多媒体

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多媒体一词描述多种信息形式,其中包括音频、视频、图形、动画、文本和各种不同的虚拟现实类型。现在人们对多媒体兴趣越来越浓厚。Microsoft和Real Networks曾经报道过,它们各自的流媒体播放器每天的下载量超过100000。 Web广播是一种多播技术,它从一个服务器向多个用户广播多媒体；有人预计它将占到因特网通信的70%。

多媒体网络连接的主题主要包括以下内容:

•在企业(内部网)和因特网上,语音、视频和数据在一个网络上汇合。所谓的NPN(新公共网络)是一种以与PSTN相同的质量传递语音和视频的聚合网络。

•通信优先顺序、启用QoS的特性和带宽管理对在分组网络上传递实时通信都很重要(与基于电路的PSTN进行对比)。

•多播提供一种将流式音频和视频从一个源Web广播到一大群用户的传输途径。单个的消息发送到包括所有希望参与多播会话的多播组成员,而不是将信息以个别数据分组的形式发送到每个接收者。Web广播不需要任何许可证,几乎任何人都可以建立因特网无线电台或电视台。流媒体的例子包括实况Web摄像机、实况运动节目、实况音乐会和远程教育。

•语音具有相对稳定的低位速率,而且可被压缩成l6kbit/s的流且仍然保持适当的质量。丢弃少量的分组是可以接受的,没有必要让源重传,因为它们并不是同步到达目标。

•视频由连续的数据流组成;流可能因压缩算法工作的方式在带宽上出现差异。当场景更改时,　促发式的新图像数据将添加到数据流中。丢失某些分组是可接受的。

•某些流数据对延迟较敏感而且不能容忍丢弃分组,例如提供连续数据的传感器。这时可能需要QoS通道。

多媒体内容传递需要考虑两个方面:实时传递和存储播放(也称为点播)。在实时传递模式中,关键是服务质量。分组必须以最小的延迟进行传递。在实况语音对话中,人可以察觉到大于200ms的滞后。存储播放传输多媒体的方式并没有那么严格,而且只在一个方向上进行。观看已录下来的视频就是一个例子。

在网络上从端到端传递多媒体要求充足的带宽、兼容的协议和服务的质量。企业网络可以实行超量供应以处理流媒体,但促发仍然可以打断实况流,因此需要优先顺序和流量管理。可以通过使用资源保留协议为议定日程(例如视频会议)保留带宽。也可以使用区分服务技术对通信分类并以优先级代码进行标记。

流媒体协议

流是一种在具有合理QoS的网络上传递实时或保存的信息(例如音频和视频)的方法。在RealNetworks的流媒体的情况下,一首歌曲或一段视频在整个内容到达之前就开始播放。换言之,歌曲或视频一边播放,后台一边持续下载数据。不使用硬盘驱动器上的空间来存储内容。IETF和World Wide Web Consortium (W3C)已创建了以下流媒体协议:

•RTP(实时传输协议) RTP是一种以不同的方式优化过的协议,用于在IP数据分组交换式网络上传递实时数据,例如实况和或互动音频和视频。RTP为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务，如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或模拟数据。RTP在UDP上运行并使用它的多复用和错误检查功能。其他相似的传输也受到支持。RTP 可以与其它适合的底层网络或传输协议一起使用。如果底层网络提供组播方式，那么 RTP 可以使用该组播表传输数据到多个目的地。

•RTSP(实时流式协议) RTSP是一种多媒体控制协议。根据RFC2326 (Real time Streaming Protocol, April 1998),RTSP扮演着多媒体服务器的“网络远程控制”的角色。设计该协议的目的是服务于来自一群主机(虚主机)的多媒体。它是应用程序级别的协议,可建立并控制连续媒体的一个或多个与时间同步的流。RTSP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进行控制，如：暂停/继续、后退、前进等。因此RTSP又称为“因特网录像机遥控协议”。接收者一方不存储任何文件。RealNetworks的RealPlayer是RTSP应用的一个例子。它提供播放、快进、暂停和其他控制。Real Networks将该协议与Netscape同时开发出来并提交IETF进行标准化。

•SMIL(同步多媒体集成语言) SMIL(发音为“smile”)是一种很容易掌握的基于XML的标记语言, 是一种标记文本语言，包含了URL资源管理、基于CSS的页面编排控制、HTML超媒体链接，用于制作类似电视的多媒体影像,这些影像具有时间线、布局区域等元素。采用SMIL可以方便地描述各种媒体之间的时间同步关系和空间编排关系，是Internet上用于集成多媒体节目，尤其是流媒体的主要语言工具，它可以实现视频/音频、导航区的标题与电子讲稿三者的同步。SMIL帮助制作者创建包括流式音频、流式视频、图像、文本或其他任何媒体类型的影像。例如,一个正在打开的徽标可以旋转5秒钟,然后是一段音频或视频流,其中不时点缀着文本或图片显示。制作者可使用SMIL创建训练课程、产品演示或Web多媒体事件。SMIL需要使用RTSP应用程序例如RealPlayer )进行演示。Microsoft具有相似的技术,名为TIME(时间互动多媒体扩展),它对HTML文档使用了SMIL概念。Microsoft将它称为“HTML+TIME”。

ITU多媒体会议建议

ITU H.32x是一系列会议和通俗标准;它们涵盖了ISDN. PSTN和分组交换网络上的会议。它们包括H.320(在ISDN线路上的桌面会议)、H.323(基于IP的网络上的会议)和H.324(公共交换电话网络上的会议)。H.323允许来自不同供应商的IP电话硬件和软件在IP网络上交互操作。它定义视频会议网络所需的全部组件,包括终端(会议启用的桌面系统)；网关(不同网络间的转换器)；守护程序(管理和控制)和支持多点会议的MCU (多点控制单元)。

因特网多媒体协议

因特网当初设计时并未考虑到实时通信。因此,为了提供这些功能开发了许多策略、建议和协议。与基于电路的模型相比,在分组交换网络上传递实时数据效率较低,但是综合考虑效率和成本,这也是值得的。因特网已得到大家认同并支持真正的分布式计算模型。而且长途因特网电话呼叫基本上是免费的。

IETF MMUSIC(多方多媒体会话控制)工作组正在开发支持因特网多媒体会话的协议,其中重点是视频会议。该组已经制定出一份文档,名为“The Internet Multimedia Conferencing Architecture”,它定义因特网上的多媒体会议的体系结构。

开发的会议体系结构比此前所讨论的ITU标准更具一般性。特别地,因特网对大型群体而言是可扩展的,可增加新的媒体和应用程序。该体系结构已调整到可用于IP技术(IP语音传送或VoIP)。这里列出该体系结构的某些其他重要功能:

•该体系结构利用多播的优点以便向多方分发信息。

•它依靠新的服务模型,即通过保留容量并对通信制定优先级来提供QoS。

•它使用RTP之类的传输协议纠正延迟问题,　这些协议发送定时信息,因此接收者可保持同步并正常地播放多媒体流。

•它支持白板和共享编辑器之类的应用程序。

•它定义会议策略方法(听众和发言者)、参与者彼此查找以及通信的方式。

•它定义执行会议策略的安全标准。　

图M-10中画出了因特网多媒体会议协议栈图。

这里描述了与电话会议和因特网多媒体会话有关的因特网协议的最重要的内容。本书对这些协议的每一个都按其主题的标题进行描述。后面给出因特网多媒体会议体系结构的概述。

图M-10 Internet多媒体会议协议栈图

•SIP(会话初始化协议) 初始化会话并邀请用户参加多媒体会话的协议。它的主要目的是为了解决IP网中的信令控制,以及同软交换机(SoftSwitch)的通信,从而构成下一代的增值业务平台,对电信、银行、金融等行业提供更好的增值业务。请参阅RFC2543 (SIP: Session Initiation Protocol, Marchl999)。IETF会话初始化协议(sip)工作组正在继续从事SIP的开发工作。

•SAP(会话公告协议) SAP是一种用于宣布因特网多播会议会话的协议，由IETF的MMUSIC工作组开发。会议通过向多播地址和端口周期性地多播UDP公告数据分组来进行公布。因为SAP是设计用于多播,所以可设置会议呼叫,而不是一对一的呼叫。SAP的主机通过向熟知的组播地址和端口发送会话信息的SAP信息包，定期地宣告会议会话。信息包内的信息使用SDP，SDP信息可以选择加密，不允许被未批准的用户浏览。SAP由IETP　MMUSIC工作组开发。它在RFC2974 (Session　Announcement Protocol,0ctobe2000)中定义。

•SDP(会话描述协议) SDP是SAP的伴随协议，是描述在多媒体会话中传送描述性信息格式的协议，用于实际会话信息的编码，也由IETF的MMUSIC工作组开发，现在被定义在IETF的草案中。该信息包括会话名称和目的、会话时间、媒体类型(语　音或视频)、媒体格式(例如,MPEG)、传输协议和端口号、带宽要求和联络信息。SDP不是传输协议,而是借助SIP或SAP向目标传递会话信息。例如,呼叫者可在SIP INVITE消息中发送SDP描述性信息。被呼叫者以关于它能接受的描述的确认进行回应。请参阅RFC2327(SDP: Session Description 1998)。IETF MMUSIC工作组正在继续从事SDP的开发工作。

一般认为SIP对因特网上的电话而言优于ITU H.323标准。它是一种比复杂的H.323协议族要简单得多的协议。SIP最初设计成一种通知人员有关多方会议的协议。因此它可以设置并卸除呼叫。

SIP的一种重要功能是它可在大量不同的应用程序和媒体上工作。SIP最引人注意之处是作为IP电话呼叫没置协议,但它也可以用于设置几乎任何类型的多媒体会话。SIP的一个重要概念是它由一组简单的文本命令组成。它们可使用基本的HTTP语法进行编写。这使得SIP呼叫控制与使用Web浏览器或者甚至发送电子邮件消息同样简单。这些命令在Web上易于理解,而且从根本上脱离了复杂的日.323的复杂呼叫设置方案。

以下IETF工作组正致力于开发用于因特网上的多媒体的建议和规范。这些站点列出了重要的初始方案和RFC。

•多方多媒体会话控制(mmusic)正在开发支持因特网电话会议会话的协议。该组的工作重心是关于支持现在在Mbone (多播骨干网)上很盛行的松散控制会议。该组正致力于开发可用于分发会话描述、　安全会话公告和控制实时数据的点播传递的协议。　

•音频/视频传输工作组(avt)正致力于开发可在UDP和IP多播上实时传输音频和视频的协议。特别地,该组的工作中心是RTP(实时传输协议)。　

•会话初始协议(sip)工作组正在开发SIP,这是一种类似于HTTP或SMTP的基于文本的协议,用于在用户之间进行交互通信会话。这些会话包括语音、视频、聊天、互动游戏和虚拟现实。