因特特网网本本身身是是非非等等时时的的。因因此此经经过过因因特特网网的的分分组组变变成了成了非恒定速率非恒定速率的分组。的分组。t tt t因特网因特网t t模拟信号模拟信号t t采样后的信号采样后的信号构成分组构成分组恒定速率恒定速率非恒定速率非恒定速率因特网是非等时的因特网是非等时的8.1 8.1 音频视

4、频概述音频视频概述 u接收端需设置适当大小的缓存。当缓存中的分组数达到一定接收端需设置适当大小的缓存。当缓存中的分组数达到一定的数量后再以恒定速率按顺序把分组读出进行还原播放。的数量后再以恒定速率按顺序把分组读出进行还原播放。u缓存实际上就是一个先进先出的队列。图中标明的缓存实际上就是一个先进先出的队列。图中标明的T T 叫做叫做播播放时延放时延。tT缓存（队列）缓存（队列）恒定速率恒定速率t非恒定速率非恒定速率有可能发生有可能发生分组丢失分组丢失在接收端设置缓存在接收端设置缓存8.1 8.1 音频视频概述音频视频概述 u缓存使所有到达的分组都经受了迟延。缓存使所有到达的分组都经受了迟延。u早

5、到达的分组在缓存中停留的时间较长，而晚到达的分组早到达的分组在缓存中停留的时间较长，而晚到达的分组在缓存中停留的时间则较短。在缓存中停留的时间则较短。u以非恒定速率到达的分组，经过缓存后再以恒定速率读出，以非恒定速率到达的分组，经过缓存后再以恒定速率读出，就能够在一定程度上消除了时延的抖动。但我们付出的代就能够在一定程度上消除了时延的抖动。但我们付出的代价是增加了时延。价是增加了时延。缓存的影响缓存的影响8.1 8.1 音频视频概述音频视频概述 分组分组发出发出1 2 3 4 5 6t到达分组数到达分组数6543211 2 3 4 5 6t缓存时间缓存时间缓存时间缓存时间再推迟播放时间再推迟播

6、放时间如果网络无时延如果网络无时延推迟播放推迟播放分组迟到分组迟到网络出现时延网络出现时延分组分组 1 的时延的时延分组分组到达到达1 2 3 4 5 6t实际的网络实际的网络8.1 8.1 音频视频概述音频视频概述 u在传送在传送时延敏感时延敏感(delay sensitive)(delay sensitive)的实时数据时，不仅传的实时数据时，不仅传输时延不能太大，而且时延抖动也必须受到限制。输时延不能太大，而且时延抖动也必须受到限制。u对于传送实时数据，很少量分组的丢失对播放效果的影响并对于传送实时数据，很少量分组的丢失对播放效果的影响并不大（因为这是由人来进行主观评价的），因而是可以容

7、忍不大（因为这是由人来进行主观评价的），因而是可以容忍的。的。丢失容忍丢失容忍(loss tolerant)(loss tolerant)也是实时数据的另一个重要也是实时数据的另一个重要特点。特点。8.1 8.1 音频视频概述音频视频概述 需要解决的问题需要解决的问题u由于分组的到达可能不按序，但将分组还原和播放时又应由于分组的到达可能不按序，但将分组还原和播放时又应当是按序的。因此在发送多媒体分组时还应当给每一个分当是按序的。因此在发送多媒体分组时还应当给每一个分组加上组加上序号序号。这表明还应当有相应的协议支持才行。这表明还应当有相应的协议支持才行。u要使接收端能够将节目中本来就存在的正常

8、的短时间停顿要使接收端能够将节目中本来就存在的正常的短时间停顿（如音乐中停顿几拍）和因某些分组的较大迟延造成的（如音乐中停顿几拍）和因某些分组的较大迟延造成的“停顿停顿”区分开来。这就需要增加一个区分开来。这就需要增加一个时间戳时间戳(timestamp)(timestamp)，以便告诉接收端应当在什么时间播放哪个分组。以便告诉接收端应当在什么时间播放哪个分组。8.1 8.1 音频视频概述音频视频概述 需要解决的问题需要解决的问题u大大量量使使用用光光缆缆和和高高速速路路由由器器，网网络络的的时时延延和和时时延延抖抖动动就就可可以足够小，在因特网上传送实时数据就不会有问题。以足够小，在因特网上

9、传送实时数据就不会有问题。u把把 因因 特特 网网 改改 造造 为为 能能 够够 对对 端端 到到 端端 的的 带带 宽宽 实实 现现 预预 留留(reservation)(reservation)，把把使使用用无无连连接接协协议议的的因因特特网网转转变变为为面面向向连连接的网络。接的网络。u部部分分改改动动因因特特网网的的协协议议栈栈所所付付出出的的代代价价较较小小，而而这这也也能能够够使多媒体信息在因特网上的传输质量得到改进。使多媒体信息在因特网上的传输质量得到改进。8.1 8.1 音频视频概述音频视频概述 必须改造现有的因特网必须改造现有的因特网u流式流式(streaming)(stre

10、aming)存储音频存储音频/视频视频 边下载边播放。边下载边播放。u流式实况音频流式实况音频/视频视频 边录制边发送。边录制边发送。u交互式音频交互式音频/视频视频实时交互式通信。实时交互式通信。8.1 8.1 音频视频概述音频视频概述 目前因特网提供的音频目前因特网提供的音频/视频服务大体上可视频服务大体上可分为三种类型分为三种类型u“边下载边播放边下载边播放”结束后，在用户的硬盘上没有留下有关结束后，在用户的硬盘上没有留下有关播放内容的任何痕迹。播放内容的任何痕迹。u流媒体流媒体(streaming media)(streaming media)，即流式音频，即流式音频/视频。视频。u流

11、媒体特点就是流媒体特点就是“边下载边播放边下载边播放”。“边下载边播放边下载边播放”中的中的“下载下载”万维网万维网服务器服务器客户机客户机服务器服务器媒体媒体播放器播放器 GET:音频音频/视频文件视频文件 RESPONSE 音频音频/视频文件视频文件浏览器浏览器8.2 8.2 流式存储音频流式存储音频/视频视频 传统的下载文件方法传统的下载文件方法 用户从客户机用户从客户机(client machine)(client machine)的浏览器上用的浏览器上用 HTTP HTTP 协议协议向服务器请求下载某个音频向服务器请求下载某个音频/视频文件。视频文件。服务器如有此文件就发送给浏览器。

12、在响应报文中就装有服务器如有此文件就发送给浏览器。在响应报文中就装有用户所要的音频用户所要的音频/视频文件。整个下载过程可能会视频文件。整个下载过程可能会花费很长花费很长的时间的时间。当浏览器当浏览器完全收下完全收下这个文件后，就可以传送给自己机器上这个文件后，就可以传送给自己机器上的媒体播放器进行解压缩，然后播放。的媒体播放器进行解压缩，然后播放。传统的浏览器从服务器下载音频传统的浏览器从服务器下载音频/视频文件视频文件8.2 8.2 流式存储音频流式存储音频/视频视频 8.2.1 8.2.1 具有元文件的万维网服务器具有元文件的万维网服务器 元文件元文件就是一种非常小的文件，它描述或指明其

13、他文件的就是一种非常小的文件，它描述或指明其他文件的一些重要信息。一些重要信息。万维网万维网服务器服务器客户机客户机服务器服务器媒体媒体播放器播放器 元文件元文件浏览器浏览器 GET:元文件元文件 RESPONSEGET:音频音频/视频文件视频文件 RESPONSE8.2 8.2 流式存储音频流式存储音频/视频视频 浏览器用户使用浏览器用户使用 HTTP HTTP 的的 GET GET 报文接入到万维网服务器。这个超链指向报文接入到万维网服务器。这个超链指向一个元文件。这个元文件有实际的音频一个元文件。这个元文件有实际的音频/视频文件的统一资源定位符视频文件的统一资源定位符 URLURL。万维

14、网服务器把该元文件装入万维网服务器把该元文件装入 HTTP HTTP 响应报文的主体，发回给浏览器。响应报文的主体，发回给浏览器。客户机浏览器调用相关的媒体播放器，把提取出的元文件传送给媒体播客户机浏览器调用相关的媒体播放器，把提取出的元文件传送给媒体播放器。放器。媒体播放器使用元文件中的媒体播放器使用元文件中的 URL URL，向万维网服务器发送，向万维网服务器发送 HTTP HTTP 请求报文，请求报文，要求下载音频要求下载音频/视频文件。视频文件。万维网服务器发送万维网服务器发送 HTTP HTTP 响应报文，把该音频响应报文，把该音频/视频文件发送给媒体播放视频文件发送给媒体播放器。媒

15、体播放器边下载边解压缩边播放。器。媒体播放器边下载边解压缩边播放。8.2 8.2 流式存储音频流式存储音频/视频视频 8.2.1 8.2.1 具有元文件的万维网服务器具有元文件的万维网服务器 使用元文件下载音频使用元文件下载音频/视频文件视频文件u媒体服务器媒体服务器也称为也称为流式服务器流式服务器(streaming server)(streaming server)，它支，它支持流式音频和视频的传送。持流式音频和视频的传送。u媒体播放器与媒体服务器的关系是客户与服务器的关系。媒体播放器与媒体服务器的关系是客户与服务器的关系。u媒体播放器不是向万维网服务器而是向媒体服务器请求音媒体播放器不是

16、向万维网服务器而是向媒体服务器请求音频频/视频文件。视频文件。u媒体服务器和媒体播放器之间采用另外的协议进行交互。媒体服务器和媒体播放器之间采用另外的协议进行交互。8.2 8.2 流式存储音频流式存储音频/视频视频 8.2.2 8.2.2 媒体服务器媒体服务器 万维网万维网服务器服务器媒体媒体播放器播放器 元文件元文件浏览器浏览器 GET:元文件元文件 RESPONSEGET:音频音频/视频文件视频文件 RESPONSE媒体媒体服务器服务器客户机客户机服务器服务器8.2 8.2 流式存储音频流式存储音频/视频视频 8.2.2 8.2.2 媒体服务器媒体服务器 使用媒体服务器使用媒体服务器-前三

17、个步骤仍然和上一节的一样，区别就是后面两个步前三个步骤仍然和上一节的一样，区别就是后面两个步骤。骤。媒体播放器使用元文件中的媒体播放器使用元文件中的 URL URL 接入到接入到媒体服务器媒体服务器，请，请求下载浏览器所请求的音频求下载浏览器所请求的音频/视频文件。下载可以借助于视频文件。下载可以借助于使用使用 UDP UDP 的任何协议，例如使用实时运输协议的任何协议，例如使用实时运输协议 RTPRTP。媒体服务器给出响应，把该音频媒体服务器给出响应，把该音频/视频文件发送给媒体播视频文件发送给媒体播放器。媒体播放器在迟延了若干秒后，以流的形式边下载放器。媒体播放器在迟延了若干秒后，以流的形

18、式边下载边解压缩边播放。边解压缩边播放。8.2 8.2 流式存储音频流式存储音频/视频视频 8.2.2 8.2.2 媒体服务器媒体服务器 采用媒体服务器下载音频采用媒体服务器下载音频/视频文件的步骤视频文件的步骤uRTSP RTSP 协议以客户服务器方式工作，它是一个多媒体播放控协议以客户服务器方式工作，它是一个多媒体播放控制协议，用来使用户在播放从因特网下载的实时数据时能够制协议，用来使用户在播放从因特网下载的实时数据时能够进行控制，如：暂停进行控制，如：暂停/继续、后退、前进等。因此继续、后退、前进等。因此 RTSP RTSP 又又称为称为“因特网录像机遥控协议因特网录像机遥控协议”。u要

19、实现要实现RTSPRTSP的控制功能，我们不仅要有协议，而且要有专门的控制功能，我们不仅要有协议，而且要有专门的的媒体播放器媒体播放器(media playermedia player)和和媒体服务器媒体服务器(media servermedia server)。8.2 8.2 流式存储音频流式存储音频/视频视频 8.2.2 8.2.2 实时流式协议实时流式协议RTSPRTSP(Real-Time Streaming Protocol)万维网万维网服务器服务器客户机客户机服务器服务器媒体媒体播放器播放器 元文件元文件浏览器浏览器媒体媒体服务器服务器音频音频音频音频/视频流视频流视频流视频流 G

20、ET:元文件元文件 RESPONSESETUP RESPONSEPLAY RESPONSE RESPONSE TEARDOWN 8.2 8.2 流式存储音频流式存储音频/视频视频 8.2.2 8.2.2 实时流式协议实时流式协议RTSPRTSP(Real-Time Streaming Protocol)浏览器向万维网服务器请求音频浏览器向万维网服务器请求音频/视频文件。视频文件。万维网服务器从浏览器发送携带有元文件的响应。万维网服务器从浏览器发送携带有元文件的响应。浏览器把收到的元文件传送给媒体播放器。浏览器把收到的元文件传送给媒体播放器。RTSP RTSP 客户与媒体服务器的客户与媒体服务器

21、的 RTSP RTSP 服务器建立连接。服务器建立连接。RTSP RTSP 服务器发送响应服务器发送响应 RESPONSE RESPONSE 报文。报文。RTSP RTSP 客户发送客户发送 PLAY PLAY 报文，开始下载音频报文，开始下载音频/视频文件。视频文件。RTSP RTSP 服务器发送响应服务器发送响应 RESPONSE RESPONSE 报文。报文。RTSP RTSP 客户发送客户发送 TEARDOWN TEARDOWN 报文断开连接。报文断开连接。RTSP RTSP 服务器发送响应服务器发送响应 RESPONSE RESPONSE 报文。报文。使用使用RTSPRTSP的媒体服

22、务器的工作过程的媒体服务器的工作过程8.2.2 8.2.2 实时流式协议实时流式协议RTSPRTSP(Real-Time Streaming Protocol)8.2 8.2 流式存储音频流式存储音频/视频视频 u狭义的狭义的IPIP电话电话就是指在就是指在IPIP网络上打电话。所谓网络上打电话。所谓“IPIP网络网络”就是就是“使用使用IPIP协议的分组交换网协议的分组交换网”的简称。的简称。u广义的广义的IPIP电话电话则不仅仅是电话通信，而且还可以是在则不仅仅是电话通信，而且还可以是在IPIP网网络上进行交互式多媒体实时通信（包括话音、视像等），络上进行交互式多媒体实时通信（包括话音、视

23、像等），甚至还包括甚至还包括即时传信即时传信IM(Instant Messaging)IM(Instant Messaging)。8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.1 IP8.3.1 IP电话概述电话概述分组交换电路交换电路交换 因特网PC 到 PC公用电话网IP 电话网关 因特网PC 到固定电话机公用电话网IP 电话 网关公用电话网IP 电话 网关因特网固定电话机到固定电话机IPIP电话网关的几种连接方法电话网关的几种连接方法8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.1 IP8.3.1 IP电话概述电话概述uIP IP 电话的通话质量主要由两个因素决定。一

24、个是通话双方电话的通话质量主要由两个因素决定。一个是通话双方端到端的时延和时延抖动，另一个是话音分组的丢失率。端到端的时延和时延抖动，另一个是话音分组的丢失率。但这两个因素是不确定的，是取决于当时网络上的通信量。但这两个因素是不确定的，是取决于当时网络上的通信量。u经验证明，在电话交谈中，端到端的时延不应超过经验证明，在电话交谈中，端到端的时延不应超过250ms250ms，否则交谈者就能感到不自然。否则交谈者就能感到不自然。IPIP电话的通话质量电话的通话质量8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.1 IP8.3.1 IP电话概述电话概述(1)(1)话音信号进行模数转换要经受时

25、延。话音信号进行模数转换要经受时延。(2)(2)话音比特流装配成话音分组的时延。话音比特流装配成话音分组的时延。(3)(3)话音分组的发送需要时间，此时间等于话音分组长度与话音分组的发送需要时间，此时间等于话音分组长度与通信线路的数据率之比。通信线路的数据率之比。(4)(4)话音分组在因特网中的存储转发时延。话音分组在因特网中的存储转发时延。(5)(5)话音分组在接收端缓存中暂存所引起的时延。话音分组在接收端缓存中暂存所引起的时延。(6)(6)话音分组还原成模拟话音信号的时延。话音分组还原成模拟话音信号的时延。(7)(7)话音信号在通信线路上的传播时延。话音信号在通信线路上的传播时延。(8)(

26、8)终端设备的硬件和操作系统产生的接入时延。终端设备的硬件和操作系统产生的接入时延。IPIP电话的端到端时延电话的端到端时延8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.1 IP8.3.1 IP电话概述电话概述(1)G.729(1)G.729速率为速率为8kb/s8kb/s的共轭结构代数码激励线性预的共轭结构代数码激励线性预测声码器测声码器CS-CS-ACELP(ConjugateACELP(Conjugate-Structure Algebraic-Structure Algebraic-Code-Excited Linear Prediction)Code-Excited Lin

27、ear Prediction)。(2)G.723.1(2)G.723.1速率为速率为5.3/6.3kb/s5.3/6.3kb/s的为多媒体通信用的的为多媒体通信用的低速率声码器。低速率声码器。低速率话音编码的标准低速率话音编码的标准8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.1 IP8.3.1 IP电话概述电话概述D 分组分组丢失率丢失率端到端时延端到端时延20%10%5%100 ms 150 ms400 msABCN良好良好基本基本可用可用不好不好长途电话长途电话 质量质量接收端播放接收端播放 时延增大时延增大播放时延有一个最佳值播放时延有一个最佳值8.3.1 IP8.3.1 I

28、P电话概述电话概述8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 u提高路由器的转发分组的速率对提高提高路由器的转发分组的速率对提高 IP IP 电话的质量也是电话的质量也是很重要的。很重要的。u据统计，一个跨大西洋的据统计，一个跨大西洋的 IP IP 电话一般要经过电话一般要经过 2020 30 30 个路个路由器。由器。u若能改用吉比特路由器（又称为若能改用吉比特路由器（又称为线速路由器线速路由器），则每秒可），则每秒可转发转发5 5百万至百万至6 6千万个分组（即交换速率达千万个分组（即交换速率达60Gb/s 60Gb/s 左右）。左右）。这样还可进一步减少由网络造成的时延。这样还可进一

29、步减少由网络造成的时延。线速路由器线速路由器8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.1 IP8.3.1 IP电话概述电话概述uSkypeSkype 采用了采用了P2PP2P和全球索引技术提供快速路由选择机制，管和全球索引技术提供快速路由选择机制，管理成本大大降低。由于用户路由信息分布式存储于因特网的理成本大大降低。由于用户路由信息分布式存储于因特网的结点中，因此呼叫连接完成得很快。结点中，因此呼叫连接完成得很快。uSkypeSkype采用了端对端加密方式，保证信息的安全性。采用了端对端加密方式，保证信息的安全性。uSkypeSkype使用使用P2PP2P的技术，用户数据主要存储

30、在的技术，用户数据主要存储在 P2P P2P 网络中，因网络中，因此必须保证存储在公共网络中的数据是可靠的和没有被篡改此必须保证存储在公共网络中的数据是可靠的和没有被篡改的。的。SkypeSkype对公共目录中存储的和用户相关的数据都采用了数对公共目录中存储的和用户相关的数据都采用了数字签名，保证了数据无法被篡改。字签名，保证了数据无法被篡改。uSkypeSkype的问世给全球信息技术和通信产业带来深远的影响，也的问世给全球信息技术和通信产业带来深远的影响，也给每一位网络使用者带来生活方式的改变。给每一位网络使用者带来生活方式的改变。关于关于SkypeSkype8.3 8.3 交互式音频交互式

31、音频/视频视频 8.3.1 IP8.3.1 IP电话概述电话概述TCPUDP信令信令服务质量服务质量IPv4/IPv6RTSPRTCPRSVPH.323SIPRTP应应用用层层协协议议音频音频/视频视频SDP底层网络底层网络8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.2 IP8.3.2 IP电话所需要的几种应用协议电话所需要的几种应用协议 uRTPRTP为实时应用提供端到端的运输，但不提供任何服务质量为实时应用提供端到端的运输，但不提供任何服务质量的保证。的保证。u多媒体数据块经压缩编码处理后，先送给多媒体数据块经压缩编码处理后，先送给RTPRTP封装成为封装成为RTP RTP 分

32、组，再装入运输层的分组，再装入运输层的UDPUDP用户数据报，然后再交给用户数据报，然后再交给IPIP层。层。uRTPRTP是一个协议框架，只包含了实时应用的一些共同的功能。是一个协议框架，只包含了实时应用的一些共同的功能。uRTPRTP自己并不对多媒体数据块做任何处理，而只是向应用层自己并不对多媒体数据块做任何处理，而只是向应用层提供一些附加的信息，让应用层知道应当如何进行处理提供一些附加的信息，让应用层知道应当如何进行处理。8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.3 8.3.3 实时运输协议实时运输协议RTPRTP(Real-time Transport Protocol)

33、u从应用开发者的角度看，从应用开发者的角度看，RTP RTP 应当是应用层的一部分。应当是应用层的一部分。u在应用的发送端，开发者必须编写用在应用的发送端，开发者必须编写用 RTP RTP 封装分组的程序封装分组的程序代码，然后把代码，然后把 RTP RTP 分组交给分组交给 UDP UDP 插口接口。插口接口。u在接收端，在接收端，RTP RTP 分组通过分组通过 UDP UDP 插口接口进入应用层后，还插口接口进入应用层后，还要利用开发者编写的程序代码从要利用开发者编写的程序代码从 RTP RTP 分组中把应用数据块分组中把应用数据块提取出来。提取出来。RTPRTP的层次的层次8.3 8.

34、3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.3 8.3.3 实时运输协议实时运输协议RTPRTP(Real-time Transport Protocol)RTP RTP封装了多媒体应用的数封装了多媒体应用的数据块。由于据块。由于RTPRTP向多媒体应用程向多媒体应用程序提供了服务（如时间戳和序序提供了服务（如时间戳和序号），因此也可以将号），因此也可以将RTPRTP看成是看成是在在UDPUDP之上的一个运输层的子层。之上的一个运输层的子层。运输层应用层IP数据链路层物理层RTPUDPRTP RTP 也可看成是运输层的一个子层也可看成是运输层的一个子层8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频

35、视频 8.3.3 8.3.3 实时运输协议实时运输协议RTPRTP(Real-time Transport Protocol)12 字节字节序序 号号位位 0 1 3 8 16 31有效载荷类型有效载荷类型版本版本 P XM参与源数参与源数时时 间间 戳戳同同 步步 源源 标标 识识 符符(SSRC)参参 与与 源源 标标 识识 符符(CSRC)0.15发送发送RTP 分组分组UDP 用户数据报用户数据报IP 数据报数据报IP 首部首部 UDP 首部首部 RTP 首部首部 RTP 数据部分（应用层数据）数据部分（应用层数据）RTPRTP分组的首部格式分组的首部格式8.3 8.3 交互式音频交互

36、式音频/视频视频 8.3.3 8.3.3 实时运输协议实时运输协议RTPRTP(Real-time Transport Protocol)uRTCP RTCP 是与是与 RTP RTP 配合使用的协议。配合使用的协议。uRTCP RTCP 协议的主要功能是：服务质量的监视与反馈、媒体间协议的主要功能是：服务质量的监视与反馈、媒体间的同步，以及多播组中成员的标识。的同步，以及多播组中成员的标识。uRTCP RTCP 分组也使用分组也使用 UDP UDP 传送，但传送，但 RTCP RTCP 并不对声音或视像分并不对声音或视像分组进行封装。组进行封装。u可将多个可将多个 RTCP RTCP 分组封

37、装在一个分组封装在一个 UDP UDP 用户数据报中。用户数据报中。uRTCP RTCP 分组周期性地在网上传送，它带有发送端和接收端对分组周期性地在网上传送，它带有发送端和接收端对服务质量的统计信息报告。服务质量的统计信息报告。8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.4 8.3.4 实时运输控制协议实时运输控制协议RTCPRTCP u结束分组结束分组BYEBYE表示关闭一个数据流。表示关闭一个数据流。u特定应用分组特定应用分组APPAPP使应用程序能够定义新的分组类型。使应用程序能够定义新的分组类型。u接收端报告分组接收端报告分组RRRR用来使接收端周期性地向所有的点用多用来

38、使接收端周期性地向所有的点用多播方式进行报告。播方式进行报告。u发送端报告分组发送端报告分组SRSR用来使发送端周期性地向所有接收端用用来使发送端周期性地向所有接收端用多播方式进行报告。多播方式进行报告。u源点描述分组源点描述分组SDESSDES给出会话中参加者的描述。给出会话中参加者的描述。RTCP RTCP 使用的五种分组类型使用的五种分组类型8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.4 8.3.4 实时运输控制协议实时运输控制协议RTCPRTCP uH.323 H.323 是是 ITU-T ITU-T 于于 1996 1996 年制订的一个名称很长的建议年制订的一个名称很长

39、的建议书，书，1998 1998 年的第二个版本改用的名称是年的第二个版本改用的名称是“基于分组的多基于分组的多媒体通信系统媒体通信系统”。uH.323 H.323 包括系统和构件的描述，呼叫模型的描述，呼叫信包括系统和构件的描述，呼叫模型的描述，呼叫信令过程，控制报文，复用，话音编解码器，视像编解码器，令过程，控制报文，复用，话音编解码器，视像编解码器，以及数据协议等，但不保证服务质量以及数据协议等，但不保证服务质量 QoSQoS。8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.5 H.3238.3.5 H.323分组交换网分组交换网（例如，因特网）（例如，因特网）H.323H.32

40、3 终端终端H.323 终端终端 H.323H.323终端使用终端使用H.323H.323协议进行多媒体通信协议进行多媒体通信8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.5 H.3238.3.5 H.323(1)H.323(1)H.323 终端终端(2)(2)网关网关网关连接到两种不同的网络，使网关连接到两种不同的网络，使 H.323 H.323 网络可网络可以和非以和非 H.323 H.323 网络进行通信。网络进行通信。(3)(3)网闸网闸(gatekeeper)(gatekeeper)所有的呼叫都要通过网闸，因为网所有的呼叫都要通过网闸，因为网闸提供地址转换、授权、带宽管理和

41、计费功能。闸提供地址转换、授权、带宽管理和计费功能。(4)(4)多点控制单元多点控制单元MCU(MultipointMCU(Multipoint Control Unit)MCU Control Unit)MCU 支支持三个或更多的持三个或更多的 H.323 H.323 终端的音频或视频会议。终端的音频或视频会议。H.323H.323标准指明的四种构件标准指明的四种构件8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.5 H.3238.3.5 H.323因特网因特网公用电话网公用电话网网关网关网闸网闸H.323 终端终端 多点控制单元多点控制单元MCUH.323H.323网关用来和非网关

42、用来和非H.323H.323网络进行连接网络进行连接8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.5 H.3238.3.5 H.323音频音频/视频应用视频应用音频音频编解码编解码视频视频编解码编解码RTCPH.225.0登记登记信令信令H.225.0呼叫呼叫信令信令H.245控制控制信令信令RTPUDPTCPIP信令和控制信令和控制数据数据 应用应用T.120数据数据H.323H.323的协议体系结构的协议体系结构8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.5 H.3238.3.5 H.323uSIPSIP是是一一套套较较为为简简单单且且实实用用的的标标准准，目目前前已

43、已成成为为因因特特网网的的建建议标准。议标准。uSIPSIP协议以因特网为基础，把协议以因特网为基础，把IPIP电话视为因特网上的新应用。电话视为因特网上的新应用。uSIPSIP协协议议只只涉涉及及到到IPIP电电话话的的信信令令和和有有关关服服务务质质量量问问题题，而而没没有提供像有提供像H.323H.323那样多的功能。那样多的功能。uSIPSIP没没有有指指定定使使用用RTPRTP协协议议，但但实实际际上上大大家家还还是是选选用用RTPRTP和和 RTCPRTCP作为配合使用的协议。作为配合使用的协议。8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.5 8.3.5 会话发起协议会

44、话发起协议SIPSIPuSIPSIP系统的两种构件是系统的两种构件是用户代理用户代理和和网络服务器网络服务器。u用用户户代代理理包包括括用用户户代代理理客客户户和和用用户户代代理理服服务务器器，前前者者用用来来发起呼叫，而后者用来接受呼叫。发起呼叫，而后者用来接受呼叫。u网络服务器分为网络服务器分为代理服务器代理服务器和和重定向服务器重定向服务器。u代代理理服服务务器器接接受受来来自自主主叫叫用用户户的的呼呼叫叫请请求求，并并将将其其转转发发给给下一跳代理服务器，最后将呼叫请求转发给被叫用户。下一跳代理服务器，最后将呼叫请求转发给被叫用户。u重重定定向向服服务务器器不不接接受受呼呼叫叫，它它通

45、通过过响响应应告告诉诉客客户户下下一一跳跳代代理理服服务务器器的的地地址址，由由客客户户按按此此地地址址向向下下一一跳跳代代理理服服务务器器重重新发送呼叫请求。新发送呼叫请求。SIPSIP系统的构件系统的构件8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.5 8.3.5 会话发起协议会话发起协议SIPSIPu可以是电话号码，也可以是电子邮件地址、可以是电话号码，也可以是电子邮件地址、IPIP地址或其他地址或其他类型的地址。但一定要使用类型的地址。但一定要使用SIPSIP的地址格式，例如：的地址格式，例如：u电话号码电话号码 sip:zhangsan8625-87654321sip:zh

46、angsan8625-87654321uIPv4IPv4地址地址 sip:zhangsan201.12.34.56 sip:zhangsan201.12.34.56u电子邮件地址电子邮件地址 sip: sip:SIPSIP的地址十分灵活的地址十分灵活8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.5 8.3.5 会话发起协议会话发起协议SIPSIP 主叫方主叫方被叫方被叫方OK:地址地址ACKINVITE:地址，选项地址，选项建立建立会话会话BYE终止终止会话会话电话交谈电话交谈通信通信tt8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.5 8.3.5 会话发起协议会话发起协议

47、SIPSIP一个简单的一个简单的SIPSIP会话会话 主叫方主叫方被叫方被叫方INVITE查找查找回答回答电话交谈电话交谈ttSIP 代理代理服务器服务器SIP 登记器登记器INVITEOKOKACKACKBYEtt8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.5 8.3.5 会话发起协议会话发起协议SIPSIPSIPSIP登记器的用途登记器的用途 跟踪被叫方跟踪被叫方uSDP SDP 在电话会议的情况下特别重要，因为电话会议的参加在电话会议的情况下特别重要，因为电话会议的参加者是动态地加入和退出。者是动态地加入和退出。uSDP SDP 详细地指明了媒体编码、协议的端口号以及多播地址

48、。详细地指明了媒体编码、协议的端口号以及多播地址。uSIP SIP 使用了使用了 HTTP HTTP 的许多首部、编码规则、差错码以及一的许多首部、编码规则、差错码以及一些鉴别机制，它比些鉴别机制，它比 H.323 H.323 具有更好的可扩缩性。具有更好的可扩缩性。u由于由于 SIP SIP 问世较晚，因此它现在比问世较晚，因此它现在比 H.323 H.323 占有的市场份占有的市场份额要小。额要小。8.3 8.3 交互式音频交互式音频/视频视频 8.3.5 8.3.5 会话发起协议会话发起协议SIPSIP会话描述协议会话描述协议SDPSDPu服务质量服务质量 QoSQoS 是服务性能的总效

49、果，此效果决定了一个用是服务性能的总效果，此效果决定了一个用户对服务的满意程度。因此在最简单的意义上，有服务质户对服务的满意程度。因此在最简单的意义上，有服务质量的服务就是能够满足用户的应用需求的服务。量的服务就是能够满足用户的应用需求的服务。u服务质量可用若干基本的性能指标来描述，包括可用性、服务质量可用若干基本的性能指标来描述，包括可用性、差错率、响应时间、吞吐量、分组丢失率、连接建立时间、差错率、响应时间、吞吐量、分组丢失率、连接建立时间、故障检测和改正时间等。服务提供者可向其用户保证某一故障检测和改正时间等。服务提供者可向其用户保证某一种等级的服务质量。种等级的服务质量。8.4 8.4

50、 改进改进“尽最大努力交付尽最大努力交付”的服务的服务8.4.1 8.4.1 使因特网提供服务质量使因特网提供服务质量1.5 Mb/s 链路链路H1H2H3H4R2R1H1H21.5 Mb/s 链路链路输出队列输出队列1Mb/s的实时音频数据的实时音频数据 FTP 文件数据文件数据 需要给不同性质的分组打上不同的需要给不同性质的分组打上不同的标记标记。当。当H H1 1和和H H2 2的分组进入的分组进入R R1 1时，时，R R1 1应应能识别实时数据分组，并使这些分组以高优先级进入输出队列，而仅在能识别实时数据分组，并使这些分组以高优先级进入输出队列，而仅在队列有多余空间时才准许低优先级的