多媒體網(wǎng)絡(luò)通信(編輯修改稿)
2025-07-15 07:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 效率要求在保證一定音/視頻質(zhì)量的前提下，媒體流的碼流速率盡量低。其次是編碼的冗余性和可靠性。與普通的多媒體文件壓縮/編碼不同的是，流媒體文件需要在網(wǎng)絡(luò)上實時傳輸，因此必須考慮傳輸中數(shù)據(jù)丟失對解碼質(zhì)量的影響。為了解決這個問題，采用了一些先進的編碼技術(shù)，例如錯誤彈性編碼(ErrorResilient Encoding)：在編碼中通過適當?shù)目刂剖沟冒l(fā)生數(shù)據(jù)丟失后能夠最大限度地減少對質(zhì)量的影響。在Internet環(huán)境下，最典型的方法是多描述編碼（MDC）。MDC把原始的視頻序列壓縮成多位流，每個流對應(yīng)一種描述，都可以提供可接受的視覺質(zhì)量。多個描述結(jié)合起來提供更好的質(zhì)量。最后，媒體流的壓縮/編碼還需要考慮速率調(diào)節(jié)的能力，因為網(wǎng)絡(luò)的擁塞狀況是不斷變化的，流媒體的編碼必須能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)速率的變化。一種方法是采用可擴展的層次編碼，可擴展的壓縮/編碼生成多個子位流（Substream），其中一個位流是基本位流，它可以獨立解碼，輸出粗糙質(zhì)量的視頻序列，其他的子位流則起質(zhì)量增強的作用，所有的子位流一起還原出最好質(zhì)量的視頻序列。相應(yīng)的，僅有部分的子位流（必須包含基本子位流）則輸出的視頻在圖像的質(zhì)量或者圖像的分辨率、圖像播放的幀速率上較差。當網(wǎng)絡(luò)速率變化時，可以通過調(diào)節(jié)流輸出的層次來控制碼流的速率，從而適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)速率的變化。（2）服務(wù)器性能隨著流媒體規(guī)模的擴大，流媒體服務(wù)器的性能成為制約流媒體服務(wù)擴展能力的重要因素。流媒體服務(wù)器性能的關(guān)鍵指標是流輸出能力和能同時支持的并發(fā)請求數(shù)量。影響流媒體服務(wù)器性能的因素很多，包括CPU能力，I/O總線，存儲帶寬等。通常，單個流媒體服務(wù)器的并發(fā)數(shù)都在幾百以內(nèi)，因此，為了具有更好的性能，目前的高性能流媒體服務(wù)器都采用大規(guī)模并行處理的結(jié)構(gòu)，例如采用超立方體的結(jié)構(gòu)將各個流媒體服務(wù)單元連接起來。還有一種方法是采用簡單的PC集群的方式，這種方式下多個PC流媒體服務(wù)器用局域網(wǎng)連接，前端采用內(nèi)容交換/負載均衡器將流媒體服務(wù)的請求分布到各個PC媒體服務(wù)單元。后一種方式性能較前一種方式低，但是成本很低，容易實現(xiàn)。（3）媒體流傳輸?shù)馁|(zhì)量控制這是制約流媒體性能的最重要的因素。由于流媒體傳輸對網(wǎng)絡(luò)帶寬、延遲、丟失率等都有很高的要求，而基于無連接的包交換IP網(wǎng)絡(luò)對帶寬資源和服務(wù)質(zhì)量的控制能力都比較弱，因此，在IP網(wǎng)絡(luò)上進行流媒體傳輸需要采用一些應(yīng)用層的質(zhì)量控制機制來解決傳輸中的問題。這些質(zhì)量控制機制可以分為幾個層次：最常用的方式是采用速率適應(yīng)機制，基本的方法是通過一定的速率反饋機制，利用媒體流的速率層次編碼能力，在媒體服務(wù)器端動態(tài)地調(diào)節(jié)流媒體的傳輸速率，保證客戶端在網(wǎng)絡(luò)可用帶寬變化的時候也能夠正常地收看流媒體內(nèi)容。速率適應(yīng)機制附以差錯控制和冗余控制能夠有效地保證流媒體的正常收看。目前流媒體的主流產(chǎn)品都具備應(yīng)用層的速率適應(yīng)能力。另外一種方法是采用內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN），采用CDN傳輸流媒體的優(yōu)點主要包括三個方面：第一是通過應(yīng)用層的內(nèi)容分發(fā)降低了主干網(wǎng)絡(luò)的流媒體流量，并實現(xiàn)了基于應(yīng)用層的組播仿真（即利用主機構(gòu)建獨立于網(wǎng)絡(luò)層的邏輯組播樹，并采用主機上的應(yīng)用層軟件進行組播轉(zhuǎn)發(fā)）。第二是通過分布在網(wǎng)絡(luò)邊緣的流媒體服務(wù)器，避免了擁塞鏈路，提高了流媒體傳輸?shù)男阅芎晚憫?yīng)時間。最后，通過CDN能夠有效地提高整個流媒體系統(tǒng)的擴展性，降低對每個流媒體服務(wù)器的性能要求。目前，利用CDN傳輸流媒體是大規(guī)模流媒體應(yīng)用的發(fā)展趨勢。除了上面介紹的問題外，寬帶流媒體應(yīng)用還需要解決媒體同步控制、安
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